0. 목차
- '지방세포'는 단순한 창고가 아니라, 몸속 최대의 내분비 기관
- 동맥 경화
- 심장병
- 뇌졸증
- 당뇨병
- 암
- 대사 증후군
1. '지방세포'는 단순한 창고가 아니라, 몸속 최대의 내분비 기관
비만이 건강에 좋지 않다는 사실은 모두가 알 것이다. 그러면 '비만이 되는 것(백색 지방 세포에 지방을 많이 저장하는 것)'이 질병으로 이어지는 이유는 무엇일까? 그 이유를 알기 위해서는 먼저 '백색 지방'이 어떤 능력을 가지고 있는지 알아야 한다.
'백색 지방 세포(White Adipose Tissue)'는 단순히 지방을 저장하고 있는 세포가 아니다. 과학자들 사이에서도 30년 정도 전까지는 그렇게 알고 있었지만, 실제로 '백색 지방 세포'는 매우 분주하게 움직이는 공장과도 같다. '백색 지방 세포'에서는 몸에 영향을 미치는 여러 가지 '호르몬(Hormone)' 등이 만들어져, 혈관을 통해 몸의 각 부분으로 전달된다. '백색 지방 세포'는 수많은 물질을 생산해서, 몸속 최대의 '내분비 기관(Endocrine System)'이라고도 일컬어진다.
예컨대, 백색 지방 세포가 분비하는 물질 중에는 '렙틴(Leptin)'이라는 것이 있다. '렙틴'에는 여러 가지 작용이 있으며, 식욕을 억제하는 효과 등이 알려져 있다. 또 백색 지방 세포는 '아디포넥틴(Adiponectin)'이라는 물질도 분비한다. '아디포넥틴'은 혈액 속에서 포도당의 흡수를 촉진하거나, 손상된 혈관을 복구해 '동맥경화'를 억제하는 효과 등을 가지고 있다. 또 혈액 속에서 포도당 섭취를 억제하는 효과가 있는 'TNF-α'나 '레시스틴(Lesistin)', 혈관을 수축시키는 효과가 있는 '안지오텐신(Angiotensin)'의 재료가 되는 '안지오텐시노겐(Angiotesinogen)', 지혈 효과를 높이는 'PAI-1'등도 마찬가지로 백색 지방 세포에서 분비된다.
백색 지방 세포에서 분비되는 각종 호르몬은 몸의 기능을 유지하기 위해 반드시 필요하다. 문제는 백색 지방 세포에 지방이 과잉 축적되면, 백색 지방 세포에서 분비되는 물질의 변한다는 것이다. 예컨대 '렙틴', 'TNF-α', '레시스틴', '안지오텐시노겐' 등의 분비량이 증가하고, 아디포넥틴은 감소한다. 그 결과, 몸에 여러 가지 이상이 생겨 질병이 된다. 특히 내장 주변에 있는 '백색 지방 세포'에서는 '피하 지방 세포'에 비해 여러 가지 물질의 분비가 활발히 이루어진다고 한다. 이는 내장 주변에 지방이 쌓이는 '내장 지방형 비만'의 경우, 건강에 대한 영향이 커지기 쉬움을 말한다.
1-1. 비만은 혈관을 손상시킨다.
비만에 의해, 백색 지방 세포에서 분비되는 'TNF-α', '레시스틴(Lesistin)'의 양이 늘어나면, 혈액 속의 포도당이 백색 지방 세포에 거두어들여지기 어려워져 '고혈당' 상태가 된다. '포도당'은 '산화' 등의 화학반응에 의해 혈관 안쪽의 벽을 상하게 하는 성질이 있다. 그래서 고혈당 상태가 계속되면 혈관의 상태가 나빠진다.
그리고 '안지오텐시노겐(Angiotesinogen)'의 분비가 늘어나면 혈관이 수축해 가늘어진다. 혈관이 가늘어지면 혈압이 올라간다. 고혈압 상태는 혈관의 벽에 부담을 주므로 이것도 혈관을 손상시키는 원인이 된다.
