(상식) 초등학교 상식(1)

[권용석]

<침의 작용>

1. 침이 나오는 이유는 무엇일까?

“자장면, 떡볶이, 김밥, 햄버거, 피자, 양념치킨‥‥‥” 말을 하는 순간 자기도 모르게 입안에 침이 고인다. 맛있는 음식을 보거나 냄새를 맡아도 저절로 군침이 흐른다. 그리고 갑자기 배까지 고파진다. 침은 누가 뭐라고 하지 않아도 자동으로 나오게 되어 있다. 침은 ‘침샘’ 에서 나오는데, 침샘에서는 어떤 음식물이든 입 안으로 들어오면 스스로 침이 나오게 한다. 물론 뇌에서 명령을 내려도 침이 나오게 된다. 침샘은 우리 몸에서 세 군데 있는데 귀 앞 부분의 귀밑샘, 혀 아래쪽의 혀밑샘, 턱 아래쪽에 있는 턱밑샘이 그 곳이다. 이 침샘은 음식물의 종류에 따라 침의 종류와 양을 자동으로 조절한다. 배나 참외는 물기가 많은 음식이므로 이런 음식이 들어오면 따로 적셔 줄 필요가 없기 때문에 아래쪽 침샘들이 열심히 운동을 한다. 반대로 물기가 없는 비스킷이나 과자가 들어오면 귀밑샘이 작용해서 물기가 많은 침이 나오게 된다.

2. 침이 많이 나올수록 입 속이 깨끗하다.

    입에서 발생하는 입냄새의 성분은 메틸멜카프탄이라는 물질이다. 이것은 유황의 화합물로, 음식물의 찌꺼기나 치석 등에 세균

    이 작용해서 만들어진다.

    따라서 입 속이 불결하면 그만큼 발생량도 많아져 입냄새가 심해지는데, 침은 그것을 막는 작용을 해준다.

3. 물고기도 타액을 분비할까?

    물고기는 아가미로 호흡하기 때문에 입 속에 항상 물이 들어가 있으므로 타액을 분비하지 않는다.

4. 매스꺼운 소화샘

    소화샘은 소화액을 분비하는 장소이다. 몸 안의 각각 다른 장소에 여러 가지 소화샘이 숨어 있으며, 음식물이 지나가면 재빨리 

   소화액을 분비한다. 하루에 분비되는 소화액은 다음과 같다.

  ⑴침: 하루 분비량 2ℓ

  ⑵위: 하루 분비량 1~2ℓ

  ⑶췌장(이자): 하루 분비량 1~1.5ℓ

  ⑷간: 하루 분비량 1ℓ

5. 벌레 물린데 침을 바르면 효과가 있을까?

침 속에는 약하기는 하지만 균을 죽이는 물질이 들어 있다. 그래서 벌레 물린데 발라두면 치료에 효과가 있다. 침을 바르는 것만으로도 간단한 치료가 되는 것이다. 그리고 침에는 살균 물질외에 소화를 도와 주는 효소나 뼈나 근육의 발달에 중요한 역할을 하는 호르몬이 들어 있다.

또한 침 속에 있는 효소 성분을 이용하여 술을 담그는 경우도 있다. 열대지방에 위치한 어느 섬나라에서는 사람이 꼭꼭 씹은 밥을 항아리에 뱉어 둔다. 그러면 침에 들어 있는 효소에 의해 밥이 자연 발효되어 술이 만들어진다.

6. 녹말

포도당이 축합되어 생긴 다당류. 전분이라고도 하며 엽록소를 가진 식물체에 널리 존재한다. 즉 녹말은 식물의 씨, 뿌리, 줄기, 알뿌리, 열매 등에 함유되어 있는 중요한 저장물질의 하나이며 고등동물에서도 탄수화물의 영양원으로서 중요한 지위를 차지하는 물질이다. 광합성으로 잎 속에 생기는 녹말은 지름 1㎛이하의 작은 입자로서 낮에 생성되고 일시적으로 잎 속에 저장되는 것으로 『동화녹말』이라 불리며 야간에 가수분해되어 뿌리, 줄기, 씨 등으로 운반되어 저장되는데 이 녹말은 식물의 종류에 따라 각각 일정한 형태를 가진 상당히 큰 입자(1～100㎛ 정도)이며, 다음 대의 어린 식물이 이용할 때까지 별 변동 없이 저장된다. 이것을 『저장녹말』이라 한다. 저장녹말은 인류의 식량 및 공업원료로서 대단히 중요한 의의를 가지고 있다. 녹말은 무색 무취의 백색분말로 물에 녹지 않는다. 분자량은 매우 커서 5만～20만 정도이고 비중은 1.65 정도이므로 물 속에서는 가라앉는다. 일반적으로 입자의 형태로 존재하는데 그 크기나 형태는 식물의 종류에 따라 특징이 있다. 이 녹말입자의 층을 형성하고 있는 중심, 즉 소위 배꼽을 단 하나 가진 것을 단립이라 한다. 단립은 칸나, 칡, 감자 등에서 볼 수 있다. 녹말의 입자를 현미경으로 보면 동심원무늬의 층상구조가 보인다. 녹말은 단일 물질로 구성된 것이 아니라 아밀로오스와 아밀로펙틴의 혼합물로서 그 비율은 녹말의 종류에 따라 대체로 일정하다.

일반적으로 아밀로오스 20～25%, 아밀로펙틴 75～80%가 함유되어 있다. 그러나 찹쌀, 찰옥수수 같은 것은 아밀로오스는 거의 없고 아밀로펙틴으로 이루어져 있다. 녹말에 뜨거운 물을 붓거나 물을 부어 가열하면 녹말입자는 팽창하여 점성이 강한 풀이 되는데 이 현상을 ‘호화’라고 한다. 또 녹말에 요오드용액을 가하면 청색(아밀로오스) 또는 적갈색(아밀로펙틴)으로 변색하는데 이것을 ‘요오드 녹말반응’이라 하며 열을 가하면 청색이 없어졌다가 식으면 다시 나타난다.천연의 녹말입자에는 미셀이라하는 미세결정이 있는데 호화하면 없어진다. 이 미셀을 가진 천연 그대로의 녹말을 β녹말, 호화한 것을 α녹말이라한다. α녹말은 소화가 잘되나 β녹말은 소화가 잘 되지 않는다. 또 α녹말을 습윤 상태에서 저온하에 두면 β녹말로 돌아 오는데 이를 ‘노화’라고 한다.

