“모든 생명체는 생체시계를 가지고 있다”
우리를 잠들고 깨어나게 하며 배고프게 하는 몸속 시계
질병과 노화, 건강의 비밀을 밝혀줄 생체시계 이야기

햇빛이 전혀 들지 않고 시계도 없는 상황에서 우리 몸은 시간을 알 수 있을까? 정답은 ‘그렇다’다. 컴컴한 동굴 속에서도 인간은 24시간과 유사한 주기에 맞춰 밥을 먹고 잠을 자게 된다. 가장 작은 생명체인 박테리아와 바이러스에서 식물이나 다양한 종류의 동물 그리고 인간에 이르기까지 모든 생명체가 가지고 있는 생체시계. 생체시계는 시간에 따른 인체의 생체 리듬 전반을 주관하며, 생명체의 다양한 생리·대사·행동·노화 등의 주기적 리듬을 담당하고 있는 생체 내의 생물학적 시계다.
2009년 4월 방송된 EBS 다큐프라임 '생체시계의 비밀'은 일반인에게는 다소 생소한 생체시계라는 개념과 건강의 상관관계를 소개했다. 옥스퍼드 대학 일주기 신경과학 교수 러셀 포스터, 미래학자 레온 크라이츠먼, 시간 생물학자 알랭 랭베르, 햇빛이 없는 동굴에서 인간 실험을 행한 지질학자 미셸 시프레 등 세계적인 전문가들을 직접 인터뷰해 생체시계와 관련된 최신 연구를 조명함으로써 시청자들의 호평을 받았다.
이 다큐멘터리의 내용을 쉽고 실용적으로 풀어낸 『건강 잠재력, 생체시계의 비밀』이 EBS 지식채널 건강 시리즈의 마지막 책으로 출간되었다. 이 책은 우선 우리의 뇌 속에 있는 생체시계의 존재와 작동 원리를 밝히고, 질병에 따른 통증의 발작이나 우리 몸의 호르몬 분비에도 특유의 리듬이 있다는 사실, 그리고 이를 치료에 적용한 시간치료학에 대해 알아본다. 생체시계의 유형을 세 종류로 분류해 아침형 인간과 저녁형 인간을 둘러싼 오해와 진실에 대해서도 짚어본다. 또한 잠들지 않는 24시간 사회에서 야근과 야식, 수면장애로 인한 생체시계의 혼란과 건강에 미치는 악영향을 조명한 후, 이를 극복하는 두 가지 키워드, 수면과 햇빛에 주목한다. 이 밖에 생체시계에 강력한 영향을 미치는 인체의 월경주기나 임신주기, 자연환경의 변화 등 외부 요소에 대해서도 깊이 있는 건강 상식을 제공한다. 이처럼 생체시계에 대한 다양한 정보를 담은 이 책은 몸을 살리는 원리를 찾고 건강을 지키기 위한 실천법을 찾고자 하는 이들에게 좋은 안내서가 되어줄 것이다.

