인슐린 저항성은 세포가 인슐린에 효율적으로 반응하지 않아 혈액에서 포도당을 흡수하는 능력이 떨어졌을 때 발생한다. 연구팀은 정밀한 측정을 통해 다양한 빛에 대한 노출이 인간의 신진대사를 변화시키는지 확인할 수 있었다.
연구팀은 밤낮에 따른 빛의 강도 변화가 인슐린 저항성을 가진 사람들의 신진대사에 어떻게 영향을 미치는지 조사했다. 그 결과 인간이 매일 경험하는 빛의 시기와 강도는 비만과 대사질환에 기여할 수 있는 포도당과 지방대사에 미묘한 영향을 주는 것으로 드러났다.
인슐린 저항성이란?
탄수화물은 우리가 식단을 통해 섭취하는 복잡한 당의 분자다. 신체는 이를 혈액 속의 ‘단순’ 당, 즉 포도당으로 변환한다. 인슐린은 혈액에서 포도당을 세포로 가져오는 것을 돕는 호르몬이다. 세포들은 포도당을 에너지를 저장하는 분자ATP로 전환시킨다.
세포에 인슐린에 저항성이 있으면 혈당은 혈류에 남아서 고혈당증 즉 혈당 상승을 야기한다. 의사들은 이를 제2형 당뇨병의 전조로 간주한다.
빛은 생체시계 조절하는 신호
빛이 신체의 일주기 리듬을 조절하는 주요 환경적 신호라는 것을 확인한 이전 연구들이 새로운 연구의 기초가 됐다. 영국 임페리얼 칼리지 런던의 당뇨병 전문가 빅토리아 세일럼 박사의 설명에 의하면 우리 모두는 자연적 체내시계를 가지고 있다. 예를 들어, 아기들은 햇빛이 방으로 쏟아지는 여름철에 종종 더 일찍 일어난다. 눈의 뒤쪽에 스며든 빛은 뇌와 인간의 ‘마스터 시계’에 의해 감지되며, 이 시계는 신경계나 호르몬을 통해 간이나 근육 같은 신체의 다른 부분으로 신호를 보내 소화 및 에너지 사용방식을 조절한다.
그는 “생체시계는 멜라토닌 호르몬의 방출과 관계가 있다. 멜라토닌의 생산과 방출은 어두울 때 증가하고 밝을 때는 감소한다”고 말했다.
이번 연구는 밝은 빛과 어두운 빛의 사이클이 어떻게 영향을 미치는지 알기 위해 다양한 측면을 평가했다. 혈당 수치, 인슐린 수치, 멜라토닌 수치, 혈액속 지방 트라이글리세라이드, 1일 에너지 소비, 수면 대사율 등을 검사한 것. 자원자 14명이 활동 모니터링 시계를 착용하고 특별한 공간에서 이틀 밤을 보내는 동안 이들 수치를 측정했다. 이 방에서는 소비된 산소와 생성된 일산화탄소의 양을 알 수 있고 이들의 신진대사 속도도 정확하게 측정할 수 있다.
참여자들은 모두 비슷한 식사를 하고 비슷한 신체 활동을 했다. 연구팀은 이들을 두 가지 환경에서 지내도록 했다. 하나는 저녁 5시간 동안 희미한 빛 아래 지내고 낮에는 10시간 동안 밝은 빛에 노출되는 일반적인 환경, 다른 하나는 낮에 10시간 동안 희미한 빛 아래서 보내고 잠자기 전 5시간 동안은 밝은 빛에 노출되는 낮밤이 뒤바뀐 환경이다.
연구팀은 이 실험에서 다음과 같은 사실을 발견했다.
-낮동안 희미한 빛, 저녁에 밝은 빛 환경에 노출됐을 때 멜라토닌 방출이 현저하게 억제됐다.
-낮에 밝은 빛 속에서 지낸 사람들은 저녁 식사 전에 포도당 수치가 더 낮았고 밤에는 신진대사율이 더 높았다.
-낮에 희미한 빛, 저녁은 밝은 빛에 노출된 사람은 저녁 식사 후 신진대사가 느려졌다.
-밝은 빛 속에서 낮 시간을 보낸 사람들의 경우 밤에 멜라토닌 수치가 높아져 잠이 드는데 도움이 됐다.
결론적으로, 빛에 노출되는 타이밍은 인슐린 저항성이 있는 사람들의 포도당과 지방, 에너지 사용과 소비, 심지어 체온 조절에 영향을 미칠 수 있다는 결론이다.
자연스러운 빛의 순환, 신진대사에 중요
이번 연구는 ‘보다 자연스러운 빛과 가까운 환경이 신진대사 변수에 있어 미묘하지만 작은 개선효과와 관련이 있다. 이는 밤에 더 높은 신진대사율을 돕고 칼로리 연소에도 좋다’고 요약할 수 있다. 저녁 시간 밝은 빛에 노출되는 것이 멜라토닌을 억제하는 것과 대조를 이룬다. 따라서 건강한 신진대사와 일반적인 웰빙 향상을 위해, 저녁에는 밝은 조명에 노출되는 스크린 시간을 줄이는 것이 좋다는 결론이다.
연구는 《다이아베톨로지아》에 실렸다. 원제는 ‘The influence of bright and dim light on substrate metabolism, energy expenditure and thermoregulation in insulin-resistant individuals depends on time of day’.
