면역계와 세균

[스마트]

면역계와 세균

                

면역이란 말은 원래 돌림병 즉 전염성 질환에 대해 몸의 방어 작용을 뜻하는 말이다.
과거에는 면역이라는 말이 없었으나 서양 의학의 immunity 라는 말을 번역하면서 만들어진 말이다.

免  1. 벗어나다  2. 위급한 경우를 겨우 피하거나 그런 상태에서 헤어남 
疫  1.염병. 돌림병.2.역귀(疫鬼).

 immunity라는 말은 라틴어  immunitas 에서 유래되었는데    immunitas 라는 말은 except 라는 뜻으로 free of burden   라는 말은 라틴어  immunitas 에서 유래되었는데    immunitas 라는 말은 except(제외하다) 라는 뜻으로 free of burden(면책, 책임이 없음)  또는   free of taxes(면세, 세금이 없음)  의 혜택를 받는 로마의 특정계급에게 주어진 특권에서 유래된 말이다.
인체가 외부로부터 들어오는 이물질에 방어하는 능력을  면역이라 하고 이를 항체와 항원의 반응이라고 한다.

한의학에서 면역에 해당하는 말은 정기 正氣(바른 기운)와 정기 중의 하나인 위기 衛氣(호위 방어하는 기운)와 영기 營氣(경영, 운영하는 기운) 이다.

1.  피부의 면역 -1차 방어선 (철책선과 소총부대)

신체 활동의 정도와 꼐절에 따라 다르지만 보통 하루에 땀을 5백~7백ml정도 흘린다.
장시간 더운 환경에 노출되어 있거나 강도 높은 운동을 하면 2천~3천ml까지 흘린다
이 양은 1리터 페트병 2~3개의 양이다.

사람의 피부에는 200만~400만개 가량의 땀구멍이 있고 그 땀구멍을 통해 양의 차이는 있지만
24시간 물을 분수처럼 뿜어내고 있다.
땀구멍의 크기와 갯수는 사람에 따라 다르다.

보통 세균의 크기가 몇 ㎛(마이크로미터：1㎛=10^－6m)이고
가장 작은 세균의 크기가 약 400nm(나노미터, 1nm=10^-9m)이며 그 보다 더 작은 바이러스는
지름이 20~250nm 정도로 매우 작다.

이런 세균이나 바이러스가 피부를 통과하기는 거의 불가능하다.
세균이나 바이러스의 크기를 고려할 때 땀구멍에서 분수처럼 뿜어지는 물을 거슬러 피부로 침입하는것이 매우 어렵기 때문이다.
마치 물고기가 폭포를 거슬러 올라가는 것과 같이 어렵다.

흐르는 물은 썩지 않는다는 말 처럼 사람의 피부는 늘 흐르는 물처럼 세균이나 바이러스가 머무를수
없는 환경을 만들어 염증 즉 썩지 않도록 하는 것이다.

게다가 땀은 체액에서 분비되어 나오므로 땀의 성분은    대부분 물로 이루어졌으며, 소금기  0.9% 이상 · 요소 · 요산 · 크레아틴 , 염소 등이 포함되어 있다.
즉 소금물에 절여지고 게다가 항균작용이 있는 미량의 요산과 염소 등이 포함되어 있어 세균이나
바이러스로서는 소금에 절여지고 독극물인 미량의 요산과 염산이 섞인 물을 이겨 내야 하기 때문이다.
게다가 온도가 가해져 꽤 뜨거운 물이다.

만일 민물고기가 땀과 같이 소금물에 절여지고 온도가 40도에 육박하고 게다가 염산과 요소가 섞어진 물 게다가 빠르게 흐르는 물에서 사는 것은 거의 불가능하다.

이처럼 우리 몸의 면역의 1차 방어선은 피부와 피부의 땀구멍에서 흐르는 땀이다.
피부에서 항상 흐르는 물은 세균과 바이러스, 이물질의 피부를 통한 침입을 막아 준다.

2. 소화기와 호흡기 점막에서의 분비액 -2차 방어선 (해안경비 소총부대)

 세균이나 바이러스가 입이나 코로 침임하더라도 곧바로 경비병이 대기하고 있다.
코에서는 계속 코안의 점막에서 뜨거운 소금물을 뿜어 내고 있고 게다가 코털이 또 가는 길목을 막아서고 있다.
코를 통과하면 이제는 기관지 점막에서 또 뜨거운 소금물을 분사해댄다.
기관지에서 뿜어대는 분비물 양이 하루에 100ml 정도이다.

코를 통과한 세균은 편도선이라는 검문소가 기다리고 있다.
여기서 적이라고 판단되면 바로 사살해 버린다.

