운동이 켜는 동화 신호  

엑서카인의 과학

광화문경희한의원 원장 홍현준 한의사  |  체질성 마름 × 동화작용 시리즈

 

열심히 운동하고 충분히 먹어도 근육이 붙지 않는다는 호소는 체중 미달 성인의 상당수가 경험하는 현실입니다. '아무리 해도 안 돼요, 저는 원래 이런 체질인가요?'라는 물음 뒤에는 동화 저항이라는 구체적인 생리 기전이 자리합니다. 한의학에서는 이를 정기(精氣) 부족, 즉 몸을 채우고 구성하는 기본 에너지가 결핍된 상태로 해석하며, 단순 소식(小食)과 달리 보법(補法)과 기능 회복이 핵심 방향입니다. 이 칼럼은 운동이 분비하는 동화 신호인 엑서카인의 기전과, 동화 저항 체질에서 이를 극복하는 접근을 함께 정리합니다.

 

핵심요약

① 이리신(Irisin) — HIIT에서 가장 강하게 분비되어 근섬유 재생과 근비대를 직접 촉진합니다  ( Colaianni G, et al., Irisin is a pro-myogenic factor that induces skeletal muscle hypertrophy and rescues denervation-induced atrophy, 2017 )
 

② IL-6(운동성) — 운동 중 기저치 대비 최대 100배 상승하여 간에서 성장인자 분비를 유도합니다  ( Zunner BEM, et al., Myokines and Resistance Training: A Narrative Review, 2022 )
 

③ 운동 유래 IGF-1 — 근단백 합성과 위성세포 활성화를 촉진하며, 녹용 성분과 동일한 경로로 작용합니다  ( Iglesias P, Muscle in Endocrinology: From Skeletal Muscle Hormone Regulation to Myokine Secretion, 2025 )
 

④ 체질성 마름의 동화 저항 — 충분한 열량 섭취에도 근육량이 늘지 않는 독립적 의학 상태입니다  ( Ling Y, et al., Resistance to lean mass gain in constitutional thinness in free-living conditions, 2020 )
 

⑤ 발효건생방 + 저항운동 — 외인성(녹용)·내인성(엑서카인) 동화 신호를 동시 자극하는 이중 전략입니다  ( Iglesias P, Muscle in Endocrinology: From Skeletal Muscle Hormone Regulation to Myokine Secretion, 2025 )
 

 

1. 엑서카인이란 무엇인가 — 운동이 켜는 내분비 신호

엑서카인(Exerkine)이란 운동 중 근육·지방·간 등에서 혈액으로 분비되는 생리활성 신호물질의 총칭이며, 그중 근육에서 분비되는 것을 마이오카인(Myokine)이라 합니다. 이 물질들은 근합성·지방분해·인슐린 감수성을 직접 조절하는 내분비 신호로, 최신 연구는 근육을 단순 운동 기관이 아닌 내분비 기관으로 재정의하고 있습니다.

 

운동이 단순한 칼로리 소모 행위라는 인식은 현대 내분비학의 관점에서 불완전합니다. 근육은 수축 자극에 반응해 다양한 생리활성 펩타이드·사이토카인·대사산물을 혈류로 방출하며, 이를 통칭해 엑서카인(Exerkine)이라 합니다. 근육(Skeletal muscle) 유래를 특정해 마이오카인(Myokine)이라 부르며, 지방 유래는 아디포카인, 간 유래는 헤파토카인으로 구분됩니다 ( Iglesias P, Muscle in Endocrinology: From Skeletal Muscle Hormone Regulation to Myokine Secretion, 2025 )
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마이오카인은 2003년 Pedersen이 처음 개념화했으며, 이후 600종 이상의 단백질이 근수축 시 분비됨이 확인됐습니다. 이들은 자가분비(autocrine)·주변분비(paracrine)·내분비(endocrine) 방식으로 작용해 근비대·지방분해·인슐린 감수성·신경보호·항염증 등 전신 기능을 조절합니다 ( Zunner BEM, et al., Myokines and Resistance Training: A Narrative Review, 2022 )
. 특히 Akt/mTOR/p70S6K 축의 동화 경로 활성화, 위성세포(satellite cell) 증식, 미오제닌(Myogenin) 발현 증가 등이 근육 재생과 성장에 직결됩니다.

