사람은 나이가 들어가면서 노아 과정을 맞이하게 된다. 그 노화과정 중에 하나가 흰머리카락이 생기는 것이다. 우리는 흰 머리카락이 생기는 이유가 노화과정 중의 하나로 자연스럽게 일어난다는 것을 알고 있다.
그런데 요즘은 젊은 나이임에도 불구하고 흰 머리카락이 생기는 사람이 과거에 비하면 많이 증가했다고 한다. 그 이유는 바로 스트레스 때문인데 스트레스에 의하여 흰머리카락이 생긴다는 것을 많은 사람들이 알고 있을 것이다.
이때의 스트레스는 정신적인 스트레스 뿐만 아니라 육체적인 고통을 당하는 스트레스도 포함한다. 다시 말하면 흰 머리카락이 생기는 이유는 유전적인 요인과 생활 습관 그리고 스트레스에 의하여 생기는 것이 일반적이다. 이 글에서는 흰 머리카락이 생기는 이유와 그 과정에 대하여 탐구해 볼 것이다.
멜라닌의 종류와 역할
멜라닌(melanin)은 그 구성 성분이 폴리페놀로써 피부, 눈, 머리카락 등에서 발견되는 천연 색소로, 인간뿐만 아니라 다른 동물들에서도 발견된다. 이 색소는 자외선(UV) 빛으로부터 보호하는 중요한 역할을 하며, 우리의 외모에 중요한 영향을 미친다. 멜라닌 색소는 주로 두 가지 형태로 나뉜다.
유메라닌 (Eumelanin) : 유메라닌은 주로 갈색 또는 검은색을 띠며, 피부와 머리카락에서 가장 흔히 발견된다. 유메라닌의 주요 역할은 자외선으로부터 보호하는 것이다. 자외선을 흡수하고 분산시켜 피부 세포의 DNA가 손상되는 것을 방지한다. 따라서 유메라닌의 양이 많은 사람은 햇빛에 노출되었을 때 피부암 발생 위험이 상대적으로 낮다.
페오멜라닌 (Pheomelanin) : 페오멜라닌은 주로 붉은색 또는 황색을 띠며, 유메라닌보다 자외선을 적게 흡수한다. 이 유형의 멜라닌은 주로 빨간 머리카락이나 주근깨에서 발견된다. 페오멜라닌은 유메라닌만큼 효과적인 자외선 차단 기능을 하지 못하기 때문에, 페오멜라닌이 많은 사람들은 햇빛에 노출되었을 때 화상을 입기 쉽고 피부암 발생 위험이 더 높다고 알려져 있다.
멜라닌의 생산은 유전적 요인에 의해 결정되며, 인종과 유전적 배경에 따라 멜라닌의 종류와 양이 다르다. 이러한 차이는 개인의 피부색, 머리카락 색, 눈 색에 영향을 미친다.
멜라닌의 생산은 또한 호르몬, 나이, 환경 요인에 의해 영향을 받을 수 있다. 자외선에 장기간 노출되면 멜라닌 생산이 증가하여 피부가 그을리는 현상이 발생한다. 이는 피부를 자외선으로부터 추가적으로 보호하기 위한 자연스러운 반응이다.
머리카락의 일생
머리카락의 일생은 크게 세 구간으로 나눌 수 있다. 성장기(Anagen), 휴지기(Catagen), 그리고 퇴행기(Telogen)이다.
성장기(Anagen) : 이 단계는 머리카락이 활발히 성장하는 시기로, 대부분의 머리카락이 이 시기에 머물러 있다. 평균적으로 이 단계는 2~6년 동안 지속되며, 머리카락의 성장 속도는 월 약 1~2cm 정도이다. 모낭이 살아 있고 활발히 세포를 분열시켜 머리카락을 자라게 한다.
이 단계에서 멜라닌 세포는 가장 활발하게 활동한다. 멜라닌 세포는 모낭의 하부에서 멜라닌을 생성하고 이를 모발 세포로 전달하여 머리카락의 색을 형성한다. 모발의 성장이 진행되는 동안 계속해서 색소를 공급하므로, 머리카락의 색깔이 유지된다.
휴지기(Catagen) : 이 전환 단계는 약 1~3주간 지속된다. 이 단계는 전환기로서, 모낭의 성장이 멈추기 시작한다. 멜라닌 세포의 활동도 감소하며, 새로운 멜라닌의 생산이 점차 줄어든다.
이 시기에는 새로운 머리카락의 색소 생성보다는 모낭이 수축하고 기존의 머리카락이 떨어져 나가는 과정에 집중된다.
퇴행기(Telogen) : 이 마지막 단계는 약 짧으면 5~6 주, 길면 3개월 동안 지속되며, 머리카락은 완전히 성장을 멈춘 상태이다. 멜라닌 세포는 거의 활동하지 않고, 머리카락은 색소를 더 이상 받지 않으며, 기존의 머리카락이 빠지고 새로운 머리카락이 나올 준비를 한다.