또 백색 지방 세포에 '중성지방(Neutral Fats)'이 과잉 축적되면, '중성지방(Triglyceride)'이 '유리 지방산(Free Fatty Acid)'이 되어, 혈액 속으로 새어 나온다. '유리 지방산'의 일부는 간에서 중성 지방이나 '중성지방(Triglyceride)'이나 '콜레스테롤(Cholesterol)'로 바뀌어 혈관으로 돌아간다. 그러면 혈액 속의 지질 농도가 너무 높아지는 '고지혈증(Hyperlipidemia)'으로 이어진다. '콜레스테롤'은 세포막의 재료가 되는 등 생물에게 꼭 필요한 물질이지만, 콜레스테롤은 혈관의 벽 속에 고이는 성질이 있기 때문에 너무 많아지면 몸에 해롭다.
2. 동맥 경화
2-1. 비만에서 동맥경화으로 이어지면 생명이 위험해진다.
'비만'이 가져온 '손상되기 쉬운 혈관'이나 '지질이 많은 혈액'에 의해 몸에 더욱 심각한 변화가 일어난다. 바로 '동맥경화'이다. '동맥경화(Arteriosclerosis)'는 혈관의 탄력성이 사라져 딱딱해지거나, 혈관 안쪽에 콜레스테롤 등이 달라붙어 혈관이 좁아져 혈액의 흐름이 막히는 상태이다. 혈관 손상을 복구시키는 효과가 있는 '아디포넥틴'은 비만이 되면 분비량이 감소한다. 게다가 지혈 효과를 높이는 'PAI-1'의 증가로, 혈액이 굳은 '혈전(Blood Clot)'이더 잘 생겨서 동맥경화가 더욱 심해진다.
동맥경화는 '조용한 살인자'라고 불리기도 하는데, 이는 동맥경화가 되어도 자각 증상은 거의 없기 때문이다. 그러다 어느 날, 생명과 관계된 질병을 일으킨다. 심장 근육에 영양소를 보내는 혈관이 동맥경화로 막히면 '심근경색(myocardial infarction)'이 된다. 심근경색이 되면, 심장 기능의 일부가 손실되어 목숨을 잃는 경우도 많다. 또 혈관 경색이나 혈관 파열이 뇌 속에서 일어나면, '뇌경색'이나 '뇌출혈'이 되어 목숨을 잃거나 후유증이 남는 경우도 많다.
혈관의 열화와 변성은 '신장(Kidney)'이나 '눈(Eye)'에도 나타난다. 신장에는 가느다란 혈관이 집중되어 있어, 혈액 안에서 노폐물을 여과해 소변으로 배출하는 역할을 한다. 하지만 '고혈당 상태가 지속되면(당뇨병 상태가 계속되면)', 신장의 혈관 상태가 나빠져 여과 장치로서의 기능을 수행하지 못하게 된다. 눈의 망막에 있는 가느다란 혈관이 손상을 입으면, 실명으로 이어진다. 가느다란 혈관의 손상으로, 신경에 이상이 발생해 손발이 마비되기도 한다. 말단부가 썩는 '괴저(Gangrene)'로 이어지기도 한다. 이들 '당뇨병성 신장증', '당뇨병성 망막증', '당뇨병성 신경증'은 '당뇨병의 3대 합병증'으로 꼽힌다.
2-2. 비만은 어떻게 동맥경화가 되는가?
위에서 살펴봤듯이 비만은 고혈당, 고혈압, 고지혈증이 되기 쉽다.
백혈구의 일종인 '대식 세포'는 혈관의 벽 속에 고인 콜레스테롤을 청소해 준다. 하지만, 콜레스테롤 농도가 너무 높아지면, 콜레스테롤이 차츰 공급되어 '청소'가 뒤따르지 못하게 된다. 그리고 콜레스테롤을 과식한 대식 세포는 그 자리에 죽는다. 그러면 콜레스테롤과 대식 세포의 시체가 혈관의 벽 속에 점점 고이면서 부풀어 오른다. 그 결과, 혈관의 내부 공간이 좁아져 혈액이 흐르기 어려워진다.