7. 녹말잎과 당잎

쌍떡잎식물에서는 광합성으로 생긴 포도당이 바로 녹말로 변하므로 이같은 잎을 녹말잎이라고 하며 외떡잎식물(특히 양파나 붓꽃과 같은 백합과 식물)에서는 포도당이 바로 설탕과 같은 당으로 변하므로 이같은 잎을 당잎이라한다.

8. 효소가 부글부글

효소가 없다면 우리는 음식물을 소화 할 수 없고, 우리 몸은 건강을 유지할 수 없다.

그렇다면 효소는 어떤 일들을 할까?

⑴효소

효소는 단백질의 일종으로, 다른 화학물질은 변화시키는 역할을 한다. 소화 과정에서 효소는 다른 화학 물질을 잘게 분해하는 일을 한다. 또한 우리 몸에는 3000여 가지의 효소가 있다. 효소가 장에서 화학 물질을 분해 할 때에는 열이 발생한다. 북극에서 개 썰매를 모는 사람들이 아주 추운 날에 개에게 버터를 먹이는 것도 바로 이 때문이다. 버터가 효소에 의해 분해될 때 발생하는 열이 개의 몸을 따뜻하게 해준다.

⑵췌장

췌장은 탄수화물, 단백질, 지방을 소화시키는 효소를 생산하는 공장과 같다, 하루에 약 1.5ℓ나 되는 소화액을 만들어 낸다. 또한 췌장에서는 인슐린과 글리코겐이라는 두 가지 호르몬을 만든다. 이 두 호르몬은 근육으로 들어가는 당의 양을 조절한다. 인슐린이 부족하면 당뇨병이라고 하는 끔직한 병에 걸린다.

⑶간

간의 색깔은 갈색이고, 무게는 약 1.5㎏ 쓸개즙이 지방을 소화시키는걸 도와주는 등 수백가지의 일들을 한다. 음식물이 소화되고 나면, 음식에서 분해된 화학 물질과 비타민이 간에 저장된다.

9. 메주에는 균이 얼마나 들어 있을까?

간장이나 된장은 메주의 고지균으로 인해 그 맛이 생기는데 재래식 메주에서는 고지균뿐만 아니라 다른 잡균들도 많이 들어있기 때문에 생명공학으로 고지균만을 배양하는 것이다

고지균은 재래식품의 하나인 청국장에도 듬뿍 들어있다. 100g의 청국장에는 놀랍게도 1,000억개나 되는 고지균이 들어있는데 말할 나위도 없이 팔팔하게 살아있다. 이들은 생생하게 산체로 장으로 들어가 장속에서 활발하게 일한다.

장으로 들어간 고지균은 비피두스균의 증식과 비타민의 합성을 도우며 나중에 들어온 식품의 소화를 촉진시킨다. 또한 나쁜 세균의 활동을 억제한다.

10. 3대 영양소 검출법

⑴포도당 검출 : 탄수화물중 알데히드기나 케톤기를 가지고 있는 당(포도당, 엿당등)은 페 엘링 용액을 환원시키므로 환원당이라하고 설탕은 비환원당이다.

환원당은 알칼리성 용액에서 구리, 은, 이온들을 환원시켜 당류에 따라 여러 색깔의 침 전물을 만든다. 베네딕트시약에 함유된 황산구리는 알칼리와 반응하여 수산화구리 (Cu(OH)2)로 되고 이것이 환원당에 의해 환원되어 적갈색의 산화구리(Cu2O)로 변한다.

⑵ 녹말 검출 : 요오드-요오드화칼륨 용액을 사용하여 쉽게 검출할 수 있으며(청남색) 덱 스트린은 분자량에 따라 붉은색에서 무색까지 여러 색깔을 나타낸다.

⑶ 지방 검출 : 중성 지방은 가수분해하면 지방산과 글리세롤을 생성하고 수단 Ⅲ 용액을 넣고 흔들면 적색 정색 반응을 나타낸다.

⑷ 단백질 검출 : 카아바밀기가 2개이상 결합된 물질은 알칼리성 용액에서 황산구리의 Cu2+와 반응하여 보라색을 띤 정색 반응을 한다. 이 반응을 뷰렛반응이라 하며 단백질 은 수많은 펩티드결합을 포함하고 있으므로 강력한 뷰렛반응을 한다.

11. 시약제조

⑴ 베네딕트용액 : 시트르산 나트륨 173g, 탄산나트륨 100g을 1000mL의 증류수에 넣어 천천히 가열하면서 녹여 냉각시킨 후 황산구리 17.3g을 녹인다.

⑵ 요오드-요오드화칼륨 용액 : 15g의 요오드화칼륨을 100mL의 증류수에 녹인 후 3g의 요오드 결정을 그 용액에 용해시켜 1000mL가 되게 한다.

⑶ 수단Ⅲ 용액 : 70%알코올 50mL와 아세톤 50mL의 혼합액에 수단Ⅲ 1g을 녹인다.

⑷ 뷰렛반응 용액 : 5%수산화나트륨 수용액과 1%황산구리 용액을 섞는다.

12. 요오드팅크를 바르면 점점 색이 변해 가는 이유?

요오드팅크를 피부에 바르면 처음엔 노란 색이지만 점점 붉어진다. 그 이유는 먼저 처음에 알코올 성분만이 증발하기 때문이다. 그러면 요오드의 분량만이 남는다. 즉, 색의 변화의 모습은 알코올과 요오드의 휘발 속도가 아주 다르다는 것에 그 원인이 있다.

<효소의 역할>카탈라아제의 작용

13. 참마는 왜 강판에 갈아서 먹는가?

참마는 감자류 중에서도 신기하게 날것으로 먹을 수 있는 식품이다.

