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운동과 에너지 시스템에 대해서 조금이라도 관심이 있다면, 그리고 운동 수행능력(Performance) 향상에 대해서 관심을 가지고 있다면 운동방법과 영양섭취 그리고 휴식의 양에 대한 정보를 자주 접하게 될 것이다. 그리고 탄수화물의 퍼포먼스 증가에 대한 정보가 얼마나 많은지도 알게 될 것이다.


실제로 스포츠영양학자들은 다양한 연구 결과를 통해 그저 단순한 탄수화물 섭취 만으로도 운동 수행능력이 상당히 증가한다는 것을 입증해왔다. 항간에 "Gatorade's Mysterious Ingredients"라는 말이 있을 정도로 단순히 운동 중에 게토레이를 먹는 것만으로도 운동 수행능력에 있어 상당한 혜택을 본다는 것이 다양한 실험을 통해서 입증되었다(물론 게토레이는 탄수화물+전해질+수분을 공급하는 조합이긴 하다).


최근 LCHF(저탄수화물 고지방 다이어트)가 유행하면서, 이 LCHF의 유용성을 주장하는 사람들 사이에서 다이어트 효과 뿐만 아니라 운동 수행능력의 증가에 대한 LCHF(케톤다이어트)의 효과가 주장되고 있다. 실제로 다양한 사람들이 탄수화물을 줄이고 지방을 많이 섭취하면서 운동수행능력을 증가시키며 체지방을 감소시킬 수 있었다고 언급하고 있다.


이론적으로 접근해 볼 때, 고지방 다이어트가 이 부분에서 효과가 있을 수도 있는 가장 주요 요인은 지방의 에너지 밀도(Calorie Density)때문이다. 1g에 4kcal를 제공하는 탄수화물, 단백질과 다르게 지방은 g당 9kcal라는 2배가 넘는 에너지를 제공하며 실제로 소화에 대한 효율도 높아 다른 영양소가 소화되는데 에너지를 많이 사용하는데 반해 지방은 거의 있는 그대로 들어온다는 장점이 있다.


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또한, 체내에 저장되기 가장 효율적인 상태로 존재하기 때문에 장기간 지속되는 운동에서도 지방이 주는 이점은 상당하다. 글리코겐만으로 100분 정도의 운동을 진행할 수 있다면, 지방으로는 80시간에 가까운 운동을 지속할 수 있기 때문이다. 이런 부분은 탄수화물을 줄이거나 제한하고 지방을 주요 에너지원으로 공급함으로서 얻을 수 있는 막대한(?) 혜택으로 판단된다.


하지만 가장 주요한 쟁점인 운동 수행능력(이하 퍼포먼스)에 있어서 에너지 밀도가 높은 것이 무조건 퍼포먼스 향상을 일으키냐? 라는 질문에는 'No'라는 대답을 할 수 있다. 서두에 말한 것 처럼 에너지 밀도가 낮은 탄수화물이 지금껏 운동 퍼포먼스 향상에 대한 가장 믿음직하고 일관된 데이터를 보여왔기 때문이다.


이렇게 퍼포먼스에 관심을 가지는 이유는 일반적인 사람들 혹은 순위/기록 경기에 참여하지 않는 사람들 사이에서는 퍼포먼스가 체조성에 막대한 영향을 주기 때문이고(강도 높은 운동을 하면 근육발달과 체지방연소가 증가되어 바람직한 체조성 발달에 도움을 줌), 순위/기록 경기에 참여하는 사람들은 퍼포먼스 = 순위/기록이기 때문이다.


이렇게 케톤성 다이어트(케톤다이어트, 저탄수고지방다이어트)의 운동 퍼포먼스에 대한 효과와 관련된 관심이 급증되고 있는데, 이런 다이어트 방법들이 주장하고 있는 지방 적응(또는 케톤적응)은 신체의 에너지원 동원에 대한 지방 의존성을 증가시킴으로서 글리코겐을 남기고 표면적으로는 운동 퍼포먼스를 증가시킨다는 방향성을 제기하고 있다. 


