학문
여전히푸른멧돼지
검은머리가 다시 안 나게 된 이유가 궁금합니다
피부의 멜라닌은 자외선에 따라 조절을 하지만
털은 생성되는 시점에 멜라닌이 공급되어서
자외선에 따라 변하지 않는다고 하더라고요
근데 왜 그런 건가요?
근육의 경우는 자극을 주면
근육이 찢어지고 회복되는 과정에서 그 자극을 견디기 위해서 더 큰 근육을 만들어내잖아요
그니까 우리 몸은 미리 대비를 하는데
머리도 자외선을 많이 받으면
그 자외선을 견디기 위해 털이 생성되는 시점에
멜라닌 색소른 공급해서 대비해야 하는 거 아닌가요?
왜 그런 시스템이 된 것인가요?
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요, 여전히푸른멧돼지님. 이중철 전문가입니다.
먼저, 피부는 살아있는 표피 세포가 자외선을 감지해 멜라닌을 늘리지만, 머리카락은 이미 자라난 죽은 세포여서 자외선 신호를 모근에 전달하지 못하며, 모낭 속 멜라닌 줄기세포가 소모되어 고갈되면 다시는 검은색을 만들지 못하게 됩니다.
■ 죽은 조직인 모발과 피부 피드백 시스템의 차이
피부 표피는 살아있는 세포가 자외선을 받으면 손상 신호를 방출해 멜라닌 합성을 촉진하고 색소를 늘려 내부를 방어합니다. 하지만 두피 밖으로 나온 머리카락은 혈관과 신경이 없는 케라틴 단백질 덩어리, 즉 완전히 각질화된 죽은 조직인데요. 자외선을 받아도 모발 속 색소가 산화되어 옅어질 뿐, 진피 속 모낭으로 자극 신호를 전달하는 생물학적 회로가 전혀 없습니다. 또한 머리카락 자체가 이미 두피를 햇빛으로부터 가려주는 차단막이므로, 모근이 자외선에 실시간으로 반응해 색소를 더 만들도록 진화할 이유도 없었습니다.
■ 근육의 회복과 다른 멜라닌 줄기세포의 소모와 고갈
자극을 받아 찢어진 뒤 더 강하게 재생되는 근육과 달리, 모발의 색소 공급원은 한정된 줄기세포 자원입니다. 머리카락은 자라고 빠지는 주기를 반복하며, 성장기마다 모낭 팽대부의 멜라닌 줄기세포가 모근으로 이동해 색소를 공급하는데요. 나이가 들고 활성산소와 스트레스가 쌓이면 멜라닌 줄기세포가 이동성을 잃거나 점차 소멸합니다.
신체 자극을 견디며 강해지는 것이 아니라 유한한 줄기세포가 닳아 없어지는 구조이기에, 줄기세포 창고가 비면 더 이상 검은 머리가 생성되지 못하는 것이거든요.
정리하자면,
자라난 머리카락은 신호 체계가 없는 죽은 단백질 조직이라 피부처럼 자외선 방어 신호를 모근에 보내지 못하며, 모낭의 멜라닌 줄기세포는 쓸수록 닳아 없어지는 유한한 소모성 자원이어서 근육과 같은 초과 회복 없이 고갈되어 영구적인 흰머리로 남게 되는 것이랍니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
안녕하세요. 우선 근육은 자극을 받으면 적응해 더 강해질 수 있는데, 머리카락은 자외선을 많이 받아도 다음에 자라는 머리카락의 색이 자동으로 짙어지지 않는 이유를 설명하는 더 있어서 핵심은 우리 몸의 모든 조직이 같은 방식으로 환경에 적응하는 것은 아니며, 피부와 모낭은 서로 다른 생리적 조절 체계를 갖고 있다는 것입니다.
먼저 머리카락의 색이 결정되는 과정을 살펴보겠습니다. 머리카락은 모낭 안에 있는 모모세포가 분열하면서 만들어지며, 모낭의 멜라닌세포가 생성한 멜라닌이 자라는 모발에 전달됩니다. 멜라닌의 종류와 양에 따라 검은색, 갈색, 금발 등의 색이 결정되는데요, 이때 중요한 점은 멜라닌이 주로 모발이 만들어지는 성장기에 공급된다는 것입니다. 모발이 피부 밖으로 나와 각질화되면 살아 있는 세포가 아니기 때문에 스스로 멜라닌을 더 만들거나 자외선에 반응해 색소를 추가할 수 없습니다. 자외선에 노출된 머리카락은 오히려 멜라닌과 모발 단백질이 손상되어 색이 옅어지기도 합니다.