참마에는 강력한 전분 분해효소인 아밀라아제가 함유되어 있어 소화를 촉진시키고 위장의 작용을 좋게 한다. 이 아말라아제는 날것으로 먹는 것이 전분의 소화에 좋은데, 이 것을 강판에 갈면 세포를 파괴하여 아밀라아제의 작용을 충분히 이용할 수 있다. 특히 강판에 간 참마를 절구에 빻는 것은 입맛과 소화를 좋게 하기 위해서이다.

그러나 장국을 첨가하여 묽게 할 때에 뜨거운 물을 넣으면 마가 삶아져서 아밀라아제가 없어지므로 주의해야 한다. 이렇게 참마를 갈아서 묽게 끓인 장국 등이 유명한 것은 참마는 물론 함께 먹는 쌀밥이나 보리밥 등의 소화에도 좋기 때문이다.

그 외에도 요소(尿素) 분해효소나 산화 환원효소를 많이 함유하고 있어 체내에서 생기는 유해한 물질을 분해하기도 한다. 참마는 강장작용도 하여 여러 가지 성인병의 예방에도 도움이 되며, 기초체력을 높여 주므로 정기적으로 섭취해야 할 식품의 하나이다.

<pH에 대한 효소의 작용>

14. pH

pH는 어떤 액체의 산성이나 알칼리성을 표시하기 위해 취하는 값인데, 수소 이온 농도의 역수에 로그를 취해 얻어진 값을 말한다. 즉, ph = log [ 1 / ( C[ H+ ] ) ]로 표시된다. 이 값을 얻는데 이용되는 표준은 순수한 물이다. 보통의 조건에서 물분자는 H+와 OH-이온으로 분리되면 동시에 분리되는 율과 거의 같은 속도로 재결합한다. 22도에서 정반대의 전하를 띠게 되는 이온들은 1/10,000,000 mol/L 의 농도를 갖는다. 이는 통상적으로 순수한 물은 7의 pH를 갖는다고 표현된다. 이것은 수소이온 농도의 지수가 음의 부호없이 7로 표현된 것이지요. 이처럼 순수한 물을 기준으로 pH = 7을 중성, pH가 7보다 작을 때는 산성용액, 그리고 pH가 7보다 클 경우에는 알칼리성 용액이라고 구분한다.

수용성 화학약품의 pH는 1에서 14까지의 값을 갖는다.

수용액의 pH 강도는 수용액이 나타내는 pH 값으로 표시된다.

pH 5 보다 pH 4 가 강한 산성이고 pH 9보다 pH 10 이 강한 알칼리성이다. pH값 상의 각 단계별 증감은 10배의 증감을 나타낸다. 즉, pH 3 은 pH 4 보다 10배 강한 산이며, pH 5보다는 100배 강한 산이다. 같은 원리로, pH 11 은 pH 10 보다 10배 강한 알칼리이며, pH 9 보다는 100배 강한 알칼리이다.

15. 산성과 알카리성은 어떻게 구별할까?

용액 속에 수소 이온을 포함한 것이 산성, 수산 이온을 지닌 것이 알카리성으로, 각각 그것들은 강약으로 강산인가 약알카리인가 표현한다. 중성의 경우 수소와 수산 이온의 양이 똑같으며 PH7의 수치로 표현한다. 용액이 산성의 성격을 띌 경우 PH는 7보다 작아지며 용액이 알카리성을 띨 경우 PH는 7보다 높아진다.

16. 매실 장아찌는 신맛이 나는데 어째서 알칼리성 식품인가?

식품의 산성․알칼리성은 그 식품을 태웠을 때 생기는 재를 물에 녹였을 때 무엇이 함유되어 있는가에 따라 판단할 수 있다. 알칼리 금속인 칼륨이나 칼슘을 많이 함유하고 있으면 알칼리성 식품. 인이나 유황을 많이 함유한 것은 산성 식품이라고 한다. 즉, 매실 장아찌는 태웠을 때 나트륨․칼륨․칼슘 등 알칼리성의 미네랄이 검출되어 알칼리 식품으로 분류되는 것이다.

17. 매실 짱아찌는 장 속에서 변신?

매실 짱아찌가 지닌 새콤한 맛의 근원인 구연산은 위장 속에서 처음에는 강한 산성으로 있다. 산성인 상태에서는 유해한 세균을 퇴치하기 쉽고 식중독이나 배탈을 예방한다. 그러나 일단 장벽으로 흡수되면 알칼리성으로 변하여 혈액 속을 알칼리 성분으로 돌아 다닌다.

장 속에서는 산성, 혈액 속에서는 알칼리성으로 변하는 매실 짱아찌는 날씨가 더울 떄 진가를 발휘하는 건강식품이다.

18. 천둥이 잦은 해에는 풍작이 든다?

옛날부터 “천둥이 잦은 해에는 풍작이 든다”고 전해지고 있다. 이것은 식물의 생육에 천둥이 크게 관여하고 있기 때문이다.

식물의 몸은 단백질로 구성되어 있다. 단백질을 만들어 내기 위해서는 질소가 필요한데 식물은 공기중의 질소를 그대로는 섭취하지 못한다.

천둥은 구름의 속에 모여있던 전기의 방전 현상이다. 이 방전 에너지로 산소와 질소가 결합하면 일산화질소가 될 때 산소와 물이 많으면 초산이 되는데 물이 녹아 흙에 스며들어 식물의 뿌리로 흡수되어 단백질의 원료가 된다. 천둥이 잦으면 초산이 많이 생겨 식물의 단백질 형성에 영향을 미치게 된다.

19. 제산제

제산제란 속이 쓰릴 때 통증을 완화시키기 위하여 먹는 약으로, 위액 중의 염산을 중화하여 궤양 부위에 대한 자극을 줄이고 통증을 완화시킨다. 제산제에는 주로 염산을 중화시키기 위한 물질들이 들어 있다. 그러나 제산제가 위액을 중성(pH 7)이 되도록 하는 것은 아니다. 위액의 산도가 중성이 되면 위의 소화 능력이 완전히 상실되기 때문이다.

