스크랩 생명을 지키는 생존의 요체

[졸졸졸]

생명을 지키는 생존의 요체

한참 국내 영화계를 압도했던 <서편제>라는 영화를 동료들과 감상할 기회를 가졌다. 한이 서려있는 영화내용은 각설하고, 영화 도입부의 철새 군무에 압도되지 않을 수 없었다. 저렇게 많은 새들이 떼를 지어 정든 터전의 하늘을 뱅뱅 돌다가 새로운 안식처를 향하여 떠나는 광경은 생명의 신비를 느끼게 하였다. 이들 새들은 생활환경이 달라지면, 자신들의 생명보존에 적절한 새로운 환경을 찾아 떠나감으로써 삶을 유지하고 있다. 뱀이나 개구리는 어떤가? 봄여름 열심히 삶을 구가하다가 겨울이 되면 은거지를 만들어 동면에 빠져듦으로써 생명을 지킨다. 반면 사람은 어떤가? 비바람이 불고 북풍한설 몰아쳐도 살아 온 자리 그대로 머물면서 버티고 견디어 내면서 삶을 향유하고 있다. 사람은 어떤 동물보다도 환경에 어울리되 휩쓸리지 않는 생명체인 것이다. 이와 같이 주위 환경의 변화에도 불구하고 생체가 일정한 온도, 압력 그리고 일정한 산알칼리도(pH)를 유지하여 생명현상을 가능하게 하여주는 어떠한 상황에서도 시의적절한 중용을 지키는 성질을 생명의 항존성(恒存性, homeostasis)이라고 부른다.

» 철새 군무
　
　항존성(恒存性)과 응내성(應耐性)
　
　인구에 회자되는 강장 식품으로 장어가 있다. 장어는 먼 바다까지 이주하여 알을 낳고 죽으면, 그 태어난 새끼들은 다시 원래 어미의 본거지인 강 상류 계곡까지 회귀하여 와서 생존하는 순환을 되풀이한다. 이 과정에서 생태계가 담수에서 해수, 그리고 해수에서 담수로 바뀌어야 하며, 이때 가장 중요한 것은 물의 염도(소금기) 차이에 의한 삼투압에 대한 적응이다. 민물고기는 담수의 염도가 생체보다 낮기 때문에 아가미로 물을 삼키고 신장으로 배설하면서, 아가미로부터는 소금을 흡수하는 시스템이 발달되어야 하는 반면, 바닷고기는 해수의 염도가 높기 때문에 아가미를 통하여 염을 배설하는 능력을 키워야 한다. 이와 같이 환경이 변화되면 자신의 생체적 기능을 전연 다른 방향으로 변조하기 위하여서는 적응 훈련기간이 상당히 필요하다. 이러한 과정을 순응(acclimatization) 현상이라고 부른다. 과거 장어로 유명하였던 임진강, 만경강, 영산강의 포구들은 바로 담수어가 해수어로 바뀌는 과정의 순응훈련장이며, 이때 수확한 장어들의 맛이 사람 입에 딱 맞아 기호식품을 이루었다.
　
　뿐만 아니라 동물에는 정온동물(定溫動物, homeotherms)과 변온동물(變溫動物, poikilotherms)이 있다. 가장 큰 차이점은 전자는 환경의 온도변화를 극복하여 자신의 체온을 일정하게 유지하기 위하여 에너지를 소모하는 동물이며, 후자는 주변온도에 따라 에너지 소모가 변하여진다는 점이 특징이다. 북극,남극 또는, 사막과 같은 극한지역에서 사는 생물들은 이러한 환경을 극복하여 생존하기 위하여 생태와 개체의 신체적 특성까지 변화적응하고 있다. 정온동물들은 그러한 적응력이 특별하게 발달되어 있다. 열전도를 차단하고, 열생성율을 증진하는 대사적 시스템이 일정한 시간이 경과됨에 따라 생체 내에 개발되어진다. 이러한 능력이 부족한 변온동물들은 겨울잠이라는 방법으로 환경의 변화를 피하여 생존을 강구한다. 사람은 대표적인 정온동물이며, 모든 극한환경에서도 생존해 낼 수 있는 특출한 능력을 갖춘 생명체이다.

