지방의 섭취 및 소화

지방의 소화 및 흡수

지방의 소화 및 흡수

음식물에 의해 섭취된 중성지방은 십이지장에서 담즙에 의해 효율적인 유화과정을 통해 혼합미포를 형성하게 되고 지방 소화효소에 의해 분해가 용이해집니다. 즉 혼합미포의 중성지방(TG)은 소화효소인 췌장 라이페이스(lipase)에 의해서 가수분해되어서 2개의 FFA와 1개의 monoglyceride가 됩니다. 그런 다음 monoglyceride는 또 다른 췌장의 효소인 phospholigase A2에 의해서 추가적으로 가수분해 됩니다. 그 후 분해된 FFA와 monoglyceride, lysolecithin, cholesterol과 같은 다른 산물들이 혼합되어 음극의 전하를 띄는 미포를 형성하고, 미포는 소장 점막에 수동적으로 흡수되고, 소장의 점막에서 각각의 FFA는 재에스테르화되어 새로운 long-chain triglyceride를 형성하게 됩니다. 실제로 인체에서의 체계적인 지방의 흡수는 바로 이러한 과정 이후에서부터 일어난다고 할 수 있습니다. 그리고 분비되었던 담즙은 소장의 회장 부분에서 흡수되고, 정맥에 의해서 간으로 들어가며 다시 담즙으로 재 분비됩니다.

 

일단 소장 점막을 통과하여 일어나는 carboxylation-reesterification 과정은 섭취된 triglyceride가 소장 점막을 통과하는 수단을 제공하고 혈액 속으로 들어갈 신체에서의 triglycerided의 지방산 구성을 가르게 합니다. 즉, 이런 과정에서 형성된 대부분의 triglyceride는 long-chain triglyceride(LCT) 로서 16~18 탄소의 지방산으로 구성됩니다. 그런데 림프와 혈장의 수성특질이 새로 합성된 이 triglyceride의 전달을 어렵게 합니다. 따라서 이 점을 극복하기 위해서 소장의 점막은 chylomicron이라고 불리는 지단백 전달자(lipopro protein carrier)를 합성합니다. chylomicron의 98% 정도가 지방으로 구성되어 있는데, 여기에는 triglyceride, cholesterol, apoproteins 등이 포함되어 있습니다. 이렇게 형성된 triglyceride가 있는데, chylomicron을 형성하지 않고 림프계와 흉선을 통하지 않으며 직접 모세혈관을 통해 혈액으로 들어가서 알부민과 결합합니다. 그리고 이러한 형태로 순환하다가 산화를 위해 주로 간으로 들어가 산화됩니다. 일반적으로 섭취된 지방이 혈액의 chylomicron으로 출현되기 위해서는 1시간 30분 정도가 소요되며, 3시간 정도 후에 최고치를 나타내고, 5시간 정도 후에 정상치로 돌아가게 됩니다.

 

일단 혈액 속으로 들어오면 chylomicron은 다시 분해되는데 lipoprotein lipase에 의해서 2개의 FFA와 1개의 monoglyceride로 나뉩니다. 그리고 이 monoglyceride는 간으로 전달되고 간에서 monoglyceride lipase에 의해서 분해됩니다.  그러나 순환되고 있는 많은 FFA는 지방세포에 의해 섭취되고 인슐린과 글루코스의 작용에 의해 재에스테르화되어 지방 형태인 triglyceride로 저장되게 됩니다. 

 

지방 세포에 저장되었던 지방의 동원은 일단 cAMP의 활성을 대부분 필요로 하고, cAMP는 여러 단계의 효소를 활성화시키며 마지막에는 지방 세포 내의 lipase를 활성화시켜 monoglycerise와 2개의 FFA를 혈중으로 방출합니다. 따라서 혈중에 순환되는 대부분의 FFA는 지방세포에서부터 triglyceride의 분해로부터 또는 순환되는 chylomicron과 VLDL에서 분해되어 나왔다고 볼 수 있습니다. 이들 순환되는 FFA는 간과 지방세포 이외에도 심장, 골격근, 신장 같은 곳으로 전달되고, β-oxidation을 거쳐 에너지원으로 제공됩니다. 그런가 하면 재에스테르화되어서 그 기관 세포의 지방으로 일부가 저장되기도 합니다. 사실 cylomicron과 VLDL은 매우 큰 복합체라서 지방세포나 간, 근육, 그 밖의 기관들에 직접 유입될 수 없기 때문에 불가피하게 FFA의 형태를 취해야만 합니다. 저장을 위해서는 triglyceride, 전다을 위해서는 전달자 복합체, 섭취를 위해서는 FFA 등의 형태를 갖춰야 한다는 점을 감안할 때, 다소 복잡하고 불필요하거나 비효율적이라고 볼 수 있지만, 인체에서는 건강한 사람의 경우 이러한 상호 전환이 매우 효과적으로 잘 조절되고 있습니다. 

