탄수화물을 줄이면 몸은 왜 지방을 에너지원으로 쓰기 시작하나요?

저탄수화물 식단을 하면 몸이 케토시스 상태로 들어간다고 하는데, 탄수화물이 부족하면 왜 지방을 우선적으로 에너지원으로 활용하게 되는지 궁금합니다.

3개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 임원종 영양사입니다.

    1 ) 포도당 에너지 : 인체는 기본적으로 탄수화물이 분해되어 만들어지는 포도당을 주된 에너지원으로 사용하게 됩니다. 뇌와 신경계, 근육이 포도당을 빠르게 연소시켜서 에너지를 얻기 때문입니다.

    그러나 저탄수화물 식단으로 탄수화물 공급이 끊기면 혈당이 낮아지고, 이를 조절하는 인슐린 호르몬 분비도 감소하게 됩니다.

    2 ) 글리코겐, 플랜 B : 인체는 우선 간과 근육에 저장된 글리코겐을 분해해서 사용하지만 이마저도 하루 이틀이면 모두 고갈되고 맙니다. 포도당이 바닥나면 신체는 생존을 위해서 체지방을 분해하는 플랜 B를 가동하게 됩니다. 낮아진 인슐린 수치는 지방 세포에게 지방을 방출하라는 강한 싸인을 작용하고, 풀려난 유리지방산은 혈액을 타고 간으로 이동하게 됩니다.

    3 ) 뇌혈관 장벽(BBB) : 그러나 인체는 통제실인 뇌는 뇌혈관 장벽(BBB)이라는 필터가 있어서, 입자가 큰 지방산을 에너지원으로 직접 받아들이지 못하는 문제가 발생합니다.

    4 ) 케톤체, 케토시스 : 뇌에 에너지를 공급하지 못하는 문제를 해결하기 위해서 간은 들어온 지방산을 쪼개어서 케톤체(Ketone bodies)라는 수용성 물질로 변환을 시킵니다. 체내에 케톤이 생성되어서 주 에너지원으로 쓰이는 이 상태를 바로 케토시스(Ketosis)라고 부릅니다. 수용성인 케톤체는 뇌혈관 장벽을 쉽게 통과해서 포도당을 대신해서 뇌에 우수한 에너지를 공급하고 심장과 근육같은 다른 주요 장기들도 이를 정말 효율적인 연료로 사용하게 됩니다.

    5 ) 지방 대사 스위치 ON : 탄수화물 섭취를 줄이면 인슐린 수치가 낮아져서 지방 분해의 스위치가 켜지게 됩니다. 그리고 뇌에 에너지를 지속적으로 공급하려는 간의 작용으로 인해서 인체는 포도당 중심의 대사에서 지방 연소 모드 그 체질을 완전하게 전환하게 되는 것입니다.

    6 ) 케토시스 소요 기간 : 이러한 대사 전환이 하루아침에 이루어지는 것은 아닙니다. 저탄수화물 식단을 시작하고 인체가 완전한 케토시스 상태, 즉 지방 연소 모드로 진입하기까지는 보통 2일에서 7일 정도의 시간이 소요됩니다. 평소 탄수화물 섭취량이 많았거나 활동량이 적은 사람일수록 몸이 새로운 대사 시스템에 적응하는데 더 오랜 시간이 걸릴 수 있겠습니다.

    7 ) 전환기 부작용 : 이 전환기 동안 인체는 주 연료였던 포도당이 끊긴 상태에서 아직 지방을 능숙하게 태우지 못해서 일시적인 에너지 고갈을 겪게 됩니다. 이로 인해서 피로감, 두통, 무기력증, 브레인 포그(머리가 안개가 낀 것처럼 멍한 증상)등이 나타날 수 있는데, 보통 키토플루(keto flu)라고 부릅니다. 인체의 주 엔진을 가솔린(포도당)에서 디젤(지방)로 완전하게 교체하는 과정에서 발생하는 일시적인 덜컹거림인 경우랍니다.

    8 ) 해결 방안 : 그러나 충분한 물(하루 체중 x 30-33ml이상), 전해질을 섭취하며 이런 적응기를 1주일 이상 무사히 넘기시면, 간은 케톤체를 정말 능숙하고 효율적으로 만들어내기 시작합니다. 이때부터는 혈당 롤러코스터로 인한 식곤증이나 가짜 배고픔이 서서히 사라지게 됩니다.

    결국에는 포도당에 의존하지 않고도 몸에 축적된 체지방을 24시간 내내 안정적인 에너지원으로 태워 사용하는, 진정한 케토시스 상태의 장점을 누리게 됩니다.

