글 | 유병팔(미 텍사스주립대학교 명예 교수)·일러스트 | 박선경

비만이 왜 문제인가

운동은 체중조절과 특히 여러 성인병을 예방하는데 필수적인 방법으로 사용되고 있다. 성인병의 주요한 위험요인 중 하나가 비만이라는 사실인데 운동이 이러한 문제들을 해결해 준다. 그렇다면 왜 비만이 이토록 질병에 큰 문제를 일으키고 있는지 다시 한번 생각해 볼 필요가 있으며, 특히 노화에서 발생하는 성인병도 비만이 주 원인인지 또한 운동으로 조절이 가능한지 좀 더 자세하게 살펴볼 필요가 있다.

비만이 나쁜 이유는?

당신은 비만이 나쁜 이유가 무엇이라고 생각하는가? 비만이 고혈압, 당뇨, 콜레스테롤을 증가시키기 때문이라고 생각하는가? 이것은 일반적인 상식으로 알려있지만 정확한 답이 아니다.

우선 비만의 원인을 살펴보면 유전적 요인으로 병에서 오는 비만을 제외하고 비만은 신체가 소비하는 열량보다 음식으로 섭취하는 칼로리가 과대하기 때문에 발생한다. 따라서 우리가 필요이상의 칼로리를 섭취한다면 우리 몸의 에너지를 지방으로 특히 내장지방으로 저장할 수 밖에 없으며 저장하는 창고 노릇을 하는 조직이 바로 지방이다.
 
우리는 그 동안 비만의 악영향이 높은 콜레스테롤로 인한 동맥경화, 혈관질환으로 인한 고혈압 등 이라고 알고 받아들이고 있으나 이것은 너무 단순한 생각이다. 혈중의 콜레스테롤이 동맥경화의 원인이라 알려져 왔으나 모두가 그런 것도 아니다. 왜냐하면 콜레스테롤의 수치가 높더라도 동맥경화가 없는 사람도 있고, 그와 반대로 콜레스테롤의 수치가 낮더라도 동맥경화 현상을 보여주는 등 콜레스테롤의 수치로서만 동맥경화를 예측할 수 없기 때문이다.

이러한 문제에 대해 최근 연구에서 비만이 만성염증을 일으킨다는 의학적 증거를 발견했다. 만성염증이란 흔히 눈에 보이는 급성염증과 좀 다른 현상으로 외상에는 증세가 나타나지 않지만 세포 내의 분자차원에서 발생한다. 염증의 한 좋은 예로서 동맥경화는 사실은 동맥 혈관의 염증 상태이며, 또 다른 예로서는 나이가 들면서 여성한테서 흔히 볼 수 있는 관절염 증상도 전형적인 염증 증세이다.

최근 의학계에서는 여러 성인병들을 “염증 병”이라고 보는 새로운 관점이 생겼는데 이러한 경향은 동맥경화, 당뇨병, 관절염, 혈관질환, 암, 치매, 골다공증 등 노화에 수반되는 여러 성인병은 모두 만성염증을 병의 원인이나 또는 병의 진행 과정에 공통적으로 가지고 있다는 것이다. 이러한 염증 요소들은 산화스트레스에서 의해 세포내에서 발생되어 결국은 세포조직 기관을 파괴한다. 따라서 비만은 노화에 따라 상승하는 산화 스트레스를 더욱 증폭하여 결국에는 만성염증을 일으키게 때문에 성인병의 원인이 된다는 것이다.

지방조직은 염증의 근원지

최근 연구에 따르면 지방조직은 단순히 지방을 저장하는 역할 뿐만 아니라 여러 호르몬을 분비하는 내분비 조직이고 또한 면역기능에 연관된 신체 전체기능에 다양한 영향을 주는 중요한 기관이라는 것을 알게 되었다. 비만의 가장 큰 문제는 면역의 일부분에서 파수꾼으로 활동하는 대식세포(macrophage)들이 내장지방조직에 대대적으로 집중 침입하는 현상이다. 아직까지 확실하게 왜 이런 침투 현상이 일어나는지 밝히지 못하고 있으나, 경우에 따라서 대식세포수가 내장지방조직의 40% 정도를 차지할 만큼 모여든다는 것이다.