임상적으로 중요한 것은 마이오카인 분비 능력이 기저 근육량에 종속된다는 점입니다. 근육량이 적을수록 동일 강도의 운동에서 분비되는 동화 마이오카인의 절대량이 줄어들어, 운동 자극이 실질적인 근합성으로 전환되는 효율이 저하됩니다. 이 기전이 체질성 마름(Constitutional Thinness) 환자에서 동화 저항이 심화되는 생리학적 토대입니다.

① 엑서카인은 운동 중 근육·지방·간 등에서 분비되는 생리활성 신호물질입니다

② 마이오카인은 그중 근육(Myo)에서 분비되는 것을 가리키는 이름입니다

③ 최신 연구는 근육을 에너지 소비 기관이 아닌 내분비 기관으로 재정의합니다

④ 근육량이 적을수록 엑서카인 분비 기반 자체가 줄어드는 악순환이 생깁니다

 

그림. 운동의 전신 효과 — a. 면역계·신경계·뼈·장·심폐대사 조직(심혈관계·지방조직·내분비계·간·골격근) 등 다양한 기관이 엑서카인을 분비하는 동시에 엑서카인의 영향을 받습니다. b. 운동은 심혈관질환·인지 저하·비만·암·제2형 당뇨로부터 보호하고, 건강수명·장수·회복력을 증진합니다.
( Chow LS, et al., Nat Rev Endocrinol, 2022 )

 

 

2. 이리신(Irisin) — 운동이 분비하는 근비대 신호

엑서카인 중 근비대와 가장 직접적인 연관이 밝혀진 물질이 이리신(Irisin, FNDC5 단백질의 분절)입니다. 이리신은 PGC-1α 활성화에 의해 FNDC5가 단백질분해효소에 의해 절단·분비되는 과정으로 생성되며, 운동 강도와 양에 비례해 상승합니다 ( Colaianni G, et al., Irisin is a pro-myogenic factor that induces skeletal muscle hypertrophy and rescues denervation-induced atrophy, 2017 )
. 2024년 메타분석에 따르면 HIIT 조건에서 이리신 반응이 SMD=1.229로 가장 높고, 저항운동이 SMD=0.611, 복합운동이 SMD=0.509 순이었습니다 ( Torabi S, et al., Differences in the Impact of Various Types of Exercise on Irisin Levels: Systematic Review and Meta-Analysis, 2024 )
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이리신의 근합성 기전은 Akt/mTOR/p70S6K 경로를 통한 근단백 합성 촉진, 근육 위성세포 증식과 분화 촉진, 마이오스타틴(Myostatin) 억제를 포함합니다 ( Colaianni G, et al., Irisin is a pro-myogenic factor that induces skeletal muscle hypertrophy and rescues denervation-induced atrophy, 2017 )
. 동물 실험에서 이리신 투여는 근비대를 유도했고, 좌골신경 차단 후 근위축 모델에서도 근손실을 유의미하게 억제했습니다. 인체 연구에서도 혈중 이리신이 높을수록 근육량과 근력이 더 높다는 상관관계가 일관되게 보고됩니다.

그러나 이리신 분비 반응에는 개인차와 인구집단 차이가 존재합니다. 연령(40세 이상), 성별(여성), 체성분(비만) 등에서 이리신 상승 반응이 유의미하게 감소하며 ( Torabi S, et al., Differences in the Impact of Various Types of Exercise on Irisin Levels: Systematic Review and Meta-Analysis, 2024 )
, 기저 근육량이 낮은 체질성 마름 환자에서도 동일한 운동 자극에 대한 이리신 반응이 제한될 수 있습니다. 이는 단순 운동 처방만으로 동화 저항을 극복하기 어려운 임상적 근거를 제공합니다.

