1. 개요
따라잡기 성장(Catch up growth, Compensatory growth)는 영양실조나 스트레스 등과 같은 외부 요인에 의해 생물의 성장이 방해됐다가 그런 방해 요인이 없어지고 나서 폭발적으로 다시 성장하는 걸 의미한다.‘생물’이라고 지칭했으니 말 하는데, 인간을 포함한 포유류, 조류 전체와 어패류 일부, 파충류, 심지어 곤충과 식물에서도 적용이 된다.
2. 역사
1911년, 유기화학자, 발달생물학자면서 동시에 의사인 한스 아론이 ‘영양실조 이후의 성장 양상’에 대한 최초 연구[출처1]를 시작으로 해당 성장 유형이 탄생하였는데 한스의 경우 개를 대상으로 실험을 했는데 A 집단 개에겐 정상적으로 먹이를 주었고, B 집단 개에겐 먹이를 매우 적게 주고 결과를 관찰하였는데, A 집단은 어느 개와 다를 게 없는 정상적인 체격과 체중과 영양상태로 성장한 반면, B 집단은 심한 성장 둔화, 체중 미달, 극심한 영양실조를 앓고 있었다.여기서 A 집단의 개는 성장이 완전히 끝났고, B 집단도 그렇게 보였지만 B집단에 영양성분을 다시 충분히 공급하자 폭발적인 성장과 압도적인 체중 증가의 양상을 띄고 A 집단에 거의 근접한 수준으로 성장했다고 한다. 그것이 정상적으로 먹이를 준 개의 최종 몸무게에 도달하지는 못했지만, 여전히 빠르게 살이 찔 수 있는 능력을 가지고 있다는 것을 발견했다.
3. 메커니즘
위 개요 문단에서 상술 했듯 성장에 방해되는 외부의 방해 요인들에 의해 생물의 성장이 방해 됐다가 외부 방해 요인이 사라졌을 때 일어난다.가장 대표적인 방해요인은 극심한 영양실조, 극심한 스트레스이다. 사실 이 이론이 적용 되기 위해선 정말 hyperbolic 될 정도로 극심해야 한다.
따라잡기 성장이 일어나는 건 일종의 ‘보상 체계’와 같은 것인데 외부 요인이 사라졌으니 그에 따른 보상으로 성장을 시켜주는 것이다. 이를 ‘보상성장(compensatory growth)’이라고도 하는데, 보상성장에 대한 정확한 개념이나 상호작용은 잘 알려져 있지 않지만, 일부 동물에서 내분비계(ex: 성장호르몬 분비를 담당하는 뇌하수체)가 조직에서 신진대사와 영양성분 분리[2] 에 관여한다는 것은 분명하단 것이다.
우선 영양성분 섭취 결핍으로 인해 극심한 영양실조가 일어났을 경우만을 대표적으로 설명하자면, 가장 먼저 우리 몸은 체내 성장이 가능한 모든 부위의 성장을 일시 정지 시킨다. 그렇게 되면 키는 물론이거니와 어깨, 뇌 등의 성장이 일어나지 않게 된다.
그 다음 기초대사량의 감소를 일으킨다. 전체 단위 기초대사량 중에서 가장 크게 열량 소모를 하는 부위를 감소 시키는데, 체내에서 가장 에너지를 많이 소모하는 것은 장기, 그 중에서 뇌인데 뇌 질량을 감소 시키고 에너지 충당을 하기 위해 뇌 내부에 있는 뉴런들을 구성하는 신경 세포들이 세포자살을 일으켜 오토파지 상태로 유도해 에너지를 충당한다.
그런데도 불구하고 영양실조가 계속 유지가 되면 뇌 다음으로 열량 소모가 큰 간도 세포자살을 일으켜 에너지를 충당하고 심장 -> 소장 -> 폐 -> 대장 순으로 질량이 감소한다. 그러다가 근육의 질량과 부피를 감소 시킨다.
그런데 위 사항은 따라잡기 성장과 논외로 지능 감소는 물론이거니와 그에 따른 정상적인 사고 활동과 기억, 언어능력 상실 등으로 이어질 수 있는 것인데 그런데도 계속 영양실조 상태가 유지가 된다면 그땐 그냥 죽는 것이다.
뼈는 감소 시킬 수 없냐고 생각할 수 있는데 뼈는 골격계에 속해 있어서 한 번 성장하면 길이는 유지 된다. (단, 골밀도 같은 피질골은 장담 못 한다.)
그 후, 영양 보충(재섭취) 단계에서 영양성분이 다시 원활하게 공급이 되면, 기초 대사 대신에 더 많은 식이 단백질과 에너지가 조직 성장에 기여할 수 있게 되는데 이때 기초대사량 소모가 큰 조직부터 영양성분 공급이 일어나고 성장도 마찬가지로 일언나다. 기초대사량이 가장 큰 것은 장기 조직들이니 이들의 질량과 성장이 회복된 후 체중이 증가하고, 그 다음으로는 근육 조직, 그리고 마지막으로 지방 조직이 있다.
4. 적용되는 부위
뼈(다리 뼈, 척추뼈, 쇄골, 견갑골, 상완골, 전완골 등을 포함한 모든 뼈), 체중, 기타 성장이 가능한 모든 부분.5. 인간에게 적용된 사례
인간에게 적용된 사례는 21세기에는 거의 드물지만 한국인 기준에겐 가까울 수도 있다. 바로 북한에서 대한민국으로 탈북한 탈북민의 키 변화이다.6. 다른 뼈들과 관계
[출처1]
C. J. K. Henry; Stanley J. Ulijaszek (1996). Long-term consequences of early environment: growth, development, and the lifespan developmental perspective. Cambridge University Press. pp. 124–138. ISBN 978-0-521-47108-4. Retrieved 6 June 2011.
[2]
영양성분 흡수나 배출 등을 뜻한다.