카페인이 몸에 미치는 영향

[질문] 커피나 녹차 등 카페인 함유 음료를 얼마나 마십니까?
국제 커피 기구(IOC)가 2018년 발표한 '세계 1인당 커피 소비량' 통계 자료에 따르면 2017년 일본인 1인당 1년간 소비한 커피 소비량은 3.64kg입니다. 피곤해서 좀처럼 눈이 뜨지 않는 아침에 커피 한잔만 마시고 벌떡 눈을 뜨거나 밤늦게까지 공부나 일을 할 때 커피를 마시고 졸음을 눈뜨게 한 경험은 있을 것입니다. 카페인의 각성 효과와 식욕 억제 효과에 대해서는 잘 알려져 있습니다만, 체성분에 대해서는 어떻습니까? 카페인 섭취는 체성분에 대해 도대체 어떤 영향을 미치는 것입니까?

사실 카페인은 체지방 연소를 촉진하는 효과를 가질 뿐만 아니라 운동효과를 높이는 효과도 있어 체중조절에 도움이 됩니다. 만약 다이어트 중에 물 이외의 음료로 좋은 것이 없을까 고민하고 있다면, 커피는 좋은 선택지가 될지도 모릅니다. 앞으로 카페인이 어떻게 체지방량 감소에 도움이 되는지 그 메커니즘에 대해 확인해 봅시다.

카페인은 어떻게 체지방을 '연소'시키는지?

흔히 체지방을 연소시킨다고 하지만 물론 지방세포를 불에 직접 태운다는 뜻은 아닙니다. 체지방을 연소시킨다'는 것은 체지방을 에너지원으로 사용하는 것을 말합니다. 체지방이라는 단어를 들으면 지방 덩어리 같은 지방조직을 연상하기 쉬운데, 이런 형태의 체지방은 에너지원으로 사용할 수 없습니다. 지방세포 중에는 유리지방산이라는 것이 포함되어 있으며, 이 유리지방산의 형태로 혈액 속에 존재할 때만 에너지원으로 사용됩니다. 그리고 에너지원으로 사용되지 않을 때는 포도당과 합성하여 중성지방이 되고 지방조직에 축적됩니다. 즉, 체지방량을 감소시키기 위해서는 지방조직 속에 함유되어 있는 유리지방산을 혈액 속으로 방출하여 소비해야 합니다. 그리고 카페인 섭취는 유리 지방산의 방출량을 증가시키는 효과적인 방법 중 하나입니다.

카페인 섭취를 하면 지방 분해라고 하는 과정이 촉진됩니다. 구체적으로 말하면 카페인을 섭취하면 리파아제라는 소화효소가 활발해지며, 이 리파아제가 체지방을 유리지방산과 글리세린으로 분해하여 에너지원으로 사용할 수 있는 형태로 바꿉니다. 또한 카페인을 섭취하면 혈중 아드레날린과 노르아드레날린이라고 하는 에너지성 호르몬의 농도가 높아집니다. 이러한 호르몬은 신장에서 분비되는 것이지만, 심박수를 늘리거나 혈관의 수축·확장을 유도하거나 지방조직에서의 지방분해 작용을 촉진시키는 작용도 합니다. 즉, 카페인은 체지방의 분해 작용을 돕는 효소나 호르몬 분비를 촉진시켜, 체지방의 「연소」를 일으키기 쉽게 합니다.

카페인과 대사 기능의 관계

유리 지방산의 형태로 된 체지방을 에너지원으로 사용하는 것을 대사라고 합니다. 이 대사능력은 식습관이나 생활습관, 유전 등의 다양한 요인에 의해 높아지거나 낮아집니다. 그리고 카페인은 이 대사 기능 개선에도 도움이 됩니다.

왜 운동 후에는 몸이 따뜻해지는 걸까요? 대사 활동을 통해 에너지를 소비했을 때의 과정으로 열생산이 있습니다. 대사가 발생할 때는 반드시 열에너지가 발생하기 때문에 대사와 열생산은 한 세트로 생각할 수 있지만 카페인을 섭취하면 열 생산량이 증가한다는 연구가 있습니다. 이 연구에 따르면 카페인 400mg 섭취 또는 커피를 두세 잔 마시는 것으로 열생산이 증가한 것으로 보고된다. 카페인이 신진대사와 관련된 특정 유전자를 활성화시켜 체세포의 대사율을 높일 수 있다는 사실이 알려졌습니다. 이 말대로 카페인 섭취는 신진대사를 높이는 효과가 있고 더 많은 에너지를 소비할 수 있도록 합니다.

카페인과 대사 기능의 관계

지금까지는 세포 단위로 이루어지는 에너지 소비에서 카페인이 어떻게 작용하는지 확인했어요. 그러나 이러한 과정이 정말 체중 감량이라는 결과로 이어질까요? 카페인과 체중 감량에 대한 연구에 대해 몇 가지 알아봅시다.

