J Korean Diabetes > Volume 23(1); 2022 > Article
체중변동성과 당뇨병

Abstract

Dieting has multiple meanings including ‘intentional weight loss’ or ‘a specific eating pattern.’ Although obesity is considered a deleterious health problem worldwide, there are many problems caused by ‘too strict’ weight control and distorted body image ideals. Many people want to lose weight and repeat weight loss and gain multiple times throughout their lives. This is called ‘weight cycling.’ Recent studies report the negative impact of obesity and the danger of weight cycling for cardiometabolic health. Many experimental studies show that weight cycling can cause fluctuations in cardiovascular risk factors, such as blood pressure, heart rate, sympathetic activity, and circulating levels of glucose, lipids, and insulin. These repeated fluctuations during periods of weight regain put additional stress on the cardiovascular system. This study reviews current evidence for the effects of weight cycling on diabetes mellitus.

서론

전 세계는 비만의 범유행(pandemic)으로 고통 받고 있다. 세계보건기구(World Health Organization) 보고서에 따르면 2014년에는 전 세계적으로 과체중과 비만의 유병률이 30% 이상에 달할 것으로 추산되었고, 이러한 비만의 증가는 당뇨병, 허혈심장질환, 고지혈증, 그리고 암의 유병률을 증가시켰다[1-3]. 이러한 변화로, 심혈관질환이나 대사질환을 연구하는 학회들은 진정한 전쟁은 비만과의 전쟁이라고 선언하는 게 현실이다.
비만의 전 세계적인 증가와 반대로, 세계 인구의 70%는 정상체중 범위에 있거나 저체중 범위에 있다. 하지만 대중매체에서 마른 몸매의 모델이나 연예인들을 선호하는 분위기와 함께 날씬한 몸매에 대한 열망으로 인해 많은 사람들이, 심지어 청소년들까지도 정상체중임에도 불구하고 다이어트에 대한 충동을 느끼고 있다. ‘다이어트’는 일반적으로 ‘체중을 감소, 유지 또는 증가시키기 위해 규정된 방식으로 음식을 먹는 습관’ 또는 ‘체중을 줄이기 위해 소량 또는 특별한 종류의 음식으로 제한하는 것’의 두 가지 넓은 방식으로 정의되는데, 반복적인 다이어트(여기서는 후자의 의미)는 결국 체중감소와 체중회복을 통해서 ‘weight cycling’ 혹은 ‘weight variability’로 체중변동성에 신체를 노출하게 된다[4,5].
Weight cycling이라고도 알려진 ‘Yo-yo dieting’ 또는 ‘yo-yo 효과’는 미국 예일 대학의 Kelly D. Brownell이 주기적인 체중감소 및 증가와 관련하여 처음으로 만든 용어인데, 체중의 감소와 증가로 인한 그래프의 모양이 요요의 움직임과 비슷하다고 해서 붙인 별명이다[6,7]. 이 연구에서는 편의상 weight cycling이라는 단어로 표현을 했는데, 체중변동성과 유사한 의미로 기술하였다.

