비만 진단 방법 및 질병, 지방 세포와의 관계

비만

 

 

비만은 일반적으로 정상 상태에 비해 체중이 많은 상황, 또는 체지방이 과도하게 축적된 상황을 말합니다. 체중이나 체지방의 증가에 따른 증상의 유무는 묻지 않고, 체내에 지방이 과도하게 축적되어 건강이 위협받을 정도로 뚱뚱한 상태를 가리킵니다. 비만은 모든 질병의 원인이기도 합니다.

 

 

비만 진단 방법

 

표준 체중 보다 20% 이상 체중이 초과하면 비만이라고 부르며, 체중 또는 체지방률을 기준으로 비만을 진단합니다.

 

체중 기반 비만 진단으로 체질량지수(body mass index, BMI)가 자주 사용됩니다. 세계보건기구(WH) 기준으로 BMI의 수치가 일정 이상(25 이상)이라면 비만이라고 판정됩니다. 그 기준은 다양한 조직이나 나라마다 다르며, 주요 기준은 다음과 같습니다.

 

BMI = 체중 / 키2(키의 단위는 미터임) = Kg / m2

비만_BMI지표

 

체지방률을 기반으로 한 진단에서는 적정한 체지방률은 남성에서는 15%~19%, 여성에서는 20%~25%, 이를 웃돌면 비만으로 간주하고 있습니다. 정확한 측정에는 어려움이 있기 때문에, 그 값의 취급을 둘러싼 일정한 견해는 얻어지지 않고 있습니다. 근육질인지 지방 과다인지를 판단하기 위해서는 정밀한 기계를 사용할 필요가 있으며, 그 측정은 CT나 MRI로 체지방 면적을 측정하고 체지방률을 추정하는 것이 가장 정확하다고 합니다.

 

비만은 일반적으로 복부 둘레를 보고 진단하지만 진단 기준은 통일되어 있지 않습니다. 2007년 6월 미국 당뇨병 협회, 미국 영양 학회, 북미 비만학회는 공동성명을 발표하고 “현시점에서는 복위의 기준치는 모두 과학적 근거가 불충분하며 향후 확립될 과학적 기준 값은 인종별, 성별, 연령별, 비만도별의 매우 복잡한 것이 될 것”이라고 지적했습니다.

 

 

비만과 질병

 

비만은 부모 중 하나 또는 부모 모두 비만인 경우가 많아 식생활이 큰 영향을 미친다고 봅니다.

 

신시내티 소아 병원 의료센터에서 진행된 연구에서는 "비만의 소녀는 사춘기 초래가 빠르고 가슴이 커지기 시작하는 시기(유방 발달이 시작된다)가 빠르다"라고 하였습니다. 이것은 소년에서도 마찬가지이며, "비만의 남아는 제2차 성징이 빨리 발현 한다"라고 합니다. 지방 침착은 피하 지방에서 내장 지방으로, 심지어 지방 이외의 장기(이소성 지방)로 진행하며, 이에 따라 다음 합병증의 빈도가 커집니다.

 

주된 합병증으로는 간암, 변형성 관절증, 하지 정맥류 등이 있습니다. 많은 암에서 사망 위험이 증가하지만 상대 위험도가 가장 높은 것은 간암이므로 주의를 해야 합니다. 또한 체중이 1kg 증가할 때마다 무릎 관절에 대한 하중은 3kg 정도 증가한다고 합니다. 비만은 변형성 무릎 관절증 이나 변형성 고관절증 등 관절증의 위험도 조장합니다. 체중이 5kg 증가할 때마다 변형성 무릎 관절증의 리스크는 36% 상승합니다.

 

비만에 의한 대사 이상이나 내분비 질환을 증후성 비만, 2차성 비만이라고 부릅니다. 2차성 비만에는 시상 하부 비만, 부신 피질 스테로이드의 과잉 증상의 일환으로 비만, 갑상선 기능 저하에 의해 지방 분해 저해, 약물성 비만, 내분비성 비만, 유전성 비만 등이 있습니다. 이런 2차성 비만은 갑상선 기능 저하증, 쿠싱 증후군, 성선 기능 저하증, 성인 성장 호르몬 분비 부전증, 다낭성 난소 증후군 등의 질병을 야기합니다.

 

 

비만과 지방세포와의 관계

 

지방세포의 비대화

지방세포는 세포질 내에 지방 방울을 갖는 세포입니다. 전구 지방 세포는 지방 세포로의 지방산 수송을 촉진하는 전사 인자인 PPARγ 등의 인자에 의해 자극되어 성숙 지방 세포(정상 지방 세포)가 됩니다. 카이로미크론이나 VLDL의 중성지방을 리포탐파클리파제에 의해 분해하고, 지방산을 지방 세포로 운반함으로써 지방세포가 성숙합니다. 또한, 글루코오스가 지방 세포에 흡수되면 지방산이 합성됩니다. 통상의 지방세포는 인슐린 수용체를 통하지 않고 포도당의 흡수를 촉진하고, 또한 인슐린 수용체의 감수성을 향상시키는 아디포넥틴을 분비합니다. 지방세포는 고칼로리 섭취나 운동 부족 등에 의해 점차 비대화해 가고, 비대화 지방세포가 됩니다. 지방세포의 크기가 상한에 도달하여 더 이상 지방을 모으지 않는 상태가 되면, 주위의 전구 지방세포가 PPARγ 등에 의해 자극되어 성숙 지방세포가 되어 순차적으로 비대화해 갑니다. 또한 지방 세포도 세포 분열을 하고, 지방 세포의 수도 증가합니다.

