태터데스크 관리자

도움말
닫기
적용하기   첫페이지 만들기

태터데스크 메시지

저장하였습니다.
젖산이 혈액 산성화의 주범이라는 것이 누명이라는 것에 대한 근거를 슬슬 제시 해 보려고 합니다.

젖산의 화학식은 다음과 같습니다.

사용자 삽입 이미지

[젖산은 수소 이온을 제공할 수 있기 때문에 산성 물질로 분류된다. 수소 이온을 제공한 다음에는 안정된 젖산염이 된다.]


위 그림을 보면 왼쪽이 젖산, 오른쪽이 젖산염입니다. 젖산은 신체 내에서 수소 이온을 제공한 다음 젖산염 형태로 존재합니다. 거의 혈액 속에 있는 젖산은 젖산염이라고 봐야 합니다.
영어로는 lactic acid, lactate로 구분이 되지만, 우리 나라말로는 잘 젖산염이라는 말을 잘 사용하지 않기 때문에 그냥 젖산이라고 말하면서 더더욱 혼란스럽습니다.


1) 젖산은 오히려 혈액의 산성화를 방지한다.
그림처럼 젖산이 수소이온을 제공하기 때문에 운동 중에 발생하는 혈액 산성화의 원인이라고 이야기 해왔습니다. 그럼 이 젖산은 어디에서 만들어지는지 보겠습니다.

사용자 삽입 이미지

[산소가 없는 상황에서 pyruvic acid는 lactic acid로 전환된다.]

탄수화물(포도당)의 분해 과정 중에 발생하는 피루브산(pyruvic acid)이 산소가 없으면 위 그림처럼 젖산(Lactic acid)로 전환이 됩니다.
붉은 색 네모 박스를 보시면 젖산이 수소를 방출하는 부위입니다. 저 부위로 인해서 젖산이 산성화의 주범으로 몰리고 있는데, 젖산이 되기 전의 피루브산(pyruvic acid)도 그 부위는 가지고 있습니다.
한 마디로 말해서, 젖산이 없던 수소이온을 만들어서 방출하는 것이 아니라는 것입니다. 방출할 가능성이 있던 수소이온은 젖산이 만들어지기 전 부터 있던 녀석이지요.

사실 피루브산(pyruvic acid)나 젖산(lactic acid) 둘 다 실제로 신체 내에서는 대부분 수소 이온을 이미 방출한 피루브산염(pyruvate), 젖산염(lactate) 형태로 존재합니다.

그리고 위 그림을 보면 NADH + H+ 가 반응에 참가하면서 수소 이온을 젖산이 흡수하는 모습을 보여주고 있습니다. 피루브산이 젖산으로 전환되면 오히려 수소 이온 하나를 제거하게 됩니다. 결국 젖산은 산성화를 막는 작용을 미약하게 하는 셈입니다.


2) 산성화의 주범에게 죄를 묻는다.
여태까지 젖산이 누명을 쓴 것을 모른척 외면하던 주범에게 죄를 물을 시간이 되었습니다. 잠시 법정드라마 형식을 이용해서 진행하면...
마바리 - "용의자 ATP는 분해 과정 중에 수소 이온을 방출합니까?"
ATP - "저는 워낙 중요한 일을 하는 녀석이라서 그런 것에 관심이 없기 때문에 잘 모릅니다."
마바리 - "용의자 ATP가 분해 과정 중에 수소 이온을 방출한다는 증거를 제시하겠습니다."

사용자 삽입 이미지

[ATP는 가수 분해 과정을 통해서 에너지를 공급하면서 수소 이온을 방출한다.]

마바리 - "이 처럼 에너지를 공급하면서 방출되는 수소 이온에 대해서는 어떻게 설명하실 생각이십니까?"
ATP - "저는 워낙 중요한 일을 하기 때문에 그런 사소한 것에는 관심이 없습니다. 그리고, 제가 수소 이온을 방출하는 이유는 적절하게 산소가 공급되지 않기 때문입니다. 저에게 책임을 묻지 마십시요."

ATP가 분해되면서 발생하는 수소이온으로 인해서 혈액의 산성화가 이루어지는 것입니다. 물론 이렇게 발생한 수소 이온은 ADP가 다시 ATP로 전환 될 때 제거가 됩니다.
문제는 무산소 대사가 진행될 때는 ADP가 ATP로 원활하게 전환이 안 되는 순간이기 때문에 수소 이온을 적절하게 제거하지 못 합니다.
이 양은 생각보다 훨씬 많은 양입니다. 그 양의 비교는 좀 있다가 하겠습니다.


