다이어트는 왜 유지가 더 어려울까?
항상성 너 때문이야!
‘다이어트’ 누구나 한 번식은 ‘생각’이라도 해본 주제가 아닐까 싶다. 실로도 역사상 유례없는 음식이 넘쳐나는, 아니 정확힌 가짜 음식(영양은 없고 칼로리만 있는 정크, 가공 식품 등)이 넘쳐나는 지금 과체중 혹은 비만은 많은 개인의 문젯거리다. 그래서 우리는 다이어트를 다짐한다. 그렇게 인고의 시간을 견뎌 다이어트에 성공했다 치자. 그런데 기쁨도 잠시, 덜 먹고 더 움직이고 몇 달을 고생하여 이뤄낸 체중감량을 등지고 우리의 몸은 그간의 노력을 비웃기라도 하 듯 배신을 한다. 다이어트 중 먹던 음식량, 종류, 운동량을 유지하지 않으면 눈 깜짝할 새 몸은 돌아가려 한다. 어떻게 들인 노력인데 며칠, 몇 주 좀 어긋났다고 너무나 허무하게 예전으로 돌아와 버리는 몸의 성질에 억울해 눈물이 다 날 지경이다.
왜 모든 것은 제자리로 돌아가려 할까?
바로 항상성 너 때문이야!
*항상성(homeostasis)이란?
내부 환경의 불변성 또는 계속적인 유지를 위한 우리 몸의 시스템이다. 한마디로 신체의 안정 시 정상적인 상태를 유지하려는 성질인데, 예를 들어 급격히 올라간 체온에 우리 몸에 ‘변화’가 생기기 시작하면 똑똑한 우리 몸은 그 변화를 감지하여 온도를 내리라는 신호를 보낸다. 이 신호를 감지한 뇌는 호르몬을 분비하여 체온을 다시 정상으로 돌리는데 이런 기전을 인체의 항상성이라 한다.
우리의 몸은 이러한 조절체계를 수백 개의 다양한 형태로 가지고 있다. 이 조절체계를 통해 몸의 여러 생리적 변인들을 일 조절하고 일정하게 유지시켜 주는데, 대부분 세포로 이루어지고 단백질의 합성과 분해, 에너지 생산과 영양소의 적정량 유지 등의 세포 활동을 조절한다. 모든 신체기관은 항상성을 유지하기 위해 작용한다. 조절 체계는 어떻게 작동될까?
*조절체계의 원리
신체에서 일어나는 여러 변수들을 조절하기 위한 생물학적 조절체계는 다음 3가지로 구성되어 있다.
1. 수용기 : 온도와 혈압 등으로 인한 자극이 오면 자극을 받아들인다.
2. 조절 중추 : 수용기에서 받은 자극을 통합시킨다.
3. 효과기 :조절 중추에서 통합시킨 자극을 받아 신호를 내보낸다.
이런 3가지 메커니즘이 이루어져 내부 환경을 정상적으로 다시 유지시키는 게 생물학적 조절체계의 일이다. 이런 조절엔 또 두 가지 양상이 있다. 반대로 효과를 조절하는 부적 피드백과 같은 방향으로 효과를 도모하는 긍정피드백이 있다.
부적 피드백 (negative feedback)
항상성을 유지하기 위해 각 요소를 일반 수치로 되돌리는 역할 중 부적 피드백은 세포외액의 이산화탄소 농도와 관련된 호흡계 조절로 많이 설명된다. 세포외액의 이산화탄소가 정상보다 높아지면 수용기를 자극하여 수용기는 호흡조절 중추로 신호를 보낸다. 신호를 받아 호흡을 증가시키고 더 많은 공기가 폐로 유입되게 한다. 이때 효과기 역할을 하는 호흡근육은 호흡을 증가시켜 세포외액의 이산화탄소를 정상으로 낮추어 항상성을 유지하게 되는 것이다. 즉 조절체계의 반응이 자극에 대해 ‘반대 방향’으로 작용하는 피드백을 부적 피드백이라 부른다. (이산화탄소 농도가 높아져 이산화탄소 농도를 낮추는 생리학적 기전)
긍정피드백 (positive feedback)
반대 작용을 하는 부적 피드백과 달리 긍정피드백은 초기 자극을 증가시키는 역할을 한다. 반응이 자극과 같은 방향으로 향한다. 대표적인 예로 출산을 들 수 있다. 아기의 머리가 자궁 하부로 이동하면서 진통이 시작되면 증가한 자궁의 압력이 자극 경부의 감각 수용기를 자극한다. 이 신호는 곧 조절 중추인 뇌로 신호를 보내 옥시토신이라는 호르몬을 다량 방출하게 시키고, 옥시토신은 혈액을 타고 자궁으로 전달되어 수축을 더욱 활성화시킨다. 진통이 계속될수록 자궁경부는 더 많은 자극을 느끼고, 출산을 할 때까지 더 많은 옥시토신을 분비하게 된다.
네이버 이미지 검색이렇듯 조절체계가 항상성을 유지시키는 메커니즘을 체계의 긍정효과라 하며 조절체계의 능력이다. 대량의 긍정 조절체계를 가진 조절체계는 적은 효과를 가진 조절체계보다 항상성 유지를 위해 방해요인을 제거하는 능력이 크다. 체온, 호흡 시스템, 심혈관 시스템 등은 대량의 긍정효과를 갖고 있다. 사람의 생명을 좌우하는 매우 중요한 시스템이기 때문이다.