① HIIT는 저항운동보다 이리신 분비량이 더 높습니다 (SMD=1.229 vs 0.611)

② 이리신은 근섬유 재생에 관여하는 위성세포를 활성화합니다

③ 이리신은 근육 성장을 직접 촉진하는 합성 신호 경로를 켭니다

④ 40세 이상·여성·비만군에서는 이리신 분비 반응이 감소합니다

 

3. IL-6와 IGF-1 — 운동 후 동화작용의 두 번째 파도

운동성 IL-6(Interleukin-6)은 염증성 IL-6과 분자 수준에서 동일하나, 분비 맥락과 수용체 신호 경로가 다릅니다. 안정 시 혈중 IL-6는 pg/mL 수준이지만, 고강도 운동 시 근육에서 분비되는 IL-6는 최대 100배 상승하며 ( Zunner BEM, et al., Myokines and Resistance Training: A Narrative Review, 2022 )
, 이는 STAT3 경로가 아닌 PI3K-Akt-mTOR 경로를 통한 동화 신호로 작동합니다. 운동성 IL-6는 간에서의 IGF-1 생산을 자극하고, 전신 인슐린 감수성을 개선하는 역할을 합니다.

운동 유래 IGF-1(Insulin-like Growth Factor-1)은 근단백 합성의 핵심 조절인자입니다. IGF-1은 Akt의 인산화를 통해 mTORC1을 활성화하며, 이를 통해 p70S6K 인산화 → 리보솜 단백질 S6 활성화 → 번역 개시 인자(eIF4E) 조절의 경로로 근육 단백 합성을 촉진합니다 ( Iglesias P, Muscle in Endocrinology: From Skeletal Muscle Hormone Regulation to Myokine Secretion, 2025 )
. 동시에 FOXO 전사인자를 불활성화해 단백질 분해(Ubiquitin-Proteasome System 활성화)를 억제하는 항이화 작용도 수행합니다.

주목해야 할 점은 녹용의 주요 활성 성분이 IGF-1과 유사한 성장인자 활성을 보인다는 연구 보고입니다 ( Iglesias P, Muscle in Endocrinology: From Skeletal Muscle Hormone Regulation to Myokine Secretion, 2025 )
. 즉, 저항운동이 내인성으로 유도하는 IGF-1 경로와 녹용이 외인성으로 공급하는 성장인자 활성이 같은 Akt/mTOR/p70S6K 축을 동시에 자극하는 구조를 형성합니다. 이는 발효건생방과 저항운동 병행이 단순 가산이 아닌 이중 자극(dual anabolic stimulation) 전략으로 기능할 수 있는 이론적 근거입니다.

① 운동 중 IL-6는 기저치 대비 최대 100배까지 상승하는 강력한 동화 신호입니다

② 운동 유래 IGF-1은 근단백 합성과 위성세포 활성화를 직접 촉진합니다

③ 녹용 성분과 운동 유래 IGF-1은 동일한 근합성 경로를 활성화합니다

④ 운동은 근육 성장을 억제하는 인자를 줄이는 방향으로도 동시에 작용합니다

 

4. 체질성 마름과 동화 저항 — 왜 열심히 먹고 운동해도 안 되는가

체질성 마름(Constitutional Thinness, CT)은 BMI <17.5에도 무월경·전해질 이상 등 기아 합병증이 없고, 신경성 식욕부진증(AN)과 구별되는 독립적인 신체 상태입니다. Ling 등의 연구에 따르면 CT 여성은 자유 생활 조건에서 제지방량(LBM) 증가율이 정상 체중군에 비해 유의미하게 저하되었으며, 단순 열량 부족이 아닌 동화 반응 자체의 결함(anabolic defect)으로 해석됐습니다 ( Ling Y, et al., Resistance to lean mass gain in constitutional thinness in free-living conditions, 2020 )
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CT에서 동화 저항(anabolic resistance)의 기전은 복합적입니다. 근육 내 mTORC1 활성 반응의 감소, 인슐린 신호의 하방 조절(downstream downregulation), IGF-1에 대한 수용체 민감도 저하가 복합적으로 작용하는 것으로 알려져 있습니다. 결과적으로 동일한 단백질 섭취와 운동 자극에도 근단백 합성 반응이 정상군보다 낮고, 분해-합성 균형이 합성 쪽으로 기울지 않는 상태가 지속됩니다.