새로운 머리카락이 성장기로 들어갈 때 다시 멜라닌 세포가 활성화되어 색소를 공급하기 시작한다. 대략 두피의 머리카락 중 10~15%가 이 단계에 있다.
이렇게 머리카락은 지속적으로 성장하고, 휴지하고, 빠지는 주기를 반복한다. 이 주기는 나이, 호르몬, 영양 상태 등 여러 요인에 의해 영향을 받는다.
호르몬과 멜라닌의 관계
멜라닌 색소와 관계있는 중요한 두 가지 호르몬에는 에이 ACTH 와 MSH 가 있다.
ACTH (Adrenocorticotropic Hormone)
이 호르몬은 부신피질자극호르몬이라고도 불리며, 부신 피질을 자극하여 주로 코르티코스테로이드를 생산하게 한다. 이 호르몬은 스트레스 반응에서 중요한 역할을 하며, 신체가 스트레스를 받을 때 부신으로부터 코르티솔(Cortisol)과 같은 스트레스 호르몬을 분비하도록 한다.
ACTH는 몸에 기름층을 형성하여 피부와 머리카락에 있는 피지선을 분비하여 피부와 머리카락을 보호하는 기능이 있다
MSH (Melanocyte-Stimulating Hormone)
이 호르몬은 멜라노사이트자극호르몬으로 알려져 있으며, 멜라닌 세포를 자극하여 멜라닌 색소를 생산하도록 한다. 멜라닌은 피부, 머리카락, 눈의 색을 결정짓는 중요한 색소이며, UV 방사선으로부터 피부를 보호하는 역할도 수행한다.
흰 머리카락이 생기는 이유
독자들의 일상에서 흔히 접할 수 있는 현상 중 하나는 바로 흰 머리카락의 출현이다. 우리가 태어날 때부터 가지고 있는 머리카락 색은 시간이 지나면서 점차 변하기 시작한다. 이러한 변화는 주로 나이가 들면서 자연스럽게 발생하지만, 스트레스와 같은 외부 요인에 의해서도 촉진될 수 있다.
흰머리가 생기는 기전에 대해서 지금까지 크게 세 가지 가설이 있다. 첫 번째는 스트레스 가설이다. 사람이 스트레스를 받을 때 우리 몸에서 생기는 신경 내분비학적인 변화에 의해서 흰머리가 생긴다는 이론이다.
두 번째는 자가면역 가설이다. 우리 몸이 어떤 이유에서 멜라닌 세포의 줄기세포가 자가면역 기전에 의해서 자가 면역체에 의해서 공격을 받아서 수가 감소가 되어 흰머리가 생긴다는 이론이다.
세 번째는 과산화수소수 가설이다. 모낭 세포가 나이가 들면서 과산화수소수 발생이 증가하여 흰머리가 된다는 이론이다. 과산화수소수가 표백을 시키는 효과가 있기 때문이다.
머리카락의 색은 멜라닌이라는 색소에 의해 결정된다. 멜라닌은 피부와 모발에서 색을 결정하는 주요 성분으로, 유멜라닌과 페오멜라닌의 두 가지 형태가 있다. 우리가 나이를 먹으면서 흰 머리카락이 생기는 주된 이유는 멜라닌을 생성하는 세포인 멜라노사이트(melanocyte)의 활동 감소 때문이다.
또한, 최근의 연구에 따르면 스트레스가 흰 머리카락을 유발하는 중요한 요인 중 하나로 지목되고 있다. 스트레스가 많을 때 우리 몸은 교감신경이 자극을 받아 아드레날린과 코르티솔 같은 호르몬을 분비한다.
이 호르몬들이 과도하게 분비되면 멜라노사이트의 기능이 저하될 수 있으며, 이는 멜라닌의 생성을 감소시켜 결국 머리카락이 흰색으로 변하는 결과를 초래한다. 이 과정에서 스트레스는 멜라노사이트에 손상을 주어 멜라닌의 정상적인 생산을 방해하는 것으로 알려져 있다.
이렇게 나이와 스트레스는 머리카락의 색 변화에 직접적인 영향을 미치며, 일상 생활에서 이를 경험하는 것은 매우 흔한 일이다. 이를 이해함으로써 우리는 노화와 스트레스 관리의 중요성을 더욱 깊이 인식할 수 있을 것이다.
유전적 요인과 노화 과정에 의한 백발 현상
백발이 되는 현상은 유전적 요인과 노화 과정에 의해 크게 영향을 받는다. 이 과정에서 멜라닌 세포의 기능 감소가 중요한 역할을 한다.