3) 공범은 얼만큼의 책임을 가지고 있는가?
혈액 산성화의 공범으로 탄수화물의 분해 과정인 해당작용(glycolysis)이 있다고 했습니다. 과연 해당과정(glycolysis)은 얼만큼의 수소 이온을 방출하는지 보겠습니다.
운동 중에 탄수화물을 이용할 때는 혈액 속에서 포도당을 공급받거나, 근육 속의 저장형 탄수화물인 글라이코겐을 사용합니다. 일단 포도당 부터 보면
사용자 삽입 이미지

[1개의 glucose는 2개의 pyruvate, 2개의 ATP, 2개의 수소 이온을 방출한다.]

그림처럼 포도당(glucose) 한개는 해당작용(glycolysis)을 거쳐서 2개의 피루브산염(pyruvate)과 2개의 ATP, 2개의 물분자, 2개의 NADH가 만들어지고, 2개의 수소이온을 방출한다.

이제는 글라이코겐을 알아보겠습니다. 글라이코겐은 포도당이 줄줄이 비엔나처럼 연결된 녀석입니다. 비엔나 소세지(포도당) 하나를 떼어내면서 발생하는 과정을 정리하면
사용자 삽입 이미지

[Glycogen에서 1개의 glucose를 분리해서 처리하면 2개의 pyruvate와 3개의 ATP, 1개의 수소가 발생한다.]


글라이코겐(Glycogen)에서 1개의 glucose를 분리해서 해당작용(glycolysis)을 거치면 2개의 피루브산염(pyruvate)과 3개의 ATP, 2개의 물분자, 2개의 NADH가 만들어지고,1개의 수소가 발생한다.
이렇게 해당작용(glycolysis)을 통해서 수소 이온이 발생한다는 것도 알 수 있습니다.


4) 무산소 대사와 유산소 대사에서 발생하는 수소 이온의 양을 비교해보자
1개의 포도당(glucose)는 유산소 대사를 할 경우 32개의 ATP를 공급하게 됩니다.
무산소 대사를 할 경우에는 딸랑 2개의 ATP만을 공급하게 됩니다.  운동을 시작하면 일단 ATP를 소비하고 시작합니다. 32개의 ATP를 소비하면 32개의 수소 이온이 발생하게 됩니다.
이렇게 32개의 ATP를 소비해서 32개의 수소 이온이 발생한 상황에서 이야기를 시작해보겠습니다.

사용자 삽입 이미지

[산소가 모자란 상황에서는 2개의 ATP만 만들어지지만, 산소가 충분한 상황에서는 32개의 ATP가 만들어진다.]


다행히 유산소 대사를 통해서 32개의 ATP를 만들어내면 발생한 32개의 수소 이온은 다 제거가 되겠지만, 유산소 대사를 하지 못 하고 무산소 대사가 되면 딸랑 2개의 ATP만 만들어지면서 2개의 수소 이온만 제거 되고, 30개의 수소 이온이 남아 돌게 됩니다. 이렇게 남아 도는 수소 이온이 혈액의 산성화를 유발하는 주범이 됩니다.

여기서 눈여겨 보실 것은 해당작용(glycolysis) 중에 발생한 수소 이온입니다.

산소가 모자란 상황에서 무산소 대사만 이루어지면 ATP 소비에 따른 30개의 수소 이온이 남는 상황에서 해당과정 중에 발생한 2개의 수소 이온도 추가될 것입니다. 하지만, 피루브산염(pyruvate)를 젖산염(lactate)로 전환시키면서 그나마 해당과정 중에 발생한 2개의 수소 이온을 제거할 수 있습니다.

대신 산소가 풍부한 상황에서 유산소 대사를 거치면 32개의 ATP를 생산하게 되면서 ATP를 가수분해할 때 발생한 32개의 수소 이온을 다 제거할 수 있습니다.
그렇지만, 해당작용(glycolysis)에서 발생한 수소 이온 2개는 남아있게 됩니다.


요즘 블로그 대세는 요약이라고 하더군요. 그래서 정리를 하면...
무산소 대사에서 발생하는 수소이온은 ATP의 분해를 통해서 발생하는 것이고, 유산소 대사 중에서 발생하는 수소 이온은 탄수화물의 분해 과정인 해당작용에서 발생하는 것입니다.