카페인 소비량이 많은 사람과 적은 사람이 섞인 과체중 76명을 대상으로 한 연구에서는 저칼로리 식사를 4 주동안 계속한 결과 여성에서 4주 후 체중 감소량과 카페인 소비량이 상관된다는 것을 밝혀냈습니다. 즉, 카페인 소비량이 많은 사람이 더 많이 감량했다는 결과가 됩니다. 그 밖에도 2016년에 행해진 관찰 조사에서는, 카페인 섭취량이 많은 사람은 감량 후에도 체중을 유지할 수 있었다고 보고하고 있습니다. 모처럼 체중 감량에 성공해도 유지하지 못하고 리바운드되어 버리면 다시 감량하기가 어렵습니다. 감량한 체중을 유지하는 데 어려움을 겪고 있다면 적당량의 카페인을 섭취하는 것이 도움이 될지도 모릅니다. 이렇게 많은 연구에서 체중감량과 카페인 섭취량이 관계되어있다고 제시했는데, 이는 카페인 섭취만으로 체중을 감량할 수 있다는 것이 아니라 체중감량, 유지에 있어서 카페인이 효과적이라는 것을 잊지 마세요.

카페인과 운동 효과의 관계

가장 확실하게 체지방량을 줄이는 방법이 무엇인지 물으면 누구나 운동이라고 대답할 것입니다. 운동은 체지방량을 감소시킬 뿐만 아니라 근육량을 증가시키는 등 체성분을 개선시킴으로써 기초대사량을 높이고 살이 잘 찌지 않는 체질로 만든다고 과학적으로 증명된 방법입니다. 그럼 이 운동에 카페인 섭취를 더하면 더 큰 효과를 기대할 수 있을까요?

격렬한 유산소 운동에 카페인 섭취를 더하면 에너지원으로 사용되는 유리지방산의 양이 증가하여 혈류를 촉진하는 아드레날린의 농도가 2배 이상 증가합니다. 즉, 운동에 필요한 에너지원을 활발하게 공급할 수 있는 상태가 되기 때문에 운동효과를 높일 뿐만 아니라 에너지가 잘 소비되어 더욱 지방분해가 강화됩니다. 또, 개인에 따라서는 카페인의 작용에 의해 근육 내의 글리코겐 소비를 억제하는 효과도 기대할 수 있습니다. 운동을 통해 근육에 저축된 글리코겐은 소비되지만, 이 소비량을 억제하면 더 오래 운동을 계속할 수 있게 됩니다.

카페인과 운동의 조합은 다른 장점도 있어요. 카페인은 적은 양(커피 1~2잔 정도)이라도 기분을 고양시키고 인지능력을 높여주며 운동 후 및 운동 후 집중력을 높여줍니다. 전항에서 카페인 섭취에 의해 아드레날린과 노르아드레날린의 농도가 높아진다고 말했습니다만, 아드레날린은 운동 시에도 분비됩니다. 아드레날린에 의해 혈관이 확장되어 심박수가 올라가면 혈류가 빨라지고 산소가 근육과 세포를 통해 많이 공급되어 운동 능력이 높아집니다. 그리고 아드레날린이 뇌에 작용하면 엔도르핀이나 도파민이라고 하는 호르몬의 분비도 촉진됩니다. 이들 호르몬은 동기 부여를 하거나 운동으로 인한 피로를 경감시키며 진통 효과도 있어 운동을 오래 지속할 수 있습니다. 이러한 호르몬의 영향으로 카페인 섭취로 다음과 같은 운동 강화를 기대할 수 있습니다.

➤ 지구력 강화 : 사이클링 선수들을 대상으로 한 연구에서는 디카페인 커피를 마신 선수군보다 카페인 함유 커피를 마신 선수군의 속도 퍼포먼스가 유의하게 높게 나타났습니다。. 섭취량과 관계없이 카페인을 섭취함으로써 지구력 향상을 기대할 수 있습니다。.
➤ 근력 강화 : 근력 운동을 하고 있는 남성을 카페인 섭취군과 비섭취군(플라세보 투여)으로 나누어 근력을 측정한 결과 카페인 섭취군의 근육 수축 시 최대 근력이 유의하게 높아졌습니다。. 여성도 상반신 근력의 유의한 증가를 확인한 연구가 있습니다.
➤ 고강도 운동의 지속시간 연장 : 카페인 섭취군과 비섭취군(플라세보 투여)으로 나누어 각각 격렬한 유산소 운동을 실시하고 근육 내 글리코겐 양을 비교한 결과 카페인 섭취군에서 근육 내 에너지(글리코겐) 상태가 양호함에 따라 근육 내 글리코겐의 절약 효과도 기대할 수 있습니다.