제산제는 식사 후 약 1시간이 지났을 때 복용하는 것이 좋은데, 식사 후 1시간까지는 음식물 자체가 염산을 중화시키므로 제산제의 도움이 필요 없기 때문이다.

20. 과로는 혈액을 산성화시킨다.

과로를 하거나 심한 운동을 하면 혈중 이산화탄소의 농도가 높아져 pH가 일시적으로 낮아질 수 있다. 이는 과격한 운동으로 근육에 만들어진 젖산이 분해되기 위해 간으로 이동할 때, 혈액을 산성화시키기 때문이다. 이와 같이 과로를 하면 혈액이 산성화되어 피로감을 느끼게 되고, 계속 pH가 낮아지면 생명이 위태로워진다. 그러나 혈액의 pH는 생명에 지장을 줄 정도로 낮아지지는 않는다. 왜냐하면 혈액에는 산성 물질이 들어와도 급격하게 pH가 변하지 않도록 하는 조절 장치가 있기 때문이다. 따라서 적혈구와 혈장에 있는 이러한 장치 때문에 과로를 하더라도 혈액의 산성도가 급격하게 변하지 않으므로, 피로감을 느낄 뿐 생명이 위독해지지는 않는다.

21. 산성비로 동상들이 녹아 내린다?

깨끗한 비는 산도가 중성보다 조금 높은 PH 5.6인데 , 이보다 산도가 낮으면 산성비라고 한다. 피해가 심한 곳에서는 PH 3.5전후의 오렌지 주스 수준의 비가 내린다고 한다. 이는 산도가 깨끗한 비보다도 150배나 강한 것이다. 이런 상태로 간다면 머지않아 동상들이 녹아 버리는 일도 생기게 될 듯하다.

22. 토끼는 부족한 영양분을 채우기 위해 뭘 먹을까?

토끼의 똥은 단백질과 비타민이 풍부하게 들어 있어서 토끼에게는 매우 귀중한 식량이라고 할 수 있다. 토끼가 위장 안에서 미생물을 발효시킬 때 만들어지는 단백질과 비타민이 똥으로 나오는 것이다. 토끼는 크게 야생토끼와 집토끼로 나눌 수 있으며, 야생토끼는 다시 멧토끼류와 굴토끼류로 나뉜다.

23. 카레라이스에서 감자의 역할

감자에는 매운맛을 조절하는 역할이 있다.

<빛과 광합성 관계>

24. 녹색의 지구가 만들어진 것은 3억 5천만 년 전

삼림이 등장한 것은 식물이 등장하고 나서도 5천만년이나 지난 후의 일이다. 식물 가운데

단단한 나무 조직을 지닌 것이 나타난 덕택에 키가 크고 굵은 나무들이 숲을 이루며 자라나게 되었다. 당시의 나무는 인목, 봉인목, 노목 등이었는데, 모두 키가 20~30m 되는 거목이기는 했어도 양치 식물이었다.

25. 재미있는 식물 기네스 열가지

⑴가장 큰 꽃식물

미국 캘리포니아 주에서 자라고 있는 거대한 중국 등나무.

이 등나무는 1892년에 심어졌는데 지금까지 자란 가지가 152m를 넘는다.

이 중국 등나무가 차지하는 면적은 4㎢, 무게 228톤이다.

⑵세계에서 몸무게가 가장 많이 나가는 나무

무게가 6000톤인 세콰이아나무! 이 나무는 2,000년이나 살 수 있다.

이 나무를 실어 나르려면 3톤 트럭 2000대가 필요하다.

⑶세계에서 가장 작은 나무

눈버드나무. 키가 겨우 몇 센티미터이고 줄기는 연필심만큼 가늘다.

얼음 덮인 북극의 바위 틈에서 자란다.

⑷세계에서 가장 작은 꽃

브라질에 사는 좀개구리밥의 꽃. 꽃의 넓이가 지름 0.5㎜(부평초, 머구리밥).

⑸세계에서 가장 큰 열매

큰열매야자나무의 열매. 열매 하나가 18㎏까지 나가는 것도 있다.

⑹세계에서 가장 빨리 자라는 식물

대나무. 하루에 90㎝까지 자란다. 대나무는 보통 일곱 해나 여덟 해를 산다. 원래 꽃을 피우는 식물도 아니지만 60년에 한번씩 꽃을 피운다.

⑺세계에서 가장 큰 잎

아프리카에 있는 라피아야자나무. 잎 길이가 무려 25m나 된다.

아프리카인들은 이 잎으로 바구니와 돗자리, 모자 등을 짠다.

⑻우주 여행을 나간 최초의 식물

아리비돕시스. 1982년에 소련에서 발사된 샬류트 7호를 타고 우주로 나갔다.

⑼세계에서 가장 큰 꽃

라플레시아 아르놀디, 줄기도 잎사귀도 없는 풀-인도네시아 사마트라란 섬

동남 아시아의 밀림에서 자라는 라플레시아 아르놀디는 백합꽃의 한 종류이다.

지름 1m, 꽃잎 두께 1.9m, 꽃의 무게 7kg인 이 꽃은 나무덩굴에 기생하며 자란다.

⑽세상에서 가장 작은 씨앗

난초의 일종인 '에비비틱란과 우란' 이다. 서양란의 일종인 에비비틱란과 우란의 씨앗은 어찌나 작은지 약 110만개를 모아야만 겨우 1g이 된다고 한다. 이 씨앗은 작은 주머니 속에 들어 있는데 1개의 주머니에 무려 700만 개씩이나 들어 있다. 그러나 그 많은 씨앗 중에서 싹이 트는 것은 고작 몇 개 밖에는 안 된다고 한다.

26. 대나무는 왜 꽃을 피우면 죽을까?

그 까닭은 잎이 날 자리에서 대나무꽃이 피기 때문이다. 그러니까 대나무 줄기에 달린 잎들은 사라지고 대신 꽃만 피는 것이다. 잎은 햇빛을 받아들여 대나무에 필요한 양분을 만든다. 그런데, 그 잎이 없어졌으니, 대나무는 더 이상 양분을 만들 수 없게 된다. 그래서 대나무에 꽃이 피면 그 대나무는 이듬해에 죽는 것 이다.