» 사막에 사는 전갈　
　이 밖에도 생체는 일정한 압력을 유지하고 외부압력을 이겨내기 위한 장치를 가지고 있다. 예를 들면 수천 미터 바다 속에 생존하는 물고기들은 그 생체구성 분자의 배열 등이 상이함이 알려져 있고, 고래와 같이 잠수하는 동물들은 심장박동이 느리고, 탄산가스나 젖산의 축적에 의한 혈액의 산알칼리도(pH) 저하에 큰 영향을 받지 않도록 대사계가 발달되어 있다. 반면 사람의 경우에는 일부 생체기관이 압력에 대하여 취약하다. 잠수함이 사고 난 경우 바다 속의 압력에 의하여 폐가 견디지 못하고, 고막과 같은 기관이 파열되어 버리고, 잘못하면 관절강과 같은 체내 공간내에 공기가 축적되는 잠수병이라는 병에 걸린다. 기압이 낮아져 있는 고산지대에서도 마찬가지다. 에베레스트 산과 같은 고산을 등반하기 위하여서는 베이스캠프에서의 충분한 적응과정이 필요하다. 그렇지 않으면 고산병에 걸리게 된다. 이 과정에서 적은 산소의 양에 충분히 견디어 낼 수 있는 생체시스템을 증진시켜야 한다. 이때 가장 중요한 생체기능은 조직내 산소를 보다 효율적으로 운반이용하고 보존하는 것이다. 그러하기 위하여 적혈구 숫자가 증가되는 것이 간단한 예이다. 따라서 항상 고산지대에 사는 사람들은 이러한 산소 이용율이 높기 때문에 최근 국제적인 장거리경주, 또는 마라톤 경기에서 두각을 나타내고 있다. 에티오피아나 케냐 등의 아프리카 고지 선수들의 신체조건은 이러한 장시간의 운동에 적합하기 때문이다.