Weight Cycling의 고위험군

날씬한 몸매는 인류의 오랜 꿈이었으며, 지난 수십 년 동안 다이어트를 하는 인구는 급격히 증가했다. 1950년에서 1966년 사이에 미국 여성의 약 14%와 남성의 7%가 체중감량을 시도한 적이 있다고 보고했고, 1980년대 후반에는 약 40%의 여성과 남성의 25%가 체중감량을 시도한 적이 있다고 보고했다[8,9]. 또한 1990년대에는 여성의 44%와 남성의 29%가 다이어트 경험이 있다고 보고하였다[10,11]. 2003~2008년 NHANES (National Health and Nutrition Examination Survey) 보고에서는 미국 여성의 57%와 남성의 40%가 다이어트 경험이 있었거나 체중감량을 원한다고 보고했다[12]. 이 수치는 유럽에서는 약간 낮은 경향을 보여주었지만, 역시 상당한 비율의 남성과 여성이 다이어트를 하고 있다는 유사한 경향성을 보여주었다[13,14]. 대부분의 연구에서 여성이 남성보다 다이어트를 더 많이 하는 것으로 보고된다. 그러나 장기간 연구결과에 따르면 체중감량을 위해 다이어트를 하는 사람들은 대부분 감량한 체중을 오래 유지하는 데 거의 실패하며, 반복적으로 체중감량을 시도함으로써 weigh cycling의 위험에 노출된다[15,16].
이처럼 체중감량을 위한 다이어트가 빈번하므로, 그만큼 요요현상도 흔하여 weight cycling의 유병률은 높다고 하겠다[17]. 실제 weight cycling의 유병률을 연구한 보고들은 다양한 결과를 보여주지만, 남성의 경우 20~35%, 여성의 경우 20~55% 범위로 보고된다[18,19]. 이렇듯 넓은 범위의 유병률은 연구집단이 다양하고 weight cycling의 정의가 일관되지 못해서이다[20,21]. Weight cycling의 기간, 체중감소량, 체중감량 시도 횟수, 체중감량의 의도성 등이 다양한 연구들에서 weight cycling을 정의하기 위해 사용되는 변수이다. 예를 들면, 46,224명의 정상혈압의 여성을 모집한 Nurses’ Health Study II에서 참가자들은 체중감량 시도 횟수(4년에 걸쳐 1~3회)와 체중감소량(2.25~4.5 kg 이상)에서 큰 차이를 보였다[19]. 이렇듯 다양한 인종에서 시행된 다양한 디자인의 연구들에서 감량의 양과 weight cycling의 정의에 차이가 있는 것이 유병률의 넓은 범위를 설명한다.
비만도에 따른 weight cycling의 유병률에 대한 연구는 흥미로운 결과를 보여준다. 비만하거나 과체중인 사람들은 체중감량을 시도할 가능성이 더 높기 때문에 weight cycling 에 더 많이 노출되기 쉽다. 덴마크에서 시행한 한 설문조사에 따르면 과체중인 사람의 54%와 비만한 사람의 77%가 일생에 한 번 이상 체중감량을 시도한다고 보고했다[22]. 그러나 weight cycling은 비만이나 과체중인 사람뿐 아니라 정상체중인 마른 사람, 심지어 저체중이나 청소년과 어린이에도 일어날 수 있다는 점이 심각하다고 할 수 있겠다. 미국의 두 국가 데이터베이스 결과에 따르면 정상체중인 사람들도 체중감량을 원하는 비율이 증가하고 있는데, 이러한 현상이 어떤 결과를 가져올지에 대해서는 더 연구가 필요하겠다[23].
체중감량에 대한 이러한 욕구는 성인뿐만 아니라 청소년과 노인에게도 영향을 미치는 것으로 알려진다. 청소년과 어린 소녀들을 대상으로 수행된 여러 연구에 따르면 어린 소녀의 약 40~50%가 체중감량을 원하고 연예인처럼 되고 싶어하는 것으로 보고되었는데, 이러한 잘못된 인식은 부모가 이른 나이에 과도한 식사조절을 권장했기 때문에 발생하는 것으로 알려져 있다[24,25]. 체중에 대한 집착이 식사조절 및 weight cycling으로 연결되는 비율이 노년 여성에서 높다[26]. NHANES 연구에서는 체중감량을 원하는 고령자(55세 이상)의 비율은 젊은 사람들(55세 미만)에서 볼 수 있는 것과 거의 유사했는데, 여성은 약 70% 대 75%, 남성은 59% 대 54%로 고령자와 젊은 연령대가 큰 차이를 보이지 않고 있었다[12]. 젊은 연령대와는 달리, 노인에서는 과도한 체중감소로 인해 발생할 수 있는 영양결핍 및 근감소성 비만에 취약하기 때문에 특별히 주의가 필요하다.
일반인 외에도 직업 때문에 날씬한 몸매를 유지해야 하는 사람들이 있다. 전문적으로 슬림한 이미지가 필요한 발레리나, 댄서, 톱 모델 및 연예인들이 weight cycling에 쉽게 노출될 위험도가 높겠다[27,28]. 또한 영화배우 또는 여배우들은 특정 캐릭터를 구현하기 위해 의도적으로 현저한 체중감량을 하는 경우가 많으며, 역도 및 격투 스포츠와 같이 체중 범주에 따라 경쟁하는 스포츠에 참여하거나 중력 스포츠(스키 점프)를 수행하기 위해 가벼운 몸의 이점을 얻을 수 있는 운동선수에게도 이러한 단기간의 급격한 체중감량은 일반적이다. 이러한 사람들은 weight cycling의 경향이 높으며 섭식장애를 일으킬 위험이 높다[29].

