[과학과 놀자] 멜라토닌 분비되고 아데노신 쌓이면 잠에 빠져들어

(104) 수면의 원리

여름이다. 장마와 폭염, 열대야 등으로 잠 못 이루는 밤이 찾아올 것으로 예상된다. 열대야를 극복하기 위해 대다수의 사람은 시원한 생맥주나 청량음료를 찾지만, 이는 잠시 더위를 쫓을 뿐 오히려 깊은 잠을 방해하는 요인이 된다. 건강한 수면을 취하려면 어떻게 해야 할까.

우리 몸에는 언제 잠을 자야 하는지, 언제 깨야 하는지를 결정하는 주된 요인이 두 가지 있다.

첫 번째는 멜라토닌이라는 호르몬이다. 멜라토닌은 척추동물의 경우 뇌 속에 위치한 솔방울샘(pineal gland)에서 분비된다. 사람의 경우 멜라토닌은 생후 2~3개월부터 분비하기 시작해 점차 증가한다. 다만 영아기에는 충분한 멜라토닌을 생성하지 못하기 때문에 모자라는 부분은 모유 수유를 통해 공급받는다.

일반적으로 불면증을 앓는 환자의 70%가 50대 이상인 것으로 알려져 있다. 뇌가 노화됨에 따라 멜라토닌 분비가 감소하기 때문이다. 대한의학협회의 조사에 따르며 50대엔 멜라토닌 분비량이 청소년기의 절반에 불과하며, 65세 이상이 되면 3분의 1로 감소하는 것으로 나타났다.

어두워지면 멜라토닌 분비량도 늘어

어둑해지면 솔방울샘에서 혈액으로 분비되는 멜라토닌의 양이 늘어나기 시작한다. 이 호르몬은 혈액을 타고 몸속을 돌아다니며 밤이 왔으니 잠자리에 들 때라는 생물학적 명령을 전달한다. 이런 식으로 멜라토닌은 우리 몸에 어둠의 신호를 체계적으로 전달함으로써 잠잘 시간을 조절하는 데 기여한다.

멜라토닌은 해가 진 뒤 몇 시간 안에 분비되기 시작한다. 그런 뒤 농도가 빠르게 높아져 오전 4시 무렵 최고에 달한다. 그 뒤로 새벽에 햇빛이 눈을 통해 뇌로 들어오면, 솔방울샘에서 멜라토닌 분비가 차단돼 이른 아침이나 오전 중간쯤이면 검출할 수 없는 수준으로 떨어진다.

두 번째는 뇌에 쌓여서 수면 압력으로 작용하는 아데노신(adenosine)이라는 화학 물질이다. 깨어 있는 시간이 길수록 뇌에는 아데노신이 쌓이는데, 이 화학 물질이 쌓이면서 졸음이 온다. 대부분의 사람은 깨어난 지 12~16시간이 지나면 아데노신 농도가 정점에 이르러 강력한 수면 욕구를 느낀다.

카페인은 아데노신의 수면 신호를 인위적으로 차단할 수 있다. 카페인은 뇌에서 아데노신이 결합하는 자리에 아데노신 대신 결합해 뇌에 정상적으로 전달돼야 할 졸음 신호를 차단한다. 결국 카페인은 잠을 유도할 아데노신이 뇌에 고농도로 쌓여도 정신이 또렷하고 깨어 있다는 느낌이 들게 한다.

오래 깨어 있으면 아데노신 쌓여 수면 압력

혈액의 카페인 농도는 음식을 먹거나 마신 지 30분쯤 지나면 최고조에 달한다. 그리고 몸에 흡수된 카페인의 50%가 제거되는 데 5~7시간이 걸린다. 예를 들어 저녁 7시께 커피 한잔을 마셨다면 다음날 새벽 1시에도 섭취한 카페인의 50%가 뇌 속에 여전히 남아 있다는 것이다. 이렇게 되면 밤에 잠을 설치게 된다. 그리고 디카페인이 무카페인이 아니라는 것을 명심해야 한다. 디카페인 커피 한 잔에는 보통 커피의 15~30%에 해당하는 카페인이 들어 있다. 저녁에 디카페인 커피 서너 잔을 마시면 보통 커피 한 잔을 마셨을 때와 비슷한 수면 장애가 생길 수 있다.

카페인은 간 속 효소를 통해 제거되는데, 어떤 이는 카페인을 분해하는 효율이 뛰어나 저녁때 에스프레소 한 잔을 마시고도 자정에 별문제 없이 잠에 들 수도 있다. 그리고 카페인 제거 속도는 나이에 따라 달라진다. 나이를 먹을수록 카페인 제거 속도가 느려져 수면에도 더 큰 지장을 받는다.

낮에 얼마나 정신이 또렷하고 주의력이 높은지, 밤에 언제 피곤함을 느끼고 잘 준비를 하는지, 그리고 얼마나 잠을 잘 잘지는 결국 멜라토닌과 아데노신이라는 화학 물질과 건강한 수면을 방해하는 카페인 같은 물질의 균형에 의해 결정된다.

기억해주세요

잠을 잘 자기 위한 12가지 방법

1) 수면 시간을 지켜라
2)운동은 좋지만, 너무 늦게 하지는 마라
3)카페인과 니코틴을 피하라
4)잠자러 가기 전에는 알코올 함유 음료를 피하라
5)밤에는 음식을 많이 먹지 말라
6)잠을 못 이루게 하거나 설치게 하는 약을 피하라
7)오후 3시 이후에는 낮잠을 자지 말자
8)잠자리에 들기 전 긴장을 풀어라
9)잠자러 가기 전에 뜨거운 물에 목욕하라
10)침실을 어두우면서 차갑게 하고, 전자기기를 치워라
11)햇빛을 적절히 쬐어라
12)말똥말똥하다면 잠자리에 누워 있지 말라

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