생체시계의 의학적 가능성
우리 몸의 최고의 시간과 최악의 시간

몇 해 전 과학저널 정보기관에서 실시한 조사에 따르면 ‘전 세계 과학자들이 가장 많이 연구하는 주제’ 중 당당히 3위에 ‘생체시계’가 올라 있다. 이는 생체시계가 인류의 미래 건강을 좌우하는 근본적인 열쇠가 될 것이라는 사실이 하나둘 밝혀지고 있기 때문이다. 지금까지 의학계에서는 몸의 ‘항상성’이 기본 원칙이 되어왔지만, 최근 우리 몸속에 시시각각 변하는 생체리듬이 존재하고 있다는 사실이 밝혀진 것이다.
예를 들어 우리가 아침에 잠에서 깨어나는 것은 햇빛으로 인해 수면을 유도하는 호르몬 멜라토닌의 분비가 줄어들기 때문이고, 오전 10시경은 뇌가 점점 활발해지는 시간이기 때문에 각성도가 높아져서 창의적인 활동을 하는 데 가장 적합하며, 늦은 오후나 이른 저녁에는 우리의 심장과 폐가 가장 효율적으로 기능을 하며 근육의 유연성 또한 좋아지므로 운동을 하기에 최적의 시간이다. 이처럼 우리가 일상적으로 행하는 사소한 행동도 생체시계의 원리에서 비롯된다.
그런데 신체의 모든 기관이 각각의 리듬을 가지고 있듯이 질병 또한 서로 다른 주기를 가지고 있는 것이다. 이러한 의미에서 생겨난 ‘시간치료학’은 약물의 투여 시점을 질병의 활동 주기와 맞춰 최소의 독성으로 최대의 치료효과를 노린다. 예를 들어 주로 밤 시간대에 증세가 악화되기 시작해 새벽 3시~5시에 가장 심해지는 천식이나, 오전 6시~8시 즈음에 주로 통증이 나타나는 류머티즘 관절염 환자는 통증이 심해지기 이전에 미리 약이 흡수될 수 있도록 아침이 아닌 잠들기 전에 약을 먹는 것이 효과적이다. 이와 달리 퇴행성 관절염은 오후 4시~6시쯤 증세가 심해지므로 이른 저녁 시간에 투약하는 것이 좋다. 특히 시간치료법을 암 치료에 적용하면, 암 세포가 활발하게 활동하는 시간대에 약물을 투여함으로써 일반 세포의 피해를 줄일 수 있을 뿐 아니라 소량의 약물로 치료를 할 수 있어 환자의 고통과 부작용도 덜어준다. 더욱이 이 치료법을 확대하면 개인의 생체리듬을 고려한 맞춤형 치료도 가능할 것으로 전망된다.

종달새형, 올빼미형 그리고 벌새형 인간
생체리듬은 유전자에 새겨져 있다

해 뜨기 전부터 노래하는 종달새, 해가 지고 나면 사냥을 시작하는 올빼미. 생체리듬은 크게 종달새형과 올빼미형으로 구분되는데, 이는 생체시계의 속도에 따라 결정된다. 즉 생체시계의 바늘이 빠르게 돌아가는 사람의 경우 하루의 주기가 비교적 짧기 때문에 일찍 자고 일찍 일어나는 종달새형의 특징을 보이며, 반대로 생체시계가 늦게 흐르는 사람의 경우 하루의 주기가 길게 늘어지기 때문에 늦게까지 깨어 있다가 늦게 잠들고 늦게 일어나는 패턴을 보이게 된다. 이러한 생체리듬은 생체시계 유전자에 의해 결정되므로 인위적으로 바꿀 수 없다. 오히려 생체리듬을 따르는 생활이 건강을 돕는다.
문제는 아침형 인간을 선호하는 사회 분위기, 그런데 모두가 아침형 인간이 될 수 없다는 사실이다. 실제로 많은 사람들이 밤에는 일찍 잠들지 못하고 아침에는 일어나지 못해 괴로워하는 올빼미형의 특성을 보인다. 그러나 선입견과 달리, 대부분의 사람은 종달새나 올빼미가 아닌 벌새형의 생체리듬을 가지고 있다. 과학적 통계에 따르면 전형적인 종달새형 인간이 10%, 올빼미형 인간이 10% 나머지 80%는 어디에도 속하지 않는 중간형, 즉 ‘벌새형 인간’으로 분류된다. 벌새형 인간은 적응력이 빠른 생체시계를 가지고 있다. 다시 말해 밤늦게까지 깨어 있어야 한다면 큰 어려움 없이 그렇게 할 수 있고, 아침 일찍 일어나야 한다면 내키지는 않더라도 그렇게 할 수 있는 사람들이라는 것이다. 전문가들은 벌새형이면서도 올빼미형의 생활 패턴을 보이며 만성피로를 느끼는 현상에 대해 생체시계의 혼란에 따른 사회적 시차라고 설명하며, 규칙적인 수면과 식사, 운동 등으로 규칙적인 생활을 해야 건강을 지킬 수 있다고 지적한다.