침입한 대식세포의 활성으로 염증을 일으키는 여러 매개체들을 생산하며 이와 동시에 지방세포 조직 자체도 비슷한 만성염증을 일으키는 매개체를 분비하게 되는데, 이런 물질 중에 인슐린 저항을 강하게 일으키는 TNF-α 를 분비한다는 사실이며 이것을 한 예로 봐서도 왜 비만하면 당뇨가 생기고 인슐린의 효력이 없어지는지 그 이유를 알 수 있다. 지방의 위험한 시한폭탄 노릇을 하고 있는 만성염증은 노화에 수반되는 당뇨뿐만 아니라 다른 성인 고질병(동맥 경화, 혈관질환, 관절염, 암, 치매, 골다공증)의 밑바탕이 되고 있다는 것인즉 이 새로운 비만의 위험성을 꼭 알고 있어야 한다.

따라서 내장지방조직이 많을수록(즉 비만할수록) 대식세포 수는 증가하기 마련이며, 염증을 일으키는 해로운 TNF-α, IL-1, IL-6, IL- 8을 분비하게 된다. 비만한 사람의 혈중 TNF-α는 정상 체중의 사람에 비해 높을 뿐만 아니라 염증을 일으키는 또 다른 요소인 IL-1, IL-6, IL- 8 등도 거의 다 증가되고 있다.

따라서 비만한 사람 중에 성인병 환자가 많은 원인은 염증이 성인병의 발생을 촉진시키는 위험요인이 되기 때문이다. 증가된 TNF-α, IL-1, IL-6가 염증 증세를 악화시켜 결국 몸 전체를 염증화 시킨다는 증거는 혈중의 염증지표인 CRP(C- reactive protein)를 비만만 사람뿐만 아니라 흔히 노인에게서 발견할 수 있다는 것이다. 나이가 들면서 혈당이 높아지며 인슈린 작용이 악화되는 그 이유도 이러만 염증 지표의 상승으로 찾아 낼 수 있다.

운동은 염증지표인 CRP을 낮춘다

혈중의 CRP 수치는 만성 성인병에 걸릴 위험지표로도 잘 알려지고 있다. 나이가 들면서 CRP 수치가 증가한다는 것은 그 만큼 나이가 들면서 병에 걸릴 위험이 높아진다는 경향을 보여준다.

이러한 정보를 뒷받침 해주는 것은 바로 소식하는 사람들과 장수 한다는 백세인(centenarian)들의 CRP 수치를 보면 알게 되는 데 소식하지 않는 사람이나 백세 미만의 고령자에 비해 낮다는 것이다. 운동을 즐기는 사람들에게는 큰 희소식은 운동이 CRP의 수치를 낮은 데는 매우 효력이 있다는 그 사실이다. 따라서 이러한 새로운 정보를 가지고 혈액검사 할 때 자기 스스로 CRP 수치를 점검해 볼 필요가 있다고 본다. 현재 의사들의 의견은 CRP 수치가 1mg/L이면 경미한 염증위험도, 1~3mg/L이면 중등 위험도, 3mg/L이상의 경우는 위험도가 매우 높다고 간주하고 있다.

최근 염증의 문제를 잘 파악하고 있는 개업 의사들은 환자의 혈중 CRP 수치에 관심을 갖기 시작하여 혈액검사 할 때 콜레스테롤 외 CRP 수치도 같이 측정하여 환자의 염증 증세로 성인병 위험 판단에 유용하게 이용하고 있는 실정이다.

혈관의 노화

혈관의 노화가 바로 인체의 노화(Man is as old as his artery)라는 미국의 속담이 있듯이 혈관의 건강은 신체 기능에 또한 노화 방지에 절대적으로 필요하다. 혈관은 우리 신체에 60조가 넘는 세포들의 생명과 그들의 화성을 위해 길이 총 90,000km에 해당하는 막대한 네트워크로 영양과 산소를 한시도 빼놓지 않고 공급하는 생명선이다.
 
이러한 생명선인 혈관을 우리는 이해하기 쉽게 흔히 수도관 파이프로 비교하는데 그것은 너무 단순한 예일 뿐이다. 왜냐하면 혈관의 기능 중에는 혈관에 없어서는 안될 신축성이 있는데, 노화에 따라 혈관이 여러 이유로 신축성을 잃게 된다. 다시 말해서 고혈압의 주 원인도 바로 혈관이 굳어지기 때문이다.
 
이러한 신축기능을 위해 혈관은 그것에 대한 필요한 구조를 갖추고 있다. 혈관의 구조는 크게 두 겹으로 구분하여 혈관 안쪽의 내피세포층(endothelium)과 그 밖을 둘러쌓고 있는 근육층(smooth muscle)으로 되어 있다. 구조상으로 혈관 내피층은 혈액과 혈액중의 많은 물질들이 혈관 밖으로 새 나가지 못하게 하는 장벽과 관문의 역할을 한다. 내피 세포를 감싸고 있는 근육층은 혈관의 신축 작용에 제일 중요한 역할을 한다.

