우리가 먹는 음식 몸에서 어떻게 에너지로 쓰일까요?
짙어지는 가을내음, 서늘한 일교차에 건강관리가 아주 중요한 시기가 다가왔습니다. 오늘은 활기찬 가을을 보내기 위해 우리 몸 속 에너지가 어떻게 만들어져 사용되는지 알아보는 시간을 가져보도록 하겠습니다 :-)
음식의 영양 성분 중 보통 탄수화물, 지방, 단백질, 비타민, 무기질을 5대영양소라고 하지요. 이 중 탄수화물과 지방, 단백질 등의 3대 영양소는 우리 몸의 에너지원이랍니다. 이들 영양소는 어떻게 에너지로 만들어져 사용되는 걸까요?
먼저 탄수화물은 우리 몸을 구성하고 유지하는데 사용되는 중요한 에너지원입니다. 쌀 등 각종 곡물, 감자, 고구마, 과일 등 여러 식품에는 탄수화물이나 당류를 포함하고 있습니다. 지방은 동식물성 지방으로부터 흡수되며 세포막을 형성하고, 호르몬 생성 및 우리 몸을 보호하는 역할을 하는 중요한 에너지원으로 사용됩니다.
단백질은 육류, 달걀, 우유 등에서 섭취할 수 있는 동물성 단백질도 있고 콩이나 곡류 등에서 섭취되는 식물성 단백질도 있습니다. 우리 몸의 성장과 체형을 유지한다든지 효소와 호르몬 생성, 피부, 근육, 힘줄, 뼈 및 각종 구조물질은 만드는데 사용됩니다.
이와 같이 이들 영양소들은 각기 다른 기능을 하기 때문에 건강한 육체를 유지하기 위해서는 균형 있는 식사, 즉 영양공급이 필수적으로 이루어져야 합니다.
이러한 영양소가 우리 인체에 들어와서 열을 내고 힘을 쓰는데 사용되기 위해서는 일종의 대사 작용을 거쳐야 합니다. 영양분이 우리 몸에 들어와서 에너지로 쓰이기 위해서는 반드시 산소가 필요하고, 영양소의 화학적인 작용을 통해 세포 속에서 에너지로 쓰이는 물질인 아데노신삼인산(ATP, Adenosine Tri-Phosphate)을 만들어 내는 과정이 필요합니다. ATP가 만들어지면 여기에 결합되어 있는 3개의 인산이 두 개와 한 개로 쪼개지면서 에너지가 나온답니다.
먼저 탄수화물은 섭취하면 소화과정을 거친 후 포도당으로 분해됩니다. 이 포도당을 글루코오스라고도 합니다. 이 포도당은 혈액을 통해 근육이나 간으로 들어가 글리코겐이라는 성분으로 저장됩니다. 인체가 운동을 하게 되면 근육세포 속이나 간에 저장하고 있는 글리코겐을 가져다 ATP를 만들고 이 ATP에 붙어있는 인산이라는 물질이 쪼개지면서 에너지가 만들어 집니다. 또한 이 과정에서 피루브산이라는 물질과 NADH라는 물질도 생성되는데 이 물질은 세포 내의 미토콘드리아 속에서 산소의 도움을 받아 더 많은 ATP를 만들어 냅니다.
다음은 지방에 대해 살펴보겠습니다. 지방은 우리 몸에 들어오면 리파아제라는 효소작용에 의해 간이나 지방세포에 중성지방으로 저장되어 있다가, 우리 몸이 운동에너지가 필요하면 이 중성지방을 유리지방산과 글리세롤로 바꾸고 유리지방산을 이용해서 세포의 미토콘드리아 안에서 에너지원인 ATP를 만들어 냅니다.
마지막으로 단백질은 섭취하면 아미노산으로 바뀌어야 인체가 흡수할 수 있습니다. 그런데 이 단백질은 독자적으로 ATP를 만들지 못하고 인체가 기아상태가 되거나 장시간 운동으로 에너지가 부족할 경우에 한하여 아미노산이 포도당이나 유리지방산의 대사작용으로 들어가 ATP생성에 참여합니다.
이렇게 탄수화물, 지방, 단백질이 에너지로 쓰이는 데는 몇 가지 특별한 특징이 있습니다. 우선 에너지를 만드는 힘을 보면 탄수화물과 단백질은 1g당 4kcal의 에너지를 생산하는 반면 지방은 9kacl의 에너지를 생산합니다. ATP를 만드는 숫자를 살펴보면 탄수화물 1단위에서는 32개 ATP를 생산한 반면 지방산으로부터는 460개의 ATP가 생성된다는 것입니다. 엄청난 차이지요.
이처럼 에너지를 생산하는 능력은 지방이 훨씬 높은데요. 이래서 지방이 많이 들어있는 음식을 과다 섭취하는 경우나 지방을 사용하는 운동이 부족할 경우 체내 지방 비축량이 많아져 비만의 원인이 될 수 있습니다.
또 다른 특징은 에너지가 필요로 하는 운동의 초기나 강도가 높은 운동을 할 때는 탄수화물로 저장된 에너지가 주로 쓰이고, 장시간 운동을 하거나 유산소 운동을 할 경우에는 지방으로 비축한 에너지를 주로 사용한다는 것입니다. 여기에서 놓쳐서는 안 될 중요한 사실들이 있습니다. 인체의 뇌와 신경세포의 에너지는 전적으로 탄수화물에서 얻어지는 에너지를 사용한다는 사실입니다.
두 번째는 지방이 분해되어 만들어진 유리지방산으로부터 ATP의 에너지가 생성되기 위해서는 지방대사의 중간물질인 아세틸조효소A라는 물질로 전환되어야 하는데, 여기에 탄수화물 대사과정에서 만들어지는 물질이 필수적으로 들어가야 한다는 것입니다. 이 물질이 부족할 경우 이 지방질의 대사작용이 잘 이루어지지 않아 결국 우리 몸이 지방을 태우는 능력이 떨어지게 되는 것이지요. 즉 지방을 태우는 운동을 하려면 탄수화물도 함께 공급되어야 한다는 것이지요.
결론적으로 말씀 드리면 우리 몸이 다양한 활동을 하는데 필요한 에너지를 적절하게 공급하기 위해서, 특히 뇌와 신경세포의 에너지 공급을 위해서, 그리고 지방을 줄이고자 하는 유산소 운동에도 탄수화물은 절대 필요한 영양소라는 사실을 기억하셨으면 좋겠습니다. 아울러 이러한 모든 음식물이 소화되어 에너지로 쓰이려면 반드시 충분한 산소가 공급되어야 합니다. 하여 규칙적인 운동은 폐의 기능을 좋게 하면서 혈액 속에 풍부한 산소를 실어 세포 속으로 공급하게 되어 에너지 생산 능력을 키워줍니다.
오늘은 이렇게 우리 몸 속 에너지가 어떻게 생성되는지 알아보는 시간을 가져봤는데요. 음식을 고루 맛있게 드시고, 규칙적인 운동으로 활기찬 가을을 맞이하시기 바랍니다 :-)
