잠을 자는 이유는 무엇일까 - 수면의 종류와 피로의 상관관계

인간을 포함하여 지구상의 모든 생명체는 잠을 자면서 생활을 이어나갑니다. 그렇다면 우리가 잠을 자는 근본적은 이유는 무엇일까요? 잠을 안 자고 생활할 수는 없을까요? 그리고 수면의 질과 양에 따라 우리의 신체는 어떻게 변화하는지 아래의 글을 통해 알아봅시다.

우리가 잠을 자는 이유

많은 과학자들은 지구상의 생명체들이 잠을 자는 이유에 대한 연구를 끊임없이 해왔습니다. 현재까지 연구된 바로 인간과 동물들이 잠을 자는 이유는 크게 아래 세 가지로 요약됩니다.

뇌세포들의 항상성을 유지

우리의 뇌는 뉴런이라는 뇌세포로 구성되어 있습니다. 또한, 이 하나의 뉴런은 대략 1,000억 개 이상의 뇌세포로 구성되어 있는데 이 뇌세포들의 연결을 시냅스라고 말합니다.

그래서 인간이 일상생활에서 학습하고 기억하는 것을 포함하여 보고 듣고 피부로 느낄 수 있는 이유는 이 감각들이 전기신호로 변환되어 시냅스 연결을 통해 뇌세포들끼리 전달받기 때문입니다.

우리가 잠을 자는 이유 중 하나는 이러한 시냅스 구성들을 잠을 자는 동안 재구성시키고 안정적인 상태로 복구하려는 뇌세포 항상성을 유지시키기 위함입니다.

우리들의 뇌에는 대략 100조 개 이상의 많은 시냅스 구성이 있기 때문에 반드시 잠을 자서 뇌 안의 상태를 최적화시켜 뇌의 활동성을 유지시켜야 합니다.

뇌의 독소와 노폐물을 배출

치매(알츠하이머)의 원인 중 하나가 수면부족이라는 연구결과를 들어보신 적 있으신가요? 한 연구에 따르면 쥐들의 뇌 속에 베타 아밀로이드 단백질을 주입한 뒤 두 그룹으로 실험을 진행하였습니다.

한 그룹은 잠을 재우고 나머지 그룹은 잠을 재우지 않았습니다. 그랬더니 잠을 충분히 잔 그룹 안의 쥐들의 뇌 속 베타 아밀로이드 단백질이 더 빨리 배출되었습니다.

이처럼 충분한 수면은 뇌의 독소와 노폐물을 배출하는데 직접적인 도움을 주고 여러 가지 성인병을 예방합니다.

뇌 근육의 피로 해소

뇌도 하나의 근육으로 운동을 통해 발달시킬 수 있다는 연구결과를 본 적 있으신가요? 성인 뇌의 무게는 약 1.5kg밖에 되지 않지만 우리 신체가 소비하는 총 에너지 중 1/4를 차지합니다.

우리가 등산을 하거나 웨이트 트레이닝 운동을 한 뒤 충분한 휴식이 필요한 것처럼 소비 에너지가 큰 하나의 근육덩어리인 뇌도 운동 후 반드시 휴식이 필요합니다.

근육에 알이 베기는 원리처럼 뇌도 쉬지 않고 무리한 운동을 한다면 반드시 탈이 생길 것입니다.

신체 재생과 관련된 호르몬 분비

우리 몸은 끊임없는 세포 활동을 통해 신체를 회복시킵니다. 가령, 피부에 상처가 나면 세포 활동을 통해 새로운 피부를 만들어 자연치유를 하게 되는데 수면상태에서 이러한 세포 활동을 촉진시키는 다양한 호르몬이 더욱 빨리 분비됩니다.

성장호르몬을 포함하여 멜라토닌 향 이뇨 호르몬, 코르티솔, 렙틴 등은 수면상태에 분비되어 신체의 치유는 물론 성장, 면역 등 다양한 대사 작용에 도움을 줍니다.

잠이 부족하면 어떻게 될까

잠은 '보약'이 맞다.

그렇다면 만약 잠을 충분하게 자지 못해 부족하게 된다면 우리의 몸은 어떻게 될까요? 수면 부족 상태에서 우리 몸의 변화를 알아봅시다.

24시간 잠을 못 잘 경우 : 혈중 알코올 농도 0.1%와 비슷한 상황
36시간 잠을 못 잘 경우 : 30초간 짧은 졸음과 같은 미세 수면 상태로 접어들며 인지 능력, 의사소통이 어려움
48시간 잠을 못 잘 경우 : 환각 상태에 접어들며 심한 두통을 동반함
72시간 잠을 못 잘 경우 : 미세 수면과 환각 상태가 매우 심해지며 망상, 환상, 비인격화 등을 경험
96시간 잠을 못 잘 경우 : 정신분열증 단계까지 도달하며 현실에 대한 인식이 불가능

이처럼 우리 몸은 수면이 부족하게 되면 여러 가지 신체적, 정신적 부작용이 동반됩니다. 고혈압과 당뇨와 같은 성인병과 면역력 감퇴, 체중 변화, 기억력 감퇴, 치매(알츠하이머), 환청, 망상 등 심한 경우는 사망에 까지 이를 수 있습니다.

정신과 의사들이 괜히 환자가 방문하면 수면장애가 있는지부터 먼저 확인하는 것도 이유가 있습니다. 예를 들면 '조증'정신병의 경우 수면장애가 초기 증상으로 발현되는 경우입니다.

그래서 인간은 최소한 6시간 이상 수면을 취해야 DNA 손상을 최소한으로 줄일 수 있고 이 모든 정보를 바탕으로 하면 정말 잠은 우리에게 '보약'이 맞지 않을까요?

다양한 수면의 종류들

렘수면(Rem)과 논렘수면(Non-Rem)

수면의 종류는 두 가지가 있습니다. 바로 렘수면과 논렘수면입니다.

렘수면은 대뇌가 활발이 활동을 하는 상태를 말합니다. 그래서 시청각 감각이 깨어있는데 이러한 이유로 우리는 꿈을 렘수면 상태에서 꾸게 됩니다.

강아지들이 꿈을 꿀 때 눈알을 돌리면서 짖는 상태를 보신 적이 있나요? 그 상태가 렘수면 상태이며 자율 신경계와 심장박동수도 동시에 변동이 있습니다.

논렘수면은 대뇌 활동이 거의 없고 호흡과 심장 박동수가 적으며 변화가 거의 없습니다. 그래서 꿈을 거의 꾸지 않습니다.

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