[4]오메가3지방산과 스포츠의 상관관계

연일 섭씨 35도를 웃도는 폭염이 한창인 요즘, 그나마 이런 육체적 고통과 정신적 피로를 잊게 해 주는 즐거운 이슈가 있어 다행이다. 바로 리우올림픽이다. 그리고 필자가 더욱 감사하게 생각하는 이유는 오메가3지방산 제품에 대한 불편한 진실 논쟁을 잠시 접고, 희망적인 내용을 쓸 수 있게 됐기 때문이다. 이번 글의 주제는 오메가3지방산과 스포츠이다. 비록 글의 내용을 스포츠 선수들에게 초점을 맞추긴 했으나 그 내용은 충분히 일반인들의 건강 및 질환관리에도 연결돼 약국에서도 다양한 상황별로 응용이 가능할 것이다.

수많은 시간과 육체적 고통을 수반하는 훈련 끝에 짧게는 몇 분에서 길게는 몇 시간내에 그동안의 결실을 결정지어야 하는 긴장감과 스트레스를 극복하는 것 역시 정말 인간으로서 대단한 일이 아닐 수 없다. 그래서 스포츠 정신은 늘 위대하다. 이렇게 스포츠 선수들은 운동능력 향상 및 강인한 체력의 유지와 함께 정신력 강화에 대한 부담을 늘 안고 있다. 그러나 강한 정신력도 건강한 신체가 근간이다 이러한 스포츠 뉴트리션에서, 단백질 합성 및 근육 성장 증가, 근력과 신체 기능의 향상, 운동에 의한 근육 손상 감소 및 근육 피로 발생의 지연, 지방 대사 증가, 뼈의 강화, 심폐기능 및 인지기능 향상, 지속적인 강도 높은 훈련에 의한 면역기능 약화의 최소화, 근육 및 관절의 통증 및 염증 제어라는 오메가 3지방산의 탁월한 임상 효과들이 주목을 받으며 그 과학적인 기전 및 임상데이타들이 쏟아져 나오고 있다.

어떤 운동 선수라도 신체 기능과 운동 능력을 좌우하는 근육의 합성 및 유지, 회복을 위해 근육의 구조를 이루는 단백질과 육체적 운동(자극)의 적절한 균형이 매우 중요하다는 것을 잘 알고 있다. 단백질은 근육을 재건하고 복구하는데 필수적인 아미노산을 신체에 공급하기에, 각종 단백질 파우더 제품들이 스포츠 뉴트리션 시장에서 가장 인기가 높지만, 운동생리학자들은 최근 들어 오메가3 지방산이 보다 매우 중요한 역할들을 한다는 것을 강조하고 있다.

오메가3지방산이 endogenous testosterone synthesis pathway에 관여하고, 적혈구 세포막의 유연성을 높혀서 적혈구 변형능 증가로 모세혈관내 혈액 순환 개선을 이루고 결국 근육조직에 산소공급력을 높혀서 운동의 동화력 향상에 기여하는 것으로 보고 있다. 이렇게 오메가 3지방산은 운동과 같은 육체적 활동, 단백질, insulin 등과 같은 동화성 자극과 결합하여, 단백질 합성의 증가 및 지방제외실질체중(lean body mass)의 질과 기능을 향상시킨다. 근골격계 조직이 아미노산을 이용하여 단백질 구조를 형성 및 제건하는 능력은 나이가 들수록 감소하게 되는데 그 이유들 중 하나가 골격근의 insulin sensitivity 감소 때문이다. 오메가3 지방산이 insulin-resistant state에서 insulin-mediated glucose metabolism을 향상시키는 것은 잘 알려진 사실이다. 역시 근육의 insulin-mediated protein metabolism 조절 역시 가능하다. 이는 오메가 3지방산이 근육의 insulin 작용을 증진시켜 the Akt–mTOR–S6K1 signalling pathway의 활성화를 유도하며, insulin sensitivity를 높이기 때문이다.

