영양학

[퍼포먼스] 아드레날린(Adrenaline) 11

안녕하세요 몬스터짐의 스포츠영양사 우수입니다.

오늘의 SPORTS SCIENCE에서는 호르몬이자 신경전달물질인 아드레날린(에피네프린)에 대한 내용입니다.

에피네프린(아드레날린)은 이를 자극하는 물질들이 금지 약물로 이미 규정된 것들로 부스터에서 카페인을 비롯한 자극제로 사용되는 것들도 대부분 아드레날린성 자극제라고 불리는 것들입니다. 네이버 백과나 wikipeida만 찾아봐도 상당히 자세한 설명이 나와있는데 거기에 제가 사족을 더해서 설명을 드리겠습니다.

에피네프린(아드레날린)은 부신[adrenal gland: 신장위에 위치한 내분비기관, 코르티솔, 미네랄로코르티코이드(알도스테론), 남성호르몬, 카테콜아민(에피네프린, 노르에피네프린, 도파민) 등이 분비되는 기관으로 우리몸에 호르몬의 대부분을 분비하는 중요한 기관]의 안쪽에 위치하는 부신 수질에서 생성되는 물질로 호르몬인 동시에 신경전달물질(neurotransmitter) 기능을 합니다.

주요 기능으로는 심장 박동수를 증가시키고 혈관을 수축시키며 공기가 드나드는 기관지의 팽창을 유도하는 것입니다. 또한, 교감신경계에서의 투쟁-도주 반응(fight-or-flight response : 심각한 위협을 감지하면 죽을 때까지 싸우거나 아니면 확연히 우월한 적으로 부터 필사적으로 도주하기 위해 신체가 본능적으로 준비 상태에 들어가는 것)에 관여하기도 합니다.

아드레날린의 주요 기능 정리

 1. 심박동 증가

 2. 혈관 수축 

 3. 기관지 팽창(산소공급 증가)

 4. 교감신경 민감도 증가

폴란드의 생리학자인 시불스키(Napoleon Cybulski)에 의해 에피네프린이 함유된 부신 추출물이 1895년 발견되었고, 1900년 일본의 화학자인 Jokichi Takamine에 의해 에피네프린의 순수한 분리가 이루어졌습니다. 에피네프린은 호르몬으로서 모든 신체 내의 조직에 따라 반응이 일어납니다. 실제로 대부분의 호르몬은 cascade라는 증배계를 통해서 작용하며 이는 호르몬 하나가 하나의 기관에서 작용하는 것이 아니라 여러기관에서 각각 작용하여 각각의 다른 기능을 수행하는 것으로 기대하지 않았던 효과나 부작용도 나타날 수 있음을 의미합니니다.

아드레날린은 조직에 존재하는 아드레날린성 수용체(adrenergic receptors)와 반응함으로써 다양한 현상을 유발합니다. 그 예로 에피네프린은 기도 주위에 존재하는 평활근(smooth muscle)에서는 이완을 유발하는 데 반해, 소동맥 주위의 평활근(relaxation)은 수축이 일어나게 한다. 이는 기도 주위를 확장함으로서 호흡을 원할하게 수행할 수 있도록 하는 것이고, 반대로 소동맥 주변에 평활근을 수축하게 하여 소화기관 등에 에너지가 사용되는 것을 막게 하는 역할을 하는 것입니다.

에피네프린은 아드레날린성 수용체에 결합함으로써 작용하는데, 에피네프린은 비선택적으로 결합하는 작용물질(nonselective agonist)로 α1, α2, β1, β2, β3의 여러 형태의 아드레날린성 수용체와 결합합니다. 이러한 특징에 의해 수용체와 결합한 에피네프린은 다양한 물질대사의 변화를 유발할 수 있습니다. α-아드레날린성 수용체와 결합한 에피네프린은 이자에서의 인슐린 분비를 억제하고, 간과 근육에서의 글리코젠분해(glycogenolysis)를 촉진합니다.

또한, 근육에서의 해당과정(glycolysis, 세포 내에서 포도당이 피루브산으로 분해되는 대사과정)을 촉진하기도 합니다. β-아드레날린성 수용체와 결합할 경우 이 복합체는 이자에서의 글루카곤의 분비를 촉진하고 뇌하수체에서의 부신피질자극호르몬(ACTH : adrenocorticotropic hormone)의 분비를 증가시킵니다. 또한, 지방조직의 지질분해(lipolysis)를 증가시키는 작용도 합니다. 이러한 작용들은 혈액 내의 글루코스와 지방산의 양을 증가시켜 신체 내의 모든 세포에서 에너지 생산을 위한 기질로써 이들을 제공하는 것이죠.

알파수용체 결합 : 인슐린 분비 억제, 글리코겐 분해 촉진, 근육 내 해당 촉진

베타수용체 결합 : 글루카곤 분비 촉진, ACTH분비 증가, 지질 분해 증가

이처럼 아드레날린 자체가 작용하기 때문에 단순히 유산소 운동시 포도당을 섭취하여 어느정도 인슐린을 불러 일으켜도 지방산 산화가 100% 정지되는 것이 아니라는 연구결과가 밝혀졌습니다. 에피네프린은 부신수질에서 효소작용에 의해 아미노산인 티로신으로부터 여러 가지 중간체를 거쳐 에피네프린으로 전환됩니다. 생리적으로 에피네프린의 분비가 촉진되는 주된 이유는 스트레스에 의한 것입니다(운동중 분비가 증가되는 이유이기도 함).

주로 신체적인 위협, 흥분, 소음, 빛, 높은 주위 온도가 원인이 되며, 이러한 모든 자극들은 중추신경계에 도달하게 되어 부신피질자극호르몬과 교감신경계는 티로신수산화효소(tyrosine hydroxylase)와 도파민베타수산화효소(dopamine-β-hydroxylase)의 활성을 증가시킴으로써 에피네프린의 전구체 합성을 자극하게 됩니다.

부신피질자극호르몬은 또한 부신피질을 자극하여 코르티졸을 분비하게 하는데,  이는 에피네프린의 합성을 활성화시킵니다. 신경절 이전 교감신경 섬유(preganglionic sympathetic fibers)에 의해 아세틸콜린은 분비되어 전압개폐칼슘통로(voltage-gated calcium channels)를 통해 칼슘이온이 유입되도록 하며, 유입된 칼슘은 에피네프린이 혈액으로 분비되도록 촉진합니다.  즉, 운동은 스트레스를 유발하는 상황이고 많은 에너지를 운동하는 근육에 몰아주어야 하는 상황이므로 우리 몸은 여러가지 통로와 기전을 통해 아드레날린을 분비하며 이는 코르티솔, 글루카곤, 아세틸콜린 등과 함께 작용하여 운동수행능력을 유지하거나 증가시키는 상황을 만들어 줍니다.

부스터를 섭취하는 이유는 이런 아드레날린성 물질을 섭취하는 것이며 상기 수용체들과의 친화도를 늘려주는 것으로서 이럴 경우 운동전부터 운동에 대한 전투적인 자세가 준비되는 것이라고 보셔야 합니다. ^^*

Written by 우수