살이 찌는 이유의 메커니즘과 생존 스위치
살이 찌는 이유는 다양하다. 바쁜 현대인들은 쉽게 체중이 점차 늘어나는데, 앉아 있는 시간이 늘고 운동시간은 늘 부족하기 때문이다. 생존 스위치를 작동시켜 살이 찌는 메커니즘을 이해해 보고 문제의 답을 찾아보자.
목차
1. 살이 찌는 이유: 인간은 왜 비만이 흔한가?
역사적으로 인간은 야생동물과 마찬가지로 일정한 체중을 유지하는 경향을 보여왔다. 다들 경험한 적이 있겠지만 젊은 시절에는 어떤 음식을 먹든 일정한 범위 내로 체중을 유지하기가 수월했다. 이제 나는 점점 나이가 들어가면서 체중이 쉽게 늘어나지만 불어난 살을 빼기는 상대적으로 더 어려워졌음을 체감한다. 마치 내 몸이 과체중 상태를 더 선호하는 것 같은 기분이 든다. 이게 나 혼자만의 생각은 아닐 것이다. 전세계를 살펴보아도 대다수의 성인은 과체중이거나 비만이다. 우리의 체중은 왜 늘어나는 걸까? 1920년대로 거슬러올라가는 전통적인 가르침에 따르면 우리가 과체중 상태가 되고 당뇨병에 걸리는 이유는 식품을 저렴한 가격에 쉽게 구할 수 있게 되었고 교통수단을 비롯한 여러 기술의 발달로 인해 점점 운동하는 시간이 줄어들고 앉아 있는 시간이 늘어났기 때문이다.
2. 살이 찌는 원인 제공 음식들
패스트푸드, 가공식품 및 정크푸드로 인해 과식하기가 더 쉬워졌고 엘리베이터, 에스컬레이터, 기차와 자동차 덕분에 걷거나 자전거를 탈 필요가 없어졌다. 인터넷, TV, 스마트폰 때문에 집콕 생활이 더 수월해지고 즐거워졌다. 간단히 말해서 너무 많이 먹고 운동은 너무 적게 하니 당연한 결과라는 것이다. 음식에서 너무 많은 에너지가 생산되고 운동과 기타 대사활동으로 너무 적은 에너지가 사용되면 여분의 에너지가 지방으로 저장된다. 한편 음식 1인분의 양이 늘어났다는 사실도 소위 영양 과다 가설과 일치한다. 지난 세기 동안 청량음료의 사이즈는 대부분 200밀리리터에서 280~340밀리리터, 심지어 그 이상으로 커졌다. 식당에서 제공되는 식사의 양이 계속 늘어나고 있으며 무한리필 뷔페도 흔히 찾아볼 수 있다. 또한 연구 결과를 살펴보면 사람들이 하루에 섭취하는 평균 칼로리가 지난 수십 년간 증가해왔다. 유엔식량농업기구FAO의 분석에 따르면 1961년에서 2013년 사이에 총 칼로리 섭취량이 24퍼센트 이상 증가했다. (하루에 2900칼로리에서 3600칼로리로 늘어났다.) 그리고 사람들의 활동량도 줄어들고 있다. 비만은 TV 시청 시간이나 인터넷 사용 시간과 상관관계가 있다. 요즘 현대인들은 하루에 10~11시간이나 휴대폰이나 컴퓨터를 이용하는 반면 운동은 고작 7분밖에 하지 않는다. 그러니 우리가 살이 찌는 것도 어쩌면 당연하다. 하지만 영양 과다 가설에는 중요한 문제점이 있다. 에너지는 더 적게 쓰면서 음식은 더 많이 먹기 때문에 살이 찐다는 결론에 문제가 있는 것이 아니라, 이런 현상을 오로지 나쁜 습관 탓으로 몰아간다는 것이 문제다. 현대 사회의 문화가 사람들이 더 많이 먹고 활동은 적게 하는데 일조하고 있으며 이런 유행병에 영향을 주는 원인이라는 것은 사실이다. 하지만 우리가 생존 스위치를 통해서 알게 된 것처럼 이 문제의 근본 원인은 생물학이다. 현대인들이 더 많이 먹는 주된 이유는 대다수의 사람들, 특히 과체중이거나 비만인 사람들은 음식을 먹은 뒤 포만감이 들지 않아 더욱 허기를 느끼는 경향이 있기 때문이다. 우리가 보통 식사 후에 포만감을 느끼는 이유는 렙틴leptin이라는 호르몬이 뇌의 시상하부로 하여금 그만 먹으라는 신호를 보내게 만들기 때문이다. 렙틴은 지방 세포에서 분비되며 인슐린 수치와 BMI에 따라 수치가 달라진다.
3. 살이 찌는 렙틴 저항성 이란?
과체중인 사람들은 렙틴이 보내는 신호에 대한 반응이 저조하며 이런 상태를 렙틴 저항성이라고 부른다. 그래서 더 오랫동안 배가 고픈 것이다. (수십 년 전에 비해 요즘 식당에서 제공되는 음식의 양이 더 많아진 이유도 바로 이 때문이다. 우리가 이득을 본다는 느낌이 들게 하기 위해서가 아니라, 음식을 더 많이 주지 않으면 식사 뒤에도 허기가 지속되리라는 걸 알기 때문이다.) 또한 과체중인 사람들은 여분의 지방이 없는 사람들만큼 지방을 연소시키지 못한다. (이런 현상을 야기하는 원인에 관해서는 추후에 살펴볼 것이다.) 지방 연소량이 적기 때문에 지방 세포 조직이 축적되는 경향이 있다. 한편 지방 연소량이 적으면 저장된 에너지를 즉시 사용 가능한 에너지인 ATP로 더 적게 전환하게 된다. 낮은 ATP 수치가 감지되면 세포들은 에너지가 낮은 상태라고 받아들이게 된다. 지방에서 나오는 에너지를 포함한 세포 내의 총 에너지는 정상 수준이거나 그보다 더 높은데도 말이다. 이런 상황이 피로와 허기를 유발할 수 있다는 증거도 있다. 이는 렙틴 저항성의 효과를 더욱 심화하며, 결국 ATP 수치가 높아져서 배고픔이 채워질 때까지 더 많이 먹게 된다. 더 많은 음식을 먹은 대가로 더욱 살이 찌게 된다.