시골에 사는 노인 남녀 3000명이상을 대상으로 한 the Hertfordshire cohort study에서는 오메가3 지방산을 섭취한 그룹이 손으로 기구를 움켜집는 힘이 더 강하게 나타났다고 하였다. 또 폐경기 여성들에게 오메가3 지방산을 6개월간 섭취시킨 후 걷기 등 육체적 활동력을 측정해 보니 크게 향상되었음을 보고한 임상연구가 있다. 즉, 근력이 오메가3 지방산과 결합되면 근육 훈련만했을 때보다 훨씬 더 근력이 강해지고, 근육의 성능도 크게 향상된다. 남성 선수의 경우 오메가3 지방산은 근육 활성도를 향상시킬 수 있는데, 특히 대퇴부 근육의 기능은 대조군 대비 20%까지 증가시켰다. 근육 피로도 역시 오메가3 지방산 복용자의 경우 크게 감소했다고 한다. EPA가 많은 오일 보충제는 조직으로의 원할한 산소 공급과 신체 활동중 과로 방지로 유익성을 제공할 수 있다.

혹자는 오메가3지방산이 진통제에 버금가는 염증성 통증 제어 작용을 한다고 했다. 그는 필자의 약국에 약 3년전 휴가차 잠시 한국에 들른 뉴질랜드 현지 약사였다. 실제로 현지에서는 관절통, 근육통 등에 오메가3지방산을 의료진이 적용한다고 했고 실제로 상당한 통증 완화가 가능하다고 했다.

2007년 PAIN이라는 잡지에 실린 A meta-analysis of the analgesic effects of omega-3 poly unsaturated fatty acid supplementation for inflammatory joint pain.에서 메타분석한 17개의 randomized controlled trials는 관절의 통증 강도, 아침에 뻣뻣함(morning stiffness), 관절염 등 염증관련 부위 감소 등을 제시하고 있다. 2012년 발표된 Omega-3 polyunsaturated fatty acids and the treatment of rheumatoid arthritis: a meta-analysis에서는 3개월 이상 오메가3지방산을 섭취했을 경우 복용중이던 관절염 치료제를 유의하게 줄일 수 있었다고 했다. 그러나 무엇보다 더 기막힌 근거는 Health Canada가rheumatoid arthritis in adults (in conjunction with conventional
therapy)의 통증 감소에 오메가3지방산(1일 2800-5000mg의 EPA와DHA)을 매일 섭취하는 것이 도움이 된다는 건강기능성 정보(health claim)를 승인한 것이다. 운동에 의해 발생한 관절 등의 염증 또는 통증도 마찬가지일 것이다. 그래서 오메가3지방산을 충분량 복용하고 있던 운동선수들은 운동 시 근육손상 등에 의한 통증 ,염증에서 좀 더 자유로울 수 있다고 한다.

과격한 운동에 의해 초래된 근육의 손상은 결과적으로 DOMS(delayed -onset muscle soreness)와 신체 기능의 손실로 이어지게 된다. 오메가3지방산은 세포막의 arachidonic acid 량을 감소시켜 Pro-inflammatory molecule들의 합성을 저해한다. 즉, 근육손상 후 염증의 발생을 차단하는 것이다. 또한 오메가3 지방산은 운동에 의해 유도된 염증에 있어서도 효과적임을 수많은 연구들이 보여주고 있다. 2011년 영국 Nutiritional metabolism에 소개된 Long-term aerobic exercise and
omega-3 supplementation modulate osteoporosis through inflammatory mechanisms in post-menopausal women: a randomized, repeated measures study에서는 장기적으로 에어로빅 운동을 해온 건강한 폐경기 여성들이 EPA와 DHA의 합 300mg으로 운동에 의해 유도된 염증 기전을 조절하여 골다공증을 줄일 수 있었다는 것이다.

