렘수면, 비렘수면, 연령에 따른 수면패턴(유아기, 성인, 노인)

1. 수면주기(렘수면과 비렘수면)

  인체의 정상적인 수면은 크게 비렘수면(non-rapid eye movement, NREM)과 렘수면(rapid eye movement, REM)으로 나눌 수 있습니다. 성인의 비렘수면은 전체 수면의 75~80%를 차지하며, 뇌파와 수면의 깊이에 따라서 N1(1단계), N2(2단계), N3(3단계 및 4단계)로 나뉘는데 이 중 N3가 가장 깊은 수면 단계에 해당합니다. 비렘수면의 N1~N3 단계와 렘수면이 전체적으로 하나의 수면주기를 이루며, 이 주기가 하룻밤에 4~5회 반복됩니다.

  비렘수면의 N1(1단계) 수면은 전체 수면의 3~8%를 차지하며 가장 얕게 자는 잠입니다. N2(2단계) 수면은 전체 수면의 대다수인 45~55%를 차지하며 특징적인 뇌파가 나타납니다. N3(3~4단계) 수면은 전체 수면의 15~20%를 차지하는 깊은 잠입니다. 이러한 비렘수면 단계에서는 부교감 신경이 우세하게 작용하는데. 심박수와 혈압이 낮아지며 느리고 규칙적인 호흡이 나타납니다. 비렘수면은 정신 활동이 감소하는 단계로 고갈된 에너지를 보충하고 근골격의 피로를 회복하며 체온을 조절하는 등의 활동과 관련됩니다.

  반면 전체 수면의 20~25%를 차지하는 렘수면 단계에서는 뇌의 혈류가 증가하며 정신 활동이 활발하게 일어나 꿈을 꾸게 되므로 'dream sleep‘이라고도 합니다. 렘수면 중에는 근육의 무긴장과 더불어 수면 중에 눈동자가 빠르게 움직이며, 심박수와 호흡이 불규칙하게 증가합니다. 또 체온 조절이 잘되지 않으며 수면 무호흡이 발생할 수 있습니다. 렘수면은 정신적 피로 및 스트레스를 해소하고 기억의 저장 등에 관여하는 수면단계이므로 수면장애로 인해 렘수면이 감소하면 기억력이 떨어지거나 감정 조절에 장애가 발생할 수 있습니다.

 

2. 수면-각성 조절에 관여하는 신경전달물질

  빛이 망막의 신경절 세포에 감지되면 생물학적 시계인 뇌의 시신경교차상핵(suprachiasmatic nucleus, SCN)에 신호가 전달되고, 시신경교차상핵은 시간 정보를 시상하부로 전달합니다. 시상하부의 신경돌기는 ‘수면중추(ventrolateral preoptic area, VLPO)’와 각성과 관련된 히스타민(histamine) 및 오렉신(orexin) 신경원, 멜라토닌(melatonin) 등 호르몬의 일중 분비에 관여하는 ‘신경세포’에 정보를 전달합니다.

  인체의 다양한 내인성 물질이 수면-각성의 조절에 관여합니다. 이 중 각성과 관련되는 신경전달물질은 아세틸콜린(acetylcholine), 노르아드레날린(noradrenaline), 히스타민(histamine), 도파민(dopamine), 세로토닌(serotonin), 히포크레틴(hypocretin) 등 이며, 수면과 관련되는 신경전달물질은 감마아미노부티르산(γ-aminobutyricacid, GABA), 아데노신(adenosine) 등 입니다.

 

3. 수면에 영향을 주는 요인

(1) 연령

  연령은 수면 단계의 분포에 가장 큰 영향을 주는 중요한 요인으로, 생리적으로 연령에 따라 수면 패턴이 달라집니다.

  신생아기에는 하루에 여러 번 잠을 자는데, 하루의 2/3 이상의 시간 동안 자며 잠들면 바로 렘수면에 진입합니다. 비렘수면과 렘수면 주기가 형성되고 밤잠을 길게 자는 수면 형태는 생후 3개월 정도(100일의 기적)에 시작됩니다. 유아기에는 밤에 길게 자고 낮잠을 자는 1일 2회의 수면 형태가 되었다가 학령기에는 낮잠을 거의 자지 않고 밤에 더 길게 잡니다.

  성인은 어린이나 청소년보다 밤잠의 길이가 짧아지며 노년기에는 하루 두 번이나 여러번 수면하는 형태로 변화됩니다.

  렘수면은 유아기에 수면의 많은 부분을 차지하나 나이가 들면서 점차 감소하며 노년기에는 깊은 잠인 N3 수면이 감소하고 수면 중 각성 빈도가 증가하는 경향을 보입니다.

  일반적으로 수면 시간은 개인마다 차이가 있으나 성인은 7~8시간이며 연령에 따라 점차 감소하여 70세 이상의 평균 수면시간은 하루 6시간 정도로 알려져 있습니다.

 

(2) 수면습관

  수면 습관도 수면 단계에 영향을 줄 수 있습니다. 잠을 하루 이상 제대로 자지 못하면 렘수면의 반동적 증가가 나타나게 됩니다. 야간 수면이 계속 제한되거나 잠자는 시간대가 불규칙한 경우, 야간 수면을 자주 설치는 경우 등에는 렘수면이 이르게 나타나면서 입면 환각, 수면 마비, 주기성 사지 운동증 등이 나타날 수 있습니다.

 

(3) 그 외 요인

  이 외에도 환경에 영향을 받는 일주기 리듬에 따라 수면/각성 주기도 영향을 받으며, 체온이나 내분비 기능, 대사 활동과 같은 다양한 생물학적 리듬이 수면과 관련됩니다. 벤조디아제핀계 약물, 항우울제 등의 약물이나 음주 등도 수면 단계에 영향을 주며, 기면병, 수면무호흡증, 우울증 등 여러 신체적/정신적 질환도 수면 단계에 영향을 미칠 수 있습니다.