27. 임금님의 집이 되어 준 소나무

튼튼한 건물을 짓는 데 쓰이는 나무로는 소나무가 최고이다. 소나무는 뒤틀리지 않고, 송진이 있어 습기에도 잘 견디기 때문이다. 게다가 벌레도 먹지 않는다. 그래서 옛날에는 임금님이 사는 궁궐은 반드시 소나무로만 지었다고 한다. 절을 지을 때도 흔히 소나무를 사용했다. 이순신 장군이 발명한 거북선도 소나무로 만들었고, 마을을 지켜 주는 장승도 반드시 소나무로만 만들었다.

그래서 ‘나무 가운데 가장 우두머리’라는 뜻에서 소나무라는 이름을 붙인 것이다. 순 우리말로는 소나무를 솔이라고 하는데, 솔은 ‘가장 높고, 가장 으뜸’이라는 뜻을 가지고 있다.

<빛의 세기가 광합성에 미치는 영향>

28. 식물은 왜 햇빛을 좋아할까?

식물의 잎에는 ‘엽록소’라는 초록빛 알갱이가 들어 있다. 이 엽록소는 식물의 잎을 초록빛으로 보이게 한다. 또 햇빛을 받아 식물이 자랄 수 있는 영양분을 만든다. 햇빛을 많이 받으면 엽록소가 영양분을 많이 만들고, 그만큼 식물이 튼튼하게 자랄 수 있다. 그래서 식물들은 햇빛을 좋아하는 것이다. 그런데 식물이 햇빛을 받지 못하면 엽록소가 제 구실을 못 하게 된다. 또 햇빛을 못 보는 기간이 길어지면 엽록소가 영양분을 만들지 못하게 되고, 식물은 곧 시들어 버린다. 그래서 식물들은 거의 본능적으로 햇빛을 찾아간다. 대부분의 식물들은 어두운 쪽보다는 햇빛이 많이 드는 쪽에 자란다. 또 나뭇가지들도 어두운 쪽보다는 환한 쪽으로 자라고, 나뭇잎도 훨씬 많이 달리는 것이 모두 햇빛을 쫓아 자란 증거이다.

29. 겨울과 여름의 햇빛은 다른 걸까?

햇빛 가운데서 60%는 적외선이다. 사람들은 적외선을 ‘열선’이라고도 한다. 적외선은 투과력이 강하기 때문에 인체에 주로 따뜻한 자극을 주는 작용을 한다.

우리가 햇볕을 쬐면 따뜻한 느낌이 드는 것은 이 적외선 때문이다.

기온이 낮은 겨울에 우리의 피부가 적외선을 쬐면, 적외선의 일부분은 피부에 의하여 반사되고 일부분은 인체에 흡수된 후 열을 내어 신체의 각 기관과 조직을 골고루 덥힌다.

이때 일부 혈관은 적외선의 자극을 받아 확장을 일으키므로 피돌기가 빨라지고 피부의 온도가 높아진다. 그러므로 기온이 낮은 겨울에 햇빛을 쬐면 기분 좋게 따뜻한 느낌이 든다.

그러나 여름에는 기온이 높기 때문에 인체가 37℃ 내외의 체온을 유지하기 위하여 피부를 통해 대량의 열을 내보낸다.

이 때에도 햇빛의 적외선이 사람의 피부를 투과하여 인체에 흡수되면 체온이 높아지고 피부의 온도도 높아진다.

그렇지 않아도 더운데 적외선 때문에 온도가 높아지면, 인체는 정상적 체온을 유지하기 위해 애를 쓴다. 체온 조절 중추를 통하여 혈관을 확장시키고 많은 땀을 분비하여 열을 내보내게 한다. 그래서 사람들은 땀을 뻘뻘 흘리고 숨을 헐떡이게 되는 것이다.

30. 지구에 태어난 최초의 생물은 무엇일까?

사람이 살기 수억만 년 전, 지구에 처음으로 생겨난 생명체는 식물이다. 처음 지구는 뜨거운 가스 덩어리에 지나지 않았다. 식물 중에서도 가장 먼저 생긴 것은 고사리와 같은 양치 식물인데 양치 식물은 꽃이 피지 않고 홀씨로 번식한다.

양치 식물들은 그 후에 나타난 초식 공룡의 먹이가 되었다. 양치 식물은 대부분 물기가 많은 곳에서 잘 자란다. 또 물 속이나 햇빛이 많은 곳도 가리지 않고 뿌리를 뻗는다. 우리가 반찬으로 먹는 고사리는 양치 식물 중에서 가장 진화된 식물이다.

31. 소리보다 빠른 교통 수단은 뭘까?

소리의 속도는 공기 중에서는 기온 20℃의 경우, 1초에 343.5m, 시속 약 1200km정도이다.

‘마하 얼마’라는 말을 들어 본 적이 있을 것이다. 그것은 음속의 몇 배인지를 나타내는 말이다. 영국과 프랑스가 공동으로 개발한 콩코드라는 여객기는 최대 속도 마하 2.02(시속 2180km)라는 기록을 가지고 있다. 즉 소리의 약 두 배 속도로 날 수 있다는 말이다. 소리나 콩코드보다 빠른 것이 무엇일까? 그건 바로 빛으로 이 세상에 빛보다 빠른 것은 없다.

<알콜 발효>

32. 발효되는 음식과 부패되는 음식, 무엇이 다를까?

이처럼 우리 생활과 매우 밀접한 관계가 있는 '발효'란 도대체 무엇일까?

우리 나라 발효 음식 중에 냄새가 유난히 심한 홍어회를 외국 사람들이 처음 먹어 본다면, 아마도 썩은 고기라고 말할 수도 있을 것이다. 사실, 발효 과정과 썩는 과정은 미생물이 작용해서 유기물이 분해되는 과정이라는 점에서는 다를 바가 없다.

