생체시계

 

당신의 생체시계(生體時計)는 제대로 작동하고 있습니까? 지구(地球) 상의 모든 유기체(有機體)는 24시간을 주기로 회전하는 지구에 살면서 정교한 생체시계가 발달되어 왔다. 생체리듬이 교란되면 호르몬 불균형, 수면 장애, 대사증후군, 비만, 암 등이 발생할 수 있다. 이에 새해 건강관리 계획을 세울 때 우리 몸의 ‘건강 알림이’ 역할을 하는 생체시계를 점검하여 건강한 생체리듬을 유지하여야 한다.

 

현대 사회는 인간 본래의 타고난 생체리듬을 망가뜨리는 여러 요소들이 많으며, 현대인들이 생체시계와 다르게 살다 보니 질병에 취약하다. 생체시계와 어긋난 삶이 인간에게 미치는 영향은 우리가 느끼는 것보다 훨씬 심각하다. 생체시계를 교란하는 잘못된 습관들이 반복되면 삶의 질(質)이 떨어지고 질병(疾病)으로 발전되기도 한다.

 

생체시계(biological clock, biological cycle) 또는 체내시계(體內時計)란 동식물(動植物)의 다양한 생리, 대사, 행동, 노화 등의 주기적 리듬을 담당하는 기관으로, 생체리듬의 주기성을 나타내는 생체 내에 내재되어 있는 생물학적 시계를 의미한다. 즉, 생체시계는 수면, 체온, 혈압 등 생리적 변화를 비롯하여 호르몬 분비량 조절에 관련된 내분비계(內分泌系)와 면역(免疫) 관련, 순환기계, 배설(排泄) 등의 기능에도 광범위하게 영향을 미친다.

인간의 생체시계는 크게 심장 박동, 체온의 변화, 호흡, 눈 깜짝임 등 ‘하루보다 짧은 주기(ultradian rhythm)’, 밤/낮에 따른 변화 등 ‘대략 24시간 주기(circadian rhythm)’, 그리고 여성의 생리(월경주기) 등 ‘하루보다 긴 주기(infradian rhythm)’를 갖는 세 가지로 나눈다.

 

생체시계의 조절 중심은 뇌의 시신경 교차상핵(SCN: Suprachiasmatic Nuclei)에 있다. 교차상핵을 구성하는 핵심 유전자들은 자율적 조절 루프를 구성하여 24시간 리듬을 형성한다. 뇌의 시상하부(視床下部)에 있는 ‘중추’생체시계는 간, 심장 등 장기 세포의 ‘말초’시계들과 연결되어 있다.

우리가 ‘내 몸에 생체시계가 돌아가고 있구나.’라고 느낄만한 현상은 비교적 분명하게 드러나는 수면(睡眠) 주기와 때가 되면 배가 고파지는 공복감(空腹感) 정도이지만, 우리의 일상생활은 생체시계에 의해 조절되고 있다. 예를 들면 체온(體溫)은 새벽 4시 경에 가장 낮고 저녁 7시에 가장 높다. 수면 유도 호르몬으로 알려져 있는 멜라토닌은 밤 9시가 되면 분비가 시작되어 아침 7시 30분경에는 분비가 멈춘다. 위장(胃腸)은 아침 8시경에 활발해 지며 밤 10시 30분경에 움직임이 억제된다.

 

미국 록펠러대학 유전자연구소 마이클 영(Michael Young) 소장의 ‘인체 주기율표(週期律表)’에 따른 시간대별 생리(生理)현상은 다음과 같다.

 

새벽 2시: 성장호르몬 분비 최고조/ 3시: 신체기능 최하/ 4시: 천식 발작 최다, 체온 저하/ 5시: 암 등 세포분열 최고조/ 6시: 혈압과 맥박 상승 최고조(20% 상승)/ 7시: 콧물 두드러기 등 알레르기 증상이 악화되고, 체온이 상승하며 맥박이 증가/ 오전 8시: 남성호르몬 최고조 분비, 류마티스성 관절염 증상 악화, 심장마비ㆍ뇌졸중 상승/ 9시: 통증이나 불안에 대한 인내력이 최고(엔도르핀과 엔케파린 가장 많이 분비)/ 10-11시: 단기간의 암기력이 가장 높은 시간/ 낮 12시: 시력이 가장 좋아지고 알코올의 효과가 가장 크다/

 

오후 1-2시: 기력과 체력이 일시적으로 저하/ 3시: 장기간의 암기력과 창조력, 업무능력이 최고조에 달하는 시간/ 4시: 몸이 화끈거리거나 땀이 나거나 한숨이 자주 나오는 등 신진대사의 변화/ 5시: 모든 감각이 예민해지는 시간(특히 후각과 미각이 예민해 지고, 허기를 느낌)/ 6시: 육체적 활동이 하루 중 최고인 시간(외부 모임에 참석)/ 저녁 7시: 정신적ㆍ신체적 가장 불안정한 시간(혈압 상승, 호르몬, 감정의 변화, 짜증 상승)/ 8시: 체중이 증가, 소화 작용이 가장 활발한 시간/ 밤 10시: 각종 호르몬 분비가 감소, 체온 저하(몸의 모든 활동이 느려져 잠이 오기 시작)/ 12시: 대부분의 신체기능이 저하(청각은 예민), 세포 재생력 최고.