피부는 왜 자외선에 반응하면서 머리카락은 그렇지 않은지에 대해 생각해보자면, 피부의 멜라닌세포는 자외선에 노출되면 세포 내 신호 전달 체계를 통해 멜라닌 생성을 증가시킬 수 있습니다. 예를 들어 자외선으로 손상된 피부세포는 특정 신호 물질을 분비하고, 이 신호가 멜라닌세포의 색소 생성 활동을 촉진합니다. 만들어진 멜라닌은 주변 피부세포로 전달되어 세포핵 주변에 분포하면서 자외선으로부터 유전물질을 보호하는 데 도움을 줍니다. 즉, 피부는 자외선에 노출된 뒤에도 살아 있는 세포들이 반응할 수 있으므로 비교적 빠르게 방어 체계를 조절할 수 있습니다. 반면 모낭은 자외선에 노출된 피부와는 다른 환경에 있습니다. 모발의 색은 모낭의 멜라닌세포가 활동하는 성장기에 결정되며, 이 과정은 유전적 특성, 호르몬, 나이, 모낭의 생리적 상태 등에 의해 조절됩니다. 자외선을 많이 받았다는 사실이 모낭에 전달되어 다음 모발의 멜라닌 생산량을 자동으로 늘리는 정교한 조절 체계는 일반적으로 작동하지 않습니다. 또한 모발은 자라는 데 시간이 걸리고 성장기와 휴지기를 반복하므로, 현재의 자외선 노출에 즉각적으로 대응하는 보호 수단으로는 적합하지 않고, 대신 두피의 피부 자체가 멜라닌을 통해 자외선에 대응하고, 머리카락은 물리적인 차양 역할을 하여 두피에 도달하는 자외선의 양을 줄입니다. 이때 근육의 적응과 비교하면 차이가 더욱 분명해집니다. 근육은 반복적인 운동으로 기계적 긴장을 받으면 세포 내 신호 전달이 활성화되고, 단백질 합성이 증가해 근섬유가 굵어질 수 있습니다. 이는 해당 조직이 반복적으로 받는 부하를 견디도록 구조를 조정하는 반응입니다. 하지만 이 반응도 모든 자극에 대해 무조건 일어나는 것은 아닙니다. 충분한 운동 자극과 영양, 회복이 필요하며, 과도한 손상은 오히려 근육 기능을 떨어뜨립니다. 즉, 근육의 적응은 특정 자극에 반응하도록 발달한 생리적 체계이지, 우리 몸이 모든 환경적 위험을 미리 학습해 모든 조직을 강화한다는 의미는 아닙니다. 다만 예외적으로 나이가 들면서 머리카락이 희어지는 현상은 자외선 노출과 무관하게 모낭의 멜라닌세포와 색소 줄기세포의 기능이 저하되면서 나타날 수 있습니다. 반대로 햇빛을 많이 받으면 이미 자란 머리카락의 색소가 손상되어 밝아질 수 있지만, 이것이 다음에 자라는 머리카락을 더 검게 만드는 적응 반응은 아닙니다. 감사합니다.
사실 머리카락은 뇌를 보호하기 위해 자라날 때부터 자외선 차단 능력(유멜라닌)을 100% 채운 상태로 자랍니다.
왜냐하면 근육이나 피부처럼 자극에 따라 가변적으로 반응하기보다, 처음부터 최고 등급으로 만드는 것이 진화적으로 훨씬 효율적이기 때문입니다.
또한 두피 밖으로 나온 머리카락은 혈관과 신경이 없는 죽은 세포라, 외부 자극을 받아 실시간으로 색소를 보낼 통로가 없기 때문이기도 합니다.
게다가 색소를 공급하는 모낭 뿌리는 두피 속 깊은 곳에 있어, 머리카락 표면에 내리쬐는 자외선 양을 직접 감지하기도 어렵습니다.
결국 머리카락은 자극에 뒤늦게 적응하는 시스템이 아니라 처음부터 완전 대비 상태로 내보내는 시스템을 택했기 때문입니다.
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
피부는 자외선에 노출되면 멜라닌 생성을 늘리지만, 머리카락은 모낭에 만들어질 때 색소가 들어가고 자란 부분은 죽은 세포라 색이 변하지 않습니다. 모낭의 색소세포도 자외선에 따라 피부처럼 반응하지 않습니다. 또한 머리카락은 자외선을 일부 차단하므로 굳이 색을 바꾸는 기능이 발달하지 않았을 가능성이 있습니다.