구조적으로는 세포의 종류가 다르지만 기능적으로는 동심일체로 볼 수 있을 만큼 상호관계가 밀접하다. 앞서 말했던 혈관 신축에 절대적으로 필요한 활성질소(NOo 제2편 참고)는 내피세포에서 생성된 후 근육층으로 이동하여 혈관확장을 가능하게 한다. 이 NOo 활성질소가 줄어들면 혈관이 수축하여 혈액의 흐름이 급속히 감소한다. 따라서 노화에서 혈관이 굳어지는 이유는 바로 이 활성질소에 이상이 있기 때문이다.

운동이 혈액 순환을 촉진시키는 이유

우리는 운동을 하면 혈액순환이 좋아진다는 말을 늘 듣고 있으며 그 이유는 심장 박동이 빨라지기 때문이라고 알고 있다. 반면, 운동이 내피세포, 근육세포에서의 활성질소가 활성화해 혈관을 확장시킨다는 것을 아는 사람은 소수에 불과하다. 나이가 들면서 혈액순환이 감소하는 이유는 활성질소를 생산하는 효소(NOS라고 불림)가 줄어 들기 때문이라고 보고 있다.

그러나 NOS는 근육에도 많이 분포되어 있어 적당하게 운동을 지속하면(2주일쯤) NOS의 양과 활성의 증가로 활성질소를 더 많이 생산함으로써 혈관 신축을 좋게 할뿐만 아니라 과도한 활성질소의 활성 통제까지도 잘 되게 한다.

따라서, 혈관 신축이 감소된 노인들은 운동을 통해 NOS를 활성화시켜 활성질소의 생성을 증가시켜 그동안 굳었던 혈관의 신축 회복에 도움을 주기 때문에 노인들에게는 운동이 혈액순환 촉진에 제일 좋은 이유 중에 하나이다. 혈액 순환과 혈관 노화만 보아도 운동은 노인들의 노화 방지에 유일한 방법이라는 그 이유를 알 수 있을 것이다.
하지만, 문제는 노화과정에서 필요한 활성질소가 통제가 잘 안 된다는 것이다.

그 이유인즉, 활성질소가 내피세포 내에서 생산된 또 하나의 활성산소와 결합 반응하여 peroxynitrite라는 더 무서운 파괴력이 강한 물질을 조성하게 되니 내피세포를 파괴할 위험성이 높다는 것이다. 산화스트레스를 통제하기 위해서는 우리가 늘 섭취해야 될 항산화제의 도움이 필요한데, 이러한 것에 대비하기 위해서라도 노인과 운동하는 사람들은 적절한 항산화제의 보충으로 산화스트레스를 해소해야 될 것이다.

운동은 혈관 염증을 억제한다

운동이 혈액순환에 도움이 되는 또 하나의 중요한 이유는 운동이 혈관에 발생하는 만성 염증을 억제시키기 때문이다. 만성 염증은 세포의 산화스트레스에서 시작한다고 앞서 말했다. 산화스트레스는 염증을 일으키는 TNF- α를 만드는 내피세포의 염증유전자를 활성화시킨다.

즉, 노화에 따라 혈관 자체도 비만에서 일어나는 것과 같이 염증 상태로 변하게 된다는 뜻이다. 이런 현상 때문에 나이가 들면서 뇌의 혈액 순환 악화로 치매현상도 생기고, 또한 당뇨병의 경우에는 혈관 퇴폐로 여러 합병증이 생기게 되기 때문에, 노인성 만성염증이 얼마나 위험한 결과를 초래하는지, 또한 염증을 억제시키는 운동이 얼마나 중요한지를 능히 짐작할 수 있을 것이다. 

 산화스트레스에 대응하기 위해서 우선 체내의 보호대책인 항산화 방어진을 보강하는 것이 급선무이라고 말할 수 있다. 나이가 들면서 항산화 방어진이 점차로 쇠약해지기 때문에 이런 노화현상을 예방하는 목적으로 많은 보충제가 이용되고 있으나, 그 보다 더 효력이 있는 것이 있는데 바로 그 방법이 운동이라는 것을 강조하고 싶다.

운동의 효력은 부분적인 것이 아닌 신체 전반적인 항산화 방어진을 조절하기 때문에 다른 방법보다 훨씬 효율있게 혈관의 내피세포내의 해로운 TNF-α, IL-1, IL-6 같은 염증 요소를 억제할 수 있다. 그러므로 혈관의 노화 방지를 위해서는 적절한 항산화제 섭취와 동시에 운동이 가장 좋은 방법이라는 사실을 우리는 꼭 알고 있어야 하겠다.