    조금이나마 참조가 되셨으면 좋겠습니다. 감사합니다 ^ ^

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    채택된 답변
  • 탄수화물을 줄이면 몸이 지방을 에너지원으로 사용하는 이유는 혈당과 인슐린이 낮아지고, 간과 근육에 저장된 글리코겐이 감소하면서 에너지 대사의 중심이 포도당에서 지방산으로 이동하기 때문인데요,

    평소에는 식사로 들어온 탄수화물이 포도당으로 분해되어 주요 에너지원으로 사용되고, 남은 포도당은 글리코겐 형태로 간과 근육에 저장되는데, 탄수화물 섭취가 감소하면 이런 포도당과 글리코겐 공급이 줄어들면서 몸이 다른 에너지원의 사용을 늘리게 됩니다.

    이때 인슐린 분비가 감소하면서 지방 조직에 저장되어 있던 중성지방의 지방 분해가 증가하게 되는데, 중성지방은 지방산과 글리세롤로 분해되고, 지방산은 혈액을 통해 근육 등의 조직으로 이동해 베타-산화를 거치면서 ATP를 생성하는 에너지원으로 사용됩니다.

    탄수화물을 매우 적게 섭취하면 이런 변화가 더 크게 나타나느데요, 간으로 이동한 지방산의 베타-산화가 증가하면서 생성되는 아세틸-CoA가 케톤체인 β-하이드록시부티레이트와 아세토아세트산 등으로 전환되고, 이 케톤체가 뇌와 근육 등 여러 조직의 에너지원으로 사용됩니다. 이것이 바로 케토시스(ketosis)​인데, 케토시스 상태에서도 탄수화물 사용이 완전히 중단되는 것은 아니고, 적혈구처럼 포도당을 필요로 하는 조직을 위해 간에서는 포도당신생합성도 이루어집니다. 적당한 탄수화물 섭취로 건강한 식습관 만들어가시길 응원합니다.

  • 안녕하세요. 이조은 영양전문가입니다.

    핵심은 탄수화물이 부족하면 몸이 지방을 더 많이 동원하도록 호르몬과 대사 경로가 바뀌기 때문입니다.

    1. 평소에는 탄수화물이 가장 편한 연료

    밥이나 빵 같은 탄수화물을 먹으면 포도당이 혈액으로 들어옵니다.

    그러면 인슐린이 올라가면서 포도당을 바로 에너지로 사용하고 남는 포도당은 글리코겐으로 저장하고 남는 에너지는 지방으로 저장하는 방향으로 갑니다.

    즉, 몸 입장에서는 당장 쓸 수 있는 포도당이 충분한 상황입니다.

    2. 탄수화물을 크게 줄이면 상황이 바뀝니다

    탄수화물 섭취가 계속 적으면 간과 근육에 저장해 둔 글리코겐이 점점 줄어듭니다.

    동시에 인슐린 농도가 낮아지고, 글루카곤 등의 영향으로 지방조직에 저장되어 있던 중성지방을 분해하기 시작합니다.

    중성지방은 지방산 + 글리세롤이 되고, 이렇게 나온 지방산은 혈액을 타고 근육 등으로 가서 에너지원으로 사용됩니다.

    3. 그런데 뇌는 지방을 직접 잘 못 씁니다

    뇌는 상당한 에너지를 필요로 하는데, 일반적인 상황에서는 포도당을 주요 에너지원으로 사용합니다.

    그런데 탄수화물이 부족하면 간이 지방산을 이용해 케톤체를 만듭니다.

    지방산을 이용해 간이 케톤체를 만들고 혈액을 통해 뇌로 에너지를 공급합니다.

    이 상태가 우리가 말하는 케토시스(ketosis)입니다.

    4. 그래서 정확히는 '지방을 우선적으로 쓴다'가 조금 다릅니다

    다만 케토시스에 들어갔다고 해서 몸이 체지방만 태우는 것은 아닙니다. 단백질도 에너지원으로 사용됩니다, 특히 탄수화물을 극단적으로 제한하거나 전체 섭취 열량이 부족하면 근육 단백질의 분해가 증가할 수도 있습니다.

    케토시스 = 체지방이 무조건 빠지는 상태는 아닙니다. 케토시스 상태에서도 지방을 많이 먹어서 총 섭취열량이 소비량보다 많으면 체지방은 빠지지 않을 수 있습니다. 결국 체지방 감소에는 에너지 적자도 중요합니다.

    그래서 다이어트 관점에서는 굳이 극단적인 케토식까지 갈 필요 없이, 탄수화물을 적당히 줄이고 단백질과 채소를 충분히 먹으면서 전체 섭취량을 관리하는 방식도 상당히 현실적인 선택입니다.