간헐적 단식이 근육성장에 과연 효과적일까? 논문을 바탕으로 살펴보기

제대로 된 바이오해킹을 위한 '식이제한'과 '저항성 운동'의 호르몬 영향

현대인의 건강 최적화 방법으로 주목받는 바이오해킹. 그중에서도 식이제한과 저항성 운동의 조합은 많은 관심을 받고 있습니다. 과연 공복 상태에서 운동하는 것이 우리 몸의 호르몬에 어떤 영향을 주는지, 특히 근육 성장과 관련된 호르몬 반응은 어떻게 달라지는지 함께 살펴보겠습니다.

함께 보기 좋은 포스트 >>> 인슐린과 성장호르몬, 그리고 근육 성장의 관계

인슐린과 성장호르몬, 그리고 근육 성장의 관계

---

식이제한과 운동, 정말 시너지가 있을까?

체급 경기 선수들이나 간헐적 단식을 실천하는 사람들 사이에서 '공복 상태 운동'은 거의 필수처럼 여겨지고 있어요. 하지만 과학적 근거는 어떨까요? 경북대학교 연구팀에서 발표한 흥미로운 연구 결과를 살펴보면, 24시간 식이제한 후 저항성 운동이 성장 호르몬, IGF-1, 코르티솔, 테스토스테론과 같은 호르몬에 상당한 영향을 미친다는 사실을 확인할 수 있습니다.

이 연구는 정현령과 강호율 교수가 "Exercise Science" 저널(2016년, 25권, 4호, 240-247페이지)에 발표한 "24시간 식이제한 후 저항성 운동이 혈중 성장 호르몬, IGF-1, 코르티솔 및 테스토스테론에 미치는 영향" 논문에 기반합니다. 연구자들은 13명의 건강한 남자 대학생을 대상으로 일반식이 조건과 24시간 식이제한 조건에서 저항성 운동(스쿼트)을 수행한 후 호르몬 변화를 관찰했습니다. 결과적으로 식이제한 상태에서 운동 시 성장 호르몬의 분비가 크게 증가했으나, 이것이 반드시 근육 성장(동화작용)으로 이어지지는 않을 수 있다는 점을 연구팀은 조심스럽게 제시했습니다.

연구 방법: 근육 성장의 비밀을 찾아서

이 연구는 건강한 남자 대학생 13명을 대상으로 진행되었는데요. 참가자들은 일반식이 처치(CON)와 24시간 식이제한 처치(24-FT)를 각각 경험했습니다. 일반식이 처치에서는 운동 3시간 전에 400kcal 아침식사를 했고, 24시간 식이제한 처치에서는 말 그대로 24시간 동안 물 외에는 아무것도 섭취하지 않았죠.

연구자들은 두 처치 간 7일의 간격을 두어 한 처치의 효과가 다른 처치에 영향을 미치지 않도록 설계했습니다. 또한, 참가자들의 평균 나이는 24.7세, 평균 체중은 70.4kg, 평균 신장은 174.1cm로, 모두 정기적인 운동 경험이 있는 건강한 성인 남성이었습니다.

운동 프로토콜은 하체 중심의 스쿼트 운동으로, 1RM의 80% 강도로 5세트×6-8회 실시했습니다. 이는 성장 호르몬과 테스토스테론 분비를 자극하는 데 효과적인 것으로 알려진 중강도-고강도 저항성 운동 프로토콜입니다. 세트 간 휴식 시간은 1분으로 제한하여 대사적 스트레스를 최적화했습니다.

혈액은 운동 전, 운동 직후, 그리고 운동 후 15분, 30분, 60분, 120분에 채취되었습니다. 채취된 혈액 샘플을 통해 성장 호르몬, IGF-1, 코르티솔, 테스토스테론뿐만 아니라 인슐린, 혈당, 유리지방산 농도까지 분석하여 총체적인 대사 변화를 관찰했습니다.

놀라운 결과: 성장 호르몬의 폭발적 증가

가장 눈에 띄는 결과는 성장 호르몬(hGH)의 반응이었습니다. 24시간 식이제한 후 저항성 운동을 했을 때, 일반식이 처치에 비해 운동 직후, 15분, 30분, 60분에서 성장 호르몬 수치가 현저히 높게 나타났어요. 특히 운동 후 15분과 30분에서는 운동 전 수치와 비교해 유의미하게 증가했습니다.

이것이 의미하는 바는 무엇일까요? 단순히 성장 호르몬 수치가 높다고 해서 근육 성장에 더 유리하다고 단정 짓기는 어렵습니다. 연구자들은 이 높은 성장 호르몬이 '동화작용'과 직접적인 관련이 없을 수 있다고 조심스럽게 해석하고 있죠. 실제로 연구에서는 성장 호르몬 증가에도 불구하고 테스토스테론과 IGF-1 수치에는 유의미한 변화가 없었습니다. 이는 식이제한이 성장 호르몬의 분비는 촉진시키지만, 반드시 근육 성장을 위한 동화작용 환경을 조성하는 것은 아닐 수 있다는 점을 시사합니다.

