[영양] 탄수화물-포도당의 기능 및 대사

포도당

인체의 필수 연료 글루코스는 신체의 주요 에너지원으로 특히 뇌, 적혈구, 신수질(신장)이 거의 전적으로 글루코스에 의존합니다. 신체는 글루코스를 다음의 두 가지 주요 과정으로 대사합니다:

1. 해당작용(글리콜리시스, Glycolysis): 글루코스가 산소를 사용하지 않고(무산소) 두 개의 피루브산 분자로 분해됩니다.
2. 미토콘드리아 내 산화: 피루브산은 미토콘드리아에서 추가로 산화되어 이산화탄소(CO2)로 전환됩니다. 이 과정은 산소를 필요로 하며, 글루코스 결합에 저장된 에너지가 방출되어 ATP(신체의 에너지 화폐)를 만듭니다.
3.  

신체에 글루코스가 충분히 공급되면, 남은 부분은 글리코겐이나 지방으로 저장될 수 있습니다. 글리코겐은 주로 간과 근육에 저장되며, 간은 신체 글리코겐의 약 1/3을 저장합니다. 간에 저장된 글리코겐은 필요 시 글루코스로 전환되어 혈액으로 방출됩니다. 근육은 자신의 에너지 필요를 충족시키기 위해 글리코겐을 사용합니다.

글루코스 결핍 및 대체 에너지 글루코스가 부족하고 글리코겐 저장이 소진되면, 신체는 단백질이나 지방을 대체 에너지원으로 사용할 수 있습니다. 일부 단백질은 **당신생(Gluconeogenesis)**이라는 과정을 통해 글루코스로 전환될 수 있습니다. 그러나 단백질 섭취가 부족하면 신체는 자신의 단백질을 분해하기 시작할 수 있습니다. 이를 방지하려면 하루에 50-100g의 탄수화물 섭취가 필요합니다.

지방은 글루코스로 전환될 수 없지만, **케톤체(Ketone Bodies)**로 전환되어 일부 기관이 대체 에너지원으로 사용할 수 있습니다. 그러나 케톤체가 과다하게 축적되면 **케토시스(Ketosis)**라는 상태가 발생하며, 이는 신체의 pH를 변화시켜 장기에 손상을 줄 수 있습니다. 하루 50-100g의 탄수화물 섭취로 케토시스를 예방할 수 있습니다.

글루코스의 추가 역할 에너지원 외에도 글루코스는 다음과 같은 중요한 화합물의 합성에 사용됩니다:

• 당지질(Glycolipids) 및 당단백질(Glycoproteins): 주로 세포막에서 발견됩니다.
• 리보스(Ribose): DNA, RNA, ATP 형성에 필요한 5탄당입니다.

혈당 조절: 호르몬의 역할

 

혈당 수준을 안정적으로 유지하는 것은 신체 기능 유지에 필수적입니다. **인슐린(Insulin)**과 **글루카곤(Glucagon)**이라는 두 가지 호르몬이 이 조절에 중요한 역할을 합니다:

• 인슐린: 혈당 수치가 높을 때(예: 식사 후) 췌장에서 분비됩니다. 인슐린은 혈액에서 세포(예: 근육 세포)로 글루코스를 이동시키고, 글루코스의 글리코겐 및 지방으로의 저장을 촉진하여 혈당 수치를 낮춥니다.
• 글루카곤: 혈당 수치가 낮을 때(예: 식사 간격 또는 공복 시) 췌장에서 분비됩니다. 글루카곤은 간에서 글리코겐을 분해하여 글루코스를 방출, 혈당 수치를 증가시킵니다.

**에피네프린(Epinephrine)**도 비슷한 역할을 하며, “투쟁 또는 도피” 반응 시 분비됩니다.

정상 혈당 수치

• 공복 혈당 수치(8시간 이상 공복 후)는 4-6.0 mmol/L이어야 합니다.
• 식사 시작 후 2시간 후 혈당 수치는 10 mmol/L 미만이어야 합니다.
• 이 범위를 초과하는 경우 **고혈당(Hyperglycemia)**으로 간주됩니다. 반복적인 공복 혈당 ≥ 7.0 mmol/L은 당뇨병과 관련이 있습니다. 당뇨병은 높은 혈당과 인슐린의 불충분 또는 비효율적인 기능이 특징인 질환입니다.

**저혈당증(Hypoglycemia)**은 혈당 수치가 4 mmol/L 이하일 때 발생합니다.

 

당지수(Glycemic Index) 및 당부하(Glycemic Load)

 

당반응(Glycemic Response)은 식사 후 혈당이 얼마나 빨리 상승하고 얼마나 높이 올라가는지, 그리고 얼마나 빨리 정상으로 돌아오는지를 나타냅니다. 혈당이 급격하게 오르기보다는 서서히 안정적으로 상승하는 음식을 선택하는 것이 더 바람직합니다.

당지수(Glycemic Index, GI)는 50g의 소화 가능한 탄수화물을 포함한 음식 섭취 후 혈당이 얼마나 상승하는지를 기준 음식(포도당 또는 흰빵)과 비교하여 측정한 것입니다. GI가 낮은 음식은 혈당이 천천히 방출되도록 하여 인슐린 반응에 도움이 되고, 혈중 지질을 개선하며, 제2형 당뇨병과 심혈관 질환의 위험을 줄일 수 있습니다.