신경 과학과 비만
의예과 977160 전진수

비만증은 현재 그 발생 원인과 기전이 아직 확실이 규명되지 못한 상태로 비만증을 정확히 정의하기란 힘들다. 그러나 비만증이 당뇨병, 고혈합, 고지혈증과 관상 동맥질환 및 기타 혈관 질환들과 관련되어 국민 건강과 수명에 미치는 심각한 영향을 고려하면 이에 대한 관심과 해결 방법에 대한 노력이 필수적이다. 따라서 비만증의 지역적인 분포, 유전, 환경적 요인, 신경계적인 요인, 사회 문화적인 요인에 따라 병의 발생 원인 규명 및 치료, 예방에 관한 연구가 필요하다.

비만증은 최근까지 주로 구미 선진국에서 공중 보건상의 문제로 지적되어 왔으나 최근에는 급속히 서구화되고 있는 일부 개발 도상 국가들에서도 점차 사회적인 문제로 대두되고 있다. 우리나라 역시 최근의 급속한 경제 발전에 따라 비만증의 발생 빈도가 급격히 증가하고 있으며, 비만증에 따르는 심각한 건강상의 문제가 널리 알려짐에 따라 의료인 뿐만 아니라 일반 대중의 비만증에 대한 관심과 우려가 높아지고 있는 상황이다. 그러나 아직 국내에서는 비만증에 대한 기초적인 통계 자료도 얻기 어려운 실정으로 이에 대한 국가적인 차원에서의 관심과 적극적인 노력이 요구되고 있다.

필자는 비만증을 신경 과학과 관련시켜 그 발생 원인과 치료 방법 및 비만과 교감 신경계와의 관계를 집중적으로 살펴보겠다.


비만의 원인에 따른 분류

비만을 그 원인에 따라 분류 해보면 다음과 같다. 우선 유전적 원인, 신경 계통 특히 시상 하부성 비만 및 뇌하수체와 관련된 비만, 운동 부족에 의한 비만, 음식섭취에 의한 비만, 약물로 비롯된 비만, 사회 경제적 원인으로 의해 나타나는 비만, 심리적인 비만 등으로 나눌 수 있다. 특히 신경계통과 관련된 시상 하부성 비만과 신경 계통이 원인이된 내분비 특히 뇌하수체와 관련된 비만을 집중적으로 살펴 보겠다.

시상 하부성 비만(Hypothalamic Obesity)
시상 하부성 비만은 인간에서는 드문 증후군 이지만 동물에서는 VMH에 손상을 주어 일으킬 수 있다. 이 부위는 에너지 저장에 대한 통합 정보와 관련이 된다. VMH가 손상 되었을 때 과식증이 발생하고 비만이 일어난다. 뇌하수체 기능 변화와 관련된 인슐린 분비 증가는 비만 발생에 있어서 한가지 병인적 관련일 것이다. 이러한 증후군을 가진 실험 동물은 Islets of Langerhans이 커지고 고인슐린 혈증이 나타난다. VMH양측 손상후 혈당 감소 없이 인슐린 증가가 발생한다. 인슐린 증가가 췌장의 Beta-cell파괴로 차단되고, 당뇨병을 만들면 과식증이 현저히 감소되고 비만이 되지 않는다. VMH와 인슐린 분비 사이 연결은 아직 확실하지는 않지만 미주신경과 교감신경 모두를 통하여 일어난다고 본다. 미주신경 절단은 VMH손상후 일어나는 과식증가 비만을 차단한다. 시상 하부성 비만은 VMH의 종양, 염증 질환, 그리고 외상 등에 의하여 인간에서 발생할 수 있다. 이런 증후군에 동반되는 임상적인 특징은 세가지로 나뉜다. 첫째, 뇌압 변화와 관련되며, 두통과 시신경 유두부종에 의한 시력 감소를 보여준다. 둘째, 내분비 변화와 관련되며 무월경 혹은 임포텐스, 요붕증 그리고 갑상선 혹은 부신 부전 등을 보여준다. 셋째, 다양한 생리적 변화와 신경학적 변화를 보여주며 경연, 저체온증,혹은 고체온증 그리고 기면 상태를 나타낸다.

