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by 인도행 Jan 26. 2024

원리를 보면 불편함이 달리 보인다-3

고탄수화물 지방세포 간 인슐린

높은 고탄수화물 식이는 인슐린을 계속 분비하게 하는 상황을 만들기 때문에 체지방을 분해해서 연료로 사용할 수 있는 기회가 완전히 사라지지는 않아도 아주 심각하게 제한된다.  

◐탄수화물의 기능은 에너지 생산의 원료이자 저장이 목적이다. 지방도 에너지 생산에 사용되는데, 하루 중에 포도당이 적은 시간대인 공복이나 특히 수면 시간에는 지방의 소비가 주류를 이루도록 진화되었다. 인류의 수렵 생활 699만 년 동안에는 탄수화물을 얻기 어려웠고, 1만 년 전의 농경 생활로 안정적인 탄수화물 공급이 완성된 것이 DNA에 새겨진 기록이다.      

◐간은 혈액으로 유입된 귀한 포도당을 글리코겐으로 전환하여 저장하는데 평균 70~80g으로 8~12시간 사용량이다. 근육과 골격도 글리코겐으로 저장하는데 200~300g으로 48시간 사용량이지만, 이 글리코겐은 오로지 근육과 골격에만 사용되고 혈관에 투입되지는 않는다. 

식사 이후에 움직임이 없다가 다음 식사 때에 다시 포도당이 흡수되면 간과 근육에는 이전의 포도당이 있기 때문에, 인체는 포도당을 지방세포에 보내서 중성지방으로 변환하여 저장토록 한다.

(굳이 중성지방으로 변환하는 이유는 저장할 때 물을 많이 필요로 하지 무게와 공간 자치에서 포도당보다 유리하다)

(공복 기간이 길어지는 기아 상태에서는 뼈만 덩그러니 보인다는 말은 최후의 에너지 보루인 근육과 뼈에 저장된 글리코겐과 지방마저 거의 사용한 상태이기 때문이다)     


◐격렬한 움직임과 공복 상태가 지속되어서 간에 보관 중이던 글리코겐까지 소비가 되면, 인체는 포도당을 스스로 합성해서 충당한다. 포도당을 주요 에너지원으로 사용하고 있는  기관인 뇌(케톤체도 사용하지만), 적혈구, 부신수질, 베아조직 때문에 포도당 공급을 위해서 간90%과 콩팥10%에서 포도당신생과정이 작동하게 된다. 

이에 사용되는 재료는 젖산(무산소 대사 결과물), 글리세롤(지방세포에서 분비된), 아미노산이다. 이 포도당신생과정은 거의 모든 동물에서 일어나는 포도당 확보 생존 과정이다. 

(인체를 극한으로 몰고 가면 살이 찔 틈이 없다고 하는데, 대신 신진대사량이 증가한 만큼 대량의 활성산소와 불순물이 증가하는 것은 고려되어야 한다. 불순물 중에 활성산소종은 몸이 녹슬게 하는 주범이기 때문이다)       


◐포도당과 관련된 호르몬으로써 인슐린은 혈관에 있는 포도당을 세포로 인계하는 유일한 호르몬이다. 혈당을 낮추어서 포도당 특유의 끈적임으로 인한 혈류 방해 억제하고 혈압 상승을 개선하고 있다.

(반대로 세포는 혈액을 묽게 하려고 체액의 물을 혈관으로 이동시켰기 때문에 인체가 갈증이 생기는 것은 당연하다)     


◐공복감을 느끼거나 수면 동안에는 혈관에 포도당이 부족한 상황이므로, 이미 저장되어 있던 지방을 포도당 대체 물질로 사용하기 위해서 지방을 지방산으로 분해하여 혈관에 넣게 된다.

(지방을 분해할 때 부산물로 나오는 것이 바로 에너지원의 한 종류인 케톤체이다)


◐저혈당은 고혈당보다 인체가 위험신호로 받아들이기 때문에 혈당을 올리는 호르몬이 3가지나 되는데 글루카곤(췌장), 아드레날린(부신 수질), 코르티솔(부신피질)이 있고, 이 3가지 모두 기본적으로 저장된 지방을 분해해서 혈관에 넣도록 지방세포에 명령하는 것이다.     


