22. 신진대사-[이화작용, 동화작용, 촉진(효소)]

☞

---

처음으로 암 판정을 받은 암환우, 치료 과정 중인 암환우 및 이런분들의 소중한 가족과 암에 관심이 많은 일반인에게 암 치료와 극복에 많은 참조가 되어 슬기롭고 현명한 판단을 하는데 도움이 될 수 있는 정보들을 공유하고자 이번에는 건강관리의 기본인 신진대사에 대해 같이 살펴보고자 합니다.

 

암환우는 항암치료의 효과를 최대한 높이고 치료로 인한 부작용을 슬기롭게 극복하기 위해서는 무엇보다도 먼저 양질의 영양관리가 가장 기본이 됩니다.

 

균형잡힌 식단으로 영향이 제대로 공급된 신체에는 매일 적절한 운동을 통하여 각종 근력을 강화하고, 면역력을 증가시켜 강인한 육체를 유지해야 합니다.

 

건강한 육체에 건전한 정신이 깃들게하기 위해는 항암치료가 성공할 수 있다는 Mind Control과 명상, 독서, 취미 생활, 폭 넓은 대인관계, 욕심 내려 놓기 등으로 자신감을 높이고, 부정적인 우울감 등을 제거해야 한다.

---

● 신진대사의 단어 표기 및 의미

 

1-1. 한자 표시 : 新陳代謝

      1) 한자 뜻과 음 : 새 신(新), 늘어놓을 진(陳), 대신할 대(代), 물러날 사(謝).

      2) 한자 뜻 풀이 : 묵은 것은 차례로 가고, 새것이 이에 대신함.

1-2. 영어 표시 : Metabolism

 

● 신진대사의 의미

 

생물(生物)의 세포(細胞)에서 생명(生命)을 유지 (維持) 하기 위해 일어나는 모든 물질(物質)의 변화(變化)로, 생체(生體)내 물질의 분해(分解) · 합성(合成)과 같이 에너지를 소모하는 화학적 작용(化學的 作用)을 통칭합니다.

 

효소(酵素)가 반응을 촉매(觸媒)하며, 대사를 통해 생물은 성장(成長)하고 번식(繁殖)하며, 구조(構造)를 유지(維持)하고 환경(環境)에 반응(反應)합니다.

 

대사라는 단어는 소화와 세포 간에 물질 수송 등을 포함하여 생물체 내에서 일어나는 모든 화학 반응을 의미하기도 합니다.

 

약 38억 년 전 최초의 생명(LUCA)이 지구상에 출현한 이후 현생 생물에 이르기까지 진화되어온 생명의 역사(history of life) 과정에서 모든 생물은 하나의 공통 조상에서부터 진화하였으며 그 결과 지금과 같은 생물 다양성을 이루게 되었습니다. 생물 종(種)이 다를지라도 기본적인 대사경로(代謝徑路)와 그 구성 성분(構成 成分)은 매우 유사합니다.

 

★ LUCA=현존하는 모든 생물의 공통 조상, last universal common ancestor

 

보다 단순하게 얘기하면 우리 몸의 신진대사란,

우리 몸이 에너지를 생성하고 소비하는 과정을 의미합니다. 음식을 섭취하면 영양소가 분해되고, 이를 통해 얻은 에너지가 생명 활동과 세포 재생에 사용됩니다.

 

신진대사는 ‘기초대사’와 ‘활동대사’로 구분됩니다. ‘신진대사율’을 높인다는 것은 이 두 가지 대사율을 모두 향상시키는 것입니다.

 

●  기초대사

우리가 아무런 움직임을 하지 않고 쉬고 있을 때 생명을 유지하기 위해 소모되는 에너지.

즉, 호흡, 체온 유지, 심장 박동 등 기본 생명 활동에 필요한 에너지 사용을 의미합니다.

 

●  활동대사

우리 몸이 활동 중에 소비되는 에너지

즉, 운동, 걷기, 일상 활동에서 소모되는 에너지를 의미합니다.

 

● 신진대사율이 낮으면 신체내 에너지 소모가 줄어들어 다음과 같은 현상을 경험하게 됩니다.

체중 증가, 피로감 증가, 소화 불량, 면역력 저하, 만성 질환 위험 증가 등 이며 이로 인해 신체의 체력이 떨어지게 됩니다. 즉 신체 내 · 외부로부터 신체에 유해한 환경이 조성되어 최종적으로는 건강을 잃게 됩니다.

