단식과 성장호르몬: 실제로 일어나는 일
간단한 답: 단식은 사람의 성장호르몬(HGH)을 자연스럽게 끌어올리는 가장 강력한 자극 가운데 하나입니다. 이틀 동안의 단식이 성장호르몬 분비를 최대 500%까지 늘렸다는 연구 결과가 있습니다. 이 급증은 단식 중에 제지방량을 지키고 지방 산화를 촉진합니다. 지방을 태우면서 근육은 보호하는, 몸이 쓰는 방식입니다.
성장호르몬은 이름값이 앞서는 호르몬입니다. 피트니스 문화에서는 근육 증가, 지방 감소, 노화 방지와 함께 이야기되고, 비싼 보충제나 합법성이 의심스러운 주사와 엮이는 일이 많습니다. 하지만 몸은 성장호르몬을 원래 만들고 있고, 단식은 그 생산을 키우는 가장 강력한 방법 가운데 하나입니다.
이 주제의 연구는 애매하지 않습니다. 단식 과학에서 가장 선명한 데이터에 속합니다.
성장호르몬이 하는 일
사람 성장호르몬(HGH, 소마토트로핀)은 뇌하수체 전엽에서 만들어지고, 주로 잠자는 동안과 단식 중에 파도처럼 몰아쳐 분비됩니다. 그 영향은 넓게 퍼져 있습니다.
제지방 조직을 지킵니다. 성장호르몬은 이화 작용을 강하게 막습니다. 에너지가 부족한 시기에 근육과 구조 단백질을 보호하라고 몸에 신호를 보냅니다. 단식에서는 이것이 결정적입니다. 이 신호가 없으면 몸은 지방 저장분을 다 쓰기도 전에 근육을 분해해 에너지로 쓸 것입니다.
지방 산화를 촉진합니다. 성장호르몬은 지방 조직에서 지방산을 꺼내는 효소인 호르몬 민감성 리파아제를 활성화합니다. 그 결과 에너지 생산이 지방 연소 쪽으로 기울고, 포도당과 단백질은 아껴집니다.
조직 회복을 돕습니다. 성장호르몬은 간에서 인슐린 유사 성장인자 1(IGF-1)의 생산을 자극하고, IGF-1은 몸 전체에서 세포의 성장과 회복을 촉진합니다.
뼈 밀도를 유지합니다. 성장호르몬은 골밀도에 기여하고, 나이가 들수록 이 역할은 더 중요해집니다.
면역 기능을 뒷받침합니다. 성장호르몬은 흉선의 기능과 면역세포의 발달에 영향을 줍니다.
단식과 성장호르몬을 잇는 고리
이 주제의 기준점이 되는 연구는 Hartman et al.(Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 1992)입니다. 연구진은 건강한 성인이 이틀 동안 단식하는 사이의 성장호르몬 분비를 측정했고, 24시간 평균 성장호르몬 농도가 약 500% 올라갔다는 결과를 얻었습니다. 분비 파동이 더 자주, 더 크게 일어난 것이 그 증가를 만들었습니다.
이것은 미미한 효과가 아닙니다. 아주 큰 생리적 반응입니다.
Ho et al.(Journal of Clinical Investigation, 1988)은 단식 길이와 성장호르몬의 관계를 살펴보았고, 5일 동안의 단식에서 성장호르몬 분비가 계속 늘어났으며 그 상승이 첫 24시간 안에 이미 뚜렷하게 시작되었다고 보고했습니다.
Norrelund et al.(Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 2001)은 단식 중 성장호르몬의 급증이 지방 산화로의 전환과 단백질 보존을 직접 책임진다는 것을 보여 주었습니다. 성장호르몬 수용체 길항제로 단식 중 성장호르몬의 작용을 막았더니 단백질 분해가 늘어났습니다. 근손실을 막는 신호가 성장호르몬이라는 사실을 확인해 준 결과입니다.
단식이 성장호르몬을 켜는 이유
단식에 대한 성장호르몬 반응은 서로 맞물린 몇 가지 신호가 함께 만듭니다.
