호흡으로 알 수 있는 식단의 정체, 호흡지수(RQ)의 의미

사람의 호흡은 단순히 산소를 들이마시고 이산화탄소를 내뿜는 과정처럼 보입니다.
그러나 이 호흡 속에는 우리가 무엇을 먹고 있는지에 대한 정보가 숨어 있습니다.
즉, 음식 선택이 몸속 연료 사용 방식뿐 아니라 호흡의 화학적 패턴까지 바꾼다는 의미입니다.

이러한 사실은 호흡률, 즉 호흡지수(Respiratory Quotient, RQ)라는 지표를 통해 설명할 수 있습니다.

호흡지수(RQ)란 무엇인가요?

호흡지수는 다음과 같은 비율로 정의됩니다.

RQ = 배출된 이산화탄소(CO₂) ÷ 소비된 산소(O₂)

이 값은 현재 우리 몸이 어떤 에너지원(기질)을 주로 사용하고 있는지를 알려주는 지표입니다.
탄수화물인지, 지방인지, 혹은 단백질인지에 따라 RQ 값은 달라집니다.

탄수화물은 비교적 효율적인 연료입니다. 대표적인 탄수화물인 포도당(glucose)은 산소와 반응해 완전히 연소됩니다.

이 과정에서 사용되는 산소의 분자 수와 생성되는 이산화탄소의 분자 수가 동일합니다.
그 결과 호흡지수는 1.0에 가깝게 나타납니다.

따라서 탄수화물 섭취 비중이 높은 식사를 할수록 RQ 값은 1에 근접하게 유지됩니다.

지방은 구조적으로 산소가 적은 분자이기 때문에 분해 과정에서 더 많은 산소가 필요합니다.
예를 들어 팔미트산(palmitic acid)과 같은 지방산은 연소 시 산소 소비량에 비해 이산화탄소 배출량이 적습니다.

이 때문에 지방 대사가 주가 되면 호흡지수는 약 0.7수준까지 내려갑니다.
즉, RQ가 낮다는 것은 현재 몸이 지방을 주요 연료로 사용하고 있다는 신호로 해석할 수 있습니다.

단백질은 탄소와 수소뿐 아니라 질소를 포함하고 있어 대사 경로가 복잡합니다.
평균적으로 단백질 위주의 에너지 사용에서는 RQ가 약 0.8정도로 간주됩니다.

이처럼 호흡지수는 우리 몸의 연료 선택 상태를 숫자로 보여주는 지표라고 할 수 있습니다.

우리 몸은 고정된 방식으로 에너지를 사용하지 않습니다.
식단 구성에 따라 연료 전략을 바꾸고, 그 변화는 호흡에서도 즉각적으로 드러납니다.

실제로 미국 국립보건원(NIH)에서 활동한 Kevin Hall박사의 대사챔버 연구에서는
식단 조성에 따라 호흡지수와 연료 사용 비율이 명확히 달라진다는 점이 반복적으로 확인되었습니다.

이처럼 RQ는 실험실 수준의 정밀한 장비에서뿐 아니라,
다이어트 연구와 대사 연구 전반에서 핵심적인 해석 도구로 활용됩니다.

칼로리를 얼마나 섭취했는지만으로는 몸의 상태를 충분히 설명할 수 없습니다.
지금 어떤 연료를 쓰고 있는지,
지방 연소가 이루어지고 있는지,
탄수화물 의존도가 높은 상태인지,
이 모든 정보를 호흡지수 하나로 가늠할 수 있습니다.

우리가 무엇을 먹느냐에 따라
몸속 에너지 전략이 달라지고,
그 변화가 호흡 패턴에까지 반영된다는 사실은
일상 속 면역과 대사를 이해하는 데 중요한 단서가 됩니다.

이러한 기초 개념들이 모여 다이어트 연구와 대사 논문이 만들어집니다.
따라서 관련 연구를 이해하고자 한다면, 호흡지수에 대한 이해는 필수라고 할 수 있습니다.

Hall KD et al. Energy balance and metabolic adaptation. American Journal of Clinical Nutrition
Ferrannini E. The theoretical bases of indirect calorimetry. Metabolism
McClave SA et al. Indirect calorimetry in clinical practice. Nutrition in Clinical Practice