더 나아가 근육량 자체가 적기 때문에 엑서카인 분비 기반도 동시에 취약해지는 자기강화 악순환(self-reinforcing negative cycle)이 형성됩니다. 운동 → 엑서카인 분비 감소 → 동화 신호 미달 → 근합성 효율 저하 → 근육량 유지 실패 → 다음 운동의 엑서카인 분비 기반 더 낮아짐의 순환이 반복됩니다. 임상적으로 단순 칼로리 과부하나 운동량 증가만으로 이 악순환을 탈출하기 어렵고, 동화 저항 기전 자체에 개입하는 치료적 접근이 필요한 이유입니다.

① 체질성 마름은 단순 소식(小食)이나 과도한 대사가 아닌 독립적인 의학 상태입니다

② 충분한 열량 섭취에도 근육량이 증가하지 않는 동화 저항성이 핵심 기전입니다

③ 근육량 부족 → 엑서카인 분비 감소 → 동화 신호 약화의 악순환이 반복됩니다

④ 단순 증량 시도만으로는 악순환을 끊기 어려우며, 기능 회복 접근이 함께 필요합니다

 

5. 엑서카인을 최대로 끌어올리는 운동 처방

엑서카인 분비 최적화를 위한 운동 처방은 목표하는 마이오카인 프로파일에 따라 다르게 설계됩니다. 이리신 분비 극대화를 목표로 할 때는 운동 강도(Intensity)가 결정적 변수이며, 최대 심박수 80~90% 수준의 HIIT가 SMD=1.229로 가장 효과적입니다 ( Torabi S, et al., Differences in the Impact of Various Types of Exercise on Irisin Levels: Systematic Review and Meta-Analysis, 2024 )
. 저항운동은 이리신 분비(SMD=0.611)와 함께 IL-6, 운동 유래 IGF-1 경로를 동시에 활성화하는 장점이 있습니다 ( Zunner BEM, et al., Myokines and Resistance Training: A Narrative Review, 2022 )
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근합성 엑서카인 분비와 실질적인 근비대를 동시에 도모하는 처방으로는 ① 저항운동: 1RM의 70~80% 부하, 8~12회 반복, 3~4세트, 주 3회 / ② HIIT: 운동 강도 80~90%, 20분 이내, 주 1~2회 병행이 현재까지의 연구에서 가장 효율적인 조합으로 지지됩니다[REF:1, REF:2]. 운동 후 0~30분 이내의 단백질 섭취(체중 kg당 0.3~0.4g)는 엑서카인 유도 mTOR 활성화 창(anabolic window)을 실제 근단백 합성으로 전환하는 데 필수적입니다.

체질성 마름과 동화 저항이 있는 환자에서는 과도한 운동량이 역설적으로 코르티솔 과분비와 이화 신호 강화를 유발할 수 있습니다. 따라서 초기에는 운동 빈도보다 강도·회복 균형을 우선하며, 주 2~3회 단기 고강도 자극에서 시작해 4~6주 단위로 빈도를 점진적으로 증가시키는 주기화(Periodization) 프로토콜이 안전하고 효과적입니다.