하지만 케톤 적응이 퍼포먼스를 향상시킨다는 주장과 대조적으로, Havemann 등은 7일 간의 고지방 식이(68%) 후에 7일간 고탄수화물 식이(90%)를 한 결과 지방 산화(에너지화)는 증가했지만, 엘리트 사이클 선수들의 사이클 1km 스프린트 능력은 감소했다고 발표했다. 


Stellingwerff 등은 5일간의 67% 고지방다이어트와 70%의 고탄수화물다이어트를 하고 각각의 에너지원 이용, 글리코겐 분해, 효소활성에 대하서 비교했는데, 고지방 다이어트는 지방 산화를 증가시켰지만 에너지 물질인 ATP를 만들어 내는 시스템에서 에너지를 만드는 효소의 반응과 글리코겐 분해를 감소시켰다. 이 결과는 고강도 훈련에 대한 고지방 다이어트의 결과가 실패로 나타난다는 것을 보여준다.


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최근의 연구들은 케톤 적응이 저강도 운동에서조차 운동능력저해효과(Ergolytic effect)를 보임을 발표하였다. Burke 등은 에너지 균형이 약간 부족한 상태(미약한 소비에너지 > 섭취에너지)에서 3주간 케톤다이어트 후에 엘리트 경보선수들의 지방 산화와 유산소능력을 증가했지만, 운동효율의 감소(이는 동일한 속도에서 산소 요구량의 증대)했음을 발표하였다. 운동효율의 감소는 같은 강도의 운동을 할 때 피로도가 빨리 나타남을 말하기 때문에 퍼포먼스의 감소와 직결된다. 


이 Burke의 실험과 비교를 위해, 지방 섭취양과 동일한 에너지와 동일하지 않은 더 고탄수화물 다이어트를 한 결과, 둘 다 눈에 띄는 퍼포먼스 향상을 보였주었다. 반면, 케톤성 다이어트에서는 눈에 띄는 결과는 아니었지만 퍼포먼스에서 감소를 보여주며 주장되는 저탄수고지방 다이어트의 퍼포먼스 향상 효과는 지방 에너지화의 증가와 일치되지 않음을 입증하였다.


반대의 결과로 Paoli 등은 30일간의 케톤다이어트에서 체중 기반의 운동(바디웨이트 트레이닝 : 풀업, 딥, 푸쉬업 등)을 하는 체조선수들의 퍼포먼스에 감소가 없을을 발표하였고 이 케톤성 다이어트는 체지방량을 1.9kg 감소시켰다고 하였다. 그러나 이 실험에서 사용된 다이어트 방법은 비케톤다이어트와 단백질 섭취량이 케톤성 다이어트 2.9g/kg, 비케톤성 다이어트 1.2g/kg으로 Burke의 실험에서처럼 그룹별 동일한 2.2g/kg라는 설정과는 차이가 있었다. 이 결과는 단백질 섭취량이 퍼포먼스에 영향을 주었다고 해석해 볼 수 있다.


실제로 퍼포먼스에 대한 영향을 연구한 실험에서 탄수화물 vs 단백질 vs 탄수화물+단백질의 결과가 퍼포먼스뿐만 아니라 운동 후 회복에 있어서도 탄수화물+단백질 군이 가장 큰 효과를 보임을 입증한 결과가 많고 이로 인해 단백질이 운동 퍼포먼스에 에너지 영향소(탄수화물, 지방)와 함께 시너지 효과를 발휘함을 발표한 연구결과가 다양하다.


결국 LCHF는 영양사나 관련 건강전문가들에 의해 잘 조절된 방식으로 진행함에 있어 체중 감량에 이점이 있음을 볼 수는 있으나 이 다이어트 방법이 기존에 언급된 다른 다이어트 방법에 비해 우세한 다이어트 방법임은 증명된 바 없으며, 특히 운동인들이나 전문 운동선수들에게 있어 퍼포먼스 향상을 위해 시도해 볼 방법은 아니라는 것을 다음의 결과들을 통해서 알 수 있다.


MONSTERZYM SPORTS SCIENCE TEAM

글 작성 : 이호욱 

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