낮은 인슐린. 인슐린과 성장호르몬은 반대로 움직입니다. 식사 뒤처럼 인슐린이 높을 때는 성장호르몬 분비가 억제됩니다. 단식으로 인슐린이 떨어지면 뇌하수체가 그 억제에서 풀려납니다. 조금씩 자주 먹는 습관이 — 인슐린을 늘 깔려 있게 만들기 때문에 — 자연스러운 성장호르몬 생산을 제한할 수 있는 이유가 여기에 있습니다.
낮은 혈당. 저혈당은 성장호르몬 분비를 직접 자극합니다. 단식 중에 혈당이 정상 범위의 아래쪽으로 내려가면 성장호르몬 분비가 늘어납니다. 흥미롭게도 성장호르몬은 그다음 포도당 신생과 지방 산화를 촉진해서 혈당이 지나치게 떨어지는 것을 막습니다. 스스로를 조절하는 되먹임 고리입니다.
그렐린. 단식 중에 올라가는 배고픔 호르몬 그렐린은 뇌하수체에서 성장호르몬이 나오도록 직접 자극합니다(Kojima et al., Nature, 1999). 배가 고픈 느낌과 성장호르몬의 급증을 잇는 생리적 연결 고리가 이것입니다.
줄어든 소마토스타틴. 소마토스타틴은 성장호르몬 분비를 억제하는 호르몬입니다. 단식 중에는 소마토스타틴 신호가 약해지면서 성장호르몬을 붙들고 있던 또 하나의 제동 장치가 풀립니다.
성장호르몬과 체성분
대부분의 사람이 실제로 궁금해하는 질문은 이것입니다. 단식으로 올라간 성장호르몬이 정말로 체성분을 바꿔 줄까요?
근거는 그 기여가 상당하다는 쪽을 가리킵니다.
Catenacci et al.(Obesity, 2016)은 칼로리를 전혀 먹지 않는 격일 단식과 매일 칼로리를 제한하는 방식을 비교했습니다. 전체 칼로리 적자는 비슷했는데도 단식 집단이 체지방을 더 많이 줄이고 제지방량을 더 많이 남겼습니다. 이 연구가 성장호르몬을 기전으로 직접 측정하지는 않았지만, 지방은 빠지고 근육은 지켜지는 이 패턴은 성장호르몬이 매개하는 효과와 잘 맞습니다.
Moro et al.(Journal of Translational Medicine, 2016)은 근력 운동을 하는 남성들이 8주 동안 16:8 시간 제한 식사를 따르도록 했습니다. 단식 집단은 체지방을 줄이면서 제지방량을 유지했습니다. 이들의 호르몬 상태는 인슐린이 낮아지고 테스토스테론은 유지되는 모습이었습니다. 성장호르몬이 잘 작동하는 환경입니다.
운동하는 사람과 선수에게 이 결과는 현실적인 의미가 있습니다. 단식은 훈련으로 얻는 적응을 해치지 않고, 오히려 성장호르몬이 이끄는 지방 활용 전환을 통해 체성분 개선을 도울 수 있습니다.
성장호르몬, 운동, 그리고 단식
운동 자체가 강력한 성장호르몬 자극입니다. 근력 운동과 고강도 인터벌 운동(HIIT)은 모두 상당한 성장호르몬 분비를 일으킵니다.
운동과 단식을 함께하면 성장호르몬 효과가 더해지는지는 흥미로운 질문이지만 아직 정리되지 않았습니다. 기전만 보면 그럴듯합니다. 두 자극이 부분적으로 서로 다른 경로를 통하기 때문입니다. 운동은 젖산 축적, 교감신경 활성화, 뇌하수체에 대한 직접 자극을 통해 성장호르몬을 올립니다. 단식은 낮은 인슐린, 그렐린, 대사 신호를 통해 성장호르몬을 올립니다.
Stote et al.(American Journal of Clinical Nutrition, 2007)은 하루 한 끼만 먹는 방식, 사실상 매일 긴 단식을 하는 방식이 평소 활동량과 결합했을 때 세 끼 식사보다 제지방량을 더 잘 지켰다고 보고했습니다. 정식 운동이 없어도 매일의 긴 단식 중에 나타나는 성장호르몬 반응이 근육 보존을 돕는다는 뜻입니다.
단식 중 운동에 대한 실전 지침은 따로 정리한 글에서 시각, 강도, 회복까지 다룹니다. 공복 운동 계산기는 자신의 단식 시간 안에서 운동을 어디에 넣으면 좋을지 제안해 줍니다.
