배고픔의 과학
배고픔의 원인은 호르몬
배고픔은 갑자기 찾아오는 것만 같다. 그러나 이러한 감각은 우리 뇌 신경계—주로 시상하부를 자극하는 스위치로부터 시작. 시상하부에 존재하는 신경 세포는 뇌의 문지기와 같은 역할. 이들은 우리 몸에서 배고픔의 신호를 통신 및 이해할 수 있게 하는 데 핵심적인 역할.
이러한 신경 세포는 배가 고프거나 부르거나에 따라 다양한 호르몬에서 전송되는 신호를 수신하거나 차단. 배고픔과 관련된 두 가지 주요 호르몬은 그렐린(ghrelin)과 렙틴(leptin). 그리고 인슐린 또한 배고픔 조절과 관련된 과정에서 어느 정도 역할.
배 속이 비게 되면, 위장에서는 그렐린이 분비되고 뇌에 전달. 그렐린은 위장에서 뇌로 전달되는 “배고파”라는 메시지. 따라서 위장에서 분비된 그렐린이 뇌의 시상하부에 도달하게 되면 우리의 식욕 증가. 그리고 음식을 먹기 시작하면, 그렐린 분비는 줄어들기 시작.
렙틴은 이와 반대. 다시 말해, 배고픔 스위치를 끄는 역할. 이 호르몬은 지방 세포에서 분비되고 뇌에 전달되었을 때 배고픔을 줄여주는 역할. 이 신호는 식사를 통해 지방 세포에 에너지가 충분히 저장되었을 때 분비. 그리고 우리 뇌에 이제는 음식을 그만 섭취할 때라고 신호.
이러한 신호를 수용 또는 차단하는 결정은 시상하부의 혈액 뇌 장벽(blood-brain barrier). 이 장벽은 위장, 췌장 및 지방 세포(또는 지방 조직)에서 분비된 호르몬이 뇌와 통신하기 위해서 통과해야 하는 관문.
그리고 시상하부에서 분비된 호르몬 또한 이 관문을 통과하여 우리 몸 전체의 수용체에 전달. 이처럼 배고픔을 조절하는 호르몬의 분비량과 뇌에서 분비되는 신호가 배고픔이라는 감각을 조절하고 신체의 에너지 저장 수준, 체중 및 신체 조성까지 영향.
소화가 시작되면, 배고픔은 해소. 그 이유는 식욕을 줄이는 렙틴이 주로 분비되기 때문. 에너지를 세포로 운반하는 데 중요한 역할을 하는 호르몬으로 알려진 인슐린 분비 또한 급격히 저하. 이를 통해 식욕을 감퇴. 따라서 식사가 끝난 다음에는 인슐린과 렙틴이 함께 작용하여 배고픔을 없애고 포만감.
배고픔에는 또한 주기가 있다. 배에서 꼬르륵 소리가 나고 입에 침이 고인 다음 얻는 행복한 포만감. 배고플 때 만족스러운 식사를 즐기는 것은 인생에서 가장 큰 행복의 한 가지.
배고픔을 느끼게 하는 세포의 메커니즘
식욕을 자극해 배고픔을 느끼게 하는 세포의 메커니즘이 밝혀졌다. 뇌의 갑상성 호르몬과 UCP2라 불리는 단백질이 신경세포에 존재하며 세포 내 기관인 미토콘드리아의 수가 증가해 배고픔을 느낀다는 것이다. 증가된 미토콘드리아는 뇌의 허기 중추를 자극해 에너지 부족 상태를 인지시킨다. 이 같은 결과는 열에 대한 반응과 유사하다. 연구팀은 온도 변화가 뇌 기능에 중요한 역할을 한다고 주장했다. (출처 : 한국과학기술정보연구원)
배고픔을 느끼는 이유
유럽분자생물학 연구소 마티아스 트리에 연구원은 배고픔을 느끼고 음식을 찾는 행동을 유발하는 인자를 찾았다 밝혔다. 유전자의 발현에 관여하는 전사인자 Bsx는 음식 섭취를 증가시키는 시상하부의 호르몬을 조절한다. 이 전사인자는 식욕을 증가시키고 적극적으로 먹을 것을 찾는 행동을 하게 한다. Bsx가 부족한 쥐들은 음식을 찾는데 둔하고 식욕이 떨어져 오랫동안 굶주리고 나서야 먹이를 찾아 움직이기 시작했다.