» 아프리카 마라톤 선수들은 신체적으로 유리하다　
　또한 생체 조직은 거의 일정한 산도를 유지하고 있다. 혈액의 산도는 7.4 ± 0.05의 변화폭만을 허용할 만큼 우리 몸은 엄격한 통제를 수행하고 있다. 신체의 pH 조정을 위하여 호흡과 소변 등의 전신적 대사계가 가동될 뿐아니라, 혈액이나 조직 내에는 여러 가지 단백질, 헤모글로빈 및 아미노산들이 이러한 pH 완충효과를 나타내는데 기여한다. 특히 운동을 심하게 하는 골격근의 경우에는 운동결과 초래되는 젖산의 누적으로 pH가 크게 감소될 수 있으나, 다른 조직보다도 카노신, 호모카노신, 안세린 등의 아미노산 유도체가 다량 존재하여 근육 조직 내 급격한 pH 변화를 막아준다. 만일 생체조직의 산도가 허용 범위에서 벗어나게 되면 여러 가지 조직의 기능이 떨어지고, 생명현상유지에도 위협이 되며, 더욱 조직의 pH 저하는 육체적,정신적 피로의 직접원인이 된다.
　
　생체를 일정한 상태로 유지하게 함으로써 보호하는 항존성(homeostasis)기전과는 별도로 생명체에는 낮은 강도의 일정한 자극을 계속 받으면 더욱 강력한 독성자극에 대하여서도 생명을 지켜낼 수 있는 특별한 생체 보호 시스템을 갖추고 있다. 저준위의 방사선을 지속적으로 조사받으면 치사량의 방사능에 대하여서도 생존할 수 있는 예가 대표적이다. 생체는 이와 같이 자신을 보호하기 위한 특별한 장치를 지니고 있다. 이러한 현상을 호르미시스(hormesis, 應耐性)라고 부른다. 이러한 호르미시스 기전은 특정 자극에 대한 저항성은 물론 다른 여러 가지 독성자극들에 대하여 보편적인 저항성을 갖는다는 점에서 최근 큰 관심을 끌고 있다. 매일 일정하게 더운 목욕을 한다든지, 또는 냉수욕을 한다든지 하는 행위의 중요성이 새롭게 해석되고 있으며, 일상생활에서 완벽한 청결환경보다 약간의 지저분한 자극에 노출됨이 중요하다는 사실도 이 기전으로 설명되고 있다. 따라서 최근 노화와 장수이론에도 호르미시스 개념이 크게 부각되어 편안하게 최적의 환경에서 안주하는 사람보다도 적극적으로 열심히 살아온 사람들이 장수한다는 점을 설명하는데 활용되고 있다.
　
　이와 같이 생체는 외부환경의 온도변화, 압력변화, 염도변화 및 산도변화 등으로부터 자신을 보호하려는 여러 가지 장치를 개발하여 갖추고 있으며, 이러한 생체 보호기구들을 상당기간의 순응과정을 통하여 유전자를 새로운 틀로 발현하게 하며, 신체구조를 변형함으로써 효율성을 높게 제고한다. 바로 이러한 적응을 통하여 생체는 적자생존에 의한 선택과정의 근본요인을 성취한다.
　
　겹겹의 안전판: 생존의 비방(秘方)
　
　생체는 여러 가지 물리적 환경의 변화로부터 자신을 보호하기 위하여 일정기간의 생체적응노력을 기울려 기능적 변모를 꾀하고 있다. 또한 여러 가지 화학적 독성 또는 위해 요인에 대하여 생체 자신을 즉각 방어하는 각종 안전장치도 발달되어 있다. 우선 생체를 외부독성 자극으로부터 지키는 중요한 장치로 보호막형성이 있다. 대표적인 것이 사람의 피부이다. 동물의 경우는 털이 많이 나서 생체를 보호하기도 하나 사람의 경우 피부상피세포가 두껍게 발달되고, 그 표피의 층에는 구조가 견고하고 치밀한 각질층을 갖추어 외부로부터의 공세에 물리적인 방어막을 형성하고 있다. 또한 각종 물리적 요인에 의한 상처에서의 혈액 응고 시스템이 대표적인 보호장치이다. 상처에서 지혈이 바로 이루어지지 못하면 다량의 출혈이 되고 혈액이 부족해져서 쇽크에 빠지고 생명이 위험하게 된다. 생체는 바로 이러한 혈액을 순간적으로 응고시켜 더 이상의 출혈을 방지하는 아주 효율적인 혈액응고 시스템을 가지고 있다. 이 기능은 바로 상처의 치유에도 매우 중요하다. 우리 주변의 혈우병환자들은 이러한 혈액응고 기전에 이상이 생겨 조그만 상처에도 출혈이 지속되고 생명이 위협받게 된다. 유명한 시인 라이너 마리아 릴케가 장미에 찔려 사망에 이르렀다는 낭만적 풍문은 그가 바로 혈액응고기전이 유전적으로 결여된 혈우병환자였음을 보여준다. 이러한 응고장치는 혈액뿐 아니라 정액을 응고하는데도 관여한다. 밖으로 노출된 정자들을 일단 보호하기 위하여 정액이 응고되었다가 환경이 좋아지면 정자를 풀어주는 기능으로 생식능에 대한 중요한 보호장치 중의 하나이다. 그러나 이러한 응고장치가 때로는 문제가 되기도 한다. 예를 들면 혈관 내에 생성된 조그만 상처에도 이들 응고시스템이 작동하여 그 부위에 혈액성분과 세포들을 고착 누적시켜 혈전을 일으켜서 심근경색, 뇌혈전 등의 생명을 즉각 위협하는 요인이 될 수 있기 때문이다. 지나치면 안 되고(過猶不及), 반드시 시의적절하게 작동되어야 한다는(隨時處中) 선현의 가르침이 바로 생체현상에 그대로 적용된다.

