사람이 필요로 하는 에너지 요구량

한 사람이 하루에 소비하는 에너지가 그 사람의 에너지 요구량입니다. 장기간에 걸쳐 음식 섭취량이 요구량보다 많으면 체중이 증가하고 그 반대 현상이면 체중이 감소합니다. 인체가 소비하는 에너지는 기초대사량, 활동대사량, 식품의 발열 효과 등 세 가지 범주로 구분할 수 있습니다.

 

1. 기초대사량

 

생명 현상을 유지하는 데 필요한 대사를 기초대사라고 하고, 기초대사를 가동하는 데 필요한 에너지를 기초대사량 또는 기초대사율이라고 합니다. 그래서 기초대사량에는 신경활동, 호흡, 심장박동, 호르몬 분비, 대사산물의 배설, 근육의 긴장, 체내 항상성 유지 등의 기능을 수행하는 데 쓰이는 에너지 등이 포함됩니다. 따라서 기초대사량은 식후 12시간이 지난 완전한 휴식 상태, 표준화된 온도에서 생명을 유지하는 데 필요한 최소한의 에너지로 측정하는데, 성장에 필요한 에너지도 이 범주에 속합니다.

 

기초대사량과는 약간 다른 개념으로 휴식대사량이 있습니다. 휴식대사량은 휴식을 취하고 있는 상태에서의 에너지 소비량으로 식사와 운동을 제한하지 않고 측정합니다. 휴식대사량은 식사성 열효과의 잔여 영향과 이전에 수행한 신체활동의 영향 때문에 기초대사량보다 약간 높지만 일반적으로 휴식대사량은 기초대사량과 동일한 개념으로 사용합니다. 기초대사량을 직접 또는 간접에너지측정법으로 측정하는 대신에 체중, 신장, 연령 등을 이용해 추정하는 몇몇 공식이 도출되었습니다. 그중에 가장 널리 쓰이는 두 가지 방법은 간이법과 KDRI채택방법입니다. 간이법은 1시간당 1kg당 평균 기초대사량을 남자는 1kcal, 여자는 0.9kcal으로 간주하여 계산하는 방법입니다. 따라서 각 성인 남자는 자신의 체중에 24를 곱하면 대략적인 기초대사량을 구할 수 있습니다. 성인 여자의 경우는 자신의 체중에 24와 0.9를 곱합니다. 두 번째 방법은 한국인 영양소 섭취 기준에서 채택한 방법으로 체중만을 이용하는 간이법과 달리 신장은 물론 연령까지 대입하여야 합니다. 

 

대부분의 경우 체중, 신장, 연령으로 기초대사량을 정확하게 예측할 수 있는데, 이는 이 세 가지를 이용하여 사람의 근육량을 추정할 수 있다고 믿기 때문입니다. 근육은 대사적으로 활발한 조직으로 인체에서 가장 큰 장기이므로 대부분의 기초대사량을 차지합니다. 그러나 이들 변수가 같은 경우라도 기초대사량이 정확히 일치하지 않을 수 있습니다. 그것은 연령, 신장, 체중 외에 다른 요인들에 따라 한 개인의 근육량이 달라질 수 있기 때문입니다. 또한 같은 양의 근육을 가진 사람이라도 환경이나 생리적 조건에 따라 생명 유지에 필요한 에너지 양이 다르기 때문에 체중, 신장, 연령 외에 여러 가지 인자들이 기초대사량에 영향을 끼칩니다. 

 

 

2. 활동대사량

 

에너지 필요량의 두 번째 범주는 신체활동에 따르는 에너지입니다. 신체활동, 즉 운동뿐 아니라 일상적 움직임처럼 모든 근육이 움직일 때 에너지가 소모됩니다. 이러한 활동에 쓰이는 에너지 양을 활동대사량이라고 합니다. 신체활동에는 골격근의 운동뿐 아니라 이에 부가되는 심장박동과 호흡 증가에 에너지가 소모됩니다. 기초대사량에 비해 활동대사량은 사람에 따라 훨씬 많은 차이가 있고, 하루하루의 변동도 큽니다. 활동량이 적은 사람은 활동대사량이 기초대사량의 절반에도 미치지 못하지만, 활동량이 많은 사람은 기초대사량의 2배 이상에 달하기도 합니다. 활동 수준에 따른 에너지 소모량을 계산하는 방법들은 활동 정도를 반영하는 여러 방법이 있습니다. 각 활동에 따른 에너지 대사율을 휴식대사량의 배수로 제시하여 이 수치를 24시간 활동기록을 이용하여 활동대사량과 그에 따른 1일 총 에너지 소모량을 계산합니다.