 

독일 막시밀리안대학 의학심리연구소 틸 뢰네베르크 교수(시간생물학)가 발견해 세계적인 관심을 끌었던 개념이 사회 시간과 체내 시간의 격차에서 발생하는 증상인 사회적 시차증(social jet-leg)이다. 실험을 통해 사회적 시차증이 심한 사람일수록 질병 감염률이 높다는 것이 밝혀졌다.

 

독일과 오스트리아 주민 4만5000명을 대상으로 실험한 결과에 따르면 생체시계와 비슷하게 생활하는 사람들의 흡연율(吸煙率)은 약 10%였으나, 시차기 4시간 이상 나는 야간(夜間)근무자나 교대(交代)근무자의 흡연율은 무려 60%에 가까웠다. 생체주기와 어긋난 직업을 가진 사람들이 알코올, 흡연, 커피 의존도가 현저하게 높았다. 뢰네베르크 교수는 궁극적으로 생산성(生産性)을 높이기 위해서라도 인류의 노동방식이 생체시계에 맞춰 달라져야 한다고 주장한다.

 

하루 24시간 근무를 필요로 하는 공장이나 병원 등에서는 주간 근무조(day shift), 야간 근무(night shift), 심야 근무(자정부터 오전 8시까지, graveyard shift) 등 교대 근무를 실시하고 있다. 만약 3교대를 한다면 교대 근무 순서도 시계 방향대로 오전-오후-야간 근무 순서로 정하는 것이 생체리듬 상 좋다.

 

인간은 연령대(年齡代)별로 수면 패턴이 다르다.

즉, 신생아(新生兒)는 수유(授乳) 리듬에 따라 24시간보다 훨씬 짧은 주기로 자고 깨다가 차츰 하루 단위 리듬으로 나아간다. 어린 아이들은 대체로 일찍 일어나고 일찍 자는 ‘빠른 시간유형’이며 그 뒤로 시간유형이 늦어져 청소년기(靑少年)期)에는 완전히 ‘올빼미 유형’이 된다. 즉, 10대 청소년기에는 성인에 비해 밤에 늦게 자고 아침에 늦게 일어나도록 돼 있다. 이에 한 학교를 대상으로 등교시간을 1시간 늦추는 실험을 한 결과 출석률은 물론 성적, 학업의욕, 식습관 등이 개선되었다.

 

뢰네베르크 교수는 ‘아침형 인간’에 대한 막연한 추종은 환상이라고 말하며, 몇몇 선진국에서 도입하고 있는 ‘서머타임’에 대해서도 비판적이다. 연구 결과 1년에 3개월 정도 하루 일과를 1시간 앞당기는 행위는 하루아침에 서쪽으로 위도(緯度)상 15도 정도 여행해 그곳에 체류하는 것이나 마찬가지다. 즉, 시간 전환을 통해 생체 시간 시스템에 개입하는 것은 사회적 시차증을 더 악화하고 수면량을 줄인다. 이에 그만큼 스트레스를 몸이 감내해야 하기 때문에 업무능력은 오히려 저하된다.

 

장거리 여행으로 인한 시차증후군(jet-lag)을 최소화하기 위하여 다음 방법을 활용하는 것이 바람직하다.

(1)여행을 떠나기 전에 충분한 휴식을 취하며, 출발 전 하루나 이틀 정도 푹 잔다. (2)카페인과 알코올은 탈수증을 유발하고 수면에 방해가 되므로 이들 음료는 피한다. (3)비행기 좌석에서 일어나 걷거나 스트레칭을 한다. (4)건조한 기내 공기는 두통, 현기증, 목의 통증을 유발할 수 있으므로 수분을 충분히 섭취한다. (5)만약 아침 일찍 목적지에 도착하면 가능한 한 직사광선을 쬐도록 한다. 새로운 시간대에서 자연광선을 쬐는 것은 체내 리듬이 보다 빨리 맞춰지는 데 도움을 준다. 반대로 밤에 도착했다면 밝은 빛을 피하도록 한다. (6)멜라토닌은 수면을 촉진하기 위해 밤 시간동안 자연적으로 분비되는 호르몬이므로 멜라토닌을 섭취하면 수면 패턴을 되찾는 데 도움이 된다.

 

생체시계를 조절하는 방법은 운동을 하거나 식사 습관을 개선하거나 수면시간을 조절하는 것이다. 이 때 가장 중요한 것은 ‘빛’이다. 빛을 잘 이용하면 최대 2시간 정도 생체시계를 앞뒤로 조절할 수 있다. 생체시간 주기는 매우 중요한 기준이므로 정상적인 주기성(週期性)을 유지하는 규칙적인 생활이 개인의 건강과 직결된다는 사실을 명심해야 한다.

글/ 靑松 朴明潤(한국보건영양연구소 이사장, 대한보건협회 자문위원)

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