[태그:] 일주기리듬

인간은 누구나 몸 안에 ‘시계’를 가지고 있다. 흔히 ‘서카디안 리듬(Circadian Rhythm)’ 또는 ‘바이오 리듬’이라고도 불리는 생체주기다. 이는 환경 조건의 변화에 적응하게 도와주는 장치지만, 안타깝게도 공짜는 아니다. 어느 정도 개인차는 있지만, 계절이 바뀔 때마다 신체적·정신적으로 영향을 미치기 때문이다.

 

시차 적응 문제의 메커니즘

인간의 생체주기는 뇌의 시상하부에 의해 조절된다. 시상하부는 자율신경계를 조절하는 데 중요한 역할을 하는 영역으로, 호르몬 분비나 체온, 혈압 등을 조절하는 기능을 맡고 있다. 외부 환경에 의해 생체주기가 영향을 받으면 일주기 리듬에 이상이 생기는데, 이때 이러한 자율신경계 기능들도 방해를 받는다.

낮과 밤이 정반대인 나라, 혹은 시차가 큰 나라를 다녀오면 흔히 ‘시차 적응 문제’이라 불리는 현상을 겪는다. 이는 생체주기가 주위 환경에 영향을 받는 대표적인 사례다. 생체주기는 외부 환경에서 들어오는 빛의 양을 기준으로 삼는다. 즉, 시차로 인해 밝은 상태 또는 어두운 상태가 지속되면, 일어나거나 잠들어야 하는 주기가 깨지게 되고 신체 리듬 조절에도 영향을 받는 것이다.

 

계절에 따른 일출, 일몰 시간

국가간 이동으로 인한 시차는 극단적인 수준이며, 모두에게 적용되는 문제도 아니다. 하지만 이런 극단적 차이가 아니라도, 사람들은 누구나 생체리듬의 혼란을 겪으며 살아간다. 계절 변화에 따라 하루동안의 일조량에 차이가 나기 때문이다.

간단한 예로, 대부분의 사람들은 오후 6시 또는 7시에 퇴근을 한다. 여름에는 보통 오후 7시면 아직 해가 떠 있거나 서서히 저물기 시작하는 시간대다. 반면, 겨울에는 오후 7시면 이미 해가 져서 깜깜한 경우가 많다. 일출 시간 역시 계절에 따라 차이가 생긴다. 해가 뜨고 지는 시간이 달라지기 때문에 일부 국가들은 ‘서머 타임’이라 불리는 일광 절약 시간제를 실시하기도 한다.

 

일조량과 생체주기 변화

일출시간과 일몰시간을 통틀어서 봤을 때, 사람들은 계절에 따라 약 1~2시간 사이의 일조 시간 차이를 겪는다. 언뜻 보기에는 별 차이가 없는 것처럼 느껴질 수 있지만, 생체주기를 조절하는 시상하부 입장에서는 상당한 차이다. 인간의 몸은 생각보다 훨씬 정밀한 시스템으로 돌아가기 때문이다.

물론 이는 사람에 따라 차이가 있다. 어떤 사람은 별다른 이상을 느끼지 못하기도 하지만, 어떤 사람은 생체주기 변화를 느낄 때 며칠 동안 피로감, 예민함에 시달린다. 집중력이 저하되고 브레인 포그(Brain Fog) 현상을 겪는 사람들도 있다. 

아이러니하게도, 이는 일찍 자고 일찍 잠드는 사람들에게서 흔히 나타난다. 일찍 일어나는 습관을 가진 사람들 중에는 오전 6~7시 사이에 기상하는 경우가 있다. 이 시간은 여름 기준으로는 해가 떠 있는 시간이지만, 겨울 기준으로는 막 해가 뜨는 시간일 수 있기 때문이다. 항상 같은 주기에 맞춰 잠들고 일어나지만, 막상 몸이 받게 되는 일조량이 달라 이상 증상을 겪을 수 있는 셈이다.

