Journal of Obesity & Metabolic Syndrome

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Korean J Obes 2015; 24(4): 179-183

Published online December 30, 2015 https://doi.org/10.7570/kjo.2015.24.4.179

Copyright © Korean Society for the Study of Obesity.

Long-term Weight Loss Maintenance

Kayoung Lee *

Department of Family Medicine, Inje University Busan Paik Hospital, Busan, Korea

Correspondence to:
Corresponding author Kayoung Lee Department of Family Medicine, Busan Paik Hospital, 75 Bokjiro, Busanjingu, Busan 47392, Korea Tel +82-51-890-6229 Fax +82-51-894-7554 E-mail fmlky@inje.ac.kr

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

It is not easy to maintain long-term weight loss even though it is the ultimate goal of obesity management. The Look AHEAD study in which 50% of participants in the intervention arm maintained a weight loss at least 5% below their initial weight after 8 years of intensive lifestyle intervention confirms a crucial role of continuous and constant application of lifestyle changes. Alteration of appetite-related hormones, energy homeostasis, nutrient metabolism, and subjective appetite are involved in biological pathways responsible for balance between energy utilization and storage following weight loss. Previous studies have shown that some appetite-related hormones and metabolites are potential predictors of weight-regain after weight loss, and specific diet pattern and physical activity could oppose weight loss regain.

Keywords: Weight loss maintenance, Weight regulating mechanism, Weight regain

2013년 국민건강영양조사 보고서에 따른 19세 이상 한국인의 비만 유병률은 남자에서 37.6%, 여자에서 27.5%였고 비만인 대상자에서 비만으로 인지하는 경우는 남자에서 78.8%, 여자에서 83.3%였다. 한편, 비만인 대상자에서 최근 1년간 본인의지로 체중감소를 시도하였다고 응답한 경우는 남자에서 59.0%, 여자에서 65.4%로 응답하여 적어도 비만인 2명 중 1명은 체중을 줄이기 위한 노력을 하고 있음을 시사하였다.1 체중감소를 위한 식사조절과 운동 같은 생활습관개선 노력을 유지하더라도 장기적으로 감소된 체중을 유지하기 어려운 것은 비만이 심리적 요소를 동반한 신경생물학적 질병임을 뒷받침해준다.2 본 종설에서는 1) 의도적 체중감소 후 장기적 체중변화, 2) 체중조절과 관련된 기전, 3) 체중감소 후 체중변화를 예측하는 요인에 대해 알아보고자 한다.

일반적으로 감량된 체중을 유지하는 것은 체중 감량 치료 혹은 본인의 노력으로 체중을 감량한 후 감량된 상태를 유지하는 것을 의미하지만 ‘감량된 체중의 성공적 유지’에 대하여 Wing 등3은 ‘초기 체중의 10% 이상을 의도적으로 감량한 후 1년 이상 이 체중을 유지하는 것’이라 정의하였다. 감량된 체중의 성공적 유지에 관한 전화설문 연구에서 최대 체중이 체질량지수 25 kg/m2 이상인 적이 있는 독일인의 17.7%와 체질량지수 27 kg/m2 이상인 적이 있는 미국인의 21%에서 최소 1년 이상 초기 체중보다 10% 이상 감량된 상태를 유지한다고 하였다.4,5