게다가 비만으로 생긴 고혈당이나 고혈압이 재차 타격을 가한다. 그 결과, 혈관이 굳어져 탄력을 잃는 동맥 경화가 된다. 이 상태가 계속되면 혈관의 내피세포가 파괴되기도 한다. 그러면 그곳에 응급 처치를 하려고, '혈소판'이 모여든다. 이리하여 혈액의 통로는 더욱 좁아져 최악의 경우에는 혈관이 완전히 막힌다. 이것을 '경색(혈액 속에 떠다니는 물질이 혈관을 막는 일)'이라고 한다. 경색이 일어난 곳이 만약 뇌나 심장 같은 경우라면, 생명도 위험해진다.
3. 심장병
심장병은 생명에 영향을 미칠 수도 있는 심각한 질병 가운데 하나이다. 심장병 가운데서도 '협심증'과 '급성 심근 경색'에 대해 알아보자.
'협심증(Angina Pectoris)'은 비만 등의 이유로 '동맥 경화'가 일어나, 심장 자체에 효소나 영양분을 보내는 '심장 동맥'의 혈액량이 제한되어, '심근(심장의 근육)'의 혈액 수요에 대해 일시적으로 혈액의 공급이 따라가지 못함으로써 일어난다. 이때 가슴을 죄는 듯한 통증이 나타나는데, 행동을 멈추고 가만히 있으면 통증이 사라지는 경우가 많다. 협심증은 신체에 같은 조건이 관계되면 일어나는 '안정 협심증'이 많으며, 이것이 곧 심근 경색으로 이행되는 것은 아니다.
한편, 그때까지 증상이 없었던 사람에게 갑자기 일어나는 '불안정 협심증'은 심근 경색으로 진전되는 경우가 많다. '불안정 협심증'은 심장 동맥의 혈관 속에 갑자기 혈전이 생겨 심장 동맥을 급격히 가늘게 만듦으로써 나타난다. 혈전이 심장 동맥을 완전히 막아버리면 심근 경색이 된다. 동맥혈의 공급이 끊겨, '심근(심장의 근육)'이 괴사를 일으키는 것이다.
그러면 '급성 심근 경색(Acute Myocardial Infarction)'에는 어떤 전조가 있을까? '급성 심근 경색'은 절반 정도의 사람에게는 2~3일 전부터 움직일 때 가슴이 답답하고 통증이 있는 등 '불안정 협심증'의 전조가 있지만, 절반 정도의 환자에게는 갑자기 일어난다고 한다. 일단 통증이 10분 이상 지속되면, '급성 심근 경색'이라고 생각하고 당장 119로 연락해야 한다.
3-1. 급성 심근 경색의 치료
현재에는 치료법이 발전함으로써, 발병 후 6시간 이내에 전문 병원에 입원한 경우에는, 사망률이 5~10% 정도가 되었다. 하지만 병원에 도착하기 전에 돌연사 하는 사람이 전체의 3분의 1 정도라고 한다. '급성 심근 경색'에서는 혈관히 완전히 막히고 나서 10~15분 만에 심근이 죽기 시작한다. 따라서 금성 심근 경색이 일어난 경우에는 1초라도 빨리 'CCU(심장병 집중 치료실)'가 있는 전문 병원에서 긴급 카테터 치료를 해서 혈류 재개를 촉진시켜야 한다. '긴급 경피적 심장 동맥 중재술(긴급 PCI)'란 막힌 심장 동맥에 풍선을 붙인 '카테터(관 모양의 치료 기구)'를 삽입해 혈액의 흐름을 회복시키는 방법이다. 가슴의 통증이 생기고 나서 3시간 이내에 치료하면 효과가 큰 편이지만, 12시간이 넘으면 효과가 매우 제한된다. '심장 카테터 수술'은 좁아졌던 심장 동맥의 내강을 복구, 유지시키는 치료이다. 치료 방법과 순서는 다음과 같다.
- '스텐트(Stent)'라고 불리는 '형상 기억 합금'으로 된 지질물을 실은 '카테터(catheter)'를 삽입한다. 카테터를 삽입하는 입구로는 발목, 팔, 손목 등이 선택된다.
- '풍선(Balloons)'을 부풀리면, 스텐트를 안쪽부터 펼쳐지면서 벽에 압착시켜 혈관을 넓힌다.
- 풍선을 찌그러뜨려 빼내면 스텐트만 남아 혈관 내벽을 지탱한다.