① 저항운동: 최대 근력의 70~80% 강도, 8~12회 반복, 주 3회가 기본 처방입니다

② HIIT: 주 1~2회 20분 이내로 이리신 분비를 최대화하면서 회복 부담을 줄입니다

③ 운동 후 30분 이내 단백질 섭취로 엑서카인이 열어둔 동화 창을 활용합니다

④ 체질성 마름 환자는 운동 빈도보다 강도·회복의 균형이 더 중요합니다

⑤ 저항운동과 HIIT 병행이 엑서카인 분비와 근성장 모두에 효과적입니다

 

6. 발효건생방과 저항운동의 이중 동화 자극 — 처방 속 시너지

발효건생방의 핵심 약재인 녹용은 다양한 성장인자 유사 활성 성분을 함유합니다. 연구에 따르면 녹용 추출물은 IGF-1 수용체 인산화를 촉진해 Akt/mTOR/p70S6K 경로를 활성화하며 ( Iglesias P, Muscle in Endocrinology: From Skeletal Muscle Hormone Regulation to Myokine Secretion, 2025 )
, 이는 저항운동이 유도하는 엑서카인(특히 IL-6 및 운동 유래 IGF-1)의 동화 신호 경로와 분자 수준에서 수렴합니다. 즉, 외인성(녹용) 동화 자극과 내인성(엑서카인) 동화 자극이 동일한 세포 내 신호전달 축을 이중으로 활성화하는 구조입니다.

발효 공정의 의미는 생체이용률(Bioavailability) 측면에서 중요합니다. 발효 과정에서 고분자 단백 복합체가 저분자로 분해되고, 유기산 생성에 의한 흡수 촉진, 불필요한 성분 제거가 이루어집니다. 체질성 마름 환자는 대개 위장관 운동성 저하, 소화효소 분비 불충분, 장내미생물 구성 변화 등으로 흡수 효율이 낮은 상태인 경우가 많아, 발효를 통한 흡수율 개선이 임상적 반응에 실질적 차이를 만들 수 있습니다.

한의학적 관점에서 발효건생방은 정기(精氣) 보강, 신양(腎陽) 활성화, 기혈 순환 개선의 목적으로 활용됩니다. 현대의학적으로는 미토콘드리아 기능 회복, 세포 에너지 기반(ATP 생산 효율) 강화로 해석할 수 있으며, 이 기반이 갖추어질 때 운동 자극에 대한 엑서카인 분비 반응이 더 충분하게 이루어질 수 있습니다. 결국 발효건생방 + 저항운동의 병행은 동화 저항을 이중 경로에서 동시에 공략하는 치료 전략입니다.

① 발효건생방의 녹용 성분은 운동 유래 IGF-1과 동일한 근합성 경로를 활성화합니다

② 발효 과정은 흡수율을 높여 소화 흡수가 약한 체질에서 실질적 효과 차이를 만듭니다

③ 발효건생방의 에너지 기반 재건은 운동 시 엑서카인 분비 조건을 향상시킵니다

④ 외인성(녹용) + 내인성(엑서카인) 동화 신호의 동시 자극이 핵심 치료 전략입니다

 

자주 묻는 질문 (FAQ)

Q. 열심히 운동하는데 근육이 잘 안 붙어요, 제가 뭘 잘못하고 있는 건가요?

A. 운동 방법 자체의 문제가 아닐 수 있습니다. 근육이 동화 신호에 충분히 반응하지 않는 동화 저항 상태이거나, 근육량 부족으로 운동 시 분비되는 엑서카인 절대량이 적은 경우에 해당할 수 있습니다. 운동 강도·빈도 조정과 함께 체질적 기반을 보강하는 접근이 필요한지 확인해 보시는 것이 좋습니다.

Q. 마이오카인을 늘리려면 유산소 운동이 낫나요, 근력 운동이 낫나요?

A. 목적에 따라 다릅니다. 이리신 분비량은 HIIT(고강도 인터벌)에서 가장 높게 나타나지만, 지속적인 근비대와 근력 향상에는 저항운동이 더 효과적입니다. 가장 좋은 방법은 저항운동(주 3회)과 HIIT(주 1~2회)를 병행해 두 가지 엑서카인 분비 경로를 모두 자극하는 것입니다.