29개 연구의 메타분석 결과에서 초저열량식사 또는 저열량식사의 체계적 체중감량프로그램의 종료 후 5년이 경과하였을 때 전체 대상자에서 초기체중보다 평균 3% 이상 감량되었고, 초저열량식사를 시행한 경우 29%에서, 저열량식사를 시행한 경우인 17%에서 체중감소 후 유지를 하였으며 운동을 더 많이 한 경우에 체중감소 후 유지를 더 잘하였다.6 1년 이상 지속된 다양한 방법(초저열량식사, 식사대치치료, 운동, 식사조절과 운동, 약물치료, 상담)을 이용한 임상시험을 메타 분석 및 체계적으로 고찰한 연구에서 감량을 시작한 6개월째 체중은 초기 체중보다 평균 5-9% 감소하였고, 4년째 체중은 초기보다 3-6% 감량되었다. 체중감량 치료제(orlistat과 sibutramine)는 감소된 체중의 유지에 다소 도움이 되었으나 상담이나 운동만 개입한 경우 다른 방법에 비해 체중감소 및 유지가 덜 되었다.7 Diabetes Prevention Program의 추적연구에서 생활습관개선에 포함된 대상자의 1년째 체중감소는 평균 7 kg이었으나 10년 후에는 재증가하여 초기 체중보다 2 kg이 감소하였고, 위약 군에서는 10년 후 체중이 초기 체중보다 1 kg 감소하였다.8 8년간 제2형 당뇨병을 가진 대상자들에서 적극적 생활습관개선을 한(Action for Health in Diabetes) 연구에서는 평균 체중 감소가 초기 체중의 4.7%였고, 초기 체중의 5% 이상 감소한 경우도 대상자의 50.3%였다. 이 연구에서 적극적 생활습관개선을 위해 10-20명의 그룹을 경험이 많은 교육자(영양사, 운동전문가, 심리상담가)가 첫 6개월 동안은 매주 60-75분간 그룹미팅을 3주간 시행하였고 4주째는 20-30분간의 개별상담을 병행하였으며 7-12개월 동안엔 한달 주기로 개별상담을 하면서 2주에 1회 그룹미팅을 지속하였다. 1일 1,200-1,800 kcal의 식사섭취 교육(지방섭취를 총 섭취열량의 30% 이하, 단백질 섭취를 총 섭취열량의 15% 이상), 첫 4개월 동안 체계적인 식사계획과 식사 대용품의 무료 제공, 6개월까지 주 175분 이상의 중등도 강도의 신체활동 달성(목표가 달성된 대상자에게는 주 200분 이상), 행동일지 기록이 교육에 포함된 내용이었다. 이후 2-8년간 체중유지 기간에는 개별적인 체중목표를 설정하고 매달 개별상담을 20-30분간 하면서 전화나 전자메일로 2주 후 개별접촉을 하였고(2주 후 접촉은 5년째는 중단) 1끼니 또는 간식대신 식사대용품을 섭취하도록 제공하면서 주 200분 이상 신체활동을 유지하고 매주 1회 이상 체중을 측정하게 하여 감소된 체중을 유지하고 1년간 달성한 신체활동을 지속하도록 도왔다. 아울러 매달 그룹미팅을 하면서 체중, 식사, 신체활동기록을 돌아보면서 생활습관 개선을 위한 프로그램에 참여시켰고 인지적 행동치료, 문제해결 기법, 동기부여 상담기법, 문화적 배경을 고려한 상담기법을 활용하였다.9

체중조절에 관여하는 요인은 크게 항상성 과정(homeostatic process), 환경적 요인, 행동적 요인으로 구분할 수 있다.2 항상성 과정은 음식 섭취, 에너지 균형, 체중에 관여하는 신호를 시상하부의 궁형핵, 뇌줄기 꼬리, 일부 대뇌피질 및 변연계를 포함한 중추에서 통합하는 과정과 시상하부의 식욕조절에 관여하는 신경펩티드와 호르몬의 조절과정, 에너지 항상성을 위해 단기간의 음식 섭취 또는 장기간의 에너지 균형에 필요한 정보를 시상하부에서 말초로 전달하는 과정, 뇌와 말초기관(소화기관, 췌장, 간, 근육, 지방조직) 간의 피드백 고리 등을 포함한다. 시상하부에서는 음식에 대한 기호와 관련된 피질변연계의 쾌락적 보상에 관련된 경로가 통합되며 도파민, 아편유사체, 대마초제재가 관여하는 쾌락적 보상경로는 포만상태이고 에너지가 충족된 상태임에도 때로는 항상성 조절 체계보다 우선시되어 과잉의 에너지를 섭취하게 한다. 따라서 음식 섭취에 대한 항상성 조절능력은 쾌락적 경로를 활성화 시키는 환경의 변화에 대응하기에 미흡할 수 있다.2 비만을 유도하는 환경(obesogenic environment)은 쾌락적 경로의 활성화를 유도하는 중요한 요인이다. 에너지밀도가 높은 식품의 마케팅 증가, 고 에너지 식품에 대한 용이한 접근, 1인분에 해당하는 음식 용량의 증가, 스트레스성 섭식 증가 및 신체활동의 감소와 같은 전형적 요인 외에도 감염, 후성적(epigenetic) 요인, 산모의 나이 증가, 수면부족, 비만한 사람들에서 높은 생식력, 선택교배, 내분비 교란물질, 약물에 의한 의인성, 환경의 온도변이 감소, 자궁내 환경 등이 비만을 유도하는 환경적 요인에 포함된다.2,10