P.S.
이번에 이 내용을 정리하면서 새롭게 알게 된 것이 있습니다. 예전에는 포도당이 유산소 대사를 통해서 38개의 ATP를 생산한다고 배웠는데, 요즘에는 32개의 ATP를 생산한다고 바뀌었네요... -.-;
NADH는 2.5개의 ATP로 전환되고, FADH는 1.5개의 ATP로 전환된다고 합니다.
역시 공부는 계속 해야 하는 것 같습니다... ㅠ.ㅠ




신고

댓글을 달아 주세요

  1. Favicon of http://gamsa.tistory.com 양깡  수정/삭제  댓글쓰기

    32개입니까? ㅎㅎ 기억이 가물가물 한데요. 화학식을 보니 어질 어질 ^^

    2008.07.07 17:06 신고
    • Favicon of http://mabari.kr 마바리  수정/삭제

      저는 38개로 배웠는데... 요즘 보니까 32개로 줄었더군요... -.-;

      NADH -> 3ATP
      FADH -> 2ATP
      라고 배웠는데... 문헌들을 확인해보니까 변경되었더군요.

      제 홈페이지에 올려 놓은 내용도 변경해야 할 것 같아요... ㅠ.ㅠ

      2008.07.07 17:35 신고
  2. 지나가던 의대생  수정/삭제  댓글쓰기

    수고하십니다. 절 괴롭혔던 생화학이군요ㅠㅠ 내용 잘 봤습니다. 지나가다가 그냥 용어에 대한 부분만 좀 말씀드리려고 합니다.

    우선 pyruvate는 피루브산으로 한국에서 씁니다. 피부르산이나 비부르산으로 계속 오타가 있으셨고요. glycogen 역시 미국식 발음으로는 글라이코젠(글라이코젼에 가깝지만), 원어를 살리면 글리코겐입니다. 아마 한국 교과서는 글리코겐으로 적고있을 겁니다.
    그리고 맨 위에 lactic acid, sodium lactate인데 sodium이 빠지셨어요.

    건필하세요.

    2008.07.08 06:06 신고
    • Favicon of http://mabari.kr 마바리  수정/삭제

      피루브산 오타는 다 고쳤습니다.
      Glycogen은 교과서는 대부분 글리코겐으로 적혀져 있는 것은 알고 있습니다. 쓰다보면 그냥 섞어서 쓰게 되더군요... -.-;

      실제 몸 속에서는 다양한 전해질과 작용하면서 젖산염으로 존재하기 때문에 굳이 소디움에 대한 언급은 하지 않았습니다.

      2008.07.08 09:28 신고
  3. 호박  수정/삭제  댓글쓰기

    글 잘보고갑니다. 읽다보니 너무 재밌네요^^ㅎ
    제가 배웠던 책을보니(2004년발행) '포도당 1분자는 세포질 내의 해당과정과 미토콘드리아의 TCA회로 및 전자전달계를 거치면서 36개 또는 38개의 ATP를 생성한다'고 되어있네요-
    지금은 32개라니... 공부는 역시 계속계속 새로운것을 탐구해야하나보네요...

    2008.10.28 19:33 신고
  4. Jb  수정/삭제  댓글쓰기

    ㅋ 토미님글보고 뭔소린가 했었는데...ㅋ 1년만에 더 길게 정리된 글을 보니 좀더 이해가 쉽게 되는.....것 같았으나...ㅋ 여전히 머리만 아프네요^^ㅋ 좋은글들 감사합니다.ㅎ

    2009.07.02 18:07 신고
  5. 이종민  수정/삭제  댓글쓰기

    안녕하세요? 마바리님 포스팅을 재미있게 읽고 있는 사람입니다.
    좀 일찍 달려다가 어쩌다 보니 타이밍을 놓쳐서 ^^;

    제가 전공이 미생물 대사 쪽을 하는지라 석사 때 우연히 이 논문을 접하고 재미있게 읽었는데요.
    사실 내용도 좀 어려웠고 워낙 반박에 재반박 레터들이 꼬리를 물고 늘어져서 나중에는 도대체 결론이 뭐야? 했던 기억이 납니다.

    워낙 참신한 가설(?)이라 미생물에서도 비슷한 논리로 적용을 할 수 있을까 했는데,
    제가 다루는 미생물은 초기 생장때 아세트산과 부티르산을 생산하면서 pH가 감소하고
    나중에 이들을 재동화시키면서 알코올을 만들면서 pH가 상승하는 현상이 나타납니다.
    물론 배양액 내의 암모늄이나 인산 등의 농도 등도 복합적으로 고려되어야겠지만..
    제가 볼때는 미미하구요..

