스포츠와 지질

 

 

 

 

1. 운동과 지질대사

 

 지방산과 글리세롤이 에스테르(ester ; 알콜과 산으로부터 물을 제거하여 형성된 화합물)로 결합한 것을 지방(fat)이라 부르고, 지방과 그 유사물질을 총칭하여 지질(lipid)이라고 한다. 지질을 구성하는 유기산을 지방산(fatty acid)이라고 하는데, 이중결합을 포함하지 않는 포화지방산과 포함하는 불포화지방산으로 구분된다. 음식물에서 일정량을 섭취하지 않으면 안되는 것을 필수지방산이라고 하며, 이것에는 리놀레산, 리놀렌산, 알라키돈산이 있다.

지질은 단순지질(중성지방, 오일, 왁스), 복합지질(인지질, 당지질, 지단백) 및 유도지질(지방산, 글리세롤, 스테로이드)로 구분된다.

 

지질은 탄수화물과 단백질에 비해 에너지의 농도가 약 2.2배 정도 높기 때문에(탄수화물과 단백질이 1g당 4칼로리의 에너지를 갖는 반면 지방은 1g당 9 칼로리의 에너지를 지님) 지질을 체내의 지방조직에 저장하면 잠재적으로 효율이 높은 에너지원이 된다. 지방조직은 피하, 난소, 신장의 주위 장간막 및 근육조직 등에 분포한다. 저장지방의 주성분은 유리지방산 3개 분자와 글리세롤 1개 분자로 구성된 중성지방(triglyceride ; TG)이며, 지질의 직접적인 에너지원은 지방조직에 들어있는 중성지방의 가수분해에 의해서 공급되는 유리지방산(free fatty acids ; FFA)이다.

 

지질대사는 체내의 지방산의  생성과 연소, 케톤체, 콜레스테롤의 생성 등이 중심을 차지하고 있다. 지방조직의 지방세포에 저장되어 있는 지방이 체내에서 지방분해효소(lipase)에 의해 유리지방산과 글리세롤로 분해되어 혈중에 방출된 후 근육 등에 흡수되어 에너지원으로 이용된다. 보통 스포츠에서 지방이 에너지원으로써 중요한 이유 중의 하나는 저장량이 한정된 간 및 근글리코겐이 운동중에 빨리 소모되는 것을 방지하기 때문이다. 따라서 지방조직의 분해와 혈중으로의 지방산 방출이 높아지고 지방산 에너지 대사가 활발해져 운동주에 지방이 에너지원으로 분담되는 비율이 높을수록 간장과 근육의 글리코겐은 절약되고 운동수행능력은 향상된다.

 

2. 운동중 골격근 대사를 위한 지질 연료

 

 정상인(성인 체중 70kg 기준)에서 지방의 총무게는 15kg으로 149,000칼로리에 해당되며, 이것은 총비축에너지의 80-85%를 차지하고, 이것으로 50일 내지 60일간 음식을 먹지 않고 지탱할 수 있다. 휴식상태의 근육과 장기간 운동중 근육활동에 필요한 에너지는 탄수화물이 아닌 지방으로부터 공급받는다. 따라서 지질연료원은 지구성 운동중 골격근 대사를 위한 중요한 에너지 기질이다.

이러한 지질연료원에는 순환 혈장 중성지방, 유리지방산, 근육내 중성지방 등이 있는데, 이것은 운동강도, 운동지속시간, 식사, 트레이닝 상태 등 여러 가지 요소에 의존하여 이용된다.

 

 1) 혈중 유리지방산의 기능과 운동의 영향

 유리지방산은 지방조직에 저장되어 있는 중성지방이 분해될 때 혈액에 의하여 근육으로 운반되어 산화된다. 운동시간이 30분 이상 길어지면 지방조직에서 지방분해가 증가하여 유리지방산이 혈중으로 동원되어 주에너지원으로 이용된다. 1kg의 체지방은 100-140km를 달리 수 있는 에너지를 공급한다. 체지방이 8%인 68kg의 체중인 사람의 경우, 지방만으로도 42,000칼로리를 공급할 수 있으며 이것은 서울에서 부산을 왕복해서 달릴 수 있는 에너지이다.

 

 운동이 유리지방산에 미치는 영향을 간략히 살펴보면, Ferranini 등(1983)은 유산소성 운동시 혈중 유리지방산 농도는 지방대사와 관련된 유용한 지표라고 하였는데, 꾸준한 운동은 근육으로 하여금 지방을 이용하는 능력을 길러주게 되어 운동 중 혈중 유리지방산 농도는 증가하게 된다. 운동이 지속되면 축적된 유리지방산이 우선적으로 골격근에 에너지를 공급하게 되어 근글리코겐은 절약되고 결국 피로를 늦추는 효과가 발생한다. 체지방의 저장부분에서 근육으로 유리지방산을 동원하는 것은 체지방을 감소시키기 때문에 체중을 줄이는 점에서 볼 때는 중요한 문제이다.

 

 2) 근육 내 중성지방의 기능과 운동의 영향

 중성지방은 유리지방산의 저장형이다. 중성지방은 지방조직과 골격근에 저장된다. 지방조직에 저장되어 있는 에너지원으로서 약 65% 정도를 차지한다. 중성지방은 1mmol의 글리세롤과 3mmol의 지방산을 갖고 있다.

 

근육 중성지방은 지구성운동중에서 꾀 많은 양이 사용되고 있는 것으로 보고되어 있다. 일반적으로 운동강도를 낮게하고 운동시간을 길게하면 혈청 중성지방치는 저하된다. 근육 중성지방 소비량은 운동시간에 관계하지 않고, 오히려 근육에 있어서 최초의 중성지방 수준에 관계한다. 중정도 지구서운동중 혈중 유리지방산과 근육에 저장된 중성지방의 총대사율은 각각 13%와 32%를 차지하고 있다.