인슐린에 대해 많이 들어보셨을텐데 정확히 어떤 호르몬이고 어떻게 적용되는지 헷갈리는 분들이 있으시죠? 오늘은 인슐린의 작용에 대해 자세히 알아보고, 인슐린이 과다 분비되면 생길 수 있는 인슐린 저항성에 대해 알아봅시다. 인슐린이 비만과 당뇨를 일으키는 기전을 이해한다면, 우리는 그런 질환들을 예방할 수 있을 거예요 :) 그럼 함께 알아볼까요?
인슐린이 작용하는 원리
혈관을 타고 다니는 혈액 속에는 포도당 분자들도 들어있어 함께 순환하는데, 이렇게 혈액 속의 포도당을 혈당이라고 합니다. 식사를 하고 난 다음에는 혈당이 올라가는데, 혈당이 상승하면 혈액이 끈적끈적해져 혈액 순환이 느려지고 혈관벽을 손상될 수 있습니다. 그래서 췌장에서 인슐린이라는 호르몬이 분비되어 혈당을 정상 수준으로 내려주는 역할을 합니다. 세포막에는 인슐린 수용체가 있는데 인슐린 호르몬은 이 수용체에 결합합니다. 그러면 포도당 통로가 열리면서 세포 안으로 포도당이 유입됩니다. 혈액 속의 포도당을 세포 안으로 유입시켜 혈당을 낮추는 것이지요. 포도당이 세포 안으로 유입되면 세포는 포도당을 이용해 ATP를 생성해 생명활동에 필요한 에너지를 만들어낼 수 있게 됩니다.
인슐린이 과다 분비될 경우
그런데 혈액 속 많은 포도당으로 인해 인슐린이 과다 분비되어 필요 이상으로 많은 포도당이 세포안으로 들어온다면 어떻게 될까요? 세포는 사용하고 남은 여분의 포도당을 글리코겐이나 지방으로 합성해 에너지를 저장합니다. 이렇듯 인슐린의 과다분비로 인해 지방이 신체에 과도하게 축적되면 비만이 일어날 수 있습니다. 이것이 인슐린을 비만 호르몬이라고 부르는 이유입니다.
| 혈당으로 변하는 비율 | 혈당으로 변하는 시간 | |
| 탄수화물 | 100% | 식후 5분~3시간 후 |
| 단백질 | 50% | 식후 3시간~6시간 후 |
| 지방 | 10% 미만 | 식후 8시간 후 |
인슐린의 과다분비를 막기 위해서는 탄수화물을 줄여야 합니다. 영양소가 혈당으로 전환되는 비율은 모두 다른데, 탄수화물은 섭취한 100%가 혈당으로 전환됩니다. 단백질이 50%, 지방이 10%미만인 것을 생각하면 탄수화물이 혈당 상승의 원인이라는 것을 알 수 있습니다.
인슐린 저항성이란?
그림에서 왼쪽은 인슐린반응이 정상인 세포이고, 오른쪽은 인슐린 반응이 비정상인 세포입니다. 정상인 경우 인슐린이 적당히 분비되어 수용체에 결합하고, 그 결과로 포도당이 세포 속으로 필요한 만큼 들어온 것을 볼 수 있습니다. 이번에는 혈액 속의 포도당이 많고 인슐린 반응이 비벙상인 세포를 봅시다. 혈액 속 포도당 즉 혈당이 높으니 인슐린도 그만큼 많이 분비됩니다.
생성된 인슐린은 인슐린 수용체를 계속 자극하게 되는데, 이런 경우 혈액 속 포도당이 무한정으로 세포 안으로 들어올 수 있을까요? 아닙니다. 인슐린 수용체는 무감각해져 작용하지 않게 되고 그로 인해 포도당 통로도 열리지 않게 됩니다. 이렇게 인슐린이 넘쳐날 정도로 많이 분비됨에도 수용체가 반응하지 않는 상태를 인슐린 저항성이라고 합니다. 이렇게 포도당 통로가 막히면 혈액 속 많은 포도당은 계속 혈액 속에 남게 되고, 세포 속으로 유입되는 포도당은 극히 적어져 생명활동에 필요한 에너지가 충분히 생성되지 않습니다. 세포 안은 포도당이 부족한데 혈액 속에는 포도당이 넘칠 정도로 많아지는 상태가 되는 것입니다.
인슐린 저항성의 악순환
설탕이나 밀가루와 같은 정제 탄수화물을 많이 먹을 경우 인슐린이 과도하게 합성됩니다. 이러한 현상이 반복되면 세포가 인슐린 작용을 저항하는 인슐린 저항성이 발생합니다. 그렇게 되면 세포 속으로 들어오는 포도당이 적어져 포도당을 에너지로 사용하는 효율이 떨어지는 반면 여분의 포도당이 지방으로 합성되는 비율은 증가하게 됩니다.
탄수화물을 먹을 경우 신체에서 에너지로 사용하지 않고 지방으로 전환시켜 버리니 아무리 당분이 많은 음식을 먹어도 항상 배고프고 항상 피곤하게 됩니다. 그렇게 되면 또다시 탄수화물을 과다섭취하게 되어 악순환에 빠지게 됩니다. 즉, 인슐린 저항성이 발생하면 비만과 피로, 당뇨의 위험이 크게 증가합니다. 뇌세포에서 인슐린 저항성이 크게 증가되어 에너지 부족 상태가 지속될 경우 치매를 유발할 수 있습니다.
참조:
https://www.youtube.com/watch?v=58Au0bs5W-I
https://www.youtube.com/watch?v=0d2F8pT8DXo
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