---

A. 신진대사 

신진대사는 우리가 섭취한 음식이 체내 에너지로 변환되는 과정부터 세포 성장, 조직 복구 등 생명 유지에 필수적인 모든 활동에 관여합니다. 신진대사는 이화작용(Catabolism)과 동화작용(Anabolism)으로 구분되며, 각 과정은 체내의 다양한 요구 사항을 충족시키는 데 필수적인 역할을 수행합니다.

동화작용은 물질대사의 합성 과정이며, 이화작용은 물질대사의 분해 과정이다. 그래서 이화작용은 파괴적인 물질대사이고, 동화작용은 건설적인 물질대사로 칭하여 지기도 합니다.

 

1. 이화작용 (Catabolism)

이화작용은 복잡한 분자를 더 단순한 분자로 분해하여 에너지를 생성하는 대사 과정입니다. 우리가 섭취한 영양소인 탄수화물, 단백질, 지방은 이화작용을 통해 분해되어지고, 이화작용은 다당류, 지질, 단백질, 핵산과 같은 큰 분자를 단당류, 지방산, 아미노산, 뉴클레오타이드와 같은 작은 단위로 분해합니다. 단위체를 더 단순한 노폐물로 분해하면서 에너지를 방출하기 위해 중합체를 분해하여 얻은 단위체를 사용합니다. 세포의 노폐물에는 젖산, 아세트산, 이산화 탄소, 암모니아, 요소 등이 있습니다.

 

방출된 에너지의 일부는 열로 소실되지만 나머지는 아데노신 삼인산(ATP)를 합성하는 데 사용됩니다. 세포에서 ATP는 이화작용에서 방출된 에너지를 동화작용처럼 에너지를 필요로 하는 반응에 전달하는 데 사용됩니다. 주요 조효소 중 하나가 세포 공동의 에너지 통화라 할 수 있는 아데노신 삼인산(ATP)입니다.

 

ATP는 서로 다른 화학 반응 간에 화학 에너지를 전달하는데 사용됩니다. 세포에는 소량의 ATP만 존재하고, 에너지 요구량에 부합하기 위해 세포는 계속해서 ATP를 빠르게 재생성합니다. ATP는 동화작용과 이화작용 사이에서 다리 역할을 합니다. 이화작용은 분자를 분해하는 과정이고, 동화작용은 분자를 합성하는 과정입니다. 이화작용을 통하여 ATP가 생산되고, 동화작용은 ATP를 소모합니다. 그 밖에도 ATP는 인산화 반응에서 인산기를 운반하기도 합니다.

 

ATP는 세포 활동과 신체 기능에 필요한 에너지를 공급하는 주요 에너지원 역할을 하며, 이를 통해 체온 유지, 근육 수축, 신경 신호 전달 등 다양한 신체 기능을 지원합니다. 특히 이화작용은 주로 신체가 필요로 하는 에너지를 빠르게 공급할 수 있도록 하는 중요한 메커니즘입니다.

 

이화작용은 큰 분자를 분해하는 대사 과정으로 음식을 분해하고 산화하는 과정이 포함됩니다. 이화작용으로 동화작용에 필요한 물질을 공급하고 에너지를 얻습니다. 이화작용의 정확한 특성은 생물마다 각기 다르며, 필요에 따라서는 생물을 에너지와 탄소를 얻는 원천에 따라 분류할 수 있습니다.

 

에너지원으로 유기영양생물(organotroph)은 유기물을, 무기영양생물(lithotroph)은 무기물을, 광영양생물(phototroph)은 태양광을 사용합니다. 대사는 서로 다르지만 모두 산화환원 반응에 의존하며, 전자를 유기물, 물, 암모니아, 황화 수소, 철 이온(Fe2+)과 같은 환원된 전자공여체에서 산소, 질산염, 황산염과 같은 전자수용체로 전달합니다.

 

동물의 경우 이 반응은 복잡한 유기물을 이산화 탄소와 물과 같은 간단한 분자로 분해하는 형태이나, 식물이나 남세균 등 광합성 생명체는 전자 전달 반응이 에너지를 방출하지 않고 태양광으로부터 에너지를 흡수해 저장하는 용도로 쓰입니다.

