스마트폰, LED 조명, 거리 조명 등으로 인해 밤에도 밝은 환경이 지속되면 사람의 생체 시계는 쉽게 교란되는데, 이러한 현상을 '빛 공해(light pollution)'라고 부른다. 최근 빛 공해가 단순히 수면 부족으로 인한 피곤함을 넘어 당뇨의 위험성을 높인다는 사실이 밝혀졌다.

금래 많은 연구들에서 우리가 언제 빛에 노출되는지가 신진대사와 깊게 연관될 수 있다고 밝혀지고 있다.

이와 관련된 핵심 개념이 서카디안 리듬(Circadian rhythm)이다. 서카디안 리듬은 우리 몸이 약 24시간 주기로 작동하는 생체 시계를 의미하며, 수면과 각성, 호르몬 분비, 체온, 혈당 조절까지 다양한 생리 기능이 이 리듬에 맞춰 움직인다.

도시의 '빛 공해'는 바로 이 서카디안 리듬을 교란시킴으로써 우리의 신진대사를 방해하는데, 그 원인이 되는 두 가지 호르몬을 알아본다.

먼저 수면 유도 호르몬으로 여겨졌던 멜라토닌(Melatonin)과 당뇨의 상관관계를 밝힌 연구 결과들이 보고되고 있다.

멜라토닌은 생체 시계 전체를 조절하는 핵심 신호 물질으로 일반적으로 수면 시작 후 3~5시간, 즉 어두운 시간에 최고치를 기록하고 낮에는 거의 생성되지 않는다. 수면 중 멜라토닌이 증가해 우리 몸에 휴식 신호를 보내고, 생체 리듬을 수면으로 전환시킨다.

2003년 미국 내분비학회가 발행하는 Endocrinology에 실린 논문¹ 은 멜라토닌은 포도당 대사에 유익한 효과가 있다고 발표했다. 고칼로리 식이를 섭취한 당뇨병 유발 쥐에게 멜라토닌을 경구 투여했을 때 고지혈증, 고혈당증이 발생하는 것을 예방할 수 있었다. 스페인 마드리드 컴플루텐세 대학교 의과대학 연구팀은 인슐린 저항성 쥐에게 멜라토닌을 투여했을 때는 인슐린 저항성이 역전되고 포도당 대사가 개선됐다고 밝혔다.² 

사람을 대상으로 한 연구에서도 멜라토닌과 당뇨병의 연관성이 입증됐다. 2013년 세계적 권위의 의학 학술지 Journal of the American Medical Association에 게재된 연구에 따르면 밤에 분비되는 멜라토닌 수치가 가장 낮은 그룹에서 제2형 당뇨병 발생 위험이 2.17배 더 높았다.³ 

두 번째 핵심 호르몬은 스트레스 호르몬으로 잘 알려진 코르티솔(Cortisol)이다. 코르티솔은 본래 외부 자극이나 스트레스에 맞서 신체가 필요한 에너지를 빠르게 생성할 수 있도록 돕는 역할을 한다. 이 과정에서 코르티솔은 혈압을 유지하고 혈중 포도당 수치를 높여 근육과 뇌가 즉각적으로 대응할 수 있는 상태를 만든다. 문제는 코르티솔도 수면 중 빛에 의해 영향을 받는다는 것이다.

미국 노스웨스턴 대학교 의과대학 필리스 지(Phyllis Zee) 교수팀이 2022년 국제학술지 PNAS에 발표한 연구 결과는 이를 명확히 입증한다.⁴  연구팀은 건강한 성인을 대상으로 수면 중 희미한 빛(약 100럭스)에 노출된 그룹과 암흑 상태에서 수면을 취한 그룹을 비교 분석했다.

실험 결과, 단 하룻밤이라도 희미한 빛에 노출되어 잠을 잔 그룹은 심박수가 상승하고 다음 날 아침 인슐린 저항성이 현저히 높아지는 결과가 나타났다. 인슐린 저항성은 혈당을 낮추는 인슐린의 기능이 떨어져 세포가 포도당을 효과적으로 흡수하지 못하는 상태를 말하며, 이는 제2형 당뇨병으로 가는 직행열차와 같다.

연구팀은 밤사이 노출된 빛이 뇌의 중추 시계(Circadian Clock)를 자극하여 자율신경계를 활성화하고, 이로 인해 코르티솔 등 대사 관련 호르몬의 분비 리듬이 교란된 것이 원인이라고 분석했다.

즉, 밤에 분비되어야 할 멜라토닌은 억제되고 낮에 활발해야 할 코르티솔 수치가 비정상적으로 자극받으면서, 우리 몸이 수면 중에도 마치 스트레스 상황에 놓인 것처럼 인식하게 되어 대사 기능을 망가뜨리는 것이다.

밤에는 어둠이 필요하다. 전문가들은 잠들기 전 스마트폰이나 태블릿과 같은 전자기기 사용을 줄이고 침실 조명을 가능한 한 어둡게 유지하는 것이 생체 시계를 보호하는 데 도움이 될 수 있다고 조언한다.

2021년 미국수면의학회(American Academy of Sleep Medicine)가 발표한 수면 위생 지침에서도 취침 전 전자기기 사용을 제한하고 밝은 조명을 피하는 것이 정상적인 수면 리듬을 유지하는 데 중요하다고 권고하고 있다.⁵  또한 미국 하버드 의과대학 수면의학 연구센터 역시 블루라이트가 멜라토닌 분비를 억제할 수 있다며, 취침 전 스마트폰이나 LED 화면 노출을 줄이고 침실 환경을 어둡게 유지하는 것이 수면과 생체 리듬 유지에 도움이 될 수 있다고 설명했다.⁶ 

현대 도시의 밤은 과거 어느 때보다 밝아졌다. 하지만 인간의 몸은 여전히 낮에는 빛을 받고 밤에는 어둠 속에서 회복하도록 설계돼 있다. 건강을 위해 무엇을 먹고 얼마나 운동하는지도 중요하지만, 밤에 얼마나 어두운 환경에서 휴식을 취하느냐 역시 중요하다.

오늘 밤, 우리의 몸이 생체 리듬을 되찾을 수 있도록 어둠을 허락해보는 건 어떨까.