4. 뇌졸증
'뇌졸중(Cerebral Apoplexy)'이란 뇌의 혈관에서 일어나는 질병의 총칭이다. 뇌졸중의 원인이 되는 동맥 경화와 고혈압은 근원을 더듬으면 비만이 원인인 경우가 많다. 비만은 혈관을 열화 시킴으로써 뇌에 다양한 질병도 일으킨다.
4-1. 뇌졸중의 종류
- 뇌경색: '뇌졸중' 가운데 뇌 속의 혈관이 막혀 뇌세포에 영양분이나 산소가 공급되지 못해 뇌세포가 죽는 유형은 '뇌경색(Cerebral infarction)'이라고 한다. 뇌졸중에 의한 사망자의 60% 이상은 뇌경색이 원인이다. 그리고 뇌경색은 심근경색과 마찬가지로, '동맥 경화'가 원인이 되는 경우가 많다.
- 뇌출혈: '뇌졸중' 가운데 뇌 속의 혈관이 파손되고 출혈이 일어나 주위의 뇌세포가 죽는 유형은 '뇌출혈(cerebral hemorrhage)'이라고 한다. 뇌출혈은 뇌졸중에 의한 사망자의 약 25%를 차지한다. 뇌출혈은 고혈압이나 나이를 먹음에 따른 혈관의 '열화(depletion)'가 원인이라고 생각된다.
- 지주막하 출혈(거미막밑 출혈): '지주막하 출혈(거미막밑 출혈)'도 뇌졸중의 일종이다. '지주막하 출혈'은 뇌의 표면을 덮는 3층의 막(안쪽부터 연질막, 지주막, 뇌경질막) 가운데 연질막과 지주막 사이에서 출혈이 일어나, 막과 막 사이에 퍼진 혈액이 뇌 전체를 압박함으로써 뇌의 기능이 손상된다. 뇌졸중에 의한 사망자의 약 10%를 차지한다.
4-2. 각 뇌동맥에 뇌경색이 일어난 경우의 증상의 예
주요 뇌 동맥과, 그 질환의 부위에서 뇌경색이 일어났을 경우의 증상을 정리하였다.
- 전대뇌 동맥: 좌우 반대쪽의 팔다리에 강한 마비, 정신 장애
- 중대뇌 동맥: 좌우 반대쪽의 팔다리에 강한 바비, 반신 지각 장애, 안면이나 반대쪽 손의 마비나 저림, 같은 쪽의 반맹증, 좌반구-실어증에 걸리고 계산을 하지 못함, 우반구-왼쪽의 공간 인지를 하지 못함
- 후대뇌 동맥: 반신의 지각 장애, 저림, 안구 운동 이상, 기억 장애, 같은 쪽의 반맹증, 좌반구-쓸 수 있지만 읽을 수 없는 실독증
- 뇌저 동맥: 한쪽만의 마비, 양 팔다리의 마비, 휘청거림, 운동 실조, 현기증, 삼키지 못함, 혀가 잘 안 돌아감, 안구 운동의 이상, 뇌신경 마비, 호흡 장애, 의식 장애
5. 당뇨병
'당뇨병(Diabetes Mellitus)'도 비만과 관계가 많은 질병이다. 당뇨병은 '혈당치(혈액 속의 포도당 농도)'가 만성적으로 계속 높은 상태가 지속되는 질병이다.
5-1. 인슐린을 분비하는 췌장 자체가 망가질 수도 있다.
원래 혈당치는 '이자(췌장)'에서 분비되는 호르몬인 '인슐린(insulin)'의 작용에 의해 너무 높아지지 않게 조절된다. 식사 후에는 장으로부터 포도당이 흡수되에 혈당치가 높아지지만, 백색 지방 세포나 근육이 포도당을 흡수하거나, 간에서 포도당을 바탕으로 글리코겐을 합성하여 혈당치의 값은 정상 범위까지 다시 내려간다. 이 기능을 조절하는 것이 '인슐린'이다. 남은 영양분을 저장하기 위해 인슐린이 중요한 기능을 하는 것이다.