가짜 허기, 가짜 배고픔(fake hunger)
특정 음식의 섭취 또는 피로 등의 원인으로 뇌에서 공복감을 담당하는 중추가 자극되어 발생한 허기를 말한다.
가짜 허기의 특징
밥을 먹은 지 2, 3시간이 채 지나지 않아 다시 배가 고픈 경우
스트레스를 심하게 받았을 때 무언가를 먹어서 해소하고 싶은 경우
취침 전에 갑자기 배고픈 경우
아무거나 먹고 싶지는 않은데, 특정 음식이 당길 경우 (달거나 짠 음식 등)
진짜 허기의 경우 우선 배에서 꼬르륵 소리가 나거나 뱃속이 쪼그라드는 느낌이 나며, 평소에는 선호하지 않는 음식을 보더라도 군침이 돌게 된다. 그러나 가짜 허기의 경우에는 대체로 먹고 싶은 음식이 정해져 있으며, 그 대상이 매우 기름지거나 혹은 정제된 당류인 경우가 많다.
가짜 허기의 원인
피로에 의한 가짜 배고픔
허기는 공복감을 자극하는 그렐린과 포만감을 자극하는 렙틴으로 인해 조절되는데, 충분히 수면을 취하지 않은 신체는 스트레스 상태에 대한 생존성을 높이기 위해 렙틴의 수치를 낮추고 그렐린의 수치를 높여 많은 에너지를 갈구하게 한다. 하루종일 공부하는 수험생이나 한창 오후 업무에 시달리는 직장인이 간식을 찾게 되는 원인 중 하나로 꼽히며, 수면주기가 불규칙하거나 피로한 사람은 그렇지 않은 사람보다 과식을 하는 경향이 있다.
철야에 의한 배고픔
사람의 생체 리듬은 단식 상태에 있지 않는 한 5-6시간 간격으로 음식을 섭취, 소화하여 에너지를 얻는 것이 일반적이다. 따라서 17시-19시 사이에 저녁을 먹은 사람이 자정이 넘어 공복감을 느끼는 것은 정상적인 반응이다. 잠을 잘 때는 의식이 없고 에너지 소모가 최소화되지만 새벽 시간대까지 깨어 있게 되면 저혈당으로 인한 포만감 신호가 전달되며, 급히 혈당을 올릴 수 있는 달고 기름진 음식을 찾게 된다. 특히 야식을 먹고 바로 취침하는 습관은 건강에 극독이다.
당분에 의한 가짜 배고픔
정제당 섭취 후 구미가 당기면 가짜 배고픔을 의심해야 한다. 설탕이나 액상과당 등 정제된 당류는 녹말에 비해 소화흡수가 빨라 단시간에 혈당량을 높이며, 곡물이나 야채 등에 포함된 섬유소 등이 없기 때문에 포만감이 훨씬 적다. 또한 단맛은 세로토닌 중추를 자극시켜 쾌락을 느끼게 하며, 이 쾌락은 사람으로 하여금 더 많은 단맛을 찾아 보상하게 한다. 미국 서던캘리포니아대학교 의과대학의 연구결과에 따르면 정제된 당류는 식욕 억제 호르몬의 분비를 감소시킨다는 것이 드러났다. 세계보건기구(WHO)는 정제당 섭취 비중을 1일 칼로리의 5% 내외로 조절할 것과 최대 10%를 넘기지 않을 것을 권고하고 있다.