 

이화작용의 예로는 해당과정, 시트르산 회로, 포도당신생합성의 기질로 아미노산을 사용하기 위한 근육 단백질의 분해, 지방 조직에서 지방의 지방산으로의 분해, 모노아민 산화효소에 의한 신경전달물질의 산화적 탈아미노화 등이 있습니다.

 

2. 동화작용 (Anabolism)

동화작용은 이화작용에서 방출된 에너지로 복잡한 분자를 합성하는데 이용하는 대사 과정입니다. 일반적으로 세포의 구조를 이루는 복잡한 분자는 작고 단순한 전구물질로부터 차례로 합성됩니다.

 

동화작용은 기본적으로 세 단계를 거칩니다. 처음에는 아미노산, 단당류, 아이소프레노이드, 뉴클레오타이드와 같은 전구물질을 생산하고, 그 다음에는 ATP에 저장된 에너지를 이용하여 전구물질을 활성이 있는 형태로 바꿉니다. 마지막으로 이 전구물질들을 조립하여 단백질, 다당류, 지질, 핵산 등의 복잡한 분자들을 생산합니다.

 

생물에 따라 스스로 세포 내에서 만들 수 있는 분자들의 종류가 각기 다릅니다. 식물과 같은 자가영양생물은 이산화 탄소나 물처럼 간단한 분자에서 다당류나 단백질을 합성할 수 있습니다. 반면에 종속영양생물은 보다 복잡한 물질을 합성하기 위한 전구물질들, 예컨대 단당류나 아미노산을 필요로 한다. 생물은 궁극적인 에너지원에 따라 더 세분화됩니다. 광합성독립영양생물(photoautotroph)과 광합성종속영양생물(photoheterotroph)은 빛에서 에너지를 얻고, 화학독립영양생물(chemoautotroph)과 화학종속영양생물(chemoheterotroph)은 무기 산화 반응을 통하여 에너지를 얻습니다.

 

동화작용은 단순한 분자를 복잡한 분자로 합성하여 체내 필요한 물질을 생성하는 과정입니다. 동화작용을 통해 단백질, 지방, 핵산과 같은 중요한 분자들이 생성되며, 이는 신체 구조를 구성하고 기능을 수행하는 데 필수적입니다. 예를 들어, 단백질 합성은 근육 조직의 형성, 손상된 세포 복구 등 다양한 생리적 요구를 충족시킵니다. 동화작용은 이화작용을 통해 생성된 에너지를 사용하여 이루어지며, 운동 후 근육 회복과 성장에 중요한 역할을 합니다.

 

참고로, 광합성은 햇빛과 이산화 탄소(CO2)를 이용하여 탄수화물을 합성하는 과정입니다. 식물과 남세균, 조류는 광합성을 통해 물을 분해하고 산소를 부산물로 생산합니다. 식물과 특정 세균에서 동화적용인 광합성 탄수화물 합성은 이산화 탄소(CO2)로부터 포도당, 셀룰로스, 녹말, 지질 및 단백질을 생성하는 동화 과정입니다. 광합성의 광의존적 반응에서 생성된 에너지를 사용하고 광합성의 탄소 고정 반응(캘빈 회로)에서 탄소 동화를 통해 이러한 큰 분자의 전구체를 생성합니다. 식물과 조류, 남세균은 태양광에서 빛 에너지를 받아 물에서 전자를 제거하고 부산물로 산소를 방출합니다. 전자는 사이토크롬 b6f 복합체로 전달되고, 그 에너지로 엽록체의 틸라코이드 막 안쪽으로 양성자를 퍼냅니다. 양성자는 다시 막을 가로질러 확산되면서 ATP 합성효소를 작동시킵니다.

 

3. 효소(촉매 작용)

신진대사 과정에서 효소는 매우 중요한 역할을 합니다. 효소는 에너지를 방출하면서 자발적으로 일어나는 반응을 에너지를 요구하는 반응과 짝지어 생명체가 필요로 하는 반응이 일어나게 합니다. 효소는 반응이 좀더 빠르게 일어나도록 하는 촉매 역할을 합니다. 또 세포 주위의 환경이나 세포에 오는 신호에 반응하기 위해 대사를 조절하는 역할도 합니다.

 

효소는 특정 화학 반응을 촉진하고 조절하는 단백질로, 효소가 없으면 신진대사 반응이 매우 느려져 생명 유지가 어렵게 됩니다. 예를 들어, 음식 속의 탄수화물이 포도당으로 전환될 때 여러 단계에서 다양한 효소가 관여하여 각 반응을 빠르고 정확하게 진행시킵니다.

