저혈당 위기와 저혈당 쇼크를 막는 몸의 방어선, 케톤체 [건강상식 023]

저혈당 위기와 저혈당 쇼크를 막는 몸의 방어선, 케톤체

 

흔히 뇌는 오직 포도당(glucose)만을 에너지원으로 삼는다고 알려져 있다. 그러나 이는 반은 맞고 반은 틀린 상식이다. 만약 뇌가 포도당에만 전적으로 의존했다면, 인류는 수렵 채집 시절의 긴 공복을 견디지 못하고 진작 멸종했을지도 모른다. 우리 몸은 혈당이 떨어지는 비상 상황에 대처할 수 있는 훌륭한 예비 발전기를 가지고 있다. 바로 지방이 분해되면서 생겨나는 케톤체(ketone bodies)다.

 

혈당이 떨어질 때 몸에서 일어나는 일들

 

혈액 속의 포도당 농도가 낮아지면 몸은 급히 자원을 끌어다 쓰기 시작한다. 가장 먼저 간과 근육에 저장해 두었던 글리코겐(glycogen)을 포도당으로 분해하여 뇌로 공급한다. 이 반응은 몇 분 만에 일어난다. 하지만 저장된 글리코겐의 양과 공급 속도는 사람마다 다르다.

 

그다음 방어선이 바로 지방의 분해다. 축적된 지방이 분해되면 베타-하이드록시부티르산(beta-hydroxybutyrate), 아세토아세테이트(acetoacetate), 아세톤(acetone) 같은 케톤 부산물이 생성된다. 이 중 베타-하이드록시부티르산과 아세토아세테이트는 혈관과 뇌세포 사이의 엄격한 관문인 뇌혈관장벽(BBB; blood-brain barrier)을 통과하여 뇌세포로 직접 유입된다. 뇌세포로 들어간 케톤체는 세포의 에너지 발전소인 미토콘드리아에서 아세틸-CoA(Acetyl-CoA)를 합성하며 최종적으로 뇌에 에너지를 공급하게 된다.

 

문제는 대사 시스템의 전환에 '시간이 걸린다'는 점이다. 지방은 평소에도 지속적으로 분해되고 있지만, 평소 포도당 중심의 대사에만 길들여진 몸은 지방을 분해해 케톤체를 원활하게 만들어내기까지 일정 시간의 시차가 발생한다.

 

저혈당 위기란 무엇인가, 그리고 공복 운동의 위험성

 

뇌에 공급될 에너지가 급격히 떨어지면 몸은 즉각적인 경고 신호를 보낸다. 어지러움, 호흡 곤란, 식은땀, 전신 무기력감이 찾아오는 저혈당 위기(hypoglycemic crisis)에 빠질 수 있다. 뇌에 공급되는 에너지가 부족해지면 몸은 즉각적인 경고 신호를 보내는 것이다. 이를 방치하면 뇌가 블랙아웃되는 '저혈당 쇼크(hypoglycemic coma)'상태에 이르게 되고, 계속 방치하면 사망에 이를 수도 있다.

 

이러한 현상이 가장 빈번하게 발생하는 순간 중 하나가 바로 '준비되지 않은 공복 운동'이다. 장시간 음식물을 섭취 않은 상태에서 운동을 하면 몸은 당을 공급하기 위해서 글리코겐을 분해하지만 저장량이 적고, 분해 효율이 느릴 경우 뇌에 충분한 당을 공급하지 못한다.

 

더욱이 케톤체를 뇌로 공급되는 과정은 몇 분에서 수십 분에 걸쳐 관련 호르몬과 효소가 활성화되면서 천천히 일어난다. 평소 지방 대사 능력이 부족한 사람은 이러한 전환 과정에서 어지러움, 식은땀, 무기력감과 같은 저혈당 증상을 경험할 수 있다. 지방을 분해해 케톤체로 전환하는데 시간이 걸리다 보니 일시적인 대사적 조난 상태가 발생하는 것이다.

 

따라서 자신의 몸이 평소에 대사 유연성이 확보되지 않은 상태라면 공복 운동 시에는 혈당을 올릴 수 있는 비상식품을 소지하는 것이 중요하다. 또한 무리한 공복 운동은 오히려 독이 될 수 있으므로 각별한 주의가 필요하다.

 

저혈당 위기를 예방하는 근본적인 방법

 

저혈당 위기를 예방하는 가장 근본적인 해결책은 몸의 '지방 대사율'을 평소에 높여두는 것이다. 우리 몸이 포도당뿐만 아니라 지방도 언제든 꺼내 쓸 수 있도록 대사의 길을 열어두어야 한다.

 

이를 위한 가장 좋은 방법은 평소 식단에서 탄수화물 섭취를 제한하고 양질의 좋은 지방(healthy fats)을 충분히 섭취하는 것이다. 이런 식이를 통해서 혈중 케톤체 수준을 상시 일정하게 유지해 놓으면, 혈당이 급격히 떨어지는 비상 상황이 오더라도 뇌는 당황하지 않는다. 포도당 대신 이미 준비되어 있는 케톤체를 연료로 즉시 전환하여 사용하기 때문이다.

 

결국 저혈당 위기는 당이 부족해서라기보다, 당이 떨어졌을 때 지방이라는 대체 연료를 빠르게 공급하지 못하는 대사의 경직성에서 비롯된다. 그렇기 때문에 어떤 사람은 공복에 고강도 운동을 해도 전혀 문제가 없지만, 어떤 사람들은 공복에 걷기만 해도 문제가 발생할 수 있다.

 

만약에, 내가 후자라면 평소 좋은 지방을 가까이하며 케톤체 방어선을 탄탄히 구축해 두는 것, 그것이 뇌의 에너지를 끊김 없이 흐르게 하고 예기치 못한 저혈당의 위험으로부터 몸을 지키는 가장 지혜로운 건강 상식이다.

 

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