하지만 비만이 되면 '백색 지방 세포'에서 분비되는 물질 때문에, 인슐린이 효력을 발휘하기가 어려워진다. 비만이 되어 백색 지방 세포가 비대해지면, '유리 지방산'이나 'TNF-α' 등의 분비가 늘어난다. 이 물질들은 간접적으로 인슐린이 효력을 발휘하기 어려워지게 하는 효과도 가지고 있다. 그리고 인슐린의 감수성을 좋아지게 하는 작용을 하는 '아디포넥틴(adiponectin)'의 분비량은 '백색 지방 세포'가 비대해짐에 따라 감소된다. 이런 이유로, 비만이 되면 '인슐린 저항성이 커져(인슐린이 효력을 발휘하기 어려워져)', 고혈당 지속되는 상태인 '당뇨병'이 되는 것이다. 경우에 따라서는, 고혈당 상태를 개선하기 위해 인슐린을 대량으로 계속 분비한 췌장에 이상이 생겨, 아예 인슐린을 분비할 수 없게 되는 경우도 있다.
5-2. 신장의 기능이 망가질 수도 있다.
당뇨병은 다양한 합병증을 유발한다. '신장(콩팥)'이 기능을 잃는 '당뇨병성 신장증(네프로제)', 눈의 가느다란 혈관이 파괴되어 최악의 경우에 실명하는 '당뇨병성 망막증', 혈관 장애 때문에 신경이 손상되어 팔다리가 저리는 '당뇨병성 신경증'은 '당뇨병의 3대 합병증'이다.
여기에서는 '당뇨병성 신장증'에 대해 알아보자. '신장(콩팥)'은 주먹만한 크기로 강낭콩 같은 모양이며, 좌우에 하나씩 있다. 신장은 흘러들어오는 혈액을 여과해, 몸에 불필요한 수분이나 성분들로 이루어진 소변을 만든다. 요소 등이 포함되어 있는 '소변'은 요관을 통해 방광으로 운반된다. 그리고 방광에 소변이 고이면, 그 정보는 뇌로 전해진다. 그러면 대뇌에서 배뇨의 지령이 내려져, 방광이 수축되어 소변이 나온다.
신장이 하루에 만들어 내는 '원뇨'의 양은 하루에 170L나 되지만, 하루에 신장에서 만들어내는 실제 소변의 양은 1.5L밖에 되지 않는다. 이는 신장이 원뇨의 약 99%를 재흡수하기 때문이다. 혈액은 우선 신장의 '사구체(glomerulus)'라는 실로 만든 공 같은 조직에서 여과된다. 이때 혈액 속의 적혈구, 백혈구, 혈소판 등의 세포 성분과, 커다란 단백질은 필터를 통과하지 못한다. 여과된 원뇨 가운데 유용한 당분이나 아미노산의 대부분은 그 후 세뇨관에서 재흡수된다. 또 염분이나 칼슘 이온 등 생명 유지에 관한 성분, 그리고 수분은 호르몬 등에 의해 재흡수량이 잘 조절된다.
당뇨병 환자의 혈당치는 높고, 고농도의 포도당은 혈관을 손상시키는 작용이 있다. 이 때문에 당뇨병의 상태가 계속되면, 사구체의 미세한 혈관이 손상되어, 정상적인 여과 기능을 하지 못하게 된다. 증상이 악화되면, 신장의 기능을 완전히 잃게 되는 경우도 있다.
6. 암
6-1. 간암
비만과 고혈당이 겹치면, 간암의 발생 위험도 증가한다. 비만이나 고혈당이 겹치면, 왜 간암이 발생하기 쉬워질까? 이에 대해서 아직 자세히는 모르지만, 비만에 의해 '백색 지방 세포(Adipocyte)'에서 분비되는 'TNF-α' 등이 간에 염증을 일으키는 것이 원인 중 하나라고 생각된다. 간의 염증은 '간경변(Cirrhosis of The Liver)'으로 진행되고 최종적으로 '간암(Liver Cancer)'으로 이어진다.