 

지방의 저장

인체에 저장된 가장 큰 에너지원은 지방이며, 이미 앞에서 서술한 것처럼 지방은 주로 지방세포에 95% triglyceride 형태로 저장되어 있습니다. 그리고 지방은 다른 에너지원인 탄수화물과 단백질에 비해 사람에 따라 그 저장량 차이가 가장 많이 나는 에너지원이라고 할 수 있지만, 한편으로는 다른 두 에너지원과는 달리 많이 저장되어 있다고 운동수행에 도움이 되는 것은 아니라고 보고 있습니다. 

 

일반인도 지방에 있어서 요구되는 적정 지방의 수준이 있지만, 운동선수에게 있어서 지방은 스포츠의 특성에 따라 에너지 요구의 측면뿐만 아니라, 적정 체중 측면에서도 요구가 달라지는 경우가 있습니다. 일반적으로 대부분의 스포츠 종목에서 8~12% 정도의 체지방을 요구하는 반면에, 체급 경기의 경량급 선수와 육상의 장거리 선수는 비교적 낮은 6~9% 정도의 체지방을 보이고, 수영선수는 15~17% 정도의 체지방을 갖고 있어 스포츠 종목에 따라 적정 체지방의 차이를 보이는 것을 알 수 있습니다.

 

보통 70kg 정도의 운동선수의 경우 10% 정도의 체지방률을 보이고, 이것은 7kg에 해당하는 지방의 저장량을 나타냅니다. 이것을 에너지로 계산하면 약 63,000kcal(7000g*9kcal)에 해당하는 에너지를 저장하고 있는 것에 비교하면 대단히 큰 저장량이며, 실제적으로는 있을 수 없지만, 만약 지방만을 사용하여 운동할 수 있는 시간을 가정해서 환산해 봤을 때, 약 60~70시간을 달릴 수 있는 에너지가 지방으로 저장되어 있다고 볼 수 있습니다. 대부분의 운동선수의 경우 일반인들에 비해 적은 체지방을 가지면서도 운동 시 더 많은 지방을 사용하는 이유는 필요 이상의 지방이 체중으로 작용하여 운동의 효율을 낮출 수 있기 때문에 불필요한 신체의 지방 체중을 줄이고 운동수행의 효율을 높이는 훈련 적응 현상의 일면이라고 볼 수 있습니다. 

 

인체에서 지방의 주 저장장소는 인체의 여러 기관 및 부위에 광범위하게 분포되어 있는 지방 세포로서, 운동 에너지 요구 시 이 지방 세포에서 거의 대부분의 에너지를 공급한다고 볼 수 있습니다. 물론 일부는 간과 운동하는 근육에 저장되어 있는 지방을 에너지원으로 사용하지만, 대부분은 지방 세포에서 동원된 지방산에 의한 에너지 공급이라고 할 수 있습니다.

 

운동이 종료된 후에 사용된 지방의 재저장에 걸리는 시간에 대해서는 연구된 것이 많지 않습니다. 왜냐하면 대부분의 짧은 고강도 운동으로 인한 체중의 변화는 수분의 손실이고, 실제로 에너지원 특히 지방의 손실에 의한 체중의 감소는 적다고 볼 수 있기 때문입니다. 그러나 마라톤과 같은 장시간 동안에 걸친 에너지 소비 시에는 상당량의 지방이 에너지원으로 동원되었다고 볼 수 도 있습니다. 그러나 연구결과에 따르면 마라톤 선수의 경우에도 지방을 과다하게 섭취할 필요가 없고, 대부분이 필요한 열량보다 많은 열량을 골고루 섭취하는 것으로 나타나 있어서 빠른 시일 내에 정상적인 지방의 저장 상태로 돌아간다고 보고 있습니다. 지방뿐만 아니라 다른 영양소들도 이러한 격렬한 운동 시합 후에 정상으로 돌아가기 위해서는 시간이 요구되므로 충분한 영양섭취와 휴식으로 피로에서 회복된 후에 다시 정상적인 훈련으로 돌아갈 것을 권합니다.