운동생리학의 내분비계2: 운동에서 인슐린의 역할, 운동 중 혈당의 항상성 유지, 운동 중 지방대사의 조절

이 글에서는 운동 중 내분비계의 중요한 역할 중 하나인 인슐린의 역할과, 운동 중 혈당의 항상성 유지, 그리고 운동 중 지방대사 조절에 대해 다룹니다. 운동 중 일어나는 내분비 시스템의 반응을 이해함으로써, 우리는 우리 몸에 나타나는 반응이 올바르게 이루어지고 있는지에 대한 이해를 높일 수 있습니다. 

 

운동에서 인슐린의 역할 

인슐린은 내분비계에서 분비되는 호르몬 중 하나로, 몸의 대사에 중요한 역할을 합니다. 운동시 인슐린의 역할은 다음과 같

습니다. 첫째, 포도당 대사를 조절합니다. 인슐린은 포도당을 혈류에서 근육 세포로 운반하는 데 도움을 주어 운동 중 주요 연료원으로 사용할 수 있습니다. 또 글리코겐을 합성합니다. 운동하는 동안 신체는 에너지를 얻기 위해 근육과 간에 저장된 글리코겐에 의존합니다. 인슐린은 글리코겐 합성을 자극하여 글리코겐 저장을 보충하고 유지하는 데 도움을 주어 지속적인 신체 활동을 위한 포도당의 안정적인 공급을 보장합니다. 둘째, 단백질을 합성합니다. 인슐린은 단백질 생산과 관련된 신체 경로를 활성화 하여 근육 회복 및 운동 적응을 촉진하여 단백질 합성을 향상시킵니다. 셋째, 지방 분해를 억제합니다. 인슐린은 저장된 지방이 지방산으로 분해되는 지방 분해를 억제합니다. 운동하는 동안 신체는 주로 포도당과 글리코겐을 에너지원으로 사용합니다. 인슐린은 지방 분해를 억제함으로써 포도당과 글리코겐이 근육을 작동시키는 주요 연료원으로 유지되도록 합니다. 넷째, 근육을 회복합니다. 운동 후 인슐린은 근육 회복을 도와 아미노산을 근육 세포로 이동시켜 손상된 근육 조직의 재건을 지원하고 회복 과정을 촉진합니다. 이처럼 인슐린은 포도당 대사를 조절하고 신체의 에너지 이용을 조절하여 혈당을 조절하는 역할을 합니다. 운동 시 근육 내 대사 과정에서 소모되는 글루코스의 흡수를 촉진하고 혈당을 낮춰줍니다. 운동 후에는 인슐린 수용체의 민감도가 증가하여 혈당을 조절하는데 적은 인슐린으로 가능하게 됩니다. 규칙적인 운동은 당뇨병을 개선하는데 필수적인 작용을 합니다. 

 