유전적 요인
백발이 되는 시기와 정도는 유전적으로 크게 좌우된다. 특정 유전자 변이가 멜라노사이트의 생산, 생존 또는 멜라닌 합성 능력에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, IRF4 유전자는 머리카락 색의 조절과 관련이 있으며, 이 유전자의 변이는 흰 머리카락이 일찍 나타나는 경향과 관련이 있다.
노화 과정
나이가 들면서 모낭에서 멜라닌을 생성하는 세포인 멜라노사이트(melanocyte) 수가 감소한다. 이는 자연스러운 세포 노화 과정의 일부로, 세포의 줄기세포 기능이 감소하고, 세포의 재생 능력이 떨어지는 현상이다. 멜라노사이트는 멜라닌을 합성하는 세포로, 이 세포의 기능 감소는 직접적으로 멜라닌 합성 감소로 이어진다.
멜라닌 세포의 기능 감소
멜라노사이트가 노화함에 따라 멜라닌 합성 능력이 감소한다. 멜라닌은 머리카락, 피부, 눈의 색을 결정하는 색소이다. 머리카락의 경우, 멜라노사이트가 모낭 내에서 활성화되어 멜라닌을 모발 섬유에 전달한다.
노화 과정에서 이 세포들의 수가 감소하거나 멜라닌을 생산하는 능력이 저하되면, 모발은 점점 색소를 잃어 흰색으로 변하게 된다.
이러한 변화는 복잡한 생화학적 및 분자생물학적 경로에 의해 조절된다. 예를 들어, 노화 과정에서는 세포 내의 산화 스트레스가 증가하고, 이는 세포의 DNA 손상을 증가시켜 멜라노사이트의 기능 저하를 초래할 수 있다.
또한, 세포의 미토콘드리아 기능 저하도 관찰되며, 이는 에너지 생산 감소와 세포 사멸을 유발하여 멜라노사이트의 수를 감소시킨다.
이렇게 멜라닌 세포의 기능이 감소하는 과정은 복잡하지만, 유전적, 환경적, 생리적 요인이 상호 작용하여 발생한다. 이러한 과학적 이해를 바탕으로 백발의 현상을 더 잘 이해하고, 노화와 관련된 다양한 생물학적 과정에 대한 연구가 진행되고 있다.
스트레스에 의한 백발 현상
스트레스가 멜라닌 세포에 미치는 영향과 흰 머리카락 발생에 대한 관계는 생물학적 스트레스 반응과 세포 기능 간의 복잡한 상호작용을 통해 이해될 수 있다.
스트레스가 머리카락의 색을 변화시키는 메커니즘은 복잡하며, 최근의 연구들은 이 과정에서 신체의 신경계와 내분비계의 상호작용이 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀내고 있다.
2020년에 발표된 하버드 대학의 연구에 따르면, 스트레스가 높은 상황에서 신체는 대량의 노르아드레날(아드레날린의 일종)을 방출하여 검은 머리카락을 흰머리카락으로 확과 줄 수 있다고 증명하였다.
스트레스가 검은 머리카락을 흰 머리로 변화시키는 과정
인체가 정신적, 육체적 스트레스를 받게 되면, 인체는 교감신경계를 활성화시켜 아드레날린과 노르아드레날린과 같은 신경전달물질을 분비한다. 이 호르몬들은 신체를 ‘싸우거나 도망치는’ 상태로 전환시켜 준다.
최근 연구에 따르면, 스트레스 호르몬인 노르아드레날린은 멜라닌 줄기세포에 직접적으로 영향을 미친다. 멜라닌 줄기세포는 머리카락 색깔을 결정하는 멜라닌 색소를 생산하는 세포로, 이 세포들이 손상되거나 기능을 상실하면 새로 자라나는 머리카락이 흰색으로 나타난다.
스트레스로 인해 증가한 노르아드레날린 수치는 벌지 지구(Bulge area)에 있는 멜라닌 줄기세포의 활동을 방해하고, 이 세포들이 성숙한 멜라닌 세포로 분화하는 과정을 중단시킨다. 이로 인해 이 세포들은 자기 복제를 하지 못하고, 결국 세포가 소멸하게 된다.
멜라닌 줄기세포가 소멸하거나 제대로 기능하지 못하게 되면, 새로 자라나는 머리카락은 멜라닌 색소를 받지 못하게 된다. 이는 머리카락이 희게 보이게 하는 주된 원인이다.
동물 실험에서는 RTX(레시니페라톡신)라는 화학물질을 이용하여 실험적인 스트레스 상황을 만들고 멜라닌 줄기세포에 대한 반응을 관찰하였다.
RTX는 고추에서 발견되는 성분의 유사체로, 매우 강한 통증을 유발하며, 이는 고도의 스트레스로 작용한다. RTX를 투여받은 실험동물에서 멜라닌 줄기세포의 소멸이 빠르게 일어나며, 이는 흰 머리카락이 자라나는 것으로 연결된다.
