[1일 1페이지, 교양수업365]193 과학_서캐디안 리듬

 

 

193 과학_서캐디안 리듬

모든 생명체에는 생체시계가 내장되어 있다. 그 시계에 의해 각성과 수면, 신진대사, 심장 박동, 혈압, 체온이 조절된다. 우리의 생물적 기능은 하루 24시간을 주기로 하는 서캐디안 리듬에 다라 패턴이 정해져 있다. 내장된 템포에 단 몇 시간이라도 차질이 생긴다면 우리는 효과를 즉시 느낀다. 항공 여행을 한 여행자들은 종종 발열과 추위, 복통과 두통, 정신 혼미와 신경과민, 갑작스러운 에너지 분출과 그에 따른 피로감을 경험한다.

 

 

포유동물의 생체기계는 뇌의 시교차상핵에 있다. 시교차상핵은 체온, 체액, 전해질, 허기, 호르몬 분비를 조절하는 뇌 시상하부에 있는 신경세포다발이다. 시교차상핵은 빛에 관한 정보를 받아들이는 망막과 연결되어 있어서 바깥이 어두우면 졸리게 만드는 호르몬인 멜라토닌을 분비하라고 신체에 명령한다. 반대로 바깥이 밝으면 멜라토닌 생산을 억제한다. 그러나 뇌는 새로운 환경에 적응하는 데 느리다. 점진적인 계절 변화는 다룰 수 있지만 시간대 변화에 대처할 수 있게 진화하지 않았다. 그래서 시차증이 생기는 것이다.

 

겨울이 되면 시교차상핵은 장기간의 어둠에 대한 반응으로 멜라토닌을 두 단계에 걸쳐 분비한다. 첫 번째는 밤이 시작될 때 분비하고 두 번째는 밤이 끝날 때 분비한다. 그래서 겨울철에는 사람들이 일어날 필요가 없는데도 한밤중에 깨기도 한다. 어쨌든 효과는 겨울에 잠을 잘 수 있는 밤 시간이 더 많다는 것이다. 이것은 날씨가 추워졌을 때 이불속에 더 오래 머물게 하려고 자연이 만들어낸 방법일 것이다.

 

시교차상핵이 사고나 질병에 의해 손상되면 인간의 수면·각성 주기는 완전히 멈추게 된다. 그러나 시교차상핵이 건강하면 빛이 없을 때도 신체는 자유롭게 작동하는 리듬에 맞춰 계속 기능한다. 동물과 인간은 중간에 방해받지 않고 일정 시간 동안 잠을 자고 잠에서 깨기를 반복하지만 25시간 주기에 맟춰쳐 있다. 이 사실로부터 과학자들은 시교차상핵이 기산을 정확히 맞추기 위해 전적으로 외부에서 얻은 단서에 의존하는 것은 아니라고 추정한다.

 

'서캐디안'이라는 용어는 '대략 하루'를 의미하는 라틴어에서 나왔다.

 

우리는 체온이 가장 낮은 이른 새벽에 잠을 가장 잘 잘 수 있다. 체온은 아침 6시와 8시 사이에 오르기 시작한다.

 

체력과 통증을 견디는 힘은 오후에 가장 강하다.

 

심장마비는 아침에 일어날 확률이 가장 높다.

 

참고자료

<1일 1페이지, 세상에서 가장 짧은 교양수업 365>

 

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