 

 

 

3. 식품의 발열 효과

 

식사성 발열 효과(TEF, thermogenic effect of food)는 식품 섭취에 따른 영양소의 소화와 흡수, 이동 대사, 저장 및 이에 관련된 자율신경계 활동 증진 등에 따른 것입니다. 에너지 섭취량에 대한 TEF의 비율은 영양소별로 차이가 있어서 지방이 0~5%로 가장 적고, 단백질이 20~30%로 가장 많으며, 탄수화물은 5~10%가 됩니다. 이는 지방의 흡수, 분해, 저장 과정이 비교적 쉽게 이루어지는 반면에, 단백질은 그 소화분해산물인 아미노산의 대사가 탄수화물이나 지방에 비해 훨씬 복잡하기 때문입니다. 따라서 탄수화물, 지방, 단백질이 혼합된 식사의 TEF는 단백질 비율이 클수록 증가하는데 평균 총 에너지 소모량의 10%로 잡거나 혹은 휴식대사량과 활동대사량을 합한 값의 10%로 계산하기도 합니다.

 

TEF는 개인 차가 상당한 것으로 보이며, 비록 총 에너지 필요량에서 차지하는 부분은 적지만 에너지 균형의 조절에 중요한 요소입니다. 어떤 사람의 경우는 TEF가 커서 에너지 섭취량 과다로 예상되는 체중 증가 효과가 거의 나타나지 않기도 합니다. TEF는 처음에는 '식품의 특이동적 효과'라고 하였는데, 이는 식사의 조성에 따라 열을 발생시키는 효과가 다르기 때문이었습니다. 최근에는 식사성 열발생이라고도 합니다. 

 

4. 에너지 섭취 기준

 

한국인 영양소 섭취 기준에서 에너지에 대해서는 권장섭취량이나 상한섭취량이 설정되어 있지 않습니다. 이는 현대 우리나라 국민에게 비만과 비만 관련 생활습관병의 우려가 높기 때문입니다. 그 대신 에너지필요추정량을 제시하였습니다. 이는 다른 영양소에서 평균 필요량에 해당하는 값입니다. 

 

미국의 에너지필요추정량 계산신은 이중표시수분방법을 이용하여 총 에너지 소비량을 측정한 결과를 토대로 도출되었으며 이를 토대로 한국인 에너지 필요추정량 공식이 19세 이상 남녀에 대해 다름과 같이 제시되었습니다.

 

• 남자(kcal/일) = 662 - 9.53 × 연령(세) + PA [15.91 × 체중(kg) + 539 × 신장(m)]
  PA = 1.0(비활동적), 1.11(저활동적), 1.25(활동적), 1.48(매우 활동적)
• 여자(kcal/일) = 351 - 6.91 × 연령(세) + PA [9.36 × 체중(kg) + 726 × 신장(m)]
  PA = 1.0(비활동적), 1.12(저활동적), 1.27(활동적), 1.45(매우 활동적)

공식에는 연령, 체중, 신장 및 신체활동 정도를 대입하도록 되어 있으며, 신체활동 수준별 계수(PA, physical activity)는 신체활동 수준을 4단계로 분류하여 수치화한 값입니다. 한국 성인의 신체활동 수준은 저활동적 상태로 보고되었기 때문에 한국인 영양소 섭취 기준에서 남녀의 에너지필요추정량은 PA를 각각 1.11과 1.12를 적용하여 설정하였습니다. 결과적으로 남녀 각각에 19~29세에는 2,600kcal, 2,100kcal, 30~49세에는 2,400kcal와 1,900kcal, 50~64세에는 2.200kcal와 1,800kcal가 제시되었습니다. 그러나 이것은 각 연령별 표준체위를 적용한 것이므로 실제 각 개인의 에너지필요추정량은 자신의 신체 상황과 활동 정도를 대입하여 개별화하여 계산할 수 있습니다.