특히 주목할 만한 부분은 식이제한 그룹에서 코르티솔 수치가 높게 나타났다는 점입니다. 코르티솔은 '스트레스 호르몬'으로 알려져 있으며, 과도하게 증가할 경우 근육 단백질 분해를 촉진할 수 있습니다. 이러한 복합적인 호르몬 변화를 고려할 때, 단순히 성장 호르몬 증가만을 목표로 운동 전략을 설계하는 것은 바이오해킹 관점에서 불완전할 수 있습니다.

 

하지만 이러한 성장 호르몬 상승을 효과적으로 활용하는 바이오해커들도 있습니다. 대표적인 인물이 바로 '방탄커피'의 창시자 데이브 아스프리(Dave Asprey)입니다. 그는 '최소운동(Minimal Exercise)' 접근법을 통해 성장 호르몬 분비를 극대화하는 전략을 실천합니다. 아스프리는 간헐적 단식과 고강도 저빈도 운동을 조합하여 호르몬 환경을 최적화하는데, 구체적으로는 16-18시간 단식 후반부에 주 1-2회, 전신 복합 운동 중심의 고강도 세션을 진행합니다. 예를 들어, 초느린 템포(10초 올리고 10초 내리는)로 데드리프트, 스쿼트, 푸시업, 풀업을 각 3세트씩 수행하는 20-30분의 집중 세션으로 성장 호르몬 분비를 극대화한다고 합니다.

아스프리의 접근법은 단순히 성장 호르몬 증가만을 겨냥하는 것이 아니라, 테스토스테론과 IGF-1의 맥동성 분비도 함께 고려합니다. 그는 운동 후 충분한 회복 기간과 전략적인 영양 보충을 통해 코르티솔 수치를 관리하면서도 동화작용 호르몬의 효과를 극대화하는 총체적인 전략을 제시합니다. 이는 앞서 언급한 연구 결과에서 나타난 복잡한 호르몬 상호작용을 실용적으로 활용하는 시도라고 볼 수 있습니다.

 

더 알아보기 >>> 데이브 아스프리의 최소 시간과 노력으로 근성장을 극대화하는 루틴, 바이오해킹 운동

데이브 아스프리의 최소 시간과 노력으로 근성장을 극대화하는 루틴, 바이오해킹 운동

 

코르티솔과 테스토스테론의 이야기

코르티솔은 흔히 '스트레스 호르몬'으로 알려져 있는데, 이 연구에서는 24시간 식이제한 그룹에서 운동 전과 운동 직후에 유의하게 높게 나타났습니다. 이는 식이제한이 신체에 스트레스로 작용했음을 보여주는 지표라고 할 수 있겠죠.

테스토스테론은 어떨까요? 이 강력한 동화작용 호르몬은 두 처치 모두 유의한 차이가 없었습니다. 다만, 통계적으로 유의하지는 않았지만 운동 직후에 약간 증가하는 경향을 보였습니다.

인슐린과 혈당: 에너지 대사의 핵심

인슐린과 혈당 반응도 주목할 만했습니다. 24시간 식이제한 후에는 일반식이 처치에 비해 인슐린 수치가 운동 후 회복기 내내 낮게 유지되었습니다. 반면 혈당은 운동 직후에는 높았다가 회복기에 더 빠르게 감소했죠.

이는 공복 상태에서 운동 시 인슐린 감수성이 향상되고, 신체가 지방을 에너지원으로 더 효율적으로 활용할 수 있게 된다는 것을 보여줍니다.

유리지방산: 에너지 동원의 증거

24시간 식이제한 그룹에서는 유리지방산 수치가 전반적으로 높게 나타났습니다. 이는 신체가 탄수화물 부족 상태에서 지방을 에너지원으로 활용하고 있다는 명확한 증거입니다. 바이오해킹 관점에서 지방연소를 목표로 한다면 주목할 만한 결과입니다.

바이오해커를 위한 실용적 함의

이 연구 결과를 실생활에 어떻게 적용할 수 있을까요?

1. 근육 성장이 목표라면? 식이제한 후 저항성 운동이 성장 호르몬을 증가시키지만, 이게 반드시 근육 성장으로 이어지지는 않을 수 있습니다. 충분한 영양 섭취와 함께하는 저항성 운동이 여전히 근비대에는 효과적일 수 있습니다.
2. 지방 연소가 목표라면? 24시간 식이제한 후 저항성 운동은 유리지방산 동원을 촉진하고 인슐린 수치를 낮게 유지해 지방 연소에 유리한 환경을 조성합니다.
3. 퍼포먼스가 중요하다면? 식이제한은 훈련 강도를 떨어뜨릴 수 있습니다. 중요한 경기나 고강도 훈련 전에는 적절한 영양 섭취가 필요할 수 있습니다.