» 혈액은 외부에 노출되면 응고하며 출혈을 스스로 멈춘다 　
　생체를 보호하는 또 다른 중요한 장치로 면역기능이 있다. 각종 세균, 비루스 등 여러 가지 생물학적 요인이나 화학물질들에 의하여 공격을 받았을 때 생체는 이들 원인물질이 가동하지 못하도록 항원?항체 반응이라는 아주 정밀한 기능을 통하여 생체를 보호한다. 각종 전염병의 예방주사는 생체를 보호하는 면역기능을 보강해주는 시스템이다. 이러한 면역기능을 이용하여 이미 지상에서 천연두가 없어졌고, 소아마비가 없어져가고 있다. 최근 사회적 문제인 후천성면역결핍증(AIDS), 조류독감, 돼지독감 대책도 이들 비루스에 대한 백신개발에 주력하고 있으며, 이미 부분적으로 성공하고 있다. 그러나 이러한 백신의 경우도 알레르기 쇽과 같은 부작용이 있다. 항원 항체 반응이 잘못되었을 때 오히려 생체에 위협이 될 수도 있다.
　
　생체 내로 들어오는 외부 물질들의 가장 중요한 경로는 바로 구강이다. 이러한 구강에는 외부 위해 물질을 처리하는 여러 가지 보호물질 뿐 아니라, 구강으로 들어온 박테리아 및 바이러스 들을 죽여 버리는 강력한 항생물질이 함유되어 있을 뿐 아니라 이물질을 포장하여 전혀 작동을 못하게 하는 시스템이 갖추어 있어 생체를 보호하는 일차 방어망을 구성하고 있다. 예를 들면 AIDS 바이러스도 타액에서는 생존할 수 없고, 많은 박테리아가 직접적으로 타액에 의하여 살상되는 현상이 보고되었다.
　
　더욱 생체는 조직 내로 들어온 각종 독성물질들에 대하여서 다양한 화학적 해독시스템을 갖추고 있다. 우리는 엄청난 양의 화학물질들에 노출되어 있다. 식품 속에 들어있는 정상정인 영양소 이외의 알칼로이드성 물질을 비롯하여, 각종 방부제, 항산화제 등의 첨가제 뿐아니라, 잔류농약 및 각종 공해 산물들은 물론, 화장품, 약품 등이 체내로 들어온 경우 필요한 기능만 발휘하고 사라져야 하는데 일부 조직세포에 남게 되면 결국 독성을 나타내어 세포에 나쁜 영향을 미친다. 세포들은 바로 이러한 독성을 제어하기 위한 해독 장치로서 이들을 산화하고, 다른 물질을 포합시켜 수용성 형태로 바꾸어 버린다. 이물질을 처리하는 1차 반응계인 cytochrome P450와 글루타치온으로 대표되는 2차 반응계인 포합효소계라는 대사적 장치를 가지고 있다. 모든 독성물질을 수용성의 형태로 변화시켜 소변으로 빠져나가게 하는 시스템은 생체를 여러 가지 화학독성으로부터 지키는 매우 중요한 장치이다. 더욱 생체의 독성해독기능은 외부로부터 독성자극을 받으면 쉽게 유도되어 그 기능이 증대된다. 독성환경이 지속되는 경우 이들을 처리하는 기능의 효소계의 생합성과 효율이 모두 증진되어 생체보호에 만전을 기한다. 생체는 이와 같이 환경의 도전에 대하여 적극적인 응전태세를 갖추어 유비무환의 원리를 지킨다. 독성물질을 제거하는데 가장 중요한 장기인 신장은 바로 생체의 쓰레기 노폐물을 처리하는 센터이며, 따라서 신장 기능의 부전은 생체에 치명적일 수밖에 없다. 우리 사회에서도 점차 쓰레기 처리의 심각성이 제기되고 있고, 이들을 효율적으로 처리하는 방법이 결국 사회를 건강하게 유지하는데 결정적으로 중요함을 점차 깨달아가고 있는데. 생체는 일찌기 이를 터득하고 있었다. 뿐만 아니라 생체는 이러한 화학물질을 처리되는 과정이나 또는 살아가는데 절대 필요한 호흡과정에서 생성되는 여러 가지 유해산소 라디칼성 손상에 대해서도 방지하고 제거하는 보호장치를 기본적으로 갖추고 있다.