입으로 들어온 세균은 입에서부터 난관에 부닥친다.
입에서는 하루에 1,5리터 페트병 1개 반의 침이 분비되어 세균을 수장시키고 게다가 그 침속에는
아밀라아제, 뮤신,프티알린, 펩신 등의 물질이 들어 있어 살아 남기 힘들다.

그래도 통과한 세균이나 바이러스는 이제 더 강력한 난관에 부딪치게 된다.
바로 위에서 분비되는 위산이다.

위산은 산도가 ph1~2 로 강산이다. 이정도면 왠만한 철사도 녹여버릴 정도의 독극물이다.
그리고 위산의 양도 하루에 2~3리터로 염산의 홍수 속에서 녹아 버릴 것이다.
위산은 비록 염산이나 황산에는 못미치지만 만일 위장이 아닌 식도나 입이나 피부점막에 위산이 닿으면
얼마 지나지 않아 녹아 헐어버린다.
역류성 식도염은 위산이 식도로 자꾸 올라와 만드는 독극물 위산에 의한 녹음 즉 염증이다.
누군가 위산을 피부에 뿌리면 바로 씻지 않을 경우 피부는 염증을 일으킬 것이다.
 
여기서 끌이 아니다.
다시 더 내려가면 담즙이 하루에 1리터 분비되어 맛이 써서 죽을 것이다.
더 내려가면 췌장액 약 3리터, 장액 약 2리터 가 기다리고 있다.

이처럼 소화기에서 분비되는 분비물이 하루에 무려 10리터 이상 분비된다.
하루 페트병 10개 이상의 독극물이 나오는 것이다.
여기서 살아 남을 세균이나 바이러스는 거의 없다고 봐야 한다.

또한 혹시 대장균등 세균이 우글거리는 대장에서 균이 없는 소장으로 후방으로 침투할까봐
맹장이 검문하여 적이라고 판단되면 그냥 잡아 먹는다.
이것은 마치 가장 후방이 부산 앞바다에서 적이 침투할까봐 검문소를 둔 것과 같다.

이 정도가 철책선이나 해안 경비대 정도의 1, 2차 방어선이다.

여기를 통과하면 이제 더 세밀하고 집요하게 쫓아 다니면서 죽이는 경찰이나 후방 군인이
기다리고 있다.

3. 식균작용  食菌作用   phagocytosis 

1) 대식세포 - 3차방어선 (경찰 권총부대)

대식세포는 덩치가 작거나 힘이 약한 세균이나 이물질을 그냥 한입에 삼켜 죽인다.
대식세포는 특히 간과 비장, 그리고 림프절에서 세균과 그밖의 다른 입자들을 없애는 작용 을 한다.
대식세포는 위의 조직들을 제외한 다른 모든 조직에서도 떠돌아다니는 아메바 형태의 세포로서 볼 수
있고, 대식세포의 전구체인 단핵세포는 혈액에서 볼 수 있다.

2) 백혈구 - 4차 방어선 (경찰과 후방군인의 추적 정찰 저격 부대)


이제 피부나 점막을 통과하여 침입해온 세균이나 바이러스는 쫓아다니며 죽이는 더 어려운 난관이
기다리고 있다.
즉 살아 움직이는  식세포가 다른 세포나 입자들을 잡아먹는 것이다.
식체포는 생긴것도 험악하게 생겼다.
그야 말로 공포의 연속이다.

식세포작용(phagocytosis) 

식세포는 아메바와 같이 독립생활을 하는 단세포생물이이거나 백혈구와 같은 체세포 중 하나이다.
백혈구 가 주로 식세포작용을 하는 입자들은 세균이나 죽은 조직세포, 원생동물, 여러 종류의 먼지입자, 색소, 그밖에 미세한 이물질 등이다.
아메바나 해면류와 같이 비교적 단순한 동물들에서는 식세포작용이 먹이를 섭취하는 데 사용되고,
고등동물에서는 주로 외부물질인 항원(抗原)의 감염이나 침입에 대한 방어반응으로 사용 된다.

사람과 척추동물에서 효과적으로 작용하는 식세포는 일반적으로 대식세포와 이보다 작은 식세포인
과립성 백혈구 이다.

대식세포는 특히 간과 비장, 그리고 림프절에서 세균과 그밖의 다른 입자들을 없애는 작용 을 한다.
대식세포는 위의 조직들을 제외한 다른 모든 조직에서도 떠돌아다니는 아메바 형태의 세포로서 볼 수
있고, 대식세포의 전구체인 단핵세포는 혈액에서 볼 수 있다.