야근과 과식 권하는 24시간 사회
흔들리는 생체시계를 잡아줄 두 가지 키워드, 수면과 햇빛

과거 사람들은 해의 리듬에 따라 깨어나고 잠들었으며 자연에서 얻은 소박한 음식을 먹었고 오염되지 않은 환경에서 살았다. 그러나 전구의 발명 이후 낮과 밤의 구분이 모호해졌고, 잠들지 않는 케이블 방송과 홈쇼핑, 인터넷, 편의점 등의 발달로 우리는 이른바 24시간 사회를 살게 되었다. 밤늦게까지 일에 몰두할 수도 있을 뿐 아니라, 다양한 즐길 거리가 생긴 것이다. 게다가 고지방식의 패스트푸드를 먹으며, 유해한 화학물질에 둘러싸여 스트레스를 받는다.
이런 생활습관으로 인해 혼란에 빠진 생체시계는 수면장애, 만성피로, 비만과 성 조숙증에 이르기까지 다양한 적신호를 알리고 있다. 특히 24시간 사회는 수많은 야간 근무자를 만들어냈는데, 수면을 유도하는 호르몬 멜라토닌의 분비가 많은 새벽, 특히 4시경에 생체시계의 요구에 따르는 집중력, 논리력, 추리력, 경계심이 저하되어 실수가 잦을뿐더러 만성피로를 유발할 수 있고, 식욕을 촉진하는 호르몬 그렐린의 분비가 가장 많아지는 새벽 1시경에는 야식을 섭취하는 경우가 많아 비만과 그로 인한 합병증, 수면장애 등의 부작용을 야기할 수 있다. 최근 아동들에게서 급증하고 있는 성 조숙증도 비만과 인공조명, 환경호르몬에 의한 생체리듬 불균형으로 초래되는 경우가 많다.
이러한 생체시계의 교란을 극복하는 방법은 규칙적인 생활, 이 책은 핵심 키워드로 수면과 햇빛을 꼽는다. 우선 수면은 신체의 피로를 회복하기 위해 꼭 필요한 과정이다. 잠을 자는 동안 분비되는 멜라토닌은 뇌와 몸을 보호하며 유해산소를 제거하며, 충분한 수면은 업무 효율과 문제해결 능력도 높여준다. 성인은 7~8시간, 성장기 청소년은 9시간 15분 정도의 수면이 권장된다. 침실의 환경에서 취침 자세에 이르기까지 수면의 질을 높이는 숙면의 기술을 소개한다.
한편 햇빛은 생체시계를 다스리는 또 하나의 시계로서 중요한 역할을 한다. 인간의 하루는 24시간이지만, 생체시계의 하루는 다양한 환경에 유연성을 확보하기 위해 25시간 정도로 맞춰져 있다. 그 한 시간의 오차에 의해 몸의 혼란이 발생하지 않도록 매일의 시작점에서 시계를 다시 맞추는 역할을 담당하는 것이 바로 햇빛이다. 그래서 특히 아침에는 충분한 햇빛을 받는 것이 중요하다. 이 밖에도 햇빛은 인체의 저항력을 강화하고 살균작용을 하며 비타민D를 만들어낼 뿐 아니라, 엔도르핀을 생성해 우울증을 예방하는 역할을 한다. 최근의 연구에서는 대사증후군과 암 예방, 학습능력 제고의 효과까지 밝혀지고 있으니, 건강을 위해 의식적으로라도 햇빛을 보려는 노력이 필요하다.

자연을 따르면 건강이 보인다
생체시계를 둘러싼 자연의 리듬을 들어라

위험 환경으로부터 생명을 보호하고 세대를 이어가기 위해, 우리의 생체시계 속에는 헤아릴 수 없이 많은 규칙이 입력되어 있다. 그런데 생체시계의 리듬은 하루 24시간 주기로만 이루어지는 것이 아니다. 일주일이라는 단위로 닷새간의 근무와 이틀의 휴식이 병행되고, 달의 변화에 따른 월주기와 봄여름가을겨울의 사계절로 이루어진 연주기의 리듬에도 몸을 맡기고 있다. 탄생에서 죽음에 이르는 생애주기를 가지고 있기도 한다.
이 책은 일주기 내에서의 생체리듬에 국한하지 않고 논의를 확대해, 생체리듬과 긴밀하게 연관된 여성의 월경주기와 임신에서 출산에 이르는 주기, 그리고 사계절의 변화에 따른 신체의 변화와 계절병을 예방하는 식습관과 생활습관 등에 대해서도 정보를 제공하고 있다. 인간의 몸을 둘러싼 다양한 자연의 리듬을 파악하고 나면, 자연에 따르는 것이 몸의 요구에 따르는 것이며, 건강해지는 방법임을 깨닫게 될 것이다.