» 신장은 몸에 들어온 해로운 물질을 걸러낸다　
　자신의 몸은 스스로 지켜야 한다.
　
　생명은 절대성(絶對性)과 일회성(一回性)을 특징으로 한다. 생명은 한번 죽어버리면 다시 살아날 수 없는 타협과 융통이 불가능한 절대적인 가치이다. 이러한 생명을 지키기 위하여 생명체는 여러 가지 겹겹의 안전장치를 갖추고 있다. 물리적,화학적,생물학적 각종 독성자극에 대하여 다양하게 대응하고 있다. 화학물질은 접촉과 흡수를 차단하고, 해독하여 소변으로 배설시키며, 찢어진 상처는 지혈응고 반응을 통하여, 병원성 미생물들에 대하여서는 면역반응을 통하여 즉각적으로 대처할 뿐 아니라, 생체내 효소계의 유도에 의한 대사적응과정을 통하여, 열악한 환경에서의 생존능을 높일 수 있도록 여러 수준에서의 다양한 생체 보호장치를 갖추고 있다. 따라서 사람이 보다 건강하게 오래 살기 위하여서는 이러한 생체보호 안전장치를 보강하는 것이 중요하다.
　그런데 대부분의 일반인들은 이러한 생체의 효율적인 생명보호장치를 불신하고, 어떤 외형적인 힘들에 의존하려는 경향이 크다. 특히 약물의 남용에 대해서는 반드시 한번 되새겨볼 필요가 있다. 사람들은 자신의 신체에 어떤 불편함을 느끼면 불안한 마음에서 우선 약부터 복용하려는 나쁜 습관을 가지고 있다. 그것도 제대로 진단되고 처방된 약이 아니라 귀동냥으로 들은, 또는 유언비어적인 “좋다더라”는 약들에 쉽게 휩쓸려 버린다. 더욱 우리 주변에서는 각종 사이비의료인 돌팔이들이 이러한 약복용을 충동질하고 있다. 항간에 나돌던 넌센스적 사건들을 기억해보자. 바퀴벌레류를 한때는 돈벌레라고 먹고, 홍차버섯이니 하는 이상한 식품이 떠돌고 각종 산나무의 열매며 뿌리들이 횡행하는 이유는 무엇인가? 나아가서 보약이라는 개념에 대해서도 무분별하다. 옛부터 복용하여 왔다는 막연한 근거를 진리인양 받아들이는 태도를 이제는 반성할 때도 되지는 않았을까? 한번 밖에 없는 절대적인 자신의 삶을, 근거가 희박한 비과학적 처방에 내팽겨치지 말자. 약이란 생체 내에서 정상적인 대사과정을 밟지 못하므로, 양적 조율이 되지 못하였을 때, 바로 독이 될 수밖에 없다. 특히 해독기능이 떨어진 간질환의 경우 더욱 약의 사용을 절제하여야 한다. 약물은 특정한 기능이 있지만 제대로 생체내에서 처리되지 못하면 독이나 마찬가지이다. 약물은 오용되었을 때 세포내 구조적 및 기능적 손상을 야기하고, 바로 여러 가지 질환을 일으키는 요인이 된다. 옛말에도 몸을 보(補)하는데 최고는 약(藥補)이 아니고 음식물(食補)이라고 가르치지 않았는가? 약물은 남용을 막아야하고, 약보다는 건전한 생활습관을 확립하여 건강에 자신을 가져야 한다. 우리는 삶을 지키기 위한 수많은 보호장치를 스스로 이왕 갖추고 있다. 생체는 언제 어디서나 그 상황에 맞추어 적응해내는 능력을 갖추고 있다. 그래서 고전에도 군자는 응당 자신이 처한 위치에서 마땅히 해야 할 일을 한다(君子素其位而行)고 하였다. 사람은 생명의 소중함을 지키고 그리고 스스로의 생명에 대하여 자신을 가져야 한다. 생체 각 기관의 기능을 보강시키는 가장 좋은 보약은 스스로의 노력을 통한 적절한 영양의 섭취와 적절한 운동훈련이며, 건전한 생활 태도이다.

　 　박상철 (전남대학교 연구석좌교수)

http://plug.hani.co.kr/health/3408558?_fr=mb2