가짜 허기의 해결법
수분부족이 대부분이라 도저히 참을수 없다면 물한잔 마시면 큰도움이 된다. 이후에도 여전히 배가 고프다면 단백질이 풍부한 두부 등을 간식으로 먹는 게 좋다. 미국 존스홉킨스대 보건대학원 연구에 의하면, 단백질이 풍부한 식품은 다른 식품보다 식욕 억제 효과가 뛰어나다.
나는 왜 유독 자주 배가 고플까?
배에서 자주 꼬르륵 소리가 나는 사람, 추운 날씨에 허기짐이 더해지면 몸이 많이 떨리는 사람, 모두 배꼽시계 때문에 일어나는 현상이다. 밥 먹을 시간이라는 일종의 알람 소리다. 이는 몸에 연료를 공급해야 한다는 생리학적 필요성에 의해 일어난다.
자동차가 움직이려면 기름이 필요하고 컴퓨터가 작동하려면 전기가 필요한 것처럼, 사람도 몸을 움직이고 머리를 쓰려면 에너지가 필요하다. 이러한 에너지는 음식을 통한 영양소 섭취로 이뤄진다.
우리 몸은 밥 먹을 때가 되면 '그렐린'이라는 호르몬을 생성해 뇌에 음식이 필요하다는 신호를 보낸다. 그렐린 분비량은 식사 전 가장 커지고 식사 후 떨어진다. 반면 '렙틴'이라는 호르몬은 공복을 해결했을 때 더 이상 음식을 먹을 필요가 없다는 신호를 뇌에 전달하는 역할을 한다.
그런데 하루 적정 섭취량보다 많은 음식을 먹었는데도 배가 부르다는 신호가 뇌로 전달되지 않는다면 그 원인은 어디에 있을까?
배가 고픈 보편적인 이유
배가 고픈 가장 일반적인 이유는 밥 먹은 지 시간이 꽤 흘렀기 때문이다. 연료가 떨어진 만큼 허기가 지게 된다. 영양 부족과 기력 저하가 배고픔으로 이어지는 것은 우리 몸의 자연스러운 반응이다. 일반적으로 마지막 식사를 한 뒤 3~5시간이 지나면 배가 고파진다.
신체활동 후 배고픔이 커질 수도 있다. 운동 직후에는 목마름과 극심한 피로로 음식이 당기지 않지만, 휴식을 취하고 나면 운동으로 손상된 부위를 복구하고 연료를 채울 목적으로 식욕이 당긴다. 특히 근육운동을 하고 나면 손상된 근육을 재건해 더욱 강한 근육 조직이 되도록 단백질, 탄수화물 등에 대한 필요성이 높아지게 된다.
잠이 부족해도 식욕이 커질 수 있다. 과학자들은 식욕 조절에 있어 숙면이 필수라고 말한다. 잠을 자는 동안 뇌와 면역체계가 강화되고 그렐린 분비 조절에도 도움이 되기 때문. 반면 잠이 부족하면 그렐린 분비가 늘어나면서 식욕이 증가하게 된다.
영양이 불균형한 식사를 해도 식욕이 당길 수 있다. 단백질, 지방 등을 제대로 섭취하지 않으면 우리 몸은 영양 균형이 깨졌다고 느끼고 이러한 영양소를 채우고 싶은 욕구를 느끼게 된다. 적절한 단백질과 지방 섭취는 그렐린과 렙틴 분비를 조절해 포만감을 더 잘 느끼도록 유도하고, 섬유질 역시 포만감을 높이며 장내에 유익균이 늘어나도록 돕는다.
임신이나 모유 수유 중일 때도 식욕이 커질 수 있다. 태아와 신생아 성장을 위해 적절한 연료를 공급해야 하기 때문에 칼로리와 다량 영양소에 대한 요구량이 늘어난다. 이렇게 섭취한 칼로리는 태아의 뇌, 골격, 근육 등의 발달에 직접적으로 관여한다.
임신과 모유 수유 자체가 여성의 신체에 큰 부담을 준다는 점도 배고픔과 갈증을 가중시키는 원인이 된다. 일반적으로 임신 시에는 평소보다 300칼로리, 모유 수유 때는 500칼로리 이상의 영양 섭취가 더 필요할 수 있다.