생물들이 살아가는 데 필요한 에너지를 외부로부터 얻는 과정을 신진 대사(新陳代謝)라고 하는데, 그 중 가장 보편적인 방법이 몸 속에서 산소를 이용해 영양분을 태우는 것과 같은 '호흡'이라는 것이다.

그런데 미생물들 중에는 산소가 없는 상황에서도 생화학적인 반응을 이용해 에너지를 만들어 내는 경우가 있다. 그 과정에서 독소와 유해 가스가 발생하면서 사람들에게 이롭지 못한 유기물이 남게 되는 것이 '부패'이고, 그 결과물로 좀더 나은 물질이 만들어지는 과정이 바로 '발효'라고 할 수 있다.

요구르트나 치즈는 젖산균(또는 유산균)이라는 미생물의 작용으로 우유가 분해된 것이고, 술은 효모라는 미생물에 의해 과일즙이나 곡식이 알코올로 변화하는 것이다.

자세히 살펴보면 우리는 미생물들이 먹고 남은 부산물을 맛있게 먹고 있는 것이다.

이렇게 발효 과정의 결과로 사람에게 유용한 유기물이 생기는 것도 중요하지만, 더욱 좋은 점은 발효에 관여하는 미생물들이 왕성하게 활동하면서 해로운 미생물들의 활동을 억제하기 때문에 음식을 더 오랫동안 보존할 수 있게 된다는 점이다. 이 때문에 인류는 아주 오래 전부터 발효를 활용해 온 것이다.

33. 통조림 속의 것은 왜 썩지 않을까?

음식 등이 썩는 것은 세균이 증식하는 것이 원인이 되고 있다. 이 세균들은 적당한 온도, 양분이 있는 장소에서 증식할 수 있다.

통조림은 이 세균을 가열해 죽인 후 공기가 들어가지 않도록 밀폐해서 세균이 못 들어가게 한 것이다. 통조림법은 식품 저장법으로서 가장 완전한 방법으로 장기간 보존에 견딜 수 있다. 대개의 세균은 60℃이하로 가열하면 죽는다. 가열 후는 밀폐하지 않으면 새로 세균이 침입해 다시 썩기 때문에 통조림법에서는 신속하게 밀폐해야한다.

34. 맥주의 발효온도

맥주를 크게 나누면 ,상온에서 발효되는 것과 저온에서 발효되는것의 두종류로 나눌 수 있다. 상온에서 발효되는 맥주는 상면발효맥주라고도 한다. 상면발효맥주는 15～25℃에서 발효하며, 효모가 거품과 함께 위로 떠오른다. 저온에서 발효되는 맥주는 하면발효맥주라고도 하며 8～12℃에서 발효하며 효모는 위로 뜨지않고 바닥으로 가라 앉는다. 1차 발효된 하면발효맥주를 그래도 숙성시키면 도중에서 2차 발효를 한다. 두 번의 발효를 거쳐서 만들어진 맥주는 산뜻한 맛을 지니게 될 뿐아니라 저장성의 좋다는 특징이 있다.

35. 음양주는 왜 차게해서 마시는 것이 좋을까?

음양주는 엄선한 쌀을 저이기로 최저 40%는 깍아내어 쌀의 중심부만을 원료로 쓴다.

이것을 효모로 발효시키는데, 발효온도는 10℃전후를 유지한다.

음양주는 발효온도가 낮으며 발효기간의 꽤 오래 걸리며 10월경부터 만들기 시작해서 이듬해 3월이나 4월에 가서야 완전 발효되고 그것을 여름동안 저장하여 출하할 때까지는 1년 정도의 긴 시간이 소요된다. 음양주는 온도가 높으면 향기가 무르익자마자 날아가 버리고 만다. 음양주는 반드시 차게 마셔야 한다는 것은 같은 이유에서이다. 하지만 너무 차게 하면 맛이 떨어진다. 일단 4℃까지 내려서 맛을 들인 후,10℃ 정도로 높여서 마시는 것이 최고이다.

36. 술의 어원

술의 어원은 범어의 수라(sura;쌀로 빚은 술), 웅가로어의 세르(ser) 에서 흘러 내려오다 조선 말기로 오면서 술로 되었다고 한다. 일본말로 '사께'보다는 '시루'(국물)와 통하는 것 같다고도 했다. 옛날 일본말로는 시루가 국물이 아니라 술이었다. 여진어의 술이라는 말인 '누러'는 술의 모체인 누룩과 비슷하다.

한편 술을 마시는 모양-술술 잘 넘어간다고 할 때의-을 형용하는 의성음이 '술'의 어원 이라는 통속 어원설도 있다. 한말의 통속 어원 학자인 정교는 순박하고 좋은 술맛 '순'에서 비롯되었거나 손님을 대접하는 '수'라는 단어에서 '술'로 되었던 것으로 보았다.

37. 술, 얼마만큼 마시면 나쁠까?

⑴ 술이 건강에 나쁜 점

1회의 음주량이 50～100g 의 알코올에 해당될 때는 혈액 가운데 알코올 농도가 100～150mg 에 달하게 되는데 이것은 즉사의 위험이 있다.

급성 중독에 걸린 사람은 감기,폐렴 등에 걸릴 위험이 많고, 과도한 음주는 위암, 간암, 유선암, 악성 멜라닌 종양, 신경쇠약, 지력쇠퇴, 건망증, 만성 위장병 등에 걸리기 쉽다.

과도한 음주는 풍에 걸릴 비율이 세 배나 높다고 하며, 심장 쇠약으로 돌연사 할 수도 있다.

통계에 따르면 정기적으로 폭음을 하는 자의 수명은 일반인 보다 평균 20년이나 짧아진다고 한다.

맥주를 큰 병으로 절반, 약 320ml 정도 마시게 되면, 위로 들어간 알콜의 일부는 점막세포를 통해 혈관으로 들어간다. 그 속에서의 흡수 속도는 처음에는 매우 빨라 30분 이내에 25% 정도가 흡수된다. 그러나 속도가 차츰 떨어져 1시간에 30% 정도가 흡수된다.

