Aging Theories
한국식약연구소(FDAkorea)에서 수많은 노화이론을 분석해 본 결과
거의 모든 이론은 "음식"과 관련되어 있었습니다.
음식을 먹고 소화하는 과정, 흡수되어 세포에 전달되는 과정,,,,,,,,
모두 음식과 관련된것을 보면 우리의 먹거리와 식습관이 '장수의 길'이될수있고, '단명의 길'이될수 있다는
것이 이론적으로도 뒷받침되고 있습니다.
많은 이론들 가운데 주요한 비유전자 이론 몇 가지를 선택해 소개해 봅니다.
▲유리기 이론,활성산소(The Free Radical Theory)
1958년 네바라스카 대학의 하만(Denham Harman) 교수가 주창한 이론이다. 산화손상설이라고도 한다. 유리기(free radical)란 자유전자(free electron)를 가진 분자로 건강한 분자와 결합하여 건강한 분자를 파괴시키는 성질을 갖고 있다.
유리기(활성산소)는 음식을 통해 열량을 생산하는 신진대사 과정에서 나오게 되는데, 이러한 유리기에 병태를 억제시키는 물질이 항산화제다. 젊었을 때는 우리 몸에 충분한 항산화제가 생산되지만 나이가 들면 항산화제 생산이 떨어지게 되고 이로 인해 노화가 일어난다는 이론이다.
유전적 요인이 사람 간의 노화 속도 차이를 전부 설명하지는 않는다. 사람마다 섭식 방법(지방섭취, 흡연 등), 활동 방식(격한 운동 등) 등의 차이에 의해서 이러한 산화적 손상의 정도가 많을 수도 있고 적을 수도 있다. 그리고 이러한 손상 정도의 차이가 결국 노화의 속도와 수명의 차이를 낳는다.
“저칼로리, 그리고 적게 먹어야 몸이 재건된다”고 설명하면서 소식(小食)이 가장 좋은 양생법이라는 하만 박사의 이 이론은 비단 노화에 국한된 것이 아니라 다이어트 이론으로도 크게 환영 받고 있다.
Free radicals are atoms with unpaired electrons. According to the free radical theory, radicals damage cells in an organism, causing aging. Mitochondria, regions of the cell that manufacture chemical energy, produce free radicals and are the primary sites for free radical damage. By eliminating free radicals from cells through genetic means and dietary restriction, laboratories have extended the maximum age of laboratory animals. The administration of antioxidants, which eliminate radicals, to laboratory animals fails to increase maximum lifespan.
▲소모이론(The Wear and Tear Theory)
1882년 독일의 생리학자인 와이즈만(August Weisman) 박사가 처음으로 소개한 이론이다. 그는 신체와 그 세포들이 과용(overuse)과 남용(abuse)으로 인해 손상을 받는다고 믿었다.
즉 간, 위, 신장, 피부 등과 같은 신체 기관을 비롯한 모든 세포들이 우리의 음식물이나 환경 속에 존재하는 지방, 당분, 카페인, 알코올과 같은 독소, 니코틴의 과도한 섭취, 태양 자외선, 그리고 신체적, 정서적 스트레스 등에 의해 소모된다고 생각했다.
젊은 청장년의 경우에는 우리 몸의 세포가 소모되더라도 보상이 일정한 기간을 두고 계속적으로 이루어진다. 그러나 나이가 들면, 식생활, 환경 독소, 박테리아, 바이러스 등에 의해 신체가 손상을 회복시키는 능력이 저하된다. 그로 인해 많은 노인들이 질병으로 인해 사망하게 되는 것이다. 과로하지 말고 몸을 보호하라는 충고다.
Dr. August Weismann, a German biologist, first introduced this theory in 1882. He believed that the body and its cells were damaged by overuse and abuse. The organs, liver, stomach, kidneys, skin and so on are worn down by toxins in our diet and in the environment; by the excessive consumption of fat, sugar, caffeine, alcohol and nicotine; by the ultra-violet rays of the sun and by the many other physical and emotional stresses to which we subject our bodies. Wear and tear is not confined to our organs, however; it also takes place on the cellular level.
Of course even if you've never touched a cigarette or had a glass of wine, stayed out of the sun and eaten only natural foods, simply using the organs that nature endowed you is going to wear them out. Abuse will only wear them out more quickly. Likewise as the body ages our very cells feel the effect, no matter how healthy our life style.
▲노폐물 축적이론(The Waste Accumulation Teory)
말 그대로 몸 속에 노폐물이 축적돼 노화가 일어난다는 이론이다. 우리 몸의 최소단위인 세포는 분화되어 사멸될 때까지 노폐물을 생산하게 된다. 그러나 스스로 제거하는 것보다 더 많은 양이 생산된다.