행동적 요인은 비만치료의 핵심적 요소이다. National Weight Control Registry 등록자 중 1년 이상 13.6 kg 이상의 감소된 체중을 유지한 대상자들에서 여가시간의 신체활동의 감소, 자가 체중측정 빈도의 감소, 식사제한의 감소와 지방 섭취 증가 및 탈억제(disinhibition)의 증가가 10년간의 체중증가와 관련이 있었다.11 행동변화를 하려는 동기를 형성하기 위해 자기효능감(self-efficacy)이 중요하다. 메타 분석결과 ‘행동에 대한 계획수립’ ‘시간 관리’ ‘행동의 결과에 대한 신속한 자기 모니터링’ ‘사회적 지지/사회적 변화의 계획’ 같은 행동변화기술이 자기효능감 증진 또는 신체활동의 긍정적 변화와 관련이 있었다.12 자신의 이상적 이미지와 현재의 이미지 간의 차이에 대한 불일치(concept of discrepancy), 자기 조절 또한 행동변화의 실천에 중요한 행동적 요인이다.2

과체중 또는 비만한 대상자에서 중장기간 체중조절과 관련된 요인을 체계적으로 고찰한 연구에서도 일관성 있게 중장기간 체중조절에 관여된 요인은 높은 수준의 자율적 동기형성, 자기효능감/장애요소, 자기관찰 같은 조절기술, 융통성 있는 식사제한, 긍정적 자아이미지 였다.13

체중이 감소하면 에너지 항상성을 조절하기 위한 신경-호르몬 변화가 가동된다. 이들 요인에는 식욕조절 호르몬의 변화, 에너지 항상성 변화, 영양소 대사의 변화, 주관적 식욕의 변화가 포함된다. 식욕조절 호르몬의 변화(그렐린과 위억제 폴리펩티드의 증가와 렙틴, 펩티드 YY, 콜레시스토키닌, 아밀린, 인슐린, 글루카곤유사펩티드-1의 감소)에 의해 공복감이 증가하고 에너지 저장을 촉진하여 체중증가를 유도하며 이러한 효과가 체중감소에 따른 일시적 변화로 그치지 않고 지속될 수 있다.14 위장우회술 후 호르몬 변화(그렐린 감소, 글루카곤유사펩티드-1 증가 등)는 위장우회술의 체중감소에 이들 호르몬의 변화가 어느 정도 기여할 가능성을 시사한다.2

체중감소에 따른 에너지 균형의 변화는 에너지 소비의 보상적 변화, 즉 총 에너지 소비량, 안정 시 에너지 소비량, 신체활동에 의한 에너지 소비량 감소와 관련이 있다. 총 에너지 소비량의 감소는 체질량 (body mass) 감소에 따른 결과(체중감소에 따른 제지방량 감소는 식사조절에 의한 경우 감소된 체중의 14-23%이며 운동에 의해 감소 정도를 완화)15 외에도 대사적 효율성의 증가와도 관련이 있다. 감소된 체지방량과 제지방량 (fat free mass)으로 예측할 수 있는 안정 시 에너지 소비량(체중감소량 1 kg 당 15 kcal 감소)15보다 측정한 안정 시 에너지 소비량이 더 낮은 것도 감소된 체중을 유지하는 동안 지속된 대사적 적응(metabolic adaptation)의 결과이다.2,16 따라서 비만한 대상자에서 체중감소에 동반되는 제지방량의 감소 등에 의한 에너지 균형의 변화는 체중 재증가 가능성을 증가시키므로 체중감량 후 지속적인 에너지 섭취량 감소와 신체활동 증가에 의한 에너지 소비량 증가가 필요할 것이다.