 

비대화 지방세포의 분비

지방세포가 비대화되면 인슐린 저항성을 유발하는 다양한 물질(TNFα, 지방산, 레지스틴), 비만 중추를 자극하여 식욕을 억제하는 렙틴, 인슐린 수용체의 감수성을 좋게 하는 아디포넥틴 의 분비를 저하, 혈액 응고를 촉진하는 물질, 단구나 림프구의 이동을 일으키는 단구주화성 단백질, 승압 작용을 가지는 생리 활성물질 안지오텐신 II의 원료가 되는 안지오텐시노겐 등이 분비됩니다.

 

고혈압과의 관계

지방세포가 비대화되면 교감 신경 활동이 항진됩니다. 과도하게 분비된 렙틴은 교감 신경 활동을 항진시키고 혈관을 수축시킴으로써 혈압을 증가시킵니다. 또한 레닌-안지오텐신 시스템을 활성화시킵니다.

 

안지오텐신은 간에서 생산되지만, 비대화 지방세포로부터도 생산, 분비됩니다. 안지오텐신으로부터 생성된 안지오텐신 II는 부신피질 구형 밴드에 작용하여 나트륨의 재흡수를 촉진하는 알도스테론의 분비를 촉진하고 체내에 수분을 저장합니다. 또한 뇌하수체에 작용하여 이뇨를 억제하는 호르몬인 항이뇨호르몬인 바소프레신(ADH)의 분비를 촉진하고 마찬가지로 체내에 수분을 저장합니다. 이로 인해 고혈압이 발생하며, 이것이 비만 환자에서 고혈압이 많은 이유입니다.

 

또한 비만 세포의 비대화(=비만)에 의한 인슐린 저항성의 발현은 고인슐린혈증을 초래합니다. 고인슐린혈증은 신뇨 세관에 직접 작용하여 나트륨 저류를 일으켜, 이것이 수분을 저류하여 결과적으로 혈당치를 낮추는 작용으로 이어지지만, 수분의 저류에 의해 고혈압을 발병하게도 합니다.

 

인슐린 저항성과의 관계

지방 세포가 비대화되면, 특히 내장에 존재하는 지방 세포로부터 유리지방산이 됩니다. 이 지방산의 일부가 골격근이나 간세포로 운반되고 골격근으로 운반된 지방산은 단백질 분자를 인산화하는 효소인 단백질 키나아제 C를 활성화하고, 또한 NF-κB와 관련된 IκBα의 세린 잔기를 인산화하는 효소 복합체인 IκB kinase(IKK)가 활성화되어 인슐린 수용체 기질인 IRS1 단백질의 세린 잔기를 인산화 시킵니다. 이 경로에 의해 IRS1 단백질이 인산화되면 정상적인 인산화 과정이 저해되어 결과적으로 IRS1 이후의 신호가 전달되지 않고, 인슐린 의존의 포도당 트랜스포터인 GLUT4를 막으로 이송할 수 없게 됩니다. GLUT4가 기능하기 어려워지면 인슐린에 의해 포도당이 세포에 흡수되기 어려워집니다. 이 상태는 인슐린 저항성이 됩니다.

 

또 다른 메카니즘으로서 지방 세포로부터 단구 주화성 단백질인 MCP-1이 유리되고, MCP-1은 단구를 끌어당겨 세포 외로 나온 단구는 활성화되어 대식세포가 됩니다. 이 대식세포는 지방세포 주위에 집적되어 종양 괴사 인자로 알려진 TNFα를 분비합니다. TNFα가 수용체에 결합하면 세린 트레오닌 키나아제인 JNK가 인슐린 수용체 기질인 IRS1 단백질의 세린 잔기를 인산화합니다. 이 경로에서도 상기 메카니즘과 마찬가지로 인슐린 저항성이 됩니다. 또한 TNFα는 GLUT4의 발현을 억제하는 작용도 있습니다. TNFα의 이러한 작용은 현저한 인슐린 저항성을 나타냅니다.

 

또한 지방세포에서 분비되는 아디포넥틴은 TNFα나 유리지방산과 달리 인슐린 수용체의 감수성을 높이지만, 지방세포의 비대화에 의해 아디포넥틴의 분비가 저하되어 결과적으로 인슐린 저항성을 나타냅니다.