노화이론 중에서 세포수준의 노화이론과 기관수준의 노화이론

노화이론이란 왜 나이가 들면서 노화과정을 경험하는가에 대해 설명하는 다양한 관점이다. 여러가지 노화이론 중에서 생물학적 노화이론은 분자수준의 노화이론, 세포수준의 노화이론 그리고 기관수준의 노화이론이있다. 여기서는 그 중에 세포수준의 노화이론, 기관수준의 노화이론에 대해서 이야기해 보겠다.

1. 세포수준의 노화이론

(1) 산화기 이론(자유기이론)

산화기 이론은 산화기(free radical)라는 노폐물질이 세포 내에 축적되어 세포막의 손상을 유발하고 세포를 파괴시켜서 노화현상을 초래한다고 보는 이론이다. 산소는 탄수화물, 단백질, 지방의 정상적인 대사과정에 필수적이며 부산물로 산화기가 발생된다. 즉 인체의 영양소를 산화하여 에너지를 얻는 과정에서 산화기가 발생하는 것이다. 산화기는 산소분자가 전자를 하나 이상 잃어버려 매우 불안정한 상태의 물질을 의미하며 활성산소라고도 한다. 산화기 이론에서는 정상 세포대사 중 발생한 산화기에 의한 노화를 제시하고 있다. 산화기의 생산을 억제하고 복구하는 과정보다 산화기의 축적이 더 빨리 일어나면 노화가 진행되는 것으로 보인다. 산화기는 방사선 및 오염물질의 자극, 흡연, 인스턴트 식품, 산화기름 섭취, 영양부족, 스트레스 등의 환경적 자극에 의해 생성이 촉진된다. 산화기가 과도하게 인체에 존재할 때에는 노화를 촉진시킬 뿐만 아니라 암, 아토피성 피부염, 치매, 파킨슨병, 동맥경화증, 각종 염증질환, 당뇨, 심혈관질환, 뇌졸중 등과 같은 다양한 질환의 원인 이 되기도 한다. 산화기 이론에 근거하면 활성 산소가 과도하게 발생되는 상황이나 조건을 피하거나, 항산화 물질을 복용하는 것 등을 통해 노화과정을 늦출 수 있다. 예를 들면, 방사선 및 오염물질의 자극을 최대한 피하고 인스턴트 식품이나 산화기름의 섭취를 줄인다. 금연하고 충분한 영양 섭취와 적당한 운동을 하는 것이 좋다. 과식을 하는 경우 소화과정에서 야기되는 활성산소의 발생을 증가시키므로 소식이나 절식을 하는 것이 좋다. 항산화물질로 알려져 있는 비타민 A, 비타민 C, 비타민 E(토코페롤), 코엔자임 Q10 등의 건강기능식품을 섭취하는 것이 좋다.

 

(2) 교차연결이론

교차연결이론은 화학반응에 의해 정상적으로는 분리되어야 하는 분자구조 사이에 강한 연결고리가 형성되어 노화가 진행된다고 주장한다. 결합조직의 구성성분을 콜라겐(collagen)과 탄력소(elastin)의 교차연결이 증가하여 세포의 투과성이 저하되고, 점차 단단한 조직으로 변화되면서 노화가 진행된다. 세포외액은 감소되고, 칼슘, 나트륨, 염화물 등의 축적이 생기면서 수화도(水化度)가 떨어진다. 인체에서 콜라겐의 농도가 높은 부위는 피부, 근육, 심장, 혈관, 힘줄, 뼈 등이다. 교차연결이 발생되는 예로 피부를 살펴보면, 부드럽고 탄탄했던 피부는 탄력성이 감소하면서 건조하고, 주름지고, 늘어지는 피부로 변화한다. 노화된 신체에서 결합조직의 교차연결은 세포의 투과성, 근육의 유연성, 심장 수축력 등을 감소시키며, 혈관에서의 가스교환, 영양물질, 대사물질 등의 이동에도 영향을 준다. 힘줄은 건조하고 섬유화되며, 치아는 느슨해지고, 동맥벽은 긴장도가 감소되며, 폐와 위장관의 효율은 감소하게 된다.

 

(3) 마모이론

마모이론에서는 인체 조직을 과도하게 사용하여 닳게 되면 인체 기능이 저하된다고 주장한다. 세포의 마모현상은 내적, 외적 스트레스에 의해 가중된다. 스트레스에 의한 과도한 대사과정은 해로운 부산물을 생성하면서 인체 조직을 손상시킨다. 마모이론은 인간을 기계와 동일시하는 관점이라는 점, 인간의 손상을 복구하는 내적인 자연치유 기전을 간과한다는 점, 생체 조직은 사용하면 사용할수록 마모만 되는 것이 아니라 능력이 향상된다는 점에서 비판을 받고 있으나 일부에서는 여전히 지지 되고 있다. 마모이론에 근거하면 과도하게 움직이거나 무리하여 활동하지 않도록 하는 것이 좋다. 즉 노인은 무리한 등산보다는 수영장에서의 운동이 관절에 무리가 되지 않는다는 점에서 권장될 수 있다. 또 내적, 외적 스트레스를 감소시키거나 자신만의 스트레스 관리법을 만드는 것이 좋다.

2.기관수준의 노화이론

(1) 신경내분비조절이론

노화는 수정에서 사망에 이르기까지 신경과 호르몬의 신호로 조절되는 프로그램의 기능감소에 의해 발생한다고 보는 이론이다. 뇌에서 신경내분비는 시상하부와 뇌 하수체 신호체계로 이루어져 있다. 이러한 신호체계의 변화로 기관과 조직의 기능 이 감퇴되고 병리적인 변화가 발생하게 된다. 뉴론이 소실되고 둔화되며 내적, 외적 스트레스에 의해 영향을 받는다. 신경내분비의 조절기능이 저하되면 근육의 힘이 감소되며, 스트레스 회복력이 떨어지고, 심혈관계와 호흡기계 등 전반적인 인체의 시스템에 영향을 미친다.

 

(2) 면역이론

면역이론에서는 면역계의 기능퇴화에 의해 노화가 나타난다고 주장한다. 나이가 들어감에 따라 면역체계의 세포는 더 많이 분화되고 자기조절 형태를 점점 잃게 된다. 이러한 면역체계의 결함으로 인해 자기 몸의 정상적인 세포를 이물질로 잘못 인식하여 자기를 공격하는 면역 반응이 나타나게 된다. 즉 자가 항원에 대한 인식도가 떨어져서 자가 항원에 대한 항체를 만들어 내는 자가면역반응이 증가하게 된다. 또한 면역체계인 흉선은 20세 이후 무게가 감소하고 기능이 저하되어 세포매개성 면역반응이 감소된다. 정상적인 면역기능이 감소함에 따라 감염, 자가면역질환, 암 등의 발병률이 증가하게 된다.