 

생체주기 변화의 지속기간

2021년 7월 <네이처(Nature)>에 발표됐던 한 연구에 따르면, 서머 타임 제도를 운영하는 국가의 사람들의 대다수는 약 3일~7일 사이의 적응 시간을 필요로 한다. 우리나라의 경우 서머 타임 제도를 운영하지는 않지만, 실제로는 서머 타임 제도와 마찬가지로 약 1시간 남짓의 일조 시간 차이를 겪기 때문에 생체주기 변화 측면에서는 비슷하다고 할 수 있다.

다만, 앞서도 이야기했듯 생체주기 변화에 따른 증상을 경험하는 것은 개인차가 있다. 어떤 사람은 계절이 바뀔 때 며칠 정도 잠들고 일어나는 패턴이 깨지는 경험을 하기도 하고, 그로 인해 며칠 동안 피로에 시달리거나 몸살 등 잔병치레를 하기도 한다.

이와 관련해 지난해 9월 <아이사이언스(iScience)>에 발표된 한 논문에서는 ‘고지방 식단을 섭취하는 사람들이 봄에 생체주기 변화를 더 오래 겪는다’라고 언급하기도 했다. 지방 함량이 높은 식단을 먹는 사람들은 그렇지 않은 사람들에 비해 일조량 변화에 최대 20% 더 느리게 적응했다는 설명이다. 이에 대한 정확한 원인은 밝혀지지 않았지만, 생체주기 변화에 ‘개인차가 있다’라는 사실을 더욱 뒷받침해주는 근거로는 충분해보인다.

일반적으로 술에 취하면 금세 잠드는 경우가 많다. 아니, 좀 더 정확히 하자면 술기운이 오르면서 잠이 몰려오는 경우가 많다. 이는 ‘술 마시면 잠을 푹 잘 수 있다’라고 오해하게 만드는 현상이다. 하지만 실제로 술을 마시는 것은 수면의 질을 해칠 가능성이 더 높다.

 

술과 수면 품질의 관계

어떤 사람들은 하루 일과를 마친 뒤 술을 마신다. 과거에 비해 줄어들긴 했지만, 저녁에 술을 즐기는 사람들은 여전히 적지 않다. 적당한 양의 술을 마시는 것이 긴장을 푸는 데 도움이 될 수는 있다. 이 때문에 잠자리에 들기 전 술을 마시면 몸의 긴장이 풀려 더 빨리 잠드는 데 도움이 된다고 생각할 수도 있다.

하지만 실제로 술은 수면에 부정적인 영향을 미친다는 연구 결과가 더 많다. 특히 REM 수면에 많은 영향을 미친다. REM 수면의 총량을 줄이거나, 혹은 전체적인 수면 품질을 불규칙하게 바꿔놓을 수 있다.

일반적으로 처음 잠이 들면 비REM 수면 단계가 먼저 시작된다. 먼저 깊은 잠에 빠져들었다가 일정 시간이 지난 뒤 REM 수면으로 접어들면서 하나의 수면 주기가 완성된다. 이후로 비REM 수면과 REM 수면이 몇 차례 반복되며 전체적인 수면이 이루어진다. 보통 하룻밤에 4~6번의 수면 주기가 반복되는 것이 일반적이다.

 

술이 REM 수면에 미치는 영향

잠들기 전 술을 마실 경우, 첫 번째 REM 수면 단계가 늦게 나타날 가능성이 높다. 즉, 첫 번째 수면 주기가 길어지는 셈이다. 이렇게 되면 문제는 두 가지 형태로 나타날 수 있다. 

첫째. 하나의 수면 주기가 길어지면서 전체 주기의 반복 횟수가 줄어든다. 잠자는 시간 동안 발생하는 정상적인 수준의 수면 주기가 더 적은 횟수로 반복될 수 있다. 이는 REM 수면 총량이 부족해지는 현상으로 이어진다. REM 수면은 기억 정리 및 정신적인 회복에 영향을 미치기 때문에, 부족할 경우 아침에 깨어났을 때 머리가 답답하거나 두통이 남아있는 상태를 초래할 수 있다.