---

혈당과 인슐린: 식이제한 운동의 또 다른 이점

연구 결과에서 또 다른 주목할 만한 점은 혈당과 인슐린 반응입니다. 24시간 식이제한 그룹에서는 운동 후 인슐린 수치가 일반식이 그룹보다 현저히 낮게 유지되었습니다. 이는 식이제한 상태에서 운동 시 인슐린 감수성이 향상되고, 신체가 혈당 조절을 더 효율적으로 할 수 있게 된다는 것을 의미합니다.

인슐린 감수성 향상은 현대인의 대사 건강에 매우 중요한 요소입니다. 인슐린 저항성은 제2형 당뇨병, 비만, 대사 증후군 등 다양한 현대 질환과 밀접하게 연관되어 있기 때문입니다. 이러한 측면에서 식이제한과 저항성 운동의 조합은 단순한 근육 성장이나 체중 감량을 넘어, 전반적인 대사 건강 최적화를 위한 효과적인 바이오해킹 전략이 될 수 있습니다.

또한 식이제한 그룹에서 관찰된 높은 유리지방산 수치는 신체가 에너지원으로 지방을 효율적으로 활용하고 있다는 증거입니다. 이는 케토시스 상태와 유사한 대사적 환경을 조성하여, 지방 연소와 케톤 생성을 촉진할 수 있습니다.

유리지방산과 케톤의 관계

유리지방산과 케톤은 서로 다른 물질입니다. 유리지방산(Free Fatty Acids, FFA)은 중성지방(트리글리세라이드)이 분해되어 혈액 중에 유리된 형태로 존재하는 지방산으로, 주로 지방조직에서 방출되어 에너지원으로 간, 근육 등에서 사용됩니다. 공복 상태나 운동 중에 증가하여 주요 에너지원으로 활용됩니다.

반면, 케톤체(Ketone Bodies)는 간에서 유리지방산이 불완전하게 산화될 때 생성되는 대사 산물입니다. 주요 케톤체로는 아세토아세테이트, β-히드록시부티레이트, 아세톤이 있습니다. 이들은 탄수화물 섭취가 제한된 상태(케토시스)에서 뇌의 대체 에너지원으로 작용합니다.

간단히 말해, 유리지방산은 '원료'이고, 케톤체는 이 원료가 특정 조건(탄수화물 제한 상태)에서 처리된 후의 '산물'입니다. 따라서 식이제한 상태에서 관찰된 높은 유리지방산 수치는 케톤 생성의 전제 조건이 되지만, 유리지방산 자체가 케톤은 아닙니다.

케톤체는 뇌 건강과 인지 기능 향상에도 긍정적인 영향을 미칠 수 있어, 식이제한과 운동의 조합이 신체와 두뇌 모두에 이점을 제공할 가능성이 있습니다.

---

맞춤형 바이오해킹 전략

모든 사람에게 딱 맞는 단 하나의 방법은 없습니다. 자신의 목표와 신체 상태에 따라 적절한 전략을 선택해야 합니다.

• 근육 성장과 힘이 목표라면: 저항성 운동 전후로 충분한 단백질과 탄수화물 섭취, 특히 운동 후 30분 이내에 빠른 흡수 단백질과 고GI 탄수화물 조합
• 체지방 감소가 목표라면: 16-18시간 간헐적 단식 후반부에 고강도 저항성 운동 실시, 운동 후 2시간까지 식이제한 유지 고려
• 인슐린 감수성 향상이 목표라면: 주 2-3회 식이제한 상태에서의 저항성 운동과 저탄수화물 식이 결합
• 전체적인 건강 최적화가 목표라면: 간헐적 단식과 다양한 형태의 운동(저항성, 유산소, 유연성) 조합, 충분한 회복 기간 확보

개인 맞춤형 접근을 위해서는 자신의 신체 반응을 면밀히 관찰하는 것이 중요합니다. 동일한 프로토콜이라도 개인의 유전적 특성, 호르몬 프로필, 수면 패턴, 스트레스 수준에 따라 결과가 다르게 나타날 수 있기 때문입니다. 가능하다면 정기적인 혈액 검사를 통해 호르몬 수치와 대사 지표를 모니터링하는 것이 효과적인 바이오해킹을 위한 좋은 방법입니다.

---

📌이 포스트의 3줄 요약

1. 24시간 식이제한 후 저항성 운동은 일반식이 조건보다 성장 호르몬 분비를 크게 증가시킨다.
2. 식이제한 상태에서는 유리지방산 수치가 높고 인슐린 수치가 낮아 지방 연소에 유리할 수 있다.
3. 운동 목표에 따라 식이전략을 다르게 가져가야 하며, 근육 성장만이 목표라면 충분한 영양 섭취가 여전히 중요하다.

 

 

참고논문
정현령 and 강호율. (2016). 24시간 식이제한 후 저항성 운동이 혈중 성장 호르몬, IGF-1, 코르티솔 및 테스토스테론에 미치는 영향. 운동과학, 25(4), 240-247.
https://www.kci.go.kr/kciportal/ci/sereArticleSearch/ciSereArtiView.kci?sereArticleSearchBean.artiId=ART002170526