4. 살이 찌는 생물학적 원리
동면을 준비하는 동물들을 살펴보아도 이와 동일한 생물학적 원리를 관찰할 수 있다. 사실 동물이 살찌는 생물학적 현상은 체중 문제로 고군분투하는 수많은 사람들의 상황과 놀라울 만큼 유사하다. 따라서 자연의 동물들이 사용하는 것과 똑같은 생존 스위치를 우리가 켰다는 것이 인간 비만의 근본 이유라고 할 수 있다. 만약 우리가 이 스위치를 어떻게 켰는지를 이해하게 된다면 비만의 원인을 알아내고 더 나아가 그 치료법까지도 찾아낼 수 있게 될 것이다. 우리는 문화 때문에 살찌는 것이 아니다. 생물학적 원인 때문이다. 압도적인 증거가 보여주듯이 우리가 살찌는 주된 이유는 문화 때문이 아니라 생물학적 원인 때문이다. 문화가 생물학에 하는 것이다. 우리는 부지불식간에 자연의 생존 스위치를 활성화해버렸다. 그래서 식단 조절과 운동으로 일시적으로는 체중을 줄일 수 있지만 그런 상태를 지속하는 데 어려움을 겪는 것이다. 생존 스위치가 활성화되면 우리는 언제 끝날지 모르는 동면을 계속 준비하게 된다. 야생동물들은 먹이를 먹지 않거나 동면할 때 이 스위치를 끄는 반면, 우리 인간의 스위치는 마치 항상 켜짐 위치에 고정된 것처럼 보인다. 이 스위치가 켜져 있는 한, 우리는 비만 및 비만과 관련된 질병들과의 싸움에서 승산이 없을 것이다. 생존 스위치가 이제는 지방 스위치가 되어버렸다. 그래도 지금까지의 탐정 수사에는 성과가 있었다. 인간이 살찌게 하는 생물학적 프로세스에 대해 상당한 통찰을 얻을 수 있었기 때문이다. 이번에는 정확히 어떤 것이 이 스위치를 촉발하는지, 그리고 그 작동 방식은 무엇인지를 알아낼 차례다.
5. 생존스위치
지금까지 우리가 알아낸 사실은 다음과 같다. 야생동물들은 엄격하게 체중을 조절해서 적당한 양의 지방만 보유한다. 그러나 먹이를 구할 수 없을지도 모르는 상황에 대비할 때는 많은 동물들이 생물학적인 변화를 겪는다. 허기가 너무 심해져서 열심히 먹이를 찾게 되고 휴식 중에는 에너지 소비를 줄이는 것이다. 지방 생성은 늘리고 지방 연소량은 줄여서 지방 축적을 최대화하며, 뇌에 충분한 글루코스를 공급할 수 있도록 인슐린 저항성이 생겨난다. 본질적으로 이런 변화들은 총체적인 생존 반응을 일으켜서 동면 상태로 겨울을 견뎌내거나 더 살기 좋은 환경을 찾아 이동하는 데 필요한 지방을 충분히 저장할 수 있게 해준다. 그렇다면 여기서 중요한 문제는 과연 무엇이 이런 생물학적 반응을 촉발할까? 이다. 지금까지 전세계 연구자들은 이 문제의 답을 찾는 데 애를 먹었다. 무엇 때문에 먹이 섭취가 증가하는 시기가 시작되는지에 관해서는 거의 알려진 바가 없으며, 게다가 동물이 먹이 섭취를 중단하고 동면에 들어가게 하는 원인이 무엇인지에 대해서는 더더욱 알려진 바가 없다. 어떤 연구자들은 가을에 주변 온도가 하강하거나 낮과 밤의 길이가 변하면 동면이 촉발될 수도 있다고 추측했다. 또 다른 연구자들은 동물의 지방 축적량이 일정 수준에 달하면 동면이 촉발될지도 모른다는 의견을 내놓기도 했다. 그러나 대다수의 연구 결과에 따르면 동물들이 동면에 들어가는 데 주요 자극제 역할을 하는 것은 식량이나 물을 구하기 어려워지는 상황이다. 기온이 떨어진 경우에는 특히 더 그렇다. 흥미로운 사실은 동물들이 체온을 낮추고 깊은 잠에 빠져들기 직전에 대사활동을 더 줄인다는 점이다. 야생동물들의 생존 스위치를 켜고 끄는 것이 무엇인지에 관해서는 앞으로 알아내야 할 것들이 훨씬 더 많지만, 연구 결과를 바탕으로 무엇이 이런 상황을 촉발하는지를 어느 정도 짐작할 수 있다. 특히 어떤 동물들의 경우에는 칼로리 성분을 넘어서는 독특한 속성을 지닌 특별한 음식을 먹으면 생존 프로그램이 작동하기 시작한다.