둘째. 전체 수면 주기의 패턴이 불규칙해질 수 있다. 하나의 수면 주기가 과도하게 길어지면, 그 뒤의 주기들이 상대적으로 짧아질 수 있다. 수면 주기의 반복 횟수 자체는 정상적으로 이루어질 수 있지만, 각각의 주기가 과도하게 짧아질 수 있다는 것이다. 이렇게 되면 각각의 수면 단계가 자연스럽게 이어지지 못하고 너무 짧게만 지속되면서 전체 수면이 가벼워질 수 있다. 

 

술이 수면에 영향을 미치는 이유

이런 현상이 나타나는 이유는 몇 가지가 있다. 우선, 알코올이 신경전달물질인 ‘가바(GABA)’에 영향을 미치기 때문이다. 술을 마시면 GABA가 촉진돼 진정 효과를 일으키는데, 이로 인해 졸음 증상이 나타난다. 또, 알코올 자체가 피로를 유발하는 ‘아데노신’ 수치를 증가시키는 요인이기도 하다.

문제는 술로 인해 증가한 GABA나 아데노신이 그리 오래 지속되지 않는다는 점이다. 알코올은 몸에서 우선 처리해야 할 물질로 인식하기 때문에, 술을 마신 뒤 오래 지나지 않아 곧바로 대사가 시작된다. 

이 과정에서 GABA와 아데노신이 증가함으로써 발생한 생리적 변화에 대해 ‘반동 효과’가 발생한다. 평소라면 잠들지 않아야 할 시간에 잠들려는 현상이 나타났으니, 다른 때보다 더 빨리 깨어나려는 현상이 생길 수 있는 것이다. 술 마신 다음 날 유독 빨리 잠에서 깨는 경험을 했다면 이러한 반동 효과 때문일 가능성이 크다.

한편, 이로 인해 ‘일주기 리듬’에도 영향을 미친다. 정상적으로는 주위 환경의 빛 신호에 따라 세로토닌과 멜라토닌이 조절되며 수면-각성 주기가 형성된다. 이 사이에 알코올이 끼어들면 멜라토닌 생성에 영향을 미치고 체온을 변화시킨다. 자연스러운 수면-각성 주기가 불규칙해지는 것이다.

 

술 때문에 수면 방해 받지 않는 방법

연구에 따르면 취침 시간을 기준으로 3시간 이내에 소주 약 2잔 정도에 해당하는 술만 마셔도 수면에 방해가 될 수 있다. 개인마다 알코올을 대사하는 속도와 역량이 다를 수 있으니, 구체적인 양상은 다를 수 있다. 다만, 잠드는 시간에 가깝게 술을 마시면, 금방 잠이 들 수는 있을지언정 수면 품질이 좋지 않을 가능성이 높다는 것이다.

특히 술에 취한 상태에서 잠이 들면 REM 수면시간이 줄어들 가능성이 높다. 이로 인해 뇌 속 노폐물 청소를 비롯해 정신적 기능에 관련된 회복이 충분히 이루어지지 않을 수 있다.

가장 좋은 것은 알코올을 끊는 것이지만, 현실적으로 어렵다면 이러한 영향을 반드시 숙지해야 한다. 구체적인 실천 방안은 몇 가지로 압축할 수 있다. 가장 먼저 졸음이 몰려올 정도로 과음하지 않도록 하는 것이다. 자신의 주량이 어느 정도인지 파악하고, 스스로 정한 만큼만 마시도록 한다. 가급적이면 알코올 도수가 낮은 술을 선택해 총 알코올 섭취량을 줄이는 것도 좋다.

둘째, 평소 잠들던 시간에 가까워지기 전에 술자리를 끝내는 것이다. 평소 취침 시간을 기준으로 3시간 전에는 더 이상의 술을 마시지 않도록 한다. 가능하다면 취기가 어느 정도 해소된 뒤에 잠자리에 드는 것이 좋다. 만약 자리가 끝나지 않고 유지되더라도 더 이상 술을 마시지 않는다면 음주 영향을 회복할 시간으로 쓸 수도 있다.