Weight Cycling이 신체에 미치는 영향에 대한 기전

이러한 weight cycling이 심혈관질환 및 대사질환에 미치는 영향에 대해서 정확한 기전이 밝혀져 있지는 않지만 두 가지 가설이 존재한다. ‘Repeated overshoot theory (반복된 오버슛 가설)’와 ‘visceral energy repartitioning hypoth-eses (내장지방 에너지 재분할 가설)’가 그것이다[17,30].
Weight cycling은 체중이 변동하는 기간 중 칼로리 초과 기간에 기저체중의 증가를 일으킬 수 있다[31,32]. 흥미로운 점은 이러한 효과가 과체중이나 비만인 사람보다는 기저에 정상체중이었던 대상에서 더 두드러진다는 점이다[33]. 최근 대부분 정상체중인 청소년을 대상으로 한 대규모 집단 기반 코호트를 젊은 성인이 될 때까지 분석한 결과를 보면, 평생 시도한 의도적인 체중감량 횟수와 체질량지수 증가 사이의 용량 의존적인 연관성이 보고되었고, 체중증가율 또한 중간 또는 높은 체질량지수 범주에 비해서 가장 낮은 체질량지수 범위의 대상자에서 체중증가율이 더 높았다[34].
체중의 반복적인 변동은 고인슐린혈증 및 인슐린저항성을 유발하는 것으로 알려져 있으며 고혈압 및 이상지질혈증도 유발한다(Fig. 1) [19,35-37]. 이러한 현상은 반복되는 overshoot 가설에 의해 설명될 수 있는데, weight cycling 중에 발생하는 에너지 균형의 지속적인 변동은 혈압, 심박수, 심장 부하, 교감신경 항진, 혈당 및 지질과 같은 심혈관 위험요인의 변동성을 유발하고 이는 정상체중으로 회복하는 기간 동안 기저 정상값의 증가로 이어진다(Fig. 2) [17]. 요요가 일어나는 과식 기간 동안 이러한 위험변수들의 반복적인 초과로 인해서 유발된 스트레스는 체중이 다시 감소하는 기간 동안의 위험요인의 감소로 충분하지 않을 수 있어 결국 보상이 이루어지지 않고 기저 정상값의 증가로 이어진다. 결과적으로 이러한 심혈관 위험요인들의 변동은 심장에 추가 부하를 가하고 혈관 손상을 유발할 수 있다. 실제로, 체중감량 기간 후 체중이 정상으로 회복되는 동안 여러 심혈관 위험인자들은 정상값보다 증가한 값을 보였다[38].
Fig. 1.
The mechanisms of weight cycling effects on cardiometabolic health outcomes.
Modified from the article of Rhee (J Obes Metab Syndr 2017;26:237-42) [37] under the Creative Commons Attribution Non-Commercial (CC BY-NC 4.0) license.
GFR, glomerular filtration rate.
jkd-2022-23-1-35f1.jpg
Fig. 2.
Repeated overshoot theory. Modified from the article of Montani et al. (Int J Obes (Lond) 2006;30 Suppl 4:S58-66) [17] with original copyright holder's permission.
jkd-2022-23-1-35f2.jpg
또 다른 가설은 weight cycling 후 energy repartitioning의 변화 설이다[30]. 자가 설문지와 인터뷰를 통해 평가한 단면 조사에서 weight cycling의 이력은 체질량지수의 증가와 허리-엉덩이 비율과 독립적으로 관련이 있었으며, 이 는 weight cycling과 복부비만과의 연관성을 시사한다[39]. 젊은 과체중 및 비만 성인을 대상으로 수행된 또 다른 연구에서는 체중감량 후 다시 체중이 증가하는 것은 체지방의 재분포에 부정적인 영향을 미치지 않았지만 weight cycler들에서는 체중감소와 연관된 안정에너지소비(resting energy expenditure)의 적응성은 떨어지는 것으로 나타났다[40]. 이 연구에서 저자들은 체중이 다시 증가하는 6개월간 골격근의 재분포가 팔다리보다 몸통 부분에 지연되는 것을 보고하였는데, 이는 이전 연구에서도 보여진 바 있다[41]. 이러한 현상들은 weight cycling 과정 중에 체중감소 후 체중이 다시 증가하는 과정에서 우리 신체에 지방과 근육 등의 체성분의 재분포가 일어날 수 있으며, 이러한 재분포가 긍정적인 방향보다는 부정적인 방향으로 일어나고, 심혈관질환 위험인자의 악화의 결과로 올 수 있음을 시사한다.

