늙는 것은 신체적 노화가 아니라 비활동성 때문이다

거의 모든 사람이 중년의 어느 시점부터 갑자기 신체적 감퇴현상을 경험하기 시작한다는 것은 과학적 연구를 통해 밝혀졌지만, 노화의 문제는 연도별 나이에만 의존하지 않는 것이 확실하다. 우리는 언뜻 일란성 쌍둥이는 염색체의 DNA를 100% 공유하고, 이란성 쌍둥이는 DNA의 50%를 공유한다. 쌍둥이들은 또 어린 시절과 초기 환경을 함께 견디며 경험하기 때문에 쌍둥이들은 늙어가는 속도도 똑같을 것이라고 상상한다.

런던 킹스칼리지 소속 쌍둥이 유전역학 연구실 과학자들이 18세에서 81세 사이의 약 300명의 일란성 쌍둥이를 포함하여 24,000명 이상의 쌍둥이들을 대상으로 활동량과 백혈구를 통한 노화연구의 결과, 가장 활발한 쌍둥이가 가장 어리고 건강한 백혈구를 가지고 있으며, 세포에는 덜 활동적인 쌍둥이보다 더 긴 말단소립(텔로미어)를 가지고 있었다. 하루 30분 정도 운동했던 쌍둥이들은 10년은 더 젊은 주로 앉아서 생활하는 사람들만큰 길고 건강한 텔로미어를 가지고 있었다. 20대 때 활발하게 운동했던 쌍둥이들은 현재의 활동수준과 관계없이 평생 게으른 사람들보다 더 긴 텔로미어를 가지고 있었다.

운동전력이 있었던 쌍둥이들도 둘 중 하나는 더 활동적이었고, 다른 하나는 아니었다. 출생시에는 아마도 텔로미어의 길이가 비슷했겠지만, 수 년간 가장 활동적인 쌍동이 중 한 명은 십중팔구 그의 나태한 형제보다 텔로미어의 길이가 더 길었다. 운동이 이런 쌍둥이를 더 "생물학적으로 젊게" 만들었다는 것을 증명하고 있다.

텔로미어는 구두끈의 끝에 있는 보호덥개처럼 DNA 가닥 끝에 있는 아주 작은 보호용 덥개이며, DNA가 해지거나 너덜너덜해지는 것을 방지하는 역할을 한다.세포가 분화할 때마다 DNA는 자신을 스스로 복제하지만, 명확하지 않는 이유로 복제과정은 DNA 가닥의 끝까지 완전히 진행되지 않는다. 조그마한 끝부분을 조금씩 잘라내며, 그만큼 유전정보를 잃게 된다는 의미다. 이 과정이 반복되어 텔로미어의 길이가 아주 짧아지면 세포는 분열을 멈추는 등 DNA가 제 기능을 하지 못하게 되고, 죽거나 영구 노화에 들어가게 된다. 텔로미어의 길이가 세포 나이의 파악에 신뢰할 만한 지표로 인정되고 있으며, 텔로미어의 길이가 짧을수록 세포는 더 늙고 쇠약해진다.

미국 캘리포니아대 샌프란시스코캠퍼스 엘리 푸터만 교수팀은 치매를 겪는 부모나 배우자를 간호하고 있는 폐경 여성 62명에게 매일 땀이 날만한 운동을 하는지 여부와 생활에서 느끼는 스트레스 정도를 재고 혈액을 체취해 텔로미어의 길이를 측정한 결과 심리적 스트레스를 많이 받는 여성은 그렇지 않은 또래 여성보다 텔로미어의 길이가 짧았다. 연구 참여자를 일주일에 75분은 땀 흘려 운동을 한 활발한 그룹과 활발하지 않은 그룹으로 나누고 텔로미어의 길이를 비교한 결과, 스트레스를 많이 받으면서 활발하지도 않은 여성은 스트레스는 비슷하지만 규칙적으로 운동하는 여성보다 텔로미어의 길이가 훨씬 더 짧았다. 즉 같은 강도의 스트레스를 받아도 운동을 하느냐 안하느냐에 따라 노화 속도에 차이가 생길 수 있다는 사실을 보여준다.

모집단 규모가 작기는 하지만, 심장이 빨리 뛰고 땀이 날 정도의 운동은 스트레스로 인한 텔로미어의 길이변화 즉, 노화를 늦출 수 있음을 보여주는 결과이며, 미국 질병관리통제센터에서도 성인은 일주일에 약 150분 걷기 또는 약 75분 달리기 같은 땀이 날만한 운동을 권한다. 특히, 어린이와 청소년은 매일 90분씩 운동시간을 확보할 것을 권하고 있다.

노화는 세포의 미토콘드리아 안에 보유하고 있는 DNA들이 스스로 분열하고 증식하는 과정에서 작은 변종들이 나타나고 세포내의 특화된 복구체계에 의해 수정되지만, 나이가 들면서 이 변종의 수가 복구체계의 능력을 넘어서면서 미토콘드리아가 오작동하거나 죽어가기 시작하기 때문이다. 또 다른 원인으로는 신체활동으로 만들어진 활성산소들이 세포들을 산화적으로 공격하거나 단순히 너무 많이 먹는 것도 원인이라고 알려지고 있다.

포유동물의 경우 미토콘드리아의 건강이 노화와 밀접한 관련이 있다는 사실은 의심의 여지가 없어 보인다. 미토콘드리아는 음식연료를 근육에 사용할 수 있게 변환하는 세포의 엔진동력이다. 적당히 건강한 미토콘드리아가 충분하지 않다면 근육은 약해지고 쉽게 피로하게 된다. 40대 후반이 되면 미토콘드리아가 나이가 들면서 유전적 결함을 축적하고 불안정해지는 동안, 연료로 쓰이는 세포들은 시들거나 죽으면서 근육과 생식기관은 오그라들고, 뇌의 부피는 줄어들며, 머리카락은 빠지거나 탈색된다.

우리가 한 때 노화가 원인이라고 생각했던 이런 신체적 효과의 대부분이 실제로는 비활동적인 삶 때문이었음이 밝혀지고 있다. 나이든 사람이 달리기를 하면 젊은 사람들에 비해 더 적게 있던 근육재생에 필수적인 줄기세포인 위성세포의 개체수가 증가되고, 근육도 효과적으로 스스로를 구축하고 복구할 수 있을 뿐만 아니라 근육의 운동을 제어하는 하나의 신경세포와 그 신경세포를 활성화하는 특정 근섬유인 운동단위의 수가 획기적으로 늘어나게 된다. 그만큼 더 건강하고 강해진다는 의미다.

달리기를 하면 미토콘드리아의 기능을 포함한 신진대사와 에너지 생성에 관여하는 단백질의 생성을 급증시키고, 기존의 알려진 세포 내 복구경로 이외의 과정을 통해 미토콘드리아 오작동의 복구를 촉발하게 되어 변종 미토콘드리아의 복구가 향상될 뿐만 아니라 지방으로 변화될 줄기세포를 자극하여 뼈세포로 변하게 만들어 골질을 증가시켜 뼈를 튼튼하게 만든다.