어떤 사람은 매일 일정한 시간이 되면 울리는 알람 소리를 듣고 일어난다. 피곤한 몸을 일으켜 알람을 끄고 하루를 시작한다. 그런가 하면 어떤 사람은 알람이 몇 번 울리기도 전에 알람을 끈다. 그러고 다시 잠에 빠져드는 경우도 있다. 앞의 두 경우에 비하면 상대적으로 드물겠지만, 알람이 울리기도 전에 먼저 깨는 경우가 있다. 혹은 아예 알람을 맞추지 않고 지내는 사람도 분명 있다. 

경험에 비추어보건대, 알람을 듣지 않고 일어나는 경우가 훨씬 상쾌하다. 그런 날은 워치에 표시되는 수면 점수도 높게 나올 때가 많다. 물론 그 점수를 절대적으로 믿는 것은 아니지만 말이다. 좀 더 몸이 가벼운 날은 아무래도 하루를 시작하기가 훨씬 수월한 법이다.

알람에 의지하지 않고 실제로 깨어나는 것은 실제로 더 좋은 걸까? 미국 벤더빌트 대학교의 신경과 교수 베스 앤 말로우가 글로벌 미디어 ‘더 컨버세이션’에 기고한 글을 재구성하여 전한다.

 

4개 단계로 구분하는 수면 주기

누군가에게는 익숙한 설명이겠지만, ‘수면 주기(sleep cycle)’에 대한 설명을 다시 한 번 짚고 갈 필요가 있다. 앤 말로우 교수는 수면 주기를 4개의 단계로 나눠 설명한다. 하나는 ‘렘(REM) 수면’이고, 나머지 3개 단계는 ‘비렘(Non-REM) 수면’이다. 

처음 잠이 들면 ‘비렘 1단계(가벼운 수면)’부터 시작한다. 그 다음으로 비렘 2~3단계를 향해 깊이 잠이 들게 된다. 2단계는 좀 더 깊은 수면, 3단계는 매우 깊은 수면(델타 수면)으로 분류한다. 잠이 든 후 약 90분이 지나면 몇 분 정도의 렘 수면 단계를 거친다. 보통 이 시점에 꿈을 꾸게 된다. 이 구간을 거친 다음 다시 비렘 수면 1~3단계로 돌아가면서 한 사이클이 완성된다.

수면 패턴이 정상적으로 이루어질 경우, 대략 90분~100분 정도 주기로 반복된다. 이에 따라 보편적으로 권장되는 시간만큼 잠을 잘 경우 대략 4회~6회 정도의 수면 주기가 반복된다. 또한, 수면 사이클이 반복됨에 따라 비렘 수면의 길이는 줄어들고 대신 렘 수면의 길이가 늘어나는 경향이 나타난다.

 

신체 회복 후 정신 회복

보통 비렘 수면은 신체 회복, 렘 수면은 정신 회복에 관여하는 것으로 본다. 물론 세부적으로 들여다 보면 훨씬 복잡하지만, 일반적으로 단순화시키자면 그렇다는 이야기다. 이 내용을 위의 수면 사이클에 비춰보면, 수면 초기에 신체 회복이 대부분 이루어지고 잠을 더 잘수록 정신 회복이 이루어진다는 의미가 된다.

수면 상태가 지속되며 사이클을 반복할수록 렘 수면의 비중이 커진다는 것은, 수면 상태가 오래 이어질수록 뇌가 렘 수면을 더 많이 필요로 한다는 것이다. 렘 수면 동안에는 낮 동안 확보한 기억을 통합하고 감정을 조절하며 불필요한 것들을 망각하고 소거하게 된다. 이는 신체 회복에 비해 복잡하고 입체적인 과정이기 때문에 상대적으로 많은 시간을 필요로 하는 것이다.

 

자연스럽게 깨면 더 상쾌한 이유

자연스럽게 눈을 뜨는 쪽이 더 상쾌하고 기분이 좋다는 건 대부분 동의할 거라 생각한다. 앞서 잠을 충분히 잘수록 렘 수면의 길이가 길어진다고 이야기했다. 수면의 초기에 신체 회복을 위한 깊은 잠을 충분히 취한 다음, 뒤로 갈수록 정신 회복에 초점을 맞춘 수면이 이루어진다. 즉, 아침에 가까워질수록 렘 수면에 해당하는 구간이 길어지므로, 이 구간에서 잠을 깰 가능성이 높아진다.