◐고탄수화물 식사로 혈관에 포도당이 부족해질 일이 없다면 저장된 지방을 분해할 기회가 심각히 제한받고, 오히려 남아도는 귀한 포도당을 버리지 못하고 지방세포에 역으로 저장하게 되어 살이 찌게 된다.

(그래서 비만이 당뇨로 이어지는 것은 당연해 보인다. 콩팥의 정화 기능에는 포도당이 100% 재흡수되는 것으로 본래 설정되어 있음에도 오줌으로 포도당이 섞여 나온다는 당뇨 증상은 콩팥의 기능 이상과 관계가 깊다)     


◐왜 지방세포라는 에너지 저장 장소가 정해져 있는데 간과 근육에 별도의 임시 저장 장소가 필요한 것으로 진화했을까 ? 단순하게도 지방세포 위치가 배꼽 아래인 하체에 집중되어 있어서 분해해서 상체로 이동하는 데 시간이 걸리기 때문이라고 한다.      


◐수면 중에도 심장, 폐의 근육은 항상 움직이듯이 인체의 모든 근육은 항상 미세할지라도 동작하고 있으므로 에너지 소모가 일어나고 있다. 특히, 간은 해독과 효소 생성을 비롯한 500여 가지가 넘는 일을 쉼 없이 이어져야 하므로 에너지 소비가 가장 많은 장기이다. 

(기초대사량 에너지 사용 비율, 간27%, 뇌19%, 근육18%, 콩팥10%, 심장 7%, 그 외 19%)


◐비알콜성 지방간이 생기는 근본적인 이유가 간에게 포도당을 지방으로 전환해서 저장하기 때문이다. 혈액에 포도당이 남아도는 과도한 식단이 지속되면 나중을 위해 무조건 저장하게 되는데, 글리코겐 형태는 1g을 저장하는 데 3g의 물을 필요로 하고, 지방 형태는 물을 1g 요구되지 않기 때문에 몸무게도 늘어나지 않고 공간도 적어서 유리하기 때문이다.

(장거리 여행하는 철새는 물로 인한 체중 증가를 우려해서 모두 지방으로 에너지를 저장한다)     


◐혈액 내에 포도당이 많다는 것은 그 만큼 인슐린 호르몬 농도도 짙다는 것이다. 고농도 인슐린 상태가 지속되면, 이제는 세포도 인슐린 명령에 대한 민감성가 떨어져서 더 높은 고농도 인슐린에만 반응하게 된다. 이것을 인슐린 저항성이라고 하는데, 높은 인슐린 농도임에도 세포의 반응이 시큰둥하다는 것이다.

(인슐린을 분비하는 기관인 췌장이 중노동 시간이 지속되면 췌장의 기능 이상과 노화가 당겨진다는 것이다. 제2형 당뇨는 췌장이 인슐린을 정상적으로 인슐린에 반응해야 할 세포들이 계속해서 더 높은 고농도의 인슐린에만 반응하기 때문에, 부족되는 인슐린을 실험실의 대장균이 만든 인슐린으로 혈관에 직접  주사해야 한다.)


◐식욕을 억제하는 호르몬인 렙틴은 지방세포에서 분비하는데, 혈액에서 포도당을 꺼내어 지방세포에 저장하려는 인슐린과는 길항작용을 한다. 혈액의 고혈당 상황은 고인슐린을 요구하고 길항 관계에 있는 렙틴도 고농도로 유지하게 된다. 

(하지만 지나치게 오래동안 고농도 렙틴 환경은 렙틴의 명령을 받는 세포에게 민감성이 점점 떨어지게 된다. 고농도의 렙틴  명령을 거역하게 된다는 말을 고농도 렙틴이 고농도 인슐린을  견제하지 못하게 되고, 식욕 억제 기능도 느슨해진다는 것이다. 렙틴을 추가로 투입해도 민감성이 이미 떨어진 세포에는 효과가 적기 때문에 비만 치료를 렙틴 호르몬으로 대체할 수 없는 이유가 된다.)

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