배고픔이 걱정되는 때는?
정상적인 배고픔의 범주를 넘어설 때가 있다. 허기짐이 신체적 혹은 정신적 질환에서 기인할 때다. 갑상선기능항진증, 당뇨, 저혈당증, 장내 기생충 감염 등이 과도한 배고픔을 일으킬 수 있다. 혈당 수치가 올라가면 갈증이나 식욕이 증가하는데, 이는 포도당이 세포를 관통하지 못하고 소변으로 배출되기 때문이다. 저혈당이 있을 땐 혈당 수치를 조절하는 데 도움이 되는 음식에 대한 욕구가 커질 수 있다.
호르몬 수치가 불균형해도 필요 이상의 배고픔을 느낄 수 있다. 렙틴이 제대로 생성되지 않으면 포만감을 제대로 느끼지 못해 먹는 양을 조절하기 어려워진다.
스트레스를 받을 때 음식에 의지하는 사람들도 있다. 이는 스트레스 호르몬인 코르티솔이 음식에 대한 욕구를 촉진하기 때문이다.
거식증, 폭식증 등 섭식장애가 있어도 식욕 조절에 문제가 생긴다. 우리 몸의 정상적인 식욕과 포만감 패턴이 망가져 비정상적으로 배고픔이 커질 수 있다.
이처럼 신체적 혹은 정신적 질환이 과도한 허기짐을 일으킨다고 생각될 땐 원인 질환에 대한 치료가 필요하다.
단, 정상적인 허기짐은 억지로 참을 필요가 없다. 장기적으로 허기진 상태가 이어지면 피부가 망가지거나 탈모가 발생하거나 변비, 빠른 심박수, 피로 등이 심해질 수 있다. 다이어트를 한 이후 이런 변화가 일어났다면 만성적인 배고픔의 결과일 수 있으니 적절한 음식 섭취가 필요하다.
시도 때도 없이 배고픈 사람, 호르몬 부족
스트레스 호르몬인 코르티솔 분비가 늘고 행복 호르몬인 세로토닌 분비가 줄면 배고픔을 느낄 수 있다.
호르몬의 영향
뇌는 몸에 필요한 열량이 부족하면 배고픔 신호를 보낸다. 그런데 실제 배고픈 상태와 음식 섭취 욕구가 일치하지 않을 때가 있다. 이런 가짜 배고픔은 스트레스, 수면 부족 등의 상황에서 잘 나타난다. 스트레스 호르몬인 코르티솔이 분비돼 혈당을 올리기 위해 뇌에 음식 섭취 신호를 보내고 식욕을 돋운다. ‘행복호르몬’인 세로토닌 수치가 감소하는 것도 영향을 미친다. 세로토닌 분비가 줄어들면 몸이 혈중 당분이 떨어졌다는 신호를 보낸다. 당은 뇌로 빠르게 전달되는 에너지원으로 세로토닌 분비를 늘리는 효과가 있다.
가짜 배고픔 구분 증상은
몸에 나타나는 증상을 유심히 살피면 가짜 배고픔을 구별할 수 있다. ▲초콜릿, 젤리 등 특정 음식이 당기거나 ▲스트레스 받는 상황에서 배고픔이 심해지거나 ▲식사한지 3시간 이내 배고픔이 느껴지거나 ▲음식을 먹은 뒤에 포만감이 느껴지지 않고 후회가 된다면 가짜 배고픔의 특징이다.
물·단백질 등 섭취
위와 같은 증상이 느껴진다면 배고픔을 15~30분간 참아보자. 가짜 배고픔은 시간이 지나면 사라진다. 허기를 견딜 수 없다면 물 한 잔(200mL)을 마시는 게 도움이 된다. 이후에도 여전히 배가 고프다면 단백질이 풍부한 두부 등을 간식으로 먹는 게 좋다. 미국 존스홉킨스대 보건대학원 연구에 의하면, 단백질이 풍부한 식품은 다른 식품보다 식욕 억제 효과가 뛰어나다.
