살이 많이 찌면 더 오래 굶을 수 있을까?

사람이 생명을 유지하는 데 필요한 최소한의 에너지양은 기초대사량이라고 하고, 신체를 움직이는데 소모되는 에너지양을 활동대사량이라고 합니다. 이를 유지하기 위해 주기적으로 음식물을 섭취하죠. 하지만, 갑작스러운 조난이나 재난 등 음식물 섭취가 어려워진다면 살찐 사람이 마른 사람보다 더 오랫동안 굶으면서 버틸 수 있을까요?

 

글_사물궁이 잡학지식

 

 

예를 들면 일반적으로 몸무게가 70kg인 성인 남성은 약 161,000kcal의 에너지를 체내에 비축하고 있습니다. 하루 동안 필요한 에너지양은 활동량에 따라서 1,600kcal~ 6,000kcal 사이기 때문에 이론적으로 1개월에서 3개월 정도 사용할 수 있는 에너지양을 체내에 축적하고 있습니다. 물론 아무것도 안 먹고 버틸 수 잇는 것은 아니고 물과 소금을 섭취해야 체액과 전해질을 유지할 수 있습니다.

 

굶기 시작한 첫날에는 체내에 축적된 에너지 중 탄수화물이 분해되기 시작합니다. 이것이 체내에 고갈되면 탄수화물의 분해로 얻을 수 있는 포도당을 얻을 수 없습니다. 저혈당 증상으로 혈중 포도당 농도가 너무 떨어진다면 위험할 수도 있어요. 에너지원으로 포도당을 사용하는 뇌는 특히 혈액 중에 충분한 당을 유지해야만 합니다. 이에 따라 인체가 생존의 가장 중요한 목표로 설정하는 것이 혈당을 유지하는 것입니다.

 

에너지 비축 효율성 때문에 대부분 에너지를 지방의 형태로 저장했다는 것이 문제고, 대부분 당으로 전환할 수 없다는 것이 이 지방의 특징입니다. 어찌 됐든 생존에 중요한 게 단백질을 최대한 보존하는 것이므로 에너지원을 탄수화물에서 지방과 단백질 중심으로 변경됩니다.

 

굶은 첫날에는 혈당이 떨어지면서 간에 축적된 지방에 있는 중성지방(TG, Triglyceride)을 이용해 포도당 신생합성(Gluconeogenesis, 탄수화물이 아닌 물질로 포도당을 만드는 대사 경로)을 시작합니다. 인체는 에너지를 얻을 혈당이 충분하지 않아 주요 에너지원을 지방과 단백질로 변경합니다. 인체가 단백질을 에너지원으로 사용하기 시작하면서 평소에는 분해하지 않을 근육세포도 분해해 사용하기 시작하고, 근육의 단백질을 분해해서 에너지원으로 사용하는 과정에서 위와 같은 일이 일어납니다. 평소라면 재활용했을 단백질인 췌장 분비물의 성분까지 에너지원으로 분해해서 사용합니다. 그러다 생존에 오히려 불리해질 정도로 단백질을 많이 분해해서 근육이 너무 줄어들면 근 손실을 최소화하려고 합니다. 그래서 굶은 지 사흘(3일) 정도가 지나면 간의 지방을 분해해서 케톤체라는 것을 생성하기 시작합니다.

 

지방산을 분해해서 에너지를 만드는 과정 중 생성되는 아세틸 CoA(Acetylcoenzyme A)를 산화할 에너지가 없기 때문이고, 이 아세틸 CoA가 케톤체로 계속 변환되기 때문입니다. 케톤체는 간에서 대량으로 방출되는데, 고갈된 포도당 대신 뇌의 에너지원으로 이용되기 시작하고, 뇌는 필요한 30% 정도의 에너지를 케톤체에서 얻습니다. 그리고 케톤체를 에너지원으로 신장, 심장, 근육도 사용하기 시작합니다. 굶은 기간이 수 주 이상 장기화하면 간이 지방에서 케톤체를 합성하는 효율이 높아지고, 뇌의 주요 에너지원이 됩니다.

 

뇌는 하루에 필요로 하던 포도당의 양을 120g 정도에서 40g으로 감소시키고, 단백질도 75g 분해에서 몇 주가 지난 후부터는 20g 정도로 감소시켜 굶는 상태에 적응합니다. 언젠가 고갈될 중성지방이 고갈 후에는 케톤체 합성도 불가하므로 남은 에너지원인 단백질 분해가 촉진되어 주요 장기들이 분해됩니다. 이 과정에 들어서면서 서서히 죽게 됩니다.

 

체내 단백질 축적량이 많아야 굶을 때 잘 버틸 수 있다고 여겼던 과거에 비해 최근에는 더 중요한게 체내 지방 축적량이라고 여겨집니다. 단백질을 덜 소비하고 지방이 많아야 오랫동안 버틸 수 있으므로 이론적으로는 지방이 많은 살찐 사람이 굶는 것에 더 오래 견딜 수 있을 겁니다. 조난 상황이라면 지방이 많은 살찐 사람이 체온 유지에 유리하므로 필요 에너지양이 적기에 유리합니다.

 

여기까지 이론적으로 주제의 의문을 해결했고, 실전으로 들어가 보겠습니다. 의외로 최근까지 굶는 사람의 생리에 관한 연구는 많이 진행됐어요.

실험표본으로 단식투쟁 등을 하는 사람들을 선택할 수 있기 때문인데, 1998년 영국의학저널(BMJ)에 게재된 연구에 따르면 비만한 사람은 단백질 분해가 잘되지 않았지만, 단식 60시간째에 정상 체중인 사람은 단백질 분해가 활발하게 시작되었다고 합니다. 10% 이상 평소 체중이 감소할 때 의학적인 감시(medical monitoring)가 필요한 상황이라고 하는데, 정상 체중인 사람 쪽의 체중 감소 속도가 비만한 사람보다 더 빨라서 의학적인 감시도 더 빨리 요구됐습니다.

 

이는 생쥐를 대상으로 한 연구에서도 같은 결과였습니다. 보통 생쥐와 비만한 생쥐를 굶는 상황에서 비교했을 때 비만한 생쥐가 더 빠르게 체내 대사와 호르몬 농도를 변화시켜 상황에 적응했습니다. 당연히 생존에 유리한 행위이므로 더 오랫동안 굶을 수 있습니다. 같은 신체질량지수(BMI, body mass index)일 때 여성이 남성보다 체내 지방 비율이 높은 덕분에 더 오랫동안 굶을 수 있었던 성별에 따른 차이가 있었습니다. 오늘의 궁금즘 해결되셨나요?