 

효소는 체내 대사 과정을 원활하게 만들어 주며, 효율적인 에너지 생성과 사용을 돕습니다

대사의 화학 반응은 대사경로를 통해 이루어집니다. 대사경로(代謝經路, metabolic pathway)는 생화학에서 세포 내에서 일어나는 서로 연결된 일련의 화학 반응들을 지칭합니다.

대사경로에서 한 화합물이 여러 단계의 반응을 거쳐 다른 화합물로 변화하고, 단계마다 다른 효소가 차례로 반응을 촉매합니다.

 

신진대사율은 체내에서 에너지를 소비하는 속도를 나타내며, 활동량, 연령, 유전적 요인 등에 따라 달라집니다. 기초대사율(Basal Metabolic Rate, BMR)은 특히 휴식 중에 생명을 유지하기 위해 필요한 최소한의 에너지 소비를 의미합니다. 기초대사율이 높다면 같은 활동량에도 에너지를 더 많이 소비하여 체중 관리가 수월해질 수 있습니다. 반대로 기초대사율이 낮으면 에너지 소비가 적어 체중 증가의 요인이 될 수 있습니다.

---

B. 신진대사율에 영향을 주는 인자들

 

1.나이

나이가 들수록 신진대사율이 점점 더 느려져 쉽게 피로를 느끼거나 기온 변화에 민감해지고 살이 찌는 등의 문제가 야기됩니다. 나이는 신진대사율에 심대한 영향을 미칩니다. 대부분 30대 이후부터는 근육량이 감소하고 체지방이 증가합니다. 그 영향으로 우리 신체의 에너지 소비가 줄어듭니다. 나이가 들수록 신진대사율 저하와 직접적인 관련있는 부정적인 요소를 해소하기 위해 적절한 운동과 식단 관리를 통해 신진대사율을 최소한 유지하는 것이 중요합니다.

 

 

2.유전적 요인

유전적 요인에 따라 동일한 활동을 하더라도 에너지 소비량이 다를 수 있으며, 동일한 생활 습관을 가지고 있어도 체형, 체중 변화에 차이가 발생할 수 있습니다.

 

3.호르몬 영향

호르몬은 대사 과정에서 중요한 역할을 합니다. 갑상선 호르몬은 체내 에너지 대사를 조절하는 역할을 하며, 인슐린, 성장 호르몬, 아드레날린은 신진대사 활동에 깊은 영향을 미칩니다. 호르몬이 불균형하게 되면 체중 변화, 피로 등의 증상이 나타나며, 신진대사율 조절에 문제가 생깁니

---

C. 신진대사 작용을 높이는 데 도움이 되는 생활 습관들

 

1. 균형잡힌 식사와 수분 섭취

규칙적이고 균형잡힌 영향 식사는 체내 신진대사를 유지하고, 높이는 데 큰 도움이 됩니다. 단백질, 비타민, 미네랄이 풍부한 식단은 신진대사에 긍정적이며, 당분과 지방이 많은 음식은 피하는 것이 좋습니다.

닭가슴살, 생선, 두부, 달걀 등에 많이 포함되어 있는 단백질은 소화 과정에서 더 많은 에너지를 소모하며, 근육량 유지에 필수적입니다.

참고로 고추 속 캡사이신 성분은 신진대사를 일시적으로 높이는 데 도움을 주며, 아보카도, 견과류 등은 좋은 지방으로 신진대사에 도움이 되며, 카테킨과 카페인은 신진대사를 자극하고 지방 연소를 도와줍니다. 규칙적인 식사는 신진대사 증가에 필수적인 요소입니다. 아침식사를 꼭 먹는 습관을 가지고 오랜 공복 상태 유지는 신진대사를 느려지게 함으로 규칙적인 식사를 해야합니다. 소량씩 자주 먹는 식습관이 신진대사 증가에 보다 더 효과적입니다.

 

불균형한 영양 섭취는 신진대사에 악영향을 미칩니다. 특히, 단백질은 소화 과정에서 더 많은 에너지를 필요로 하여 신진대사 속도를 높이는 데 많은 영향을 줍니다. 비타민과 미네랄은 효소의 활동에 필수적이며 이를 위해 균형 잡힌 식단을 유지하는 것은 기본이라 하겠습니다. 고지방, 고탄수화물 식단은 체중에 악영향을 주어 체중을 증가시킵니다.