Weight Cycling의 당뇨병 발생에 대한 영향

Weight cycling과 2형당뇨병 발생위험도와의 연관성은 아직 논란이 있다. 46,634명의 Nurses’ Health Study II 의 젊은 여성 참가자들을 대상으로 6년간 추적한 연구에서, weight cycler들과 2형당뇨병 발병위험도와의 연관성이 보였지만 기저체중을 보정한 후에는 연관성이 사라졌으며, 이는 중년 남성과 여성에서 시행한 Framingham Heart Study 산하 연구와 유사한 결과였다[19,42]. 또한 일본인에서 시행된 유사한 연구에서도 체중변동성은 여러 인자들을 보정한 이후에는 2형당뇨병 위험도와의 연관성이 사라졌으며, 일본인에서 시행된 다른 한 연구에서는 체중변동성보다는 증가 기울기와 2형당뇨병 위험도가 연관성이 있음을 보고하였다[43,44].
그러나 반대 연구 결과도 있다. 50~69세 핀란드 남성 흡연자를 대상으로 한 9년 추적연구에서는 체중의 변동이 심한 사람은 체중이 안정적인 사람에 비해 2형당뇨병의 위험이 유의하게 증가하는 것으로 나타났다[45]. 또한 EPIC-Ger-many (EPIC, European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition) 코호트 연구의 53,088명의 참가자를 대상으로 한 연구에서 체중변동성은 2형당뇨병의 위험도를 유의하게 증가시켰다[46]. 최근 중국 연구자들이 발표한 메타분석에서는 총 14개 연구의 253,766명의 대상자를 분석하였는데, weight cycler들이 당뇨병 위험도가 유의하게 높았음을 보고하였다[47].
저자가 시행한 연구에서는 5년간 매년 강북삼성병원 종합검진센터에서 검진을 받은 수검자 4,818명에서 1년 간격으로 체중변동폭을 계산해서 4년간의 평균을 내었고(average successive variability of weight), 결과적으로 모든 인자들을 보정한 후에 4년간 매년 평균 1.83 kg 이상의 체중변동성을 보인 군에서 1.18 kg 이내의 체중변화를 보인 군보다 2형당뇨병 위험도가 1.78배 증가하는 것을 보고하였다[48]. 이러한 유의성은 기저 체질량지수와 당화혈색소를 보정한 이후에도 유의하였고, 기저체중이 높고 체중변동성이 높은 사람들에서 당뇨병 위험도는 더 높았다.
이렇듯 다양한 연구들이 일치하는 결과를 보이지 않는 이유는 연구 대상군이 다양하고, weight cycling을 정의하는 방법이 다르기 때문으로 생각된다. 따라서, weight cycling 이나 체중변동성에 대한 정의를 표준화하는 것이 이 분야의 향후 연구에서 가장 큰 과제가 될 수 있겠다.