6-2. 직장암, 대장암
비만은 간암 이외의 암과도 관계되어 있다. 특히 남성 비만의 경우, 직장암이나 대장암의 위험이 우려된다. 비만에 의해 고혈당 상태가 지속되면, 혈액 속의 인슐린 농도가 높아진다. 인슐린은 포도당을 혈액 속에서 '백색 지방 세포' 등으로 거두어들이는 기능을 한다. 그래서 고혈당 상태를 해소하기 위해 인슐린이 대량으로 분비된다. 게다가 이렇게 인슐린이 대량으로 계속 분비되다 보면, '인슐린 저항성'이 생겨 더욱 높은 인슐린이 필요하게 되어, 혈액 속의 인슐린 농도도 높은 상태로 계속된다. 이렇게 오래 지속되면 인슐린을 생산하는 '이자(췌장)'의 기능이 파괴되어 인슐린을 생산할 수 없게 된다.
인슐린은 세포를 증식시키는 기능을 가진 'IGF-1'이라는 물질과 구조가 비슷하다. 그래서 인슐린은 'IGF-1'과 마찬가지로 세포증식을 촉진한다. 암세포는 일상적으로 몸속에서 발생하고 있지만, 대부분의 경우 면역 기능 등에 의해 죽기 때문에 우리는 건강을 유지할 수 있다. 하지만 비만에 의해 인슐린 농도가 높아지면, 인슐린이 세포 증식을 촉진한다. 그러면 암세포도 죽지 않고 증식이 활발해져 암세포가, 암의 위험성이 높아진다. 또 '아디포넥틴(adiponectin)'에는 세포 증식을 억제하는 기능도 있는데, 비만에 의해 아디포넥틴의 분비량이 감소하여 암의 위험이 높아지는 것 같다.
6-3. 유방암과 자궁암
여성의 경우에는 비만이 되면, 유방암이나 자궁암의 위험이 높아진다. 유방암과 자궁암은 여성 호르몬인 '에스트로겐(estrogen)'이 발병을 촉진하는 경우가 있다고 한다. '여성 호르몬(female hormone)'은 주로 '난소(ovary)'에서 만들어지므로, 여성은 폐경이 되면 여성 호르몬이 줄어든다. 그런데 사실 '백색 지방 세포'도 여성 호르몬을 만든다. 그래서 비만 여성은 폐경 후에도 여성 호르몬의 농도가 높은 상태로 유지되는 경향을 보인다. 그 결과, 비만 여성은 유방암이나 자궁암의 위험이 높아지는 것 같다.
6-4. 그 외의 암
비만에 의해 전립선암, 식도암, 췌장암, 담낭암 등도 위험이 높아진다. 비만 때문에 분비되는 여러 물질은 상상 이상의 나쁜 영향을 준다.
7. 대사 증후군
'대사 증후군'은 영어로 'Metabolic Syndrome'이라고 부른다. '메타볼릭(Metabolic)'은 몸속에서 에너지나 물질을 소비·합성하는 화학 반응인 '대사'를 의미한다. 그런데 '내장 지방'이 쌓이면 에너지를 소비하기 어려줘져, 대사 기능이 비정상적으로 된다. 그 결과, 당뇨병을 비롯해 고혈압, 고지혈증 등의 복수의 '생활 습관병'이 된 상태나, 그렇게 될 위험성이 높은 상태가 된다. 이것이 '대사 증후군(Metabolic Syndrome)'이다.
'내장 지방'은 주로 중성 지방 등의 지질을 모아서, 부풀어 대형화된 '백색 지방 세포'이다. '백색 지방 세포'가 지방을 모으는 이유는 만일의 경우를 대비해서 저장했다가 에너지원으로 사용하기 위해서다. 하지만 백색 지방 세포가 지질로 가득 차면, 근육이나 장기 자체에도 지방이 달라붙어 '기름 덩어리' 상태가 된다. 그러면 '과도한 내장 지방'은 왜 몸에 나쁜 것일까? 지방 세포는 지질을 모으기도 하지만, 여러 가지 호르몬을 내보낸다. 그런데 지질을 지나치게 모으면 어떤 호르몬은 지나치게 많이 나오는 한편, 어떤 호르몬은 잘 나오지 않게 된다. 그래서 대사 기능에 문제가 생긴다.
다행히도 대사 증후군'의 해소법은 널리 알려져 있다. 대사 증후군의 원인은 한마디로 '과식'과 '운동 부족'이다. 따라서 섭취 칼로리를 제한하고 근육량을 늘리는 운동을 하면 된다.