이렇듯 우리 몸의 항상성이 돌아가지 않으면 우리는 ‘생명’을 유지할 수 없다. 세포수 까지도 항상 일정한 상태를 유지하려 하고, 호흡, 심혈관, 체온 등 우리가 살아감에 있어 필수적인 기관들의 작동을 위해 꼭 필요한 항상성을 단지 노고의 다이어트가 물거품이 되었다고 마냥 욕할 수만은 없는 거다. 이런 중요한 항상성 조절체계에 장애가 생기면 끔찍해진다. 체온은 한없이 올라가거나 떨어질 것이고, 혈압 또한 마찬가지다. 혈당 또한 조절이 안되어 당뇨병뿐만 아니라 면역체계에 장애가 생겨 빈혈, 류머티즘, 신경계 질환 등 각종 병에 시달리게 될 것이다. 우리 몸은 참 신기하다. 어쩜 이렇게 잘 설계되어 있을까?
이런 항상성은 세포 적응을 통하여 개선시킬 수 있는데, 대표적인 예가 운동이다.
*항상성 개선의 최고의 방법, 운동
외부의 스트레스를 계속적으로 받게 만들어 항상성을 유지하는 능력을 향상해 세포나 기관계의 기능이나 구조가 바뀌게 되는 것을 ‘적응 adaptation’이라 한다. 규칙적인 운동은 운동의 ‘스트레스’ 중 항상성을 보존할 수 있도록, 능력을 향상하는 세포적 변화를 촉진시킨다. ‘세포 신호’ 메커니즘에 의해 세포와 기관계의 능력이 향상되는데 내부 환경의 변화를 감지하고 변화에 대하여 알맞게 반응할 수 있는 세포의 능력은 항상성을 보존하는 데 꼭 필요하다.
세포의 항상성 장애는 세포가 특정 물질에 대항하는 능력을 벗어나는 스트레스에 직면할 때 발생한다. 스트레스를 받은 세포는 조절체계를 발동하여 항상성 장애요인과 싸우려 한다. 이것을 ‘세포의 스트레스 반응’이라 하고, 스트레스를 방어하기 위한 ‘단백질’을 만들어 항상성 장애 요인과 싸운다. 세포의 스트레스 조절체계와 항상성 장애요인이 싸우는 것이다.
이때 발생하는 단백질은 세포 내 항상성을 유지하는 중요한 요소이다. 화학적 작용을 촉진시키는 효소기능과 세포 간에 중요 물질들을 이동시켜주는 역할을 한다. 세포 단백질이 손상되면 항상성 장애를 일으키며, 이러한 장애요인을 제거하기 위해서 세포는 방어 단백질인 스트레스 단백질을 빨리 합성하여 손상된 단백질을 원상 복귀시켜 항상성을 유지함으로 세포를 보호한다. 이런 스트레스 단배질 그룹 중 가장 중요한 것은 ‘열충격 단백질’이다. 운동을 하게 되면 심장과 훈련된 골격근 안에서 이 열충격 단백질이 엄청나게 증가한다. 그래서 운동이 중요한 것이다.
많은 종류의 열충격 단백질은 세포를 보호하고 항상성을 유지하는데 각자의 특정 역할을 수행한다. 항상성이란 몸에서 없어서 안 되는 체계이며, 덕에 우리는 생명을 유지하며 평온하게 살아가고 있다. 아무것도 모르고 마냥 다이어트가 성공했다고 좋아하다 불과 몇 주만에 수포로 돌아간 몸을 보며 좌절하는 것, 또는 쟤는 아무리 봐도 나보다 많이 먹는 거 같은데 왜 살이 찌지 않는 걸까? 의아해하는 것 또한 항상성 체계 때문이다. 그렇다고 마냥 좌절만 할 건 아니다. 이런 기전을 알면 다이어트 시 미리 반영하여 계획을 짤 수가 있다. 어쨌든 몸은 이 성질 때문에 어느 정도는 리바운딩된다. 이걸 최소화할 수 있는 경운 최대한 몸이 알게 모르게 야금야금 지방을 깍아내려감에 있을 거고(긴 기간이 걸리겠지만), 이 성질을 반영하여 목표 몸무게에서 -5kg 정도를 더 빼는 방법도 있을 거며, 아니면 중간중간 적응의 유지기를 두고 사이클을 돌리는 식의 다이어트를 할 수도 있을 거다. 뭐가 됐든, 몸의 변화는 선형적으로 결괏값을 내어주지 않는다. 대사과정을 거치고 각 기관들들이 일을 하면서 나온 결과 값은, 내가 꾸준히 할 수 있는 좋은(다량/미량 영양소와 피토케미컬이 풍부한) 음식을 적절한 양을 먹고 꾸준히 근육을 수축 이완해주고, 심박수를 올리고 호흡량을 증가시키는 등의 운동을 점진적으로 병행한다면 분명히 ‘긍정적인’ 결과를 내어 줄 터이니 너무 체중계 앞 ‘숫자’에 일희일비하지 말자. 그리고 항상성을 알고, 다이어트 후의 대처도 생각해 보자.
