체중 감량과 동시에 운동하면 근육을 젊게 유지할 수 있다

 

체중을 감량할 때 우리 몸에서는 지방만 사라지는 것이 아니라 근육도 함께 소실됩니다. 골격근은 단순한 신체 활동을 돕는 조직을 넘어 혈당 조절과 건강한 노화, 그리고 대사 건강에 핵심적인 역할을 수행하기 때문에, 이러한 근손실은 다양한 건강상의 문제를 야기할 수 있습니다.

 

근육량 감소는 거동 능력을 저하시키고 부상 위험을 높이며, 장기적인 체중 감량 유지를 어렵게 만들기도 합니다. 최근 위고비(Wegovy)나 오젬픽(Ozempic) 같은 체중 감량 보조제의 사용이 급증함에 따라, 이러한 약물 사용으로 인한 급격한 근손실이 건강에 미칠 영향에 대한 우려 또한 커지고 있습니다.

 

또한 체중은 낮게 유지하면서도 고강도의 훈련을 소화해야 하는 운동선수들에게도 근손실은 중대한 과제입니다. 에너지 섭취가 부족한 상태가 선수의 신체 기능에 정확히 어떤 영향을 미치는지에 대해서는 아직 명확히 밝혀진 바가 적었습니다. 칼로리 제한과 운동이 결합되었을 때 인체 근육이 분자 수준에서 어떻게 반응하는지에 대한 지식은 놀라울 정도로 부족했던 것이 사실입니다.

최근 저와 제 동료들이 발표한 연구 결과는 바로 이 지점에 대한 새로운 시각을 제시합니다. 우리의 연구는 유산소 운동을 동반한 체중 감량이 근육에 해롭지 않을 뿐만 아니라, 오히려 긍정적인 효과를 줄 수 있음을 시사합니다.

 

저희 연구팀은 건강하고 건장한 젊은 남성 10명을 대상으로 엄격하게 통제된 실험을 진행했습니다. 참가자들은 5일간 두 차례의 실험 기간을 거쳤습니다. 첫 번째 기간에는 체중 유지를 위한 충분한 칼로리를 섭취했지만, 두 번째 기간에는 일일 칼로리 섭취량을 78%나 줄여 심각한 에너지 결핍 상태를 유도했습니다. 두 기간 모두 참가자들은 90분간의 중저강도 사이클 운동을 수행했습니다.

연구팀은 혈당, 케톤, 지방산 및 에너지 보존과 관련된 주요 호르몬 수치를 측정하였고, 근육 조직 검사를 통해 근육 내 단백질의 변화를 분석했습니다. '동적 단백질체학 프로파일링(dynamic proteomic profiling)'이라는 첨단 분석법을 통해 수백 가지 근육 단백질의 생성과 양을 정밀하게 관찰했습니다.

에너지 결핍 상태였던 5일 동안 참가자들의 체중은 평균 약 3kg 감소했습니다. 렙틴, T3, IGF-1과 같은 호르몬 수치 또한 급격히 떨어지며 신체가 '에너지 보존 모드'로 전환되었음을 보여주었습니다.

하지만 근육 내부에서는 예상치 못한 긍정적인 변화가 관찰되었습니다. 운동과 칼로리 제한이 병행되었을 때 근육 조직은 매우 강력하고 긍정적인 반응을 보였습니다.

 

첫째, 근육 내 미토콘드리아 단백질의 양이 증가하고 생성 속도 또한 빨라졌습니다. 미토콘드리아는 세포 내 발전소로서 지방과 탄수화물을 에너지로 변환하는 역할을 합니다. 미토콘드리아 단백질의 증가와 빠른 생성은 근육이 더 건강하고 효율적으로 변화했음을 의미합니다.

 

둘째, 콜라겐 및 관련 단백질의 생성은 감소했습니다. 콜라겐은 근육의 구조와 강도를 유지하는 데 중요하지만, 노화가 진행됨에 따라 과도하게 축적되어 근육을 뻣뻣하게 만들고 기능을 저하시키는 원인이 되기도 합니다.

 

이러한 결과들을 종합해 볼 때, 운동을 병행한 칼로리 제한은 근육을 '대사적으로 더 젊은 상태'로 변화시키는 것으로 해석할 수 있습니다. 이는 원숭이를 대상으로 한 장기 칼로리 제한 연구에서도 관찰된 바 있으나, 인간에게서 확인된 것은 이번이 처음입니다.

언뜻 보기에 신체가 에너지가 부족한 상황에서 근육 유지와 개선에 에너지를 쏟는다는 것은 역설적으로 보일 수 있습니다. 근육은 유지 비용이 많이 드는 조직이기 때문입니다.

 

이러한 현상은 인류의 진화적 관점에서 이해할 수 있습니다. 수렵 채집 시절, 식량이 부족한 시기에도 인류는 먹이를 찾기 위해 먼 거리를 이동하거나 사냥을 해야만 생존할 수 있었습니다. 굶주림 속에서도 근육 기능을 유지하고 효율적으로 움직일 수 있는 능력은 생존과 직결된 필수적인 적응 기제였을 것입니다. 즉, 우리가 관찰한 근육의 보호 반응은 연료가 부족할 때도 움직일 준비를 갖추려는 우리 몸의 깊은 진화적 적응을 반영하는 것입니다.

 

물론 이번 연구는 젊은 남성을 대상으로 단기간의 극단적인 칼로리 제한 상황을 다루었기에, 여성이나 노인, 비만 환자에게 동일하게 적용된다고 단정하기는 어렵습니다. 향후 더 다양한 집단과 조건을 대상으로 한 후속 연구가 필요할 것입니다.

하지만 이번 연구 결과는 체중 감량 중 수행하는 운동이 근육의 질을 보호하고, 더 나아가 노화와 관련된 근육의 퇴화를 방지하여 건강한 노화를 돕는다는 중요한 시사점을 줍니다. 특히 근손실에 취약한 노년층이나 체중 감량 약물을 복용 중인 분들에게 운동의 중요성을 다시 한번 강조하는 결과라 할 수 있습니다.

 

결론적으로, 인체의 근육은 놀라울 정도로 회복력이 강합니다. 심각한 에너지 부족 상황에서도 우리 몸의 근육 조직은 운동 자극에 반응하여 에너지 생산 기계를 강화하고 노화를 억제함으로써 스스로를 더 젊고 건강하게 유지하려 노력하고 있습니다.

 

 

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