영양소 대사의 변화는 체중 감소 후 인간에서 식후 지방 산화율 감소, 설치류에서 식이 지방의 산화는 줄고 당질 이용률 증가와 같은 변화로 이는 저당질 식사가 체중 재증가 예방에 도움을 주는 결과를 설명해준다.2 또한 충분한 단백질 섭취(체중 1 kg 당 1.2 g 또는 에너지 섭취량의 30%)는 안정 시 에너지 소비량 감소를 예방하는 효과가 있을 것으로 보인다.15 주관적 식욕의 변화는 시각상사척도(visual analogue scale)를 이용하여 섭취에 대한 욕구, 공복감, 전향적 식품섭취로 평가할 수 있으며 10주간의 식사절제를 통한 체중감소 연구에서 1년이 경과하였음에도 대상자의 식욕이 여전히 증가된 결과를 보였다.17 기능성 자기공명영상 촬영을 이용한 연구에서 보여준 성공적 체중감량과 음식갈망에 저항하는 수행에 관련된 신경회로의 작동18은 체중감소에 따른 음식섭취의 정서적, 인지적 조절에 관련된 뇌 영역에서 신경활동 변화가 발생함을 시사하였다.2

의도적 체중감소 후 체중 재증가와 식욕조절 호르몬인 렙틴, 그렐린, 인슐린이 관련 있는지를 평가한 연구들은 일관성이 없는 결과를 보였다.15,19-21 렙틴에 관한 연구 중 2개의 연구에서 렙틴의 감소량이 클수록 체중 재증가가 많았으나 3개의 연구에서는 렙틴의 감소량이 적을수록 체중 재증가가 많은 상반된 결과를 보였고, 4개의 연구에서는 렙틴 감소량과 체중 재증가 간에 관련성이 없었다. 그렐린의 경우 체중감소에 따른 그렐린의 증가와 체중 재증가 간에 관련이 없었던 결과도 있지만 12개월간 추적한 연구에서 초기의 높은 혈중 그렐린 치가 많은 체중감량과 관련이 있었다. 인슐린의 경우도 인슐린 저항의 개선은 많은 체중 재증가와 관련이 있다는 결과와 반대로 체중의 적은 재증가와 관련이 있다는 결과 및 관련이 없다는 결과가 혼재한다.15 최근의 연구에서 렙틴과 그렐린을 병합하여 초기와 체중감소 후 렙틴/그렐린 비가 체중 재증가군에서 유지군에 비해 더 높았다는 결과20와 Roux-en-Y gastric bypass 수술 전 측정한 렙틴, 그렐린, 인슐린이 6년 후 체중감소나 체중 재증가를 예측하지 않는다는 결과가 혼재한다.21

최근에 앤지오텐신전환효소(angiotensin I converting enzyme, ACE), 레티놀결합단백질 4 (retinol-binding protein 4, RBP4), 총 테스토스테론, 성호르몬 결합 글로블린(sex hormone-binding globulin, SHBG), matrix metallopeptidase 9 (MMP9), 인슐린양 성장인자결합단백질 1 (insulin-like growth factor binding protein 1, IGFBP1), 프로게스테론, 식욕관련 유전자의 메틸화 수준이 체중 재증가 예측요인으로 알려졌다.15 ACE는 뇌의 식욕조절작용 및 지방조직의 성장조절에 관여하는 것으로 보이며22 RBP4는 지방대사와 지방조직형성에 관여하는 유전자의 전사를 조절하는 peroxisome proliferator-activated receptor와 협업하고 총 테스토스테론과 성호르몬 결합 글로블린은 간에서 지방합성 감소와 지방조직에서 지방의 활발한 이동을 반영할 수 있다고 알려졌다.23 MMP9은 지방조직의 확장이나 재구성에 관여한다고 알려졌다.24 ACE의 변화 증가, 남자에서 체중감소 전 RBP 4의 높은 수치, 남자에서 체중감소 전 총 테스토스테론과 SHBG의 낮은 수치, 여자에서 체중감소 전 MMP9의 높은 수치, IGFBP1의 체중감소 전 낮은 수치와 체중감소에 따른 큰 변화량, 여자에서 프로게스테론의 체중감소에 따른 적은 변화량은 더 많은 체중 재증가를 예측하였다.15 비만한 남자의 백혈구에서 pro-opiomelanocortin (POMC) promotor 의 높은 메틸화와 neuropeptide Y (NPY)의 낮은 메틸화는 체중 재증가를 예측하여 백혈구의 식욕조절 유전자의 후성적 표지자 (epigenetic marker)가 체중 증가의 지표가 될 가능성을 시사하였다.25

