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매거진 저탄수화물 고지방 다이어트 101

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by 로우 May 25. 2018

포도당이 뇌의 유일한 연료가 아니다!
케톤이란?

저탄수화물 고지방 다이어트 101

안녕하세요. 저탄고지 전문가 로우입니다.

뇌의 유일한 에너지원은 포도당이다.

출처 : MBN [엄지의 제왕]

많은 분들께서 위와 같이 알고 계실겁니다.

그러나, 생리학적으로 위의 내용은 사실이 아닙니다.

위의 내용이 사실이라고 한다면, 조금 이상한 것들이 있습니다. 이 세상에는 탄수화물을 먹지 않는 사람들이 꽤나 많기 때문인데요. 일례로, 탄수화물을 먹지 않고 지내는 이누이트 족과 명료한 정신을 얻기 위하여 단식을 하는 스님들이 있습니다.

[왼쪽] 북극지역에 사는 이누이트족 / [오른쪽] 단식명상하는 스님

위의 내용대로라면, 그들은 아주 멍청해지거나, 뇌가 기능하지 않아 의식을 잃고 사망할 것입니다. 하지만 그렇지 않죠. 오히려 스님같은 경우는 생각이 더 명료해지고 몸이 가벼워진다고 얘기하곤 합니다.

기존의 고정관념과는 다르게, 우리의 뇌는 포도당이 아닌 다른 연료를 사용할 수 있습니다.

그것은 바로 케톤체(Ketone Body)입니다.

케톤체는 인슐린의 수준이 낮을 때, 간에서 지방을 분해하여 생성하는 물질입니다. 그리고 이 물질은 포도당과 같이 우리 몸에서 에너지원으로 사용될 수 있습니다.

케톤체는 포도당의 공급이 중단되었을 때, 세포의 미토콘드리아에 에너지 생성 원료로 작용할 수 있습니다. 미토콘드리아에서는 Acetyl-CoA라는 물질을 바탕으로 TCA회로(크랩스 회로라고도 함)와 전자전달계를 통해 에너지를 생성하게 됩니다. 이러한 Acetyl-CoA는 포도당 대사를 통해 생성할 수도 있지만, 지방으로부터 나온 케톤체를 바탕으로 생산할 수도 있습니다. 더구나 케톤체를 변환하여 생성된 Acetyl-CoA의 작용에는 인슐린이 필요하지 않고, 과정에서 젖산을 만들어내지도 않으며, 뇌를 보호하기 위한 보호막인 BBB(Blood-Brain-Barrier)를 자유롭게 통과하여 뇌세포에 에너지를 공급할 수 있습니다. 포도당보다 월등히 효율이 높고 청정한 연료라고 할 수 있습니다. 굳이 비유하자면 포도당이 화석연료라면 케톤체는 전기에너지라고 할까요?

케톤의 종류

케톤체는 간의 미토콘드리아에서 지방을 분해하는 과정(지방대사 또는 β-산화라고 함)를 통해 생성되며, 그 종류는 세 가지로 나누어 집니다.

이 중에서 가장 안정적인 형태이며, 우리 몸에서 에너지로 사용되기 좋은 형태는 바로 베타-하이드록시뷰티르산(베타-하이드록시뷰티레이트)입니다. 소변으로 배출되는 아세토아세테이트, 호흡으로 배출되는 아세톤과는 다르게 혈중에 녹아 우리 몸 속을 돌아다니며 에너지를 공급해 주는 역할을 합니다. BHB는 인체의 세포에서 바로 에너지로 사용되거나, 아세토아세테이트로 변환되어 에너지로 사용되죠. (단, 간은 BHB를 사용하지 않습니다.)

그러면 우리 몸은 어떻게 알고 BHB, 혈중 케톤을 생성할까요?

바로 인슐린의 농도입니다. 저탄수화물 식이요법을 통해 인슐린의 분비가 줄어들면, 우리 몸은 지방을 분해할 시기라는 것을 알게 됩니다. 우리 몸의 1차 소비원료인 당분이 고갈되었으니, 그 빈자리를 2차 소비원료인 지방으로 채우는 거죠. 간은 지방을 분해하고 케톤체를 생성, 필요한 에너지를 세포에 공급하게 됩니다.

다만, 우리 몸의 기관 중 간은 케톤체를 에너지로 사용하지 않습니다. 그 이유는 1. 간은 젖산 / 단백질 / 지방산 등을 이용하여 포도당을 스스로 합성하여 에너지로 쓸 수 있으며(포도당 신생합성) 2. 간에서 케톤을 에너지로 변환할 때 사용하는 효소인 Succinyl CoA-Acetoacetyl CoA 전이효소가 부족해서입니다. 아마도 간에서 케톤을 에너지로 사용하지 않아야 뇌와 심장 등 주요 장기에 케톤이 넉넉하게 갈 수 있기 때문이 아닐까 싶네요.

우리 몸이 지방을 태우고 케톤을 생성하는 상태를 영양학자들은 ‘영양적 케톤상태’, 영어로 ‘Ketosis’라고 부릅니다. 이 수준은 혈중 BHB수치로 0.5~3.0mmol정도 수준이고 이는 곧 우리 몸이 지방을 열심히 태우고 있는 것을 의미합니다. 이 상태는 아무리 강조해도 부족할 정도로 중요합니다! 바로 우리가 LCHF 다이어트, 키토제닉 다이어트를 하는 이유이기 때문입니다.

LCHF 다이어트, 키토제닉 다이어트의 정의을 다시 한 번 돌아보면,

탄수화물의 섭취를 줄여 인슐린의 분비를 낮추고
지방의 섭취를 늘려 지방의 대사를 늘리는 다이어트

이는 곧, “영양적 케톤상태 또는 Ketosis에 도달하기 위하여 탄수화물의 섭취를 줄이고 지방의 섭취를 늘리는 다이어트”라고 할 수 있겠습니다. 아마 추후에는 이러한 영양적 케톤상태 또는 Ketosis를 더 많이 언급하게 될 것 같네요.

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<본 포스트는 LCHF(Low-Carb High-Fat 또는 키토제닉 다이어트)를 시작하는 사람들을 위한 기본적인 가이드로써, 의학/영양학계에서 화두가 되고 있는 LCHF 정보와 최신 뉴스를 다루고 있습니다. 독자 여러분께서 LCHF 다이어트를 시도하실 때는, 본인의 건강상의 특성에 따라 주의를 요합니다. 보다 안전한 시도를 위해 주치의의 상담이나 의사의 진료를 받아보시길 권합니다.>