나머지는 소장으로 향하게 되는데, 이 때 위 속에 먹은 것이 있으면 천천히, 위가 비어 있으면 빠르게 소장으로 옮겨 간다. 소장으로 들어간 후에는 빠른 시간에 모조리 흡수된다.

이렇게 흡수된 알콜이 분해되는데 소요되는 시간은 10ml당 1시간 정도 걸린다. 320ml의 맥주가 5。짜리라고 한다면 알콜은 16ml이므로 1시간 36분이 걸린다는 계산이 나온다. 그리고 처리 완료까지의 소요시간은 다른 음식을 전혀 먹지 않았을 경우가 3시간 36분, 음식을 먹으면서 마신 경우는 6시간 이상이다. 체내에 알콜이 처리되는 데에는 이처럼 상당한 시간이 걸린다.

⑵ 술과 간장

간은 화학공장과 창고 역할을 함으로써 모든 영양물질을 합성 또는 분해하여 저장해 두고, 모든 독소를 해독하는 작용을 한다. 그러나 다량의 술을 마셔서 알콜이 들어오면 일이 또 하나 늘어난다. 간장은 알콜을 아세트알데히드(acetaldehyde)라는 성분으로 변화시키고 그것을 다시 초산으로 바꾸어야 한다. 이런 일들을 간장이 처리해야 하니 과음을 하면 간장이 나빠질 수 밖에 없는 것이다.

실제로 2~3일만 과음을 지속하면 간에 기름이 끼는 지방간 현상이 일어나게 되는데, 그렇게 되면 간 표면의 혈액순환이 원활하지 않아 점차 간염으로 이행되고, 간염 상태에서도 계속 과음을 하면 간이 부분적으로 경화되는 간경변 상태가 되고 이어 간암으로 진행된다

유럽과 미국 등에서는 알코올성 간경화 환자가 전체 간경화 환자의 50~90%를 차지한다고 하여 현대 간경화는 25~64세의 남자들의 5대 사망 원인 중의 하나가 되어버렸다.

⑶ 술과 뇌

짧은 시간에 많은 양을 음주할 경우 대뇌피질이 마비상태가 되어 언어를 상실하고 인사불성이 되며, 이것이 계속 진행 된다면 생명 중추가 마비되고 심장 박동과 호흡이 중지되어 사망하게 된다. 지속적인 과음은 정신적 손상을 입히게 되는데, 이런 상태가 되면 일상생활의 대화 등에서는 크게 지장을 주지 않지만 문제 해결을 위한 추리력이나 판단력의 측면에서는 적지 않은 문제가 생긴다.

소량의 음주는 상상력과 창조력을 주관하는 우뇌를 흥분시켜 상상력을 풍부하게 하지만, 폭음은 기억력과 자제력을 주관하는 좌뇌를 마비시켜 의지를 잃게 하고 자제력을 상실하게 만든다.

⑷ 과음하면 발암 확률이 높다.

일본의 알코올 중독자를 대상으로 한 조사에 의하면 과도한 음주는 비음주자보다 식도암, 구강암, 인두암, 후두암 등에 걸릴 확률이 높은 것으로 나타났다.

38. 담배, 얼마나 나쁠까?

담배의 주성분은 니코틴으로서 담배 한개에는 1~3mg의 니코틴이 함유되어 있으며, 성인에서의 단번의 치사량은 60mg정도가 된다. 청소년들은 빨리 어른이 되고 싶어서 어른들이 하는 행동을 동경하게 되며, 담배나 술에 대한 왕성한 호기심과 정서적으로 불안정한 사춘기에 있으므로 어른들의 눈을 피하여 담배를 피우려고 하게 된다. 이렇게 해서 생긴 잘못된 흡연의 습관은 인체내에서 여러 가지 해로운 작용을 하게 된다.

담배의 주성분인 니코틴의 약리 작용은 인체의 전 교감신경 및 부교감 신경, 중추 신경 및 운동 신경의 말초에 작용하여, 처음에는 일시적으로 흥분 효과를 보이나 나중에는 차단 효과를 나타내게 된다. 이같이 니코틴은 작용 부위가 많고 흥분 효과와 마비 효과를 함께 보이므로 그 작용이 대단히 복잡하고 우리 몸의 모든 장기에 암을 포함한 각종 질병 및 조기 노화현상, 조기 사망을 일으키게 된다.

니코틴의 만성중독 현상으로는 ⑴ 니코틴을 포함하여 담배 속에 들어 있는 4,000여 가지의 유해 물질, 담배불 및 연기 등의 만성자극으로 상기도 염증 및 호흡 곤란 등이 쉽게 생김. (기관 지염, 후두염, 폐염 기관지 확장증 등) ⑵ 폐암, 식도암, 인두암, 구강암 등의 원인이 될 수 있음 ⑶ 흡연의 자극으로 침과 담(가래)의 분비가 많아짐 ⑷ 중추신경 시상 하부의 항이뇨르몬의 분비를 억제시켜 항이뇨 작용이 나타남 (예민한 사람은 담배 한 대를 피우면 2～3시간까지 억제된다고 함) ⑸ 시장기를 느끼는데 둔해짐.(담배 한 대를 피우면 15～60분간까지 억제된다고 함) ⑹ 순환기 계통에 영향을 끼쳐 심장의 박동율이 빨라지고 혈압이 상승되기도 하며, 말초혈관의 수축이 심해져서 손, 발 등 피부가 차가와짐.(고혈압, 심근 경색증, 동맥경화증 등이 잘 발생) ⑺ 불면, 신경과민, 시력장애 등이 초래되는 것을 들 수 있다.

39. 소주는 절대 얼지 않을까?

같은 술이라도 어는 술과 얼지 않는 술이 있는 것은 에틸 알콜이 어느 정도 포함되어 있는가에 따라 달라진다. 에틸 알콜의 빙점은 -114℃이다. 술의 알콜 농도는 청주가 14~16％, 소주가 24~25％, 위스키는 35~45％, 워카는 55％ 정도이다. 그래서 가정용 냉장고에서 어는 것은 맥주, 와인, 청주 정도인 것이다.