식사의 에너지 밀도, 하루 식사의 에너지 배분, 식사에 포함된 단백질 함량과 당 지수, 체중감소에 이용된 식사치료, 운동 양상이 감소된 체중의 장기적 유지와 관련이 있다.15 식사의 에너지 밀도를 낮추면 체중감소 후 포만감에 관련된 그렐린의 증가 및 펩티드 YY의 감소를 완화하는 효과가 있다.26 하루에 섭취하는 에너지의 분배를 저녁식사보다 아침식사에 더 많이 하는 것이 체중감소 및 감량된 체중의 유지에 더 효과적이었다. 이것은 식후 그렐린 반응과 공복감을 완화하는 효과가 있어 전체적 식사 순응도 유지에 긍정적으로 작용하여 체중감소에 도움을 주기 때문일 것이다.27 단백질 섭취량을 늘리고 당 지수를 낮추는 식사는 감소된 체중의 유지뿐 아니라 체중이 감소하는 기간의 연장에 도움이 되었다. 이러한 결과는 안정 시 에너지 소비율의 보전과 타 대 영양소에 비해 단백질의 높은 포만감 효과로 설명할 수 있다.28 체중감량에 적용된 초저열량식사와 저열량식사를 직접 비교한 임상시험 연구에 대한 메타 분석 결과 장기적으로 두 식사에 의한 감량효과는 비슷하였다(각각 6.3±3.2% vs 5.0±4.0%).29 운동의 지속시간 또는 주당 에너지 소비량이 체중감소 후 유지와 관련이 있으며30 이것은 체중감소 후 에너지 요구량이 주는 생리적 변화상태를 신체활동으로 에너지 소비량을 증가시켜 에너지 균형을 유지하고 운동의 식욕 조절 효과에 의한 기전으로 설명된다. 그 외에도 운동의 식사의 포만감 효율을 증가시키는 효과, 중추의 식욕조절센터에 작용하여 음식 자극에 대한 신경학적 반응을 줄이는 효과도 관여할 것이다.15

체중감소 후 장기적으로 감소한 체중을 유지하려면 체중감소를 위한 행동변화가 지속적으로 유지되어야 한다. 체중감소 후 감소된 체중을 잘 유지하는 경우 이후에도 장기적으로 감소된 체중을 잘 유지할 가능성이 높다고 알려졌다.15,31 이러한 결과는 체중감소 직후 발생하는 에너지 항상성 기전과 같은 생리적 변화를 극복하면 이후에 감소된 체중을 유지하기가 덜 힘들 가능성을 시사한다. 그러나 여러 연구결과에도 불구하고 효과적인 장기적 체중관리는 아직도 비만관리의 난제이다. 따라서 체중감소 후 장기적으로 감소된 체중을 성공적으로 유지하기 위한 구체적 식사방법 및 신체활동 양상, 체중의 장기적 변화를 정확하고 신뢰할 수 있게 예측할 수 있는 지표에 대한 지속적 연구가 필요하며 향후 이 결과를 임상에서 활용한다면 보다 개별화된 체중관리를 할 수 있을 것이다.

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