결론

저자가 연구 결과를 내고, 또 발표를 하는 과정에서 가장 많이 받은 질문이 “그러면 체중변동성이 심혈관질환과 당뇨병에 좋지 않으니, 비만해도 체중을 줄이려는 노력을 하지 말고 그냥 사는 것이 좋은가요?”였다. 이 시론의 결론으로 보면, 체중변동성이 신체에 미치는 악영향이 있으니, 체중을 감량하려고 노력하다가 실패하면 체중이 다시 증가하는 과정에서 혈당, 지질, 혈압 등의 심혈관질환 위험인자의 증가가 동반되고, 이는 결국 심혈관계에 스트레스로 작용해서 위험도를 높인다는 결론이므로, 차라리 체중을 줄이려 하지 말고 비만이나 과체중으로 사는 것이 나을 것인가의 고민이 생긴다.
그러나, 실제 많은 연구들에서 비만이 다양한 심혈관질환과 당뇨병 및 사망률의 위험도를 증가시키는 것이 입증되어 있고, 이는 변하지 않는 만고불변의 진리이다. 저체중 역시 골다공증과 사망률의 증가 등 좋지 않은 영향이 보고되고 있으므로 적정한 체중을 유지하는 것이 중요할 것으로 생각된다. 또한, 체중 안에는 지방, 근육, 체액, 골량 등 다양한 체성분이 포함되는 복합적인 개념이므로 이 역시 단순한 개념은 아니며, 적절한 지방량과 근육량을 유지하는 것이 매우 중요하다고 하겠다.
체중변동성이 당뇨병과 각종 심혈관질환 위험도를 올리는 것은 사실이며, 이를 예방하기 위해서는 적절한 체중을 유지하면서, 과도한 다이어트로 인한 체중감소로 인해 요요현상을 경험하는 것은 지양해야 할 것이다. 또한, 체중이 감소되는 과정에서 지방량도 줄지만 근육량도 함께 줄 수 있다는 것을 명심하고, 체중을 감소하는 과정에서는 적절한 운동과 건강한 식이조절을 통해서 서서히 감량을 하고 근육량 감소를 최소화하는 것을 목적으로 감량을 해야 할 것으로 생각된다. 결국, 체중을 감량하는 것도 중요하지만 체중감량 후에 요요현상을 막을 수 있는 가장 효율적인 방법이 무엇인지를 고민하면서 이에 따라서 건강한 생활습관을 유지하는 것이 가장 중요하겠다.
저자는 진료실에서 환자분들께 체중감량을 하도록 많이 권유하지만, 특히 특정 식사패턴이나 식사요법에 대한 질문을 받으면 “평생 그 식사요법을 하실 수 있으시면 그렇게 하시라”는 조언을 드린다. 이는, 체중감량만을 목적으로 하는 것이 아니라, 목표체중으로 감량을 한 후 원래의 식사방식으로 돌아가면 요요가 오는 경우를 많이 보았기 때문에 이를 염두에 둔 조언이다. 비만한 환자에서 체중감량을 하도록 하는 것도 중요하지만, 체중감량을 하는 생활습관이 그 환자에게 적절하고 또한 오랜 기간 지속될 수 있는지를 늘 염두에 두고 식사요법이나 운동처방을 하는 것이 weight cycling을 막을 수 있는 가장 중요한 요점이라고 생각된다.

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