체내에 한계치 이상으로 축적이 되면 세포의 정상적인 기능을 방해하게 되고 이로 인해 세포사멸을 유도하게 된다. 세포의 사멸이란 곧 노화를 의미하며, 결국 죽음으로까지 이어질 수 있다는 내용이다.
In the course of their life spans cells produce more waste than they can properly eliminate. This waste can include various toxins which when accumulated to a certain level, can interfere with normal cell function, ultimately killing the cell.
Evidence supporting this theory is the presence of a waste product called lipofuscin leading to age pigment. The cells most commonly found to contain lipofuscin are nerve and heart muscle cells, both critical to life. Lipofuscin is formed by a complex reaction that binds fat in the cells to proteins. This waste accumulates in the cells as small granules and increases in size as a person ages. Because lipofuscin builds up over time, it has been described as "the ashes of our dwindling metabolic fires"
▲DNA와 유전자 이론(The DNA and Genetic Theory)=
일명 예정된 노쇠이론(The Planned Obsolescence Theory)이라고도 한다. 노화는 유전적으로 결정돼 있다는 이론이다. 우리의 노화는 태어날 때부터 DNA에 입력된 정보에 의해 진행이 되는 것으로 예정된 노화시계에 따라 정신적 육체적 노화가 진행된다는 것이다.
이런 유전적 시계는 섭취하는 음식, 생활습관, 독성물질, 오염, 방사선 등과 같은 세포의 손상이 반복적으로 축적이 되며 노화를 가속화시킨다고 보고 있다.
최근에 나온 유전자 이론으로 각광 받고 있는 텔로머라아제 이론(종말체 이론 Telomerase Theory)이 있다. 염색체 끝에 있는 핵산이 매번 세포분열을 일으킬 때마다 작아지게 되고 제대로 분열이 이루어지지 않게 되는데 이런 악화가 노화를 일으키는 원인으로 보고 있다.
Some scientists regard this as a Planned Obsolescence Theory because it focuses upon the encoded programming within our DNA. Our DNA is the blue-print of individual life obtained from our parents. It means we are born with a unique code and a predetermined tendency to certain types of physical and mental functioning that regulate the rate at which we age.
▲헤이프릭 제한 이론(The Hayflick Limit Theory)
미국 캘리포니아 대학(샌프란시스코)의 해부학자 레너드 헤이프릭(Leonard Hayflick)이 주장한 이론으로 세포의 분열능력을 제한적으로 보고 있다. 노화는 세포분열이 한계치에 도달하면서 온다는 것.
인간의 세포는 대략 50회 정도의 분열을 하고 그 이후에는 중단하는 것으로 보고 있다. 또한 세포에 영양분 과다공급이 일어날 경우 세포분열을 촉진시키는데 매번 분열할 때마다 유전자 정보가 조금씩 상실되는 것으로 판단되고 있다.
소식(calorie restriction)이 몸에 좋다는 것은 과학적으로 입증이 되었다. 소식은 수명을 연장시킬 뿐만 아니라 신진대사 활동도 상대적으로 적어지면서 대사작용의 산물인 유리기의 피해도 줄어들게 된다. 그로 인해 세포건강도 유지할 수 있다. 소식을 통해 세포수명을 연장시키는 것이 장수의 비결이다.
In 1962 two cell biologists, Dr. Hayflick and Dr. Moorehead, made one of the greatest contributions to the history of cellular biology by demonstrating the senescence of cultured human cells. Hayflick theorized that the aging process was controlled by a biological clock contained within each living cell. The 1961 studies concluded that human fibroblast cells (lung, skin, muscle, heart) have a limited life span. They divided approximately 50 times over a period of years and then suddenly stopped. Nutrition seemed to have an effect on the rate of cell division: overfed cells made up to 50 divisions in a year, while underfed cells took up to three times as long as normal cells to make divisions. Alterations and degenerations occurred within some cells before they reached their growth limit. The most evident changes took place in the cell organelles, membranes and genetic material. This improper functioning of cells and loss of cells in organs and tissues may be responsible for the effects of aging.
▲세포막 이론(The Membrane Theory)
나이가 들면 세포막을 형성하는 지질층이 적어지는 화학적 변화가 일어나게 되고 이로 인해 화학물질, 열, 전기전도와 같은 기능저하가 나타나게 된다. 그리고 독성물질인 지방갈색소(liofuscin)가 뇌, 심장, 그리고 폐나 피부조직에 쌓이게 된다.