이러한 메커니즘은 스트레스와 흰 머리카락의 관계를 이해하는 데 중요한 역할을 하며, 이는 노화와 유사한 세포의 소멸 과정을 통해 흰 머리가 발생한다는 것을 보여준다.
스트레스는 산화 스트레스를 증가시켜 세포의 DNA에 손상을 주고, 이는 세포의 기능 저하와 사멸로 이어진다. 멜라노사이트는 특히 산화 스트레스에 민감하며, 이러한 스트레스 상황에서 멜라닌의 생산이 줄어들 수 있다. 따라서 지속적인 스트레스는 멜라노사이트의 사멸을 촉진하여 머리카락 색소의 조기 손실을 일으킬 수 있다.
이 연구는 스트레스 호르몬이 멜라노사이트 줄기세포를 소진시키는 경로를 명확하게 보여 주었다. 줄기세포가 소진되면 새로운 멜라노사이트의 생성이 억제되고, 결국 멜라닌 생산이 감소하여 흰 머리카락이 발생한다.
스트레스에 의한 백발 현상 예방법
스트레스로 인한 흰머리의 발생을 예방하는 것은 주로 스트레스 관리 및 건강한 생활 습관을 통해 이루어진다. 여기에는 몇 가지 중요한 방법들이 포함되며, 이를 체계적으로 실천함으로써 흰머리의 발생을 최소화할 수 있다.
스트레스 관리 : 스트레스는 피할 수 없는 삶의 일부이지만, 스트레스를 효과적으로 관리하는 것은 건강을 유지하는 데 매우 중요하다.
명상과 요가 : 정기적인 명상과 요가는 마음을 진정시키고 스트레스를 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 이러한 심신 수련은 스트레스 호르몬 수치를 낮추는 데 효과적이다.
적절한 수면 : 가능하다면 밤 열 시부터 새벽 네 시에 있는 충분하고 질 좋은 수면 을 취하는 것이 신체가 스트레스를 회복하고 조절하는 데 가장 좋다. 매일 밤 7~8시간의 수면을 목표로 한다.
건강한 식습관 : 영양소가 풍부한 식사는 신체의 스트레스 반응을 조절하는 데 중요하다.
항산화제 섭취 : 비타민 C, 비타민 E, 베타카로틴 및 셀레늄과 같은 항산화제는 세포를 보호하고 멜라닌 세포의 기능을 유지하는 데 도움이 될 수 있다. 과일, 채소, 견과류 및 전곡을 충분히 섭취한다.
미네랄 공급 : 아연과 셀레늄은 멜라닌 세포의 건강에 필수적인 미네랄이다. 쇠고기, 해산물, 견과류에서 이러한 미네랄을 충분히 섭취할 수 있다.
정기적인 운동 : 규칙적인 신체 활동은 스트레스 호르몬을 줄이고 전반적인 건강을 증진시킨다. 최소 주 3회, 각 30분 이상의 중등도 이상의 운동을 권장한다.
금연과 절주 : 흡연과 과도한 음주는 산화 스트레스를 증가시켜 신체의 멜라닌 세포에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 가능한 이러한 습관을 피하거나 줄이는 것이 좋다.
햇빛 자주 보기 : 햇빛을 자주 보는 것은 비타민 D의 형성에도 도움이 되고 멜라닌 색소 생성해 많은 영향을 미치므로 가능하면 자주 햇빛을 보는 것이 좋다.
마무리
검은 머리카락이 흰 머리카락으로 변하는 것은 도와 과정의 일부이므로 받아들일 수 밖에 없다. 문제는 스트레스를 받아 흰머리카락으로 변하는 경우이다.
한가지 주의할 점은 스트레스로 인하여 흰 머리카락(새치)이 생기면 뽑지 않는 것이 좋다고 한다. 만일 새치를 뽑으면 또 다른 새치가 나거나 모근이 파괴됐을 경우에는 다시 잘할 수 없기 때문에 탈모 현상으로 이어진다고 한다.
노인이 되었을 경우 흰 머리카락이 생기는 것은 자연스러운 것으로, 보기에도 그리 나쁘지 않다. 그러나 젊은 나이에 흰머리가 많이 나는 것은 보기에도 좋지 않을 뿐 아니라 몸에 더 뭔가 비정상적인 현상이 일어나고 있다는 것을 반증하는 것이다.
따라서 우리는 적어도 스트레스에 의한 백발 현상은 가능하면 일어나지 않도록 스트레스 관리를 잘 하여 검은 머리를 오래도록 유지하는 것이 바람직하다.
스트레스 관리가 비록 쉽지 않은 일이지만 각자의 생활 환경 속에서 최대한 스트레스를 관리하여 멋진 검은 머리를 유지할 수 있기를 진심으로 바란다.