뇌는 요구사항이 많은 장기다. 뇌가 활동하기 위해서는 뉴런이 신경전달물질을 생성하고 서로 의사소통을 하는데 사용하는 충격과 신호를 지속적으로 보내 주어야 한다. 이러한 과정은 엄청난 양의 에너지가 필요하다.
영양학자들이 건강한 식단에 대한 의문 가운데 가장 우선시하여 답을 찾던 질문은 바로 '인간을 계속해서 작동하게 만드는 것은 무엇일까?' 였다. 그리고 가장 유력한 답은 탄수화물(arbohydrate)이다.
다양한 형태를 띄며 에너지를 공급하는 탄수화물은 화학적 구성에 따라 분류된다. 꿀같은 단당류처럼 즉시 에너지를 공급하는 탄수화물이 있는 반면 통밀과 현미처럼 식품특성상 인체에서 완전히 흡수되려면 긴 소화 과정을 거쳐야하고, 그결과 천천히 에너지를 공급하는 탄수화물(다당류)이 있다.
초기 영양학자들이 인체 전체의 주 에너지원이자 연료인 영양소가 탄수화물이라는 사실을 발견한 계기가 바로 단당류이다. 그리고 모든 인체 장기 가운데 단당류가 가장 필요한 것은 바로 뇌이다. 뇌와 다른 장기의 차이점이 바로 이것이다. 심장,간 과같은 장기들은 지방 과 당 모두 에너지로 사용할 수 있지만 뇌는 오로지 포도당(글루코스)라는 당에만 의존한다. 굶주린 인간의 뇌 모든 부분이 필요로 하는 에너지는 전부 포도당이라는 당에서만 얻을 수 있다.
정삭적인 경우 인간의 신체는 당을 추구하는 기계다. 그리고 포도당은 인체의 모든 부위가 에너지를 얻는 지극히 믿음직하고 가장 빠른 수단이다.
탄수화물 함량이 풍부한 식품을 섭취하면 탄수화물은 최종적으로 포도당으로 분해된 뒤 빠르게 혈류로 흡수되어 물질대사라는 과정을 거쳐 에너지로 즉시 사용될 수 있도록 온몸에 운반된다. 포도당은 뇌에 도착하자마자 혈뇌장벽을 통과하여 곧바로 뇌세포에게 영양을 공급한다.
그렇다면 포도당은 어디에서 오는것일까? (치킨? 치킨?? 치킨????)
바로 우리가 먹는 음식에서 온다.
신경영양학 관점에서 포도당같은 탄수화물은 적이라고 할 수 없다. 뇌가 제대로 활동하고 인지수행이 정확히 이루어지려면 반드시 필요한 영양소이기 때문이다. 인간의 뇌늰 다른 당을 포도당으로 전환하는 메커니즘까지 개발했을 정도로 포도당에 심각하게 의존한다.(포도당신생합성)
예를 들어 우유와 유제품에 함유된 락토오스(lactose, 젖당)는 물론 과일과 꿀에 함유된 프록토오스(fructose) 모두 글루코스가 너무 부족할 때면 임시방편으로 글루코스로 전환될 수 있다.
하지만 잊지마라 뇌는 오직 포도당만을 허용한다. 케이크나 설탕으로 대체할려는 생각은 안하는 것이 좋다. 혈뇌장벽의 출입구는 엄격하게 관리된다.
엄격한 공급-수요 모델에 맞게 혈뇌장벽에 특정한 '당 출입구'가 존재하여 뇌에 포도당이 필요할 때 문이 열렸다가 포도당이 충분히 공급되면 바로 닫힌다. 당신의 뇌가 활동하고 있고 사용할 포도당이 필요하다면 뇌는 혈류에서 필요한 만큼 포도당을 섭취할 것이다.
탄수화물 공급이 너무 적어지면 뇌는 간으로 눈을 돌려 지방을 연소하기 시작하고 케톤체(ketone body)라는 새로운 유형의 분자를 생성한다. 케톤체는 뇌의 에너지원으로서는 유일한 친구이다.
저탄고지 다이어트를 시도해본 사람이면 케톤체라는 말을 들어봤을 것이다. 그중에 케톤체를 생성하는 키토제닉 or 케토식단이라고 불리는 것이 있다. 긴경영양학자의 눈에는 최악의 식단이다. 케토식단은 포화지방을 다량 섭취하는 반면 탄수화물과 섬유질 섭취를 극도로 제한하여 체내로 들어온 당이 지방으로 전환되기 전에 간에서 모두 연소되어 혈당 수치를 안정되게 만드는 방법이다.
뇌는 포도당 대신 케톤체를 연소하는 것을 인체의 섭리에 어긋나는 '극단적 상황'이라는 것을 알아야 한다. 케톤체는 비상식량과 같은 존재이다!
뇌는 케톤체만으로 작동할 수 없다. 적어도 에너지 가운데 30%를 포도당에서 얻어야 한다. 대체로 뇌는 글루코스를 연료로 사용할 때 가장 잘 작동한다. 실제로 뇌는 당 결핍에 너무도 취약하여 포도당 공급에 조금이라도 문제가 발생하면 즉시 뇌기능에 이상이 생길 수 있다.
혈당수치가 낮아지면 곧바로 저혈당증으로 인해 의식을 잃는 경우를 생각해보라!
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