 

신진대사율를 높이는 데 도움을 주는 생활 습관을 체득하여 건강한 체력을 유지하는 것이 필요합니다.

 

일정한 식사 시간을 유지하면 체내 에너지 사용이 효율적입니다. 지나치게 많은 식사는 오히려 체중 증가를 초래할 수 있으며, 신체의 대사 리듬과 개인의 생활 방식을 고려한 식사 습관이 필요합니다.

 

수분은 신진대사 과정을 돕는 데 중요하며 충분한 물 섭취가 필수적입니다. 대부분 수분구성된 우리 몸은 물을 규칙적으로 마시는 것이 신진대사 촉진에 중요합니다. 하루 권장량으로는 1.5~2리터 이상의 물을 마시는 것이 좋습니다. 참고로 찬물을 섭취할 때 신체는 체온을 유지하기 위해 더 많은 열량을 소모해 신진대사가 활발해 집니다. 하루에 약 500ml의 찬물을 마시면 신진대사가 30% 이상 증가할 수 있다는 연구 결과도 있습니다.

 

2. 신체 활동량

신체를 움직이는 운동, 운동량의 정도에 따라 개인별로 신진대사율을 차이가 나며 운동은 신진대사율을 높이는 데 큰 일조를 합니다.그 중에서 근력 운동은 근육량을 늘려 기초대사율을 상승시키는 효과가 있으며, 유산소 운동은 산소 공급을 통해 체내 에너지를 효율적으로 사용하는 데 많은 역할을 합니다. 근육량이 증가하면 지방보다 에너지를 많이 소모하기 때문에 휴식 시에도 칼로리 소모가 증가하게 됩니다. 짧은 시간 동안 고강도 운동을 반복하면 운동 후에도 신체가 더 많은 에너지를 계속적으로 소비하기 때문에 신진대사에 많은 도움이 됩니다. 웨이트 트레이닝과 걷기, 자전거 타기, 수영, 조깅, 엘리베이터 대신 계단 이용하기, 한 정류장 먼저 내려서 걷기 등 개인별 환경에 맞는 운동법을 찾아 보는 지혜가 필요합니다.

 

3. 충분한 수면

수면은 신체가 회복하고 에너지를 재충전하는 시간이므로 부족한 수면은 대사율을 떨어뜨리고 체중 증가를 초래할 수 있수 있습니다. 수면 부족은 우리 몸에서 렙틴과 그렐린이라는 두 가지 호르몬의 불균형을 초래하기 때문입니다. 적절한 수면을 통해 신체 리듬을 유지하는 것은 대사율 증진에 매우 중요합니다. 식욕과 포만감을 조절하기에 안정화를 위해서는 하루 7~8시간의 충분한 수면은 호르몬 균형을 유지하고 대사를 촉진합니다.

 

4. 정신 건강 유지

스트레스가 극심한 상황에서 우리 몸은 스트레스 호르몬인 코르티솔을 분비합니다. 분비양이 지나치게 많으면 신체 에너지 소비가 줄어들어서 신진대사 기능이 느려집니다. 스트레스 호르몬인 코르티솔은 복부 지방 축적도 촉진하기 때문에 만성 스트레스는 비만으로 이어질 가능성도 있습니다. 코르티솔 스트레스 호르몬은 신진대사를 억제하므로 명상, 요가, Mind Control, 마음 다지기, 일기 쓰기 등을 통해 스트레스를 관리하는 것이 필수적입니다.

 

5. 강인한 육체에 건강한 정신이 깃든다.

전반적인 건강 상태에 지대한 영향을 미친다는 신진대사는 모든 생명체의 생명 유지에 중요한 역할을 하며, 우리가 음식을 에너지로 변환하고 필요한 세포 성장을 유지하는 데 필수적입니다. 건강한 생활 습관과 균형이 잡힌 식단, 규칙적인 운동, 충분한 수분과 수면은 우리 신체의 신진대사를 활발하게 유지하는데 기본이 되며 체내 에너지를 최적으로 사용하도록 돕습니다. 이를 통해 신체 건강을 유지하고 체중 관리를 효율적으로 할 수 있습니다.

 

☞ Blog Post Menu             ☞ https://cancer-survivors.tistory.com/notice/16 불로그 방문을 환영합니다!