렘 수면은 ‘잠의 깊이’라는 관점에서 보면 매우 얕은 수면 상태다. 뇌가 활성화된 채로 부지런히 작업을 하고 있는 구간이므로, 이때 잠에서 깨어나면 얕은 잠을 자다가 자연스럽게 일어나는 것과 같다. 몸은 충분히 회복돼 있고, 정신적으로 거의 깨어있는 상태에서 자연스럽게 일어나는 것이기 때문에 훨씬 상쾌하게 느껴지기 쉽다.

반면, 알람을 듣고 일어난다는 것은 그 시점까지 깊은 잠에 빠져있기 때문일 가능성이 높다. 수면 후반부까지 깊은 잠 구간이 비교적 길게 이어지거나, 렘 수면 구간이 짧으면 나타날 수 있는 현상이다. 인위적인 자극에 의해 갑작스러운 각성 상태가 되므로, 몸을 최적의 상태로 끌어올리기까지 다소 시간이 걸릴 수밖에 없다.

 

자연스러운 수면-각성 패턴을 훈련할 것

앞에서 ‘렘 수면 상태에서 깨어나는 것이 좀 더 상쾌할 가능성이 높다’라고 설명했지만, 사실 좀 더 정확히 하자면, 아침에 스스로 깨어나는 것은 수면 주기 중 어느 단계에 있었는지와는 크게 관계가 없다. 어떤 단계에 있었든 갑작스럽게 수면 상태가 끝나고 잠에서 깨어나는 것이다. 앤 말로우 교수는 이를 두고 “역에서 정차했을 때 기차에서 내리는 것”에 비유한다.

반면, 알람을 듣고 일어나거나 다른 사람에 의해 깨어날 경우, “역과 역 사이 어딘가에서 뛰어내리는 것과 같다”라고 비유한다. 자연스럽게 이어지는 수면 패턴이 인위적으로 깨지기 때문에 충격을 받게 된다는 것이다.

중요한 것은, 신체와 정신이 충분히 회복될 정도의 수면 주기를 반복했다면, 언제 어떤 단계에서 깨어나든 자연스럽게 깨어날 수 있다는 것이다. 반면 어떤 이유로 인해 충분한 수면을 이루지 못했다면 수면 막바지까지 회복이 덜 된 상태로 있기 때문에 자연스럽게 일어날 수 없는 것이다.

이는 누누이 반복해 왔던 ‘좋은 수면을 위한 노력’의 필요성과 연결된다. 수면에 방해가 되는 요인들을 멀리하고, 좋은 잠을 이룰 수 있는 노력을 하라는 모든 권장사항들 말이다.

앤 말로우 교수의 표현에 따르면, 인간의 뇌에는 24시간을 기준으로 하는 내부 시계가 있다. 뇌는 이 내부 시계를 토대로 언제 처음 졸리기 시작하고, 언제 자연스럽게 잠에 빠져들며, 언제 깨어나게 되는지를 지시한다. 이를 통해 일주기 리듬이 만들어진다.

즉, 일정한 패턴을 반복함으로써 매일 일정한 시간에 잠에서 깨어날 수 있다. 정확하게 같은 시간은 아니더라도, 늘 비슷한 시점에 자연스럽게 깨어날 수 있게 하는 것이다. 해당 시간에 ‘역에 정차하게끔’ 일정을 숙달하는 셈이다.

이러한 패턴이 확립되면, 나머지는 그것을 강화하는 역할이라 할 수 있다. 뇌가 충분히 쉴 수 있도록 잠들기 전 카페인이나 알코올 섭취를 자제하는 것, 너무 격렬한 운동은 잠들기 몇 시간 전에 마치는 것, 자극적이지 않은 미지근한 온도로 씻는 것 등 당신이 알고 있는 그 모든 팁은 확고하게 정해진 수면 패턴을 ‘거들 뿐’이다.