부신질환에 의한 비만

쿠싱 증후군은 비만과 가장 흔히 관련되는 내분비 질환이다. 이 증후군은 체중증가, 고혈압, 내당 불내성, 조모증, 무월경, 그리고 다혈증 등을 포함한다. 이것은 구신히 뇌하수체의 과도한 ACTH, ACTH를 분비하는 종양, 혹은 ACTH주사로 자극을 받을 때, 부신의 과형성 으로부터 일어난다. 과량의 스테로이드는 또한, 부신의 선종 혹은 악성 종양으로 발생될 수 있고, 어떤 질환의 치료로서 일어날 수 있다. 쿠싱 증후군에서의 체중 증가 현상은 특징적이다. 지방은 몸통, 쇠골상무, 경부의 뒤쪽에 축적된다. 상지와 하지는 보통 축적되지 않는다. 쿠싱 증후군의 증상으로서 비만이 생기는 것은 아동에 있어서 가장 특징적 인 것이다. 이 연령군에서는 성장이 중단되고 지방이 빠르게 축적된다. 부신 과형성 증을 가진 비만 아동이 있어서 부산을 절제하면 체중이 정상으로 돌아온다. Cushing′disease는 치료될 수 있는 비만 형태이기 때문에 감별 진단이 필요하다.

난소질환으로 인한 비만

Stein과 Leventhal이 기술한 다낭성 난소 증후군은 시상하부 비만과 내분비 비만의 조합이다. 이것은 생리가 감소하거나 없어지고, 중등도의 조모증과 체중 증가를 보이며, 초경 직후의 젊은 여성에서 발생한다. 이러한 여성은 불임을 가진다. 월경과 생식 능력이 난소 절제로 회복될 수 있다. 이러한 여성에 대한 연구에서 난소의 이상에 대한 기전을 이해할 수는 없다. 이러한 환자에서 관찰되는 부신의 과다 분비는 어떠한 현상으로 확실히 설명할 수 없지만 여러 가지 요소에 의해 발생하는 것만은 확실하다.

고인슐린 혈증

인슐린 발견후 인슐린 사용은 체중 증가와 체지방의 증가를 일으킬 수 있다고 지적 하였다. Insulinona에서 일어나는 자발적인 인슐린 과도 분비는 체중 증가를 일으킬 수 있지만 효과는 적다. 최근에는 증후군 X(고인슐린 증후군)라고하여 고인슐린 혈증, 비만, 고혈압, 당뇨 질환과 같이 연관되어 있다는 보고가 많고 연구는 계속 진행 중이다.

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비만의 치료

비만을 치료하는 방법으로는 크게 행동치료와, 약물치료의 두가지로 나눌 수 있다. 행동치료와 약물치료 중에서 특히 신경 과학과 관련이 있는 자극 조절을 주의깊게 살펴보겠다.

자극조절

자극조절은 비만증이 있는 사람의 섭식 행동은 식사시간, 분위기, 음식이 눈에 띄는가 여부가 특히 중요한 외적 자극으로 작용한다는 사실에 그 바탕을 두고 있다. 행동 치료사는 음식에 대한 노출을 줄이고 식이와 관련된 자극을 줄이기 위한 다양한 방법을 환자에게 가르친다. 연구에 의하면 외적 자극은 비만한 사람에게 독특한 것도 아니며 모든 비만 환자에 특징도 아니라고 지적 하지만, 외부성 가설에서 파생된 방법들은 행동 치료의 필수적 요소이며 대부분에 환자에게 유용한 것이다. 실제 기법은 개개인 마다 다르게 선택 되지만 공통적으로 적용되는 것이 있다.

첫째, 가능한 음식을 눈에 띄지 않게하고, 문제되는 음식의 구입을 피하고, 그리고 음식의 취급과 조리할 기회를 줄임으로서 음식에 대한 노출을 감소 시킨다.