오메가3지방산은 운동에 의해 유도된 근육통의 감소 및 회복기에도 빠른 도움을 줄 수 있다. 오메가3지방산을 운동이나 다이어트 프로그램에 편입시키면 체중 감량 속도를 높힐 수 있다. 2006년 발표된 The influence of n-3 polyunsaturated fatty acids and very low calorie diet during a short-term weight reducing regimen on weight loss and serum fatty acid composition in severely obese women.에서도 참여자들의 칼로리제한 다이어트 식사와 오메가3지방산, 운동의 조합으로 체중, BMI, 엉덩이 둘레의 유의한 감소 결과들을 보여줬다.

운동선수에겐 강한 뼈 역시 근육 못지 않은 중요한 신체부위이다. 오메가3지방산은 inflammatory pathway를 통해 뼈를 튼튼하게 유지토록 한다. 2011년 Nutritional metabolism에 소개된 Long-term aerobic exercise and omega-3 supplementation modulate osteoporosis through inflammatory mechanisms in post-menopausal women: a randomized, repeated measures study에서 운동과 오메가3지방산 조합을 실시한 그룹은 serum estrogen, osteocalcin, 1, 25 Vit D,
CT, L2-L4 와 femoral neck BMD measures 들은 증가했고(P < 0.05) , serum CTX, PTH, TNF-α, IL-6, PGE2들은 감소했음(P < 0.05)을 보여 주었다. 그러나 이러한 일은 운동만 또는 오메가3지방산
만 투입된 경우에는 발견되지 않았다고 했다. 이렇게 long-term aerobic exercise training과 오메가 3지방산의 병합은 염증을 완화하고, 폐경후 여성의 골다공증에서 BMD 향상의 시너지 효과가 있다.

대부분 운동선수들은 심폐기능에 손상을 입기 쉬워 보호 및 관리가 반드시 뒷받침돼야 한다. 또 종목에 따라서는 호흡량과 심장의 기능이 매우 중요하다. 오메가3지방산의 심혈관계에 대한 작용은 이미 많이 알려져 있다. 오메가3지방산은 재채기, 기침, 빈호흡등 폐기관지 기능에 문제가 있는 선수들에게 증상 완화에 도움을 줄 수 있다. Exercise-induced airway constriction을 얻게된 젊은 운동 선수들에게도 운동후 폐기능 향상을 위해 오메가3지방산이 도움이 된다. 천식이 있는 선수들도 마찬가지다. 이렇게 오메가3지방산은 exercise-induced airway constriction의 유무와 상관없이 운동선수들의 폐와 심장 기능 강화 및 향상에 좋다.

스포츠는 항상 선수에게 다음에 벌어질 상황에 미리 대비할 수 있는 인지적 기능을 요구한다. 이에 오메가3 지방산은 선수의 뇌와 몸이 수시로 상호간 딜을 하며 교류를 유지 및 향상 시키도록하여 명확한 결정력과 반응성 효율(민첩성)이 향상될수 있도록 할 수 있다. 특히 운동은 오메가3지방산과 병용시 뇌 기능 및 인지력 향상에 시너지적인 효과를 발휘할 수 있다. DHA만을 보충한 젊은 축구 선수는 반응시간, 정확성, 효율성의 향상을 보여줬다.

일반적인 수준의 운동은 면역시스템을 활성화시키는데 도움이 된다. 그러나 선수는 부적절한 다이어트 및 강도높은 훈련시 exercise-induced stress에 노출되기 쉽고 이는 결국 과잉의 활성산소 생성을 유도하게 된다. 증가된 활성산소는 항산화 방어 기전에 의해 조절되지 않으면 면역시스템 활성화를 억제시킬 수 있다. 이에 오메가3는 신체의 항산화 방어 기전의 쇠퇴를 막아 운동선수의 저항력 증진과 면역 시스템 활성화 및 안정화에 기여할 수 있도록 한다.

리우 올림픽에 출전한 대한민국 대표 선수들 모두 끝까지 선전하도록 응원한다.