Q. 체질적으로 마른 편이라 운동을 아무리 해도 소용없다는 말을 들었어요, 한의원에서는 어떻게 보나요?

A. 체질성 마름은 동화 저항이라는 기전이 관여하는 독립적인 의학 상태입니다. 한의학에서는 정기(精氣) 부족으로 해석하며, 단순히 더 많이 먹고 운동하는 것이 아니라 동화 저항 자체를 해소하는 보법(補法) 처방을 먼저 적용합니다. 발효건생방 등 기력 기반을 회복하는 처방과 운동을 병행해 이중으로 접근하는 것이 한의학적 치료 방향입니다.

Q. 발효건생방을 복용하면서 운동을 병행하면 실제로 근육이 더 잘 붙나요?

A. 발효건생방의 녹용 성분은 저항운동이 유도하는 것과 동일한 근합성 경로를 활성화합니다. 두 접근이 같은 방향으로 작동하기 때문에 단순 합산 이상의 시너지를 기대할 수 있습니다. 특히 소화 흡수가 약한 체질에서는 발효를 통해 흡수율을 높인 처방이 운동 효과를 실제로 받아들일 수 있는 기반을 만드는 역할을 합니다.

 

핵심 정리

① 엑서카인은 운동 시 근육에서 분비되는 내분비 신호물질로, 근합성·지방분해·인슐린 감수성을 직접 조절합니다

② 이리신은 HIIT에서 가장 높게 분비되며, 근섬유 재생과 근비대를 직접 촉진합니다

③ 체질성 마름은 동화 저항성과 엑서카인 분비 기반 부족이 중첩된 악순환 상태입니다

④ 저항운동 주 3회(70~80% 강도)와 HIIT 주 1~2회 병행이 엑서카인 최대화 처방입니다

⑤ 발효건생방의 녹용은 운동 유래 IGF-1과 동일한 경로를 활성화하는 외인성 동화 보강입니다

⑥ 발효 과정은 흡수율을 높여 소화 흡수가 약한 체질에서 실질적 차이를 만들어냅니다

 

Key Summary (English)

① Exerkines are bioactive molecules secreted during exercise that directly regulate anabolic signaling, fat metabolism, and insulin sensitivity

② Irisin, released most strongly during HIIT (SMD=1.229), directly promotes skeletal muscle hypertrophy and satellite cell activation

③ Constitutional thinness involves anabolic resistance — muscles fail to respond normally to anabolic stimuli even with adequate caloric intake

④ Combining resistance training (3x/week at 70-80% 1RM) with HIIT (1-2x/week) maximizes exerkine secretion across multiple pathways

⑤ Fermented Geongsaeng formula activates the same IGF-1-mediated anabolic pathway as exercise-induced myokines

⑥ Fermentation enhances bioavailability, making the formula practically more effective for those with impaired gastrointestinal absorption

 

참고문헌

Zunner BEM et al. Myokines and Resistance Training: A Narrative Review. Int J Mol Sci. 2022. DOI: 10.3390/ijms23073501

Torabi S et al. Differences in the Impact of Various Types of Exercise on Irisin Levels: Systematic Review and Meta-Analysis. Int J Prev Med. 2024. DOI: 10.4103/ijpvm.ijpvm_76_23

Iglesias P. Muscle in Endocrinology: From Skeletal Muscle Hormone Regulation to Myokine Secretion. J Clin Med. 2025. DOI: 10.3390/jcm14134490

Colaianni G et al. Irisin is a pro-myogenic factor that induces skeletal muscle hypertrophy and rescues denervation-induced atrophy. Nat Commun. 2017. DOI: 10.1038/s41467-017-01136-9

Ling Y et al. Resistance to lean mass gain in constitutional thinness in free-living conditions. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2020. DOI: 10.1002/jcsm.12572

Chow LS et al. Exerkines in health, resilience and disease. Nat Rev Endocrinol. 2022. DOI: 10.1038/s41574-022-00641-2

 

감사합니다. 광화문경희한의원 원장 홍현준이 직접 정리했습니다.

 

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광화문경희한의원 연재 칼럼

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