다소 크기가 작은 과립성 백혈구 는 주로 중성 백혈구로서, 순환하고 있는 혈액에 의해 운반되어 감염된 조직에 도달하게 되고 그곳의 혈관벽을 통과하여 그 조직 내에 머무르게 된다.
대식세포와 과립성 백혈구 는 세균과 감염된 조직에서 분비된 물질, 또는 세균과 혈장단백질인 보체(補體) 사이의 화학작용에 의해 감염된 곳이나 염증이 생긴 부위에 모이게 된다.

식세포작용이 일어나기 전에 식세포들과 입자들이 서로 달라붙어야 하는데 대개 입자 표면의 화학적 성질에 따라 결정되는 것 같다.
혈액의 일반 단백질들은 백혈구가 달라붙는 독성이 덜한 세균표면에 피막을 형성한 후 식세포작용 을 일으킬 수 있다. 독성이 강한 세균은 삼키기 어렵다.

백혈구는 그들에게 부착되는 대신 단지 그들을 멀리 밀어내기만 한다.
그러나 혈관의 내벽과 같은 단단한 표면으로 그들을 성공적으로 밀어내게 되면 세균들은 다른 곳으로 빠져나가지 못하고 섭취되어 버리는데, 이러한 과정을 표면식세포작용(surface phagocytosis) 이라고 한다.

독성이 강한 다른 세균들은 특정한 종류의 세균이 있을 때 체내에서 형성되는 항체에 의해 그들의
표면이 싸여져야만 식세포작용에 의해 제거될 수 있다.
그러한 항체들은 질병에 대한 면역성을 확립하는 데 있어서 매우 중요하다.

식세포가 입자를 섭취하는 방법은 그 입자의 크기에 따라 다양하다.
세균이나 미세한 탄소 알갱이와 같은 작은 입자들을 현미경으로 보면 어느 한 순간에는 식세포 표면에 달라붙어 있다가도 그 다음 순간에는 식세포 내부에 있는 것을 볼 수 있는데 이와 같이 작은 입자들은
매우 빨리 섭취되는 것 같다.

세균 덩어리나 조직세포같이 좀더 큰 물질들은 백혈구가 좀더 천천히 반응하여 식세포작용을 하는데,
백혈구 세포들은 그 물질들을 완전히 삼켜버릴 때까지 물질 주위를 떠돌아 다닌다.
식세포작용 결과 식세포 내에 있는 효소에 의해 입자들은 소화되고 파괴된다.
삼킨 물질들은 막이 있는 액포속에 저장된다.

섭취한 세균 속에 있는 독소는 세균이 액포 속에 있는 한 식세포에게 해를 끼칠 수 없다.
식세포작용 효소는 소화가 일어나는 액포로 분비된다.
한편 탄소 알갱이처럼 소화할 수 없는 입자는 식세포에 의해 밖으로 내보내진다.

이와 같이 덩치가 큰 놈, 작은 놈과 힘이 쎈 놈, 약한 놈 구분하여 잡아 먹거나 죽인다.
덩치가 작거나 약한 놈은 바로 잡아 먹거나 파괴하고
덩치가 크거나 간한 놈은 추적 관찰하면서 작전을 짜서 잡아 먹거나 파괴한다.

이 면역을 담당하는  백혈구는 각 역할에 따라 병과가 나뉘는데 
림프구(T세포, B세포, NK세포)
과립구(호중구, 호산구, 호염기구) 등으로 역할 분담을 한다.

자신의 몸에 속하지 않는 이물(항원)이 몸 안에 들어오면 먼저 매크로퍼지(대식세포)나 호중구가 이물을 먹고, NK세포(내추럴킬러세포)가 이물을 파괴한다.
이런 초기 방어 시스템을 자연면역이라고 한다.
자연면역으로 처리되지 않을 때는 다른 림프구로 대응한다.
이런 반응을 획득면역이라고 하며 세포성면역과 체액성면역이 있다.

면역 시스템과 관계 있는 세포는 백혈구 무리로, 대표는 림프구다.
림프구는 흉선을 지나서 분화하는 T세포와 흉선을 지나지 않는 B세포로 나눌 수 있다.
T세포에는 몇 가지 종류가 있으며 생활 활성 물질을 산생하거나 바이러스 세포나 암세포를 공격한다.
B세포는 헬퍼 T세포의 지령을 받고 분열, 증식해서 항체를 만든다.
또한, 호중구는 병원균을 먹거나 라이소자임이라는 물질로 녹이며 이 정보를 헬퍼 T세포에 전한다.
NK세포는 암이 된 세포를 스스로 판단하여 공격해서 처리하는 역할을 한다.