    물론 대장균 같은 균들은 탄소원이 고갈되면 단백질을 분해하고 deamination시키면서 pH가 상승하는 현상이 나타나는데.. 적어도 제가 다루는 균에는 그 부분에 대한 해당 사항은 없을 것 같습니다.
    (TCA 회로도 불완전한 균이라.. ㅎㅎ)

    그래서 아직까지 이 부분에 대해서 단정적인 결론을 내는 건 어렵지 않나 싶습니다.

    2012.06.11 21:14 신고
    • Favicon of http://mabari.kr 마바리  수정/삭제

      간만에 원문 링크를 확인해봤는데, 제가 포스팅한 이후에도 citation이 줄줄이 붙어있네요...-.-;

      결론을 내리기는 어렵지만, 남들이 무시하고 있던 측면을 잘 짚어서 언급한 논문이라서 높게 평가하고 있습니다...^^

      2012.06.11 23:19 신고
  6. ㅇㅇ  수정/삭제  댓글쓰기

    설명이 너무 어려운데요.... 쉽게 설명해주실수 없나요 ㅠㅠ

    2012.08.29 21:56 신고
  7. ㅎㄹㅇ  수정/삭제  댓글쓰기

    이거 논리적으로 맞는 설명인가요?? 이해가 안되네요

    2012.08.30 19:54 신고
  8. Favicon of http://ruboterran.tistory.com 돈오돈오  수정/삭제  댓글쓰기

    잘봤습니다. 대충 이해가 됩니다. 대학때 배운게 그래도 어디 가진 않았나봅니다.

    2014.03.21 12:58 신고
  9. Favicon of http://ruboterran.tistory.com 돈오돈오  수정/삭제  댓글쓰기

    그런데.. 이러한 결과로 생기는 산성화가 피로감으로 나타난다는 전제는 분명한 것인가요? 우리가 느끼는 피로감은 중추신경계나 신경계가 느끼는 건지.. 뭔 따른 호르몬이나 수용체가 있는건가요?.. 궁금합니다.

    2014.03.21 13:02 신고
    • Favicon of http://mabari.kr 마바리  수정/삭제

      세포 내부 단백질 활성은 pH에 영향을 받으니까, 산성화는 근육 기능에 영향을 미칠 수 밖에 없겠죠.

      중추 신경계의 피로도 운동 능력에 영향을 미치는 것은 맞습니다. 보통 중추 신경과 관련된 피로를 '중심 피로'라고 말하고, 근육이 지쳐서 발생하는 피로를 '말초 피로'라고 표현하기도 합니다.

      그래도... 수면과 피로 회복의 기전도 명확하지 않을 정도로 아직까지 피로는 미지의 영역인 것 같습니다....-.-;

      2014.03.23 16:01 신고
  10. Favicon of http://tjrwlshh.tistory.com 수목한  수정/삭제  댓글쓰기

    안녕하세요. 지나가다가 글을 너무 흥미롭게 읽었습니다.
    죄송하지만 젖산이 간으로 갈때 대사될때 글루코스로 다시 만들려면 ATP가 쓰이나요?
    찾아봤는데 역량 부족인지 자료가 잘 안나오더라구요.

    해당과정을 통해서 젖산이 생성될때 2atp을 만들어 낸다면
    간으로 돌아가 역행을 한다면 다시 2개의 atp을 쓰지 않을까 생각이 듭니다.

    2016.09.23 09:36 신고
    • Favicon of http://tjrwlshh.tistory.com 수목한  수정/삭제

      포도당 1분자가 수소이온 두개를 더 방출한다고 했는데 이부분도 이해가 안가네요.

      두개로 나눠지기 전에 2개의 수소이온이 나오고 G3P로 두개가 나눠지면서 ADP가 ATP가 되면서 수소이온이 총 4개를 더 흡수하는 상태 아닌가요?

      2016.09.23 10:10 신고

카테고리

분류 전체보기 (490)
헬스케어 (10)
기기덕후 (10)
비만클리닉 (74)
떡밥천국 (24)
건강 상식 & 뉴스 (93)
스포츠 의학 (73)
마바리 생각 (48)
굿네이버스 (3)
팟캐스트 (106)
통증클리닉 (13)
운동처방 (12)
커피 이야기 (10)
Etc (14)
  • 4,561,802
  • 0598
Statistics Graph

마바리의 운동과 건강

Tattertools TNM Media DesignMyself!
마바리's Blog is powered by Textcube. Designed by Qwer999. Supported by TNM Media.