성장호르몬과 IGF-1: 중요한 구분
성장호르몬 자체는 혈액 안에서 비교적 짧게 머뭅니다. 그 효과의 상당 부분은 인슐린 유사 성장인자 1(IGF-1)을 통해 나타나는데, IGF-1은 성장호르몬에 반응해 간이 만들고 반감기가 훨씬 깁니다.
여기서 이야기가 미묘해집니다. 단식 중에 성장호르몬은 올라가지만 IGF-1은 오히려 내려갑니다. Thissen et al.(Endocrine Reviews, 1994)은 성장호르몬 농도가 치솟는 와중에도 단식이 간의 IGF-1 생산을 줄인다는 것을 확립했습니다.
이 어긋남이 중요한 이유가 있습니다. 일부 역학 연구에서 IGF-1이 높은 것은 암 위험 증가와 연관되어 있었기 때문입니다(Renehan et al., The Lancet, 2004). 성장호르몬은 높고 IGF-1은 낮은 단식 상태는, 근육을 지키고 지방을 태우는 성장호르몬의 이득은 얻으면서 높은 IGF-1이 가진 성장 촉진 위험은 피하는 호르몬 조합일 수 있습니다.
Longo와 동료들은 이 패턴을 오래 연구해 왔고, 주기적인 단식이 IGF-1을 낮추고 암 위험을 줄일 수 있는 세포 보호 경로를 켠다는 결과를 내놓았습니다(Longo and Mattson, Cell Metabolism, 2014).
성장호르몬을 억누르는 것들
무엇이 성장호르몬을 억누르는지 아는 것은 무엇이 자극하는지 아는 것만큼 쓸모가 있습니다.
먹는 것. 칼로리가 들어오면 성장호르몬은 줄어듭니다. 그중에서도 탄수화물과 단백질이 인슐린을 자극하기 때문에 가장 강한 억제 요인입니다. 지방의 영향은 그보다 약합니다. 칼로리를 조금씩 넣는 이른바 "느슨한 단식"이 성장호르몬 반응을 무너뜨리는 이유가 이것입니다.
고혈당. 높은 혈당은 뇌하수체에서 성장호르몬이 나오는 것을 직접 억제합니다. 조절이 잘 안 되는 당뇨병처럼 혈당이 만성적으로 높은 상태는 성장호르몬 분비가 낮은 것과 연관되어 있습니다.
비만. 체지방이 많은 사람은 성장호르몬 분비가 무뎌지는 경향이 있습니다. Veldhuis et al.(Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 1991)은 비만한 사람에게서 성장호르몬 파동의 진폭이 뚜렷하게 줄어 있다는 것을 기록했습니다. 다행인 점도 있습니다. 단식으로 체지방이 줄면 성장호르몬 분비가 좋아집니다. 서로를 밀어 주는 고리입니다.
노화. 성장호르몬 생산은 나이와 함께 자연스럽게 줄어들고(소마토포즈), 30세 이후에는 10년마다 대략 14%씩 떨어집니다. 단식은 뇌하수체에 강한 자극을 주어서 이 감소를 어느 정도 상쇄할 수 있습니다.
나쁜 잠. 자연적으로 가장 큰 성장호르몬 파동은 깊은 잠(서파 수면) 중에 일어납니다. 잠이 끊기거나 모자라면 하루 전체의 성장호르몬 분비가 크게 줄어듭니다(Van Cauter et al., JAMA, 2000).
실제로 어떻게 할 것인가
단식이 주는 성장호르몬 이득을 최대한 끌어내고 싶다면 이렇게 하세요.
깨끗하게 단식하세요. 단식 시간에는 칼로리를 피하세요. 단백질이나 탄수화물은 적은 양으로도 인슐린을 자극해 성장호르몬을 억누를 수 있습니다. 블랙커피와 아무것도 넣지 않은 차는 괜찮습니다.
잘 주무세요. 낮의 단식이 만드는 성장호르몬과 밤의 잠이 만드는 성장호르몬이 합쳐질 때 하루 전체의 자극이 가장 강해집니다.
근력 운동을 넣으세요. 단식, 잠, 근력 운동을 함께 가져가면 서로 독립적인 세 방향에서 성장호르몬을 끌어올리게 됩니다.