노인성 반점이라는 검붉은 점이 노인들 피부에서 나타나는 것이 바로 이 지방갈색소다. 노인성 치매 환자에게서 지방갈색소가 정상인보다 높게 나타난다. 세포의 기능약화로 소듐(sodium, 나트륨)이나 포타슘(potassium, 칼륨) 전환이 떨어지게 되면서 전기적 자극이나 열 전도도 약화되게 된다.
As we grow older the cell membrane becomes less lipid (less watery and more solid). This impedes its efficiency to conduct normal function and in particular there is a toxic accumulation. This cellular toxin is referred to as lipofuscin and as we grow older lipofuscin deposits become more present in the brain, heart and lungs and also in the skin. Indeed some of the skin age-pigments referred to as liver or age-spots are composed of lipofuscin. It is known that Alzheimer Disease patients have much higher levels of lipofuscin deposits than compared to their healthy controls.
▲교차결합이론(The Cross-Linking Theory)
당화이론(Glycosylation Theory)이라고도 한다.
포도당이 산소와 함께 단백질을 구속하여 포도당화를 시켜 여러 문제들이 발생하는 것으로 보고 있다. 눈의 백내장이나 피부가 거칠고 단단해 지는 것은 산소로 인한 포도당과 단백질의 교차결합 때문이라는 주장이다.
당뇨는 포도당이 피 속에 지나치게 높게 나오는 것을 말한다. 당뇨환자에게는 교체결합된 단백질이 정상인에 비해 2~3배 높게 나타난다. 교체 결합된 단백질은 심장비대를 일으키고 콜라겐을 굳게 하여 심장마비를 일으키기도 한다. 또한 신장질환의 원인으로도 보고 있다.
때로 지나친 포도당이 DNA에 손상을 주어 세포의 기능장애를 일으킨다. 최근 탄산음료를 비롯해 설탕 과용이 국민건강에 커다란 위협을 주고 있다. 탄수화물, 전분, 포도당의 섭취를 줄여야 하는 이유도 바로 여기에 있다.
Developmental aging and cross-linking were first proposed in 1942 by Johan Bjorksten. He applied this theory to aging diseases such as sclerosis, a declining immune system and the most obvious example of cross-linking, loss of elasticity in the skin. Collagen is one of the most common proteins found in the skin, tendons, ligaments, bone and cartilage. Collagen protein can be compared to the legs of a ladder with very few rungs. Each protein is connected to its neighbors by other rungs forming a cross-link. In young people there are few cross-links and the ladders are free to move up and down. The collagen stays soft and pliable. With age however the number of cross-links increases, causing the skin to shrink and become less soft and pliable. It is thought that these cross-links increases, causing the skin to shrink and become less soft and pliable. It is thought that these cross-links begin to obstruct the passage of nutrients and waste between cells.
▲신경내분기계 이론(The Neuroendocrine Theory)
소모이론을 더욱 구체화한 이론으로 우리 몸의 중요한 신경기능과 호르몬 작용을 관장하는 신경호르몬에 초점을 맞춘 이론이다. 1954년 러시아의 노인학자(gerontologist) 블라디미르 딜만(Vladimir Dilman)이 처음 주장했다.
호르몬 생산은 뇌의 시상하부(hypothalamus)의 관할 하에 이루어지게 되는데, 시상하부의 명령에 의해 뇌하수체와 그 외에 여러 호르몬 기능의 적적한 호르몬 분배를 통해 그 기능이 조절되게 되게 된다.
따라서 젊었을 때는 호르몬 분비량도 많기에 성적 행동도 활발하고 강인한 생명력, 더위와 추위와 같은 외적 반응에 대처를 잘하지만 나이가 들면 호르몬 분비가 줄어들게 되고 몸의 기능상에 이상이 나타나게 된다.
호르몬은 우리 몸을 규제하고 수리하는 기능을 수행한다. 노화는 호르몬 생산을 저하시키고 규제와 수리기능도 약화시키다. 호르몬의 상호 관련이 있어서 하나의 호르몬 생산이 부족할 경우 다른 호르몬 기관도 생산이 떨어지게 된다.
The hypothalamus sets off various chain reactions whereby an organ releases a hormone which in turn stimulates the release of another hormone, which in turn stimulates yet another bodily response. The hypothalamus responds to the body's hormone levels as its guide to regulating hormonal activity.
When we're young hormone levels tend to be high, accounting for among other things, menstruation in women and high libido in both sexes. As we age the body produces lower levels of hormones which can have disastrous effects on our functioning. The growth hormones that help us form muscle mass, hGH, testosterone and thyroid, for example, drop dramatically as we age so that even if an elderly person has not gained weight, he or she has undoubtedly increased the ratio of fat-to-muscle.
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