카페인과 테스토스테론의 관계

남성 호르몬이라고 불리는 테스토스테론은 근육량을 유지하면서 체지방량을 줄이고 싶을 때 주목해야 할 호르몬입니다. 비만 남성을 대상으로 한 연구에서 테스토스테론 보조제를 섭취한 군은 대조군에 비해 근육량이 더 증가하였으며 체지방량은 더 감소하는 것으로 확인되고 있음. 이브. 이처럼 테스토스테론의 혈중 농도가 높아지면 운동 효과를 강화할 수 있습니다. 카페인은 테스토스테론 농도를 높이는 효과를 가지고 있어 운동 효과의 강화로 이어집니다. 최근 연구에 따르면 하프타임에 카페인 함유 껌을 씹은 럭비 선수와 플라세보 군의 테스토스테론 농도를 비교한 결과 15분 후 테스토스테론 농도는 카페인 섭취군이 70%나 높은 수치를 나타냄으로써 나타났습니다. 테스토스테론은 근비대 반응에 영향을 미치는 호르몬이기도 하기 때문에 카페인 섭취 후 근육 트레이닝으로 효과를 더욱 높일 수 있습니다.

적절한 카페인 섭취량에 대해

이렇게 다양한 효과를 가지고 있는 카페인이지만 약도 지나치면 독이 된다라고 말하듯 너무 섭취하면 오히려 건강을 해치게 됩니다. 카페인의 과다 섭취는 현기증이나 메스꺼움, 두통, 불면증, 신경장애, 환각·환청 등의 신체적인 부작용은 물론 카페인에 의해 도파민 분비량이 계속 증가하게 되면 반대로 뇌가 도파민에게 둔해지기 때문에 심각한 우울 상태를 일으키는 등의 정신적 부작용도 있습니다. 따라서 카페인 섭취량은 목적에 맞게 조절하는 것이 중요합니다. 운동효과를 높이고 싶은 경우는 적은 양의 카페인만으로도 충분한 효과가 있기 때문에 커피 한잔 정도의 양으로도 충분합니다. 체지방 분해는 카페인 섭취량이 많아지면 효과도 비례해서 나타나지만, 과잉 섭취로 인한 급성 카페인 중독은 사망에 이를 수 있을 정도로 위험한 상태임을 잊지 말아야 합니다.

카페인 중독 증상이 나타나는 것은 성인의 경우 1,000mg을 단시간 섭취한 경우로 알려져 있습니다. 이는 다만 카페인 감수성이 높은 사람이면 이보다 적은 양을 섭취해도 카페인 중독 증상이 나타날 수 있으므로 이상을 느끼면 섭취량을 줄이는 것이 좋습니다. 참고로 대표적인 음료의 카페인 함유량은 다음과 같습니다.

음료 100mL당 카페인 함유량 기준

식품 이름	100 mL 당 카페인 농도	비고
카페인이 많이 첨가된 청량음료수	32~300mg	제품에 따라 카페인 농도, 내용량이 다르다
인스턴트 커피 (과립 제품)	60mg	인스턴트 커피 파우더 2g, 온수 140mL
커피(침출액)	60mg	침출법: 커피 분말 10g, 온수 150mL
홍차(침출액)	30mg	침출법:차 5g, 온수 360mL, 1.5~4분
센차(침출액)	20mg	침출법:차 10g, 90℃ 430mL, 1분
호지차(침출액)	20mg	침출법:차 15g, 90℃ 650mL, 0.5분
우롱차(침출액)	20mg	침출법:차 15g, 90℃ 650mL, 0.5분
현미차(침출액)	10mg	침출법:차 15g, 90℃ 650mL, 0.5분

커피나 녹차, 홍차에 들어 있는 카페인은 원래 들어 있는 다른 성분에 의해 효과가 어느 정도 억제될 수도 있다고 알려져 있지만 에너지 음료나 카페인 보조제에 의한 카페인 섭취는 단번에 다량의 카페인 섭취로 이어지기 쉽기 때문에 주의가 필요합니다.

적절한 카페인과 잘 사귀어 봅시다
지금까지 설명한 대로, 적당량의 카페인은 체지방 감량에 힘쓰는 당신의 든든한 편이 되어 줄 것입니다.

또, 커피나 차를 마시면서 릴랙스 하는 것은, 피로나 스트레스를 완화해 어려운 감량에도 노력할 수 있도록 모티베이션의 유지에도 도움이 됩니다. 카페인의 효과와 부작용에 대해 이해하고 좋은 효과만을 얻을 수 있도록 잘 사귀는 것이 중요합니다. 매일 열심히 일하는 당신에게 몸과 마음의 건강을 가져다 줄 커피 한 잔을 대접하는 건 어떨까요?