둘째, 식사 시간과 장소 그리고 식사와 관련된 행동을 제한한다. 다시 말해, 규칙적인 식사 시간과 식사 장소도 한두 군데의 지정된 장소로 제한을 하며, 그리고 식사시 독서, 텔레비전 시청과 같은 행동을 가능한 줄인다.

셋째, 습관적인 혹은 무의식적인 식사 습관을 깨도록 노력한다. 예를들어 아침에 두조각의 버터와 구운 토스트를 먹는 식습관 대신에, 한조각의 빵과 약간의 버터를 꺼내고 나머지 빵과 버터는 원래 장소로 되돌려 놓고, 두 번째 조각을 꺼내려고 하기전에 한조각의 빵을 먹는다. 이것이 행동에 자동적 사슬을 깨는 것으로 무의식 적으로 우리 뇌의 신경에 자극을 주지 않는 것이다.

약물치료

비만의 치료에서 운동요법, 행동요법등은 효과는 있지만 장시간 시행하는데 많은 어려움이 있기 때문에 보다 쉽고 효과적인 약물 치료에 많은 관심이 집중된다. 비만 치료를 위해 식욕 억제제인 amphetamine(benzdrine)이 약 50년전 처음으로 임상에 소개되었다. 바로뒤에 dextro rotary isomer인 d-amphetarmine(benzdrine)이 효과적인 식욕 억제 성분인 racemic mixture인 것으로 알려저 amphetarmine을 대신하여 사용하였지만 이것도 역시 중추신경 흥분 및 중독성으로 인하여 미국이나 영국 등에서는 더 이상 비만의 치료에 사용되지 않게 되었고, 처방 자체도 법에의해 엄격히 제한 되었다. 이후 amphetamine보다 남용 가능성이 적은 중추 신경계에 작용하는 식욕 억제제들이 개발되었다. 대표적인 식욕 억제제는 첫째, 뇌의 중추 카테 콜라민 신경 전달계에 작용하는 약물이다. 이는 주로 시상 하부에 포만을 조절하거나 섭식 행동을 조절하는 작용을 가진다. 둘째, 세로토닌계에 작용하는 약물로 나뉘어 지며, 기타 미주 신경의 구심성 신경 섬유에 작용하여 포만감을 주는 cholecystokinin, bombesin, pancreatic glucagon과 같은 헵타이드계 약물도 최근 밝혀져 약물 치료에 도움이 되고 있다. 세레토니성 약물은 음식 섭취의 모든 단계에서 작용하며, 세레토닝계를 활성화 하면 포만감을 증진시켜 인간에게 식사량을 약 15% 감소 시키고, 식후 공복감이 나타나는 시간을 연장시켜 식간의 음식 섭취를 감소 시킨다.

비만(특히 음식 섭취로 인한 비만)과 교감 신경계의 연관성

에너지를 보존하기 위해 금식에 대한 억제 효과는 대사율을 감소시키고, 과식에 대한 자극 효과는 열로 과잉된 열량을 소모하기 위한 조절 기능이다. 단백질이 결핍된 상태에서 기본적인 이러한 기능을 가지고 있는 개체는 기본 질소 필요량을 만족하기에 필요한 많은 양의 저단백 식이를 소모할 수 있다. 이렇게 과잉된 열량은 열로 소모되고, 비만이 생기지 않게 한다. 그러므로 이러한 음식으로 인하여 유도되는 교감 신경 활동량의 중요성은 음식과 에너지 소비와의 연결 관계에 있다. 생쥐 실험에서 교감신경은 음식과 추위에 반응하여 생산되는 조건적인 열 생산의 조절에 관여한다는 것을 보여준다.

비만을 신경 과학과 연관 시켜보면서 매우 깊은 화학적 작용이 이루짐을 알게 되었다. 따라서 단순한 상식 보다는 전문적이고 과학적인 지식을 근간으로하여 비만에 대해 생각해야 겠다.

참고문헌 : 1. 임상 비만학, 도서출판 고려의학 ― 대한 비만학회 편
2. 비만학 이론과 실제, 도서출판 한국의학 ― 대한 1차 의료학회 비 만연구회 편















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