면역세포 종류

3) 각종 면역세포 - 4차 방어선 ( 각 병과별 입체 공격)

* 림프계 세포 - 순수한 군대
라틴어 lympha (순수한 물, 샘물) 에서 유래된 영어임

1. nk 세포(nature killer cell 자연 살해 세포)  - 자유롭게 돌아다니며 자기 판단으로 총살시킨다.
2. b 세포 - 헬퍼 t 새포라는 정찰병으로부터 연락을 받아 세균이나 이물질을 죽인다.
3. 본부가 흉선이 세포
1) 헬퍼 t 세포 -정찰하여 공격명령을 내리고 세포독성 t세포나  b세포를 활성화 한다.
2) 세포독성 t 세포 -헬퍼 t 세포의 명령을 받아 세균이나 이물질 공격
3) 서플리먼트 t  세포 - 면역반응을 억제하고 반응을 종료시킨다.
                                    즉 세균이나 이물질이 제거 되면 그만 싸우고 쉬라고 명령하는 역할

* 멀티계 줄기세포 - 멀티플레이 군대
1. 마크로 파지
    세균이나 이물질, 노폐물을 먹고 이런 놈들이 침입했다는 정보를 정찰병인 헬퍼 t세포에 전달
2. 호중구 - 세균을 먹고 라이소자임이라는 물질로 녹여버림
3. 호산구- 알레르기 반응을 제어 즉 과잉반응하지 말라고 통제함.
4. 호염기구- 알레르기 반응을 제어
5. 적혈구
6. 혈소판

5. 뇌 혈액 장벽 - 5차 방어선 (수도 방위사령부)

혈액뇌장벽  Blood-brain barrier 

뇌조직에 뇌혈액관문이라고 불리는 기구가 있어서 색소, 약물, 독물 등 이물질이 뇌조직으로 들어오는 것을 방해하여 뇌를 보호하는 관문이다.

뇌세포를 둘러싼 뇌혈관에 전체적으로 분포한다.

뇌모세혈관 내피세포가 혈액뇌장벽에 밀착해서 결합하고 있으며, 주변을 아교세포가 빈틈없이 에워싸고 있는 밀착된 구조를 통해 약물이나 대사산물이 내부로 들어올 수 없게 한다.
혈액뇌장벽을 구성하는 물질은 대부분 인지질로 이루어져 있다.

혈액뇌장벽은 대뇌의 또 다른 보호기전으로 선택적인 장벽이라는 특징이 있다.
어떤 물질은 통과하지만 어떤 물질은 통과하지 못한다는 것이다.
포도당, 필수아미노산, 전해질 등은 내피세포를 통해 수동적으로 통과하지만 혈중의 대사산물, 독소,
약물은 뇌세포로 들어오지 못하게 막는 역할을 하는 것이 혈액뇌장벽이다.

그러나 물, 공기, 이산화탄소와 같은 지용성 물질은 자유롭게 장벽을 통과할 수 있으므로 알코올,
니코틴, 마취제 등은 뇌에 영향을 미치게 된다.
혈액뇌장벽은 대뇌 안의 환경을 일정하게 유지한다.

운동, 식사 후 혈중 호르몬, 아미노산, 전해질의 농도가 변할 때 뇌혈관장벽이 없다면 대뇌로 물질들이 유입되어 신경전달물질로 작용할 수 있다.
어떤 전해질들은 뉴런이 흥분하는 역치에 작용하여 뉴런이 제멋대로 흥분하게 한다.
혈액뇌장벽이 취약하여 물질이 뇌세포를 자유롭게 드나드는 부위는 뇌실주위기관이라고 하는 송과선, 뇌하수체입이다.
이곳을 통해 필요한 물질은 선별적으로 통과하게 된다.

 이처럼 여러 겹의 경비 방어 체계를 갖추고 있는데 우리 몸에 물이 닿는 곳 체액이 닿는 곳은
어디든지 순찰하며 감시하고 세균이나 이물질이 있을시 에는경비병이 연락을 취해 그곳으로
추가 병력 요청(예비군)을 요청 추가하여 공격하게 된다.
게다가 너무 과도하게 전투를 벌이면 자제시키는 역할을 하는 통제소 까지 가지고 있다.

이와같이 우리 몸의 물(혈액과 림프액 등 체액)의 원활한 흐름과 소금기(염분)의 농도는
면역기능과 밀접하게 관련되어 있다.

그리고 그 시체들을 모아 놓은 곳이 염증이 생긴 곳이다.
그 시체들은 모아 뒀다가 태워 없애든지 아니면 밖으로 분리 수거를 하게 된다.

이 정도면 우리의 면역체계는 거의 한 나라의 국방, 경찰의 체계와 거의 다름이 없는 기능을 하고 있다고
할 수 있다.

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