긴 단식은 서두르지 마세요. 성장호르몬은 시간에 따라 계속 올라갑니다. 24시간 단식은 16시간 단식보다 더 많은 성장호르몬을 만듭니다. 가끔 더 긴 단식을 한다면, 성장호르몬 반응은 그 이득 가운데 큰 축입니다.
보충제에 기대지 마세요. 인터넷에서 파는 "성장호르몬 부스터"는 대부분 효과를 뒷받침하는 근거가 없습니다. 아르기닌이나 오르니틴 같은 아미노산 보충제는 따로 놓고 보면 약한 효과를 보이지만, 가장 강력한 자연 자극인 "먹지 않는 것"을 쓸 수 있는 상황에서는 의미가 없습니다.
Fasted가 돕는 방법
성장호르몬의 급증은 단식이 주는 핵심적인 대사 이점이고, 단식 길이에 따라 달라집니다. 길게 단식할수록 성장호르몬이 더 많이 나옵니다. Fasted는 단식 시간을 정확하게 재서, 지금 성장호르몬이 올라가는 구간의 어디쯤에 있는지 보여 줍니다. 16:8, 18:6, 20:4, 1일 1식(OMAD) 등 Fasted가 제공하는 여러 프로토콜 중에서 생활과 훈련에 맞는 길이를 골라 시험해 볼 수 있습니다.
자주 묻는 질문
성장호르몬을 올리려면 얼마나 단식해야 하나요?
성장호르몬은 인슐린이 떨어지는 단식 12~16시간 사이부터 올라가기 시작합니다. 단식 단계 표는 그 시각을 단식의 다른 이정표와 함께 표시해 줍니다. 24시간 근처에서 상승이 뚜렷해지고 48~72시간까지 계속 올라갑니다. 보통의 16:8 단식만으로도 계속 먹을 때에 비하면 의미 있는 성장호르몬 상승이 생깁니다.
여성도 단식으로 성장호르몬이 올라가나요?
그렇습니다. 다만 크기는 다를 수 있습니다. 여성은 남성과 성장호르몬을 만드는 방식이 달라서, 파동이 더 자주 오지만 크기는 작습니다. 단식은 남녀 모두에게서 성장호르몬을 자극합니다. 다만 여성은 전체 섭취 에너지와 월경 주기의 규칙성에 주의를 기울이는 편이 좋고, 이에 대해서는 호르몬 가이드에서 다룹니다.
단식으로 나온 성장호르몬이 근육을 키워 주나요?
단식 중 성장호르몬의 주된 역할은 이미 있는 근육을 지키는 것이지 새 근육을 만드는 것이 아닙니다. 근육을 새로 키우려면 칼로리 잉여와 근력 운동 자극이 필요합니다. 다만 지방이 빠지는 동안 제지방량을 지켜 주기 때문에, 단식으로 올라간 성장호르몬은 길게 보면 더 나은 체성분으로 이어집니다. 근육을 잃지 않고 지방을 줄이는 것입니다.
성장호르몬 보충제가 단식만큼 효과가 있나요?
약국이나 인터넷에서 파는 "성장호르몬 부스터"는 대체로 효과가 없습니다. 처방용 성장호르몬 주사는 실제로 혈중 성장호르몬을 올리지만 위험이 크고 처방 없이 쓰는 것은 불법입니다. 단식은 생리적으로 적절한 파동 형태의 성장호르몬 분비를 자연스럽게 만들어 내고 부작용이 없습니다.
단백질로 단식을 끝내면 성장호르몬이 곧바로 억제되나요?
그렇습니다. 먹으면, 특히 단백질과 탄수화물을 먹으면 인슐린이 올라가면서 성장호르몬이 내려갑니다. 정상이고 예상되는 일입니다. 단식 중의 성장호르몬 급증은 이미 자기 일을 마쳤습니다. 지방을 꺼내 쓰고 근육을 지킨 것입니다. 먹기 시작하면 몸은 영양을 받아들이는 동화 상태로 넘어갑니다. 두 단계 모두 필요합니다.
다음 읽을 글
이 글은 정보 제공을 목적으로 하며 의학적 조언이 아닙니다. 기존 질환이 있거나 약을 복용하고 있다면, 단식을 시작하기 전에 반드시 의료 전문가와 상담하세요.