야식에 술도 먹었는데...아침에 배고픈 이유
다음날 휴일이라는 생각에 늦은 시간까지 야식에 술까지 배불리 먹었는데 아침이면 또 배고플 때가 있다. 뱃살이 불룩 튀어나올 정도로 많이 먹고 마셨는데도 다음날 허기짐이 느껴지는 이유는 바로 혈당 때문이다.
알코올은 위와 장에서 흡수되고 간에서 해독작용이 발생한다. 간은 알코올 해독에 필요한 에너지원 글리코겐을 포도당으로 전환한다. 체내로 들어온 알코올을 처리하기 위해 상당량의 글리코겐을 사용하게 되고 우리 몸은 글리코겐 부족 신호를 보낸다. 이때 포도당 합성이 제대로 이뤄지지 않으면 혈당 수치가 갑자기 떨어진다. 포도당을 에너지로 소비하는 뇌가 먼저 타격을 받아 머리가 아프고 집중력이 낮아진다. 식은땀, 어지러움, 손끝 저림 등 저혈당 증상과 함께 배고픔이 밀려온다.
어지럽고 허기지면 이번 주 식사가 부실했다는 생각에 급히 ‘먹을 것’을 찾게 된다. 글리코겐은 탄수화물 식품으로 보충되기에 유난히 면 요리가 당긴다. 음주로 인한 탈수 현상 때문에 짠 음식도 생각난다. 결국 해장 겸 얼큰한 국물이나 라면을 끓여 먹기도 한다.
물론 이러한 허기는 ‘가짜 배고픔’은 아니다. 다만 일시적 현상이다. 평상시처럼 식사하면 저혈당 증상은 곧 회복된다. 문제는 다음날에도 과식하면 칼로리 과다 섭취가 된다. 몸은 알코올 해독작용이 우선이기 때문에 음식을 먹어도 곧바로 에너지로 쓰이지 않고 지방으로 축적된다. 술 때문에 기능이 떨어진 위에도 부담이 된다.
과식이나 폭식은 죄책감으로 이어지기도 한다. 왜 배가 불러도 음식을 계속 먹었을까 자책하기도 한다. 이렇게 죄책감을 느끼면 오히려 정신적인 스트레스로 이어지고 또다시 폭식하기도 한다.
과음, 과식한 다음 날 음식은?
술 마신 다음 날 허기와 손 떨림이 나타나면 어떻게 해야 할까? 저혈당 증상이 일시적으로 나타난 상태에서 식사를 서둘러 하는 것보다는 꿀물이나 초콜릿 등 당도가 높은 음식을 먹는 것이 좋다. 당분을 보충하면 숙취 증상이 해소되는 데 도움이 된다.
과일주스나 이온음료 등 전해질 성분이 많은 음료를 마시는 것도 좋다. 술을 많이 마시면 이뇨작용으로 탈수 현상이 초래되고 전해질도 다량 배출되기 때문. 다만, 커피는 많이 마시면 이뇨작용을 일으킬 수 있어 오히려 역효과가 날 수 있다. 카페인 덕분에 술이 깨는 듯한 착각이 들지만, 진짜 착각일 뿐이다.
미국의 건강매체 프리벤션에 따르면, 과식한 다음날 아침에 일어나 공복에 물 한 잔부터 마시는 것이 좋다. 수분을 보충해 장운동이 촉진되고 불편해진 속이 완화된다. 과식한 다음 날 오히려 식탐이 커질 수 있으니 아침에는 식이섬유와 수분이 풍부한 스무디를 마시고 점심에는 구운 닭가슴살, 생선 등 기름기 적은 단백질 요리가 좋다. 저녁에는 칼로리는 낮고 수분과 식이섬유가 풍부한 식사 위주로 한다. 여기에 간식으로는 과일이나 견과류 한 줌을 더하면 된다.