운동 중 혈당의 항상성 유지 

운동 중에 내분비계는 혈당의 항상성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.  내분비 시스템이 운동 중 혈당의 항상서을 유지하는 방법은 다음과 같습니다. 첫째, 인슐린이 감소합니다. 인슐린은 운동 중에는 간에서 포도당의 방출을 촉진하고 근육 운동을 통해 포도당의 흡수를 촉진하기 위해 인슐린 수치가 감소합니다. 근육 세포의 인슐린 분비 감소와 인슐린 감수성 증가는 포도당 수송체(GLUT4)가 근육 세포막으로 이동하여 포도당 흡수를 향상시킵니다. 이 흡수는 활동하는 근육에서 에너지 생산을 위한 포도당의 안정적인 공급을 가능하게 합니다. 둘째, 글루카곤이 증가합니다. 췌장에서 분비되는 글루카곤은 운동 중 혈당 수치를 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 운동 강도가 증가하면 글루카곤 분비가 증가합니다. 글루카곤은 간에 저장된 글리코겐 분해를 자극하여 포도당을 혈류로 방출합니다. 이로 인해 활동하는 근육을 위한 포도당을 지속적으로 공급합니다. 셋쨰, 카테콜라민이 증가합니다. 운동 중에는 부신에서 에피네프린(아드레날린)과 노르에피네프린(노르아드레날린)의 분비가 증가합니다. 이 호르몬은 간에서 글리코겐 분해를 자극하여 에너지 생산을 위해 포도당을 동원합니다. 간과 같은 비필수 조직에 의한 포도당 흡수를 줄이고 포도당을 활동하는 근육으로 보내어 포도당 절약 효과를 나타냅니다. 넷째, 코티솔이 증가합니다. 스트레스 호르몬으로 알려진 코티솔은 운동 중에 증가하여 혈당 수치를 유지하게 합니다. 코티솔은 간에서 아미노산 및 글리세롤과 같은 비탄수화물 공급원으로부터 포도당을 생성하는 과정인 포도당신생합성을 자극합니다. 다섯째, 성장호르몬(GH)이 증가합니다. 운동 중 성장호르몬(GH) 수치는 증가하고 혈당의 항상성을 지원합니다. 성장호르몬(GH)는 지방 조직에서 지방 분해를 촉진하여 지방산을 대체 에너지원으로 제공하여 포도당을 절약합니다. 또한 근육 세포의 포도당 흡수를 감소시켜 조직에서의 포도당을 보존합니다. 결론적으로 내분비계는 인슐린, 글루카곤, 카테콜라민, 코티솔, 성장호르몬이 함께 작용하여 운동 중 혈당 항상성의 조절을 조율합니다. 

 

운동 중 지방대사의 조절 

운동 중 지방 대사의 조절은 내분비계 내의 다양한 호르몬의 상호 작용과 관련이 있습니다. 이 호르몬들은 저장된 지방을 에너지원으로 동원하고 활용하기 위해 함께 작용합니다. 운동 중 탄수화물 저장량이 감소하면 지방이 산화됩니다. 에피네프린과 노르에피네프린의 상승을 통한 중성지방은 리파아제에 의해 유리지방산과 글리세롤로 분해되며 에피테프린, 노르에피네프린, 성장호르몬, 코티솔, 글루카곤과 같은 호르몬에 의해 활성화됩니다. 다음은 내분비계가 운동 중 지방 대사를 조절하는 방법에 대한 설명입니다. 첫째, 에피네프린과 노르에피네프린 입니다. 아드레날린과 노르아드레날린으로도 알려진 이 호르몬은 운동 중에 부신에서 분비됩니다. 이 호르몬은 지방 대사를 시작하는 데 중요한 역할을 합니다. 에피네프린과 노르에피네프린은 지방 조직에 저장된 지방의 분해를 자극하여 지방산을 혈류로 방출합니다. 이 지방산은 운동하는 근육에 흡수되어 에너지원으로 사용될 수 있습니다. 둘째, 성장호르몬(GH)입니다. 성장호르몬(GH)는 운동 중에 뇌하수체에서 분비됩니다. 지방조직에서 호르몬 민감성 리파아제(HSL)를 활성화하여 저장된 지방 분해를 촉진합니다. 이것은 근육을 에너지원으로 사용하여 지방산을 혈류로 방출합니다. 셋째, 코티솔입니다. 일반적으로 스트레스 호르몬으로 알려진 코티솔은 운동 중에도 분비됩니다. 그것은 지방 분해를 자극하고 저장된 지방의 분해를 향상시킵니다. 코티솔은 리파아제(HSL)를 활성화하고 지방 조직에서 지방산의 방출을 촉진함으로써 작용합니다. 이 지방산은 에너지 생산을 위해 근육에서 사용할 수 있습니다. 넷째, 글루카곤입니다. 췌장에서 분비되는 글루카곤은 운동 중 지방 대사를 조절하는 역할을 합니다. 리파아제(HSL)를 활성화하고 저장된 지방의 분해를 촉진합니다. 글루카곤 수치는 특히 장기간 운동에 증가하여 에너지 생산을 위한 지방산의 방출을 촉진합니다. 이처럼 내분비계는 운동 중 지방 대사를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 지방산을 방출하고 근육을 작동시켜 에너지으로 활용하도록 지원합니다.