40. 음주 측정

술에 들어 있는 알코올은 발효 과정에서 만들어진 에탄올이다. 술을 마시게 되면 술에 포함되어 있던 알코올이 위와 장에서 흡수된다. 그 중 약 10%는 호흡, 땀, 오줌들을 에탄올 상태로 배설된다. 그러나 나머지 90%는 인체에 존재하는 알코올 분해 효소의 촉매 작용을 받아서 아세트알데히드를 거쳐 아세트산으로 산화된다. 내쉬는 숨 속에 들어있는 알코올은

장에서 흡수되어 혈액으로 들어간 것의 일부이다. 즉, 폐 속에서 들이마신 공기와 혈액이 접촉하는 동안 혈액에 녹아 있던 알코올이 공기로 빠져 나오는 것이다. 따라서 내쉬는 숨 속의 알코올 양을 측정하면 간접적으로 혈중 알코올 농도를 측정할 수 있다.

41. 탁주는 중추신경을 해칠 수도 있다.

탁주는 그 속에 함유되어 있는 섬유질 때문에 몸 속으로 들어가서도 다시 한 번 발효하므로, 소화 흡수될 때까지는 시간이 걸려 취기가 장시간 지속된다.

42. 피곤하거나 술에 취하면 코를 고는 이유

코를 고는 원인은 목젖에 있다. 피로가 풀리면서 상기도가 좁아짐으로 일어나는 현상이다.

상기도란 코에서 목구멍으로 이어지는 공기의 통로로, 공기가 이곳을 통과하게 되면 저항 음이나 마찰음이 발생하는데, 이것이 바로 코고는 소리의 정체이다.

43. 포도주 병에는 지혜가 담겨 있다.

술은 외부 자극으로 미묘하게 풍미가 변화하므로 프랑스 등의 유럽에서는 용기에 대해 여 러 가지 연구를 하고 있다.

포도주 병의 밑바닥이 움푹 치솟아 있는 것은 장시간 저장하면 침전되는 타닌이나 주석으 로 포도주가 흐려지는 것을 예방하기 위해서이다. 병 밑바닥이 평평하면 컵에 따를 때 침전 물이 술 전체에 섞이지만, 밑바닥이 솟아 있으면 둘레에 움푹 들어간 부분에 침전물이 눌어 붙어 술 전체가 탁해지지 않는다.

<광합성과 호흡 BTB용액 실험>

44. 줄기로 광합성을 하는 식물

식물잎의 가장 자랑거리는 무엇일까? 바로 광합성이다.

엽록소가 있어서 식물이 살아가는데 필요한 에너지를 만드는 일이다. 그런데 잎보다

줄기로 더 많이 광합성을 하는 식물이 있다. 쇠뜨기이다.

쇠뜨기는 잎이 있는데 줄기마디에서 비늘처럼 비죽비죽 돋아나고 잎자루도 없고

크기도 작으며 엽록소도 별로 없다. 그래서 광합성을 잘 못한다. 그렇다고 잎때문에 쇠뜨기는 굶을 수는 없다. 다행히 쇠뜨기는 줄기가 잎에 비해 굵고 튼튼하며 사방으 로 가지도 뻗으며 엽록소도 많이 들어 있다. 그래서 잎보다는 줄기로 광합성을 더 많이 한다. 쇠뜨기는 진화의 역사에서 볼 때 무척 소중한 식물이다. 식물 가운데 처음으로 땅을 정복한 것이 쇠뜨기의 조상이기 때문이다. 오랜 옛날, 식물들은 광합 성을 해서 양분을 만들 수는 있었지만, 뿌리와 줄기가 발달하지 못해 물 속에서 떠 다니거나 물가에서만 살았다. 이들이 바로 해조류와 이끼류의 조상인데, 그 뒤를 이 어 나타난 것이 쇠뜨기와 같은 양치류의 조상이다. 양치류의 조상은 뿌리와 줄기 를 발달시켜 땅 위에서 몸을 튼튼히 지탱함으로써 다른 식물들이 땅 위에서 살아갈 수 있는 길을 터 주었다. 또한 3억 5천만 년 전에 양치류는 키가 15m이상 되는 큰 식물이었는데, 이들이 땅에 묻혀 썩은 것이 오늘날 인류가 사용하는 소중한 연료인 석탄이 되었다.

45. 지구에 나타난 첫 번쨰 초록식물

지구에 나타난 첫 번째 초록식물은 클라미모도나스, 클로렐라같은 녹색조류이다 조류란 미역처럼 물 속에서 사는 식물을 일컫는 말이다. 다른 식물은 하나도 없던 그 옛날 옛적에 녹색조류는 스스로 양분을 만들고 산소를 밖으로 내보냈다. 그 덕분에 비로소 지구에 산소가 생겨나기 시작한 것이다. 그 뒤 산소로 숨쉬는 동물들이 하나둘 생겨나기 시작했다. 그리고 이 조류가 어마어마한 세월이 흐르면서 오늘날의 수많은 식물들로 진화해 갔다.

46. 녹색피망은 익지 않은 것

피망의 녹색은 엽록소, 붉은색은 카프산틴, 황색은 카로틴과 크산토필이라는 색소에 의해 만들어진다. 어느 피망이나 처음에는 엽록소를 함유하지만, 카프산틴이 증가되어 붉은색이 짙어지면 엽록소가 차츰 없어진다. 피망이 적색이나 황색이 되었을 경우에는 엽록소가 완전히 빠져나가 완숙 상태가 된 것이다. 다시 말해 녹색피망은 아직 엽록소가 빠져나가지 않은 익지 않은 것이다.

47. 엽록체의 구조 및 명반응과 암반응

이중의 막으로 둘러 싸여 있으며 속에 스트로마라고 불리는 기질이 있고 스트로마에 틸라코이드라고 불리는 복잡한 막구조를 가지고 있다. 틸라코이드는 두 개의 배열 상태를 보이는데 쟁반을 여러 개 쌓아 놓은 듯한 그라나틸라코이드와 이들 사이를 연결하며 스트로마를 가로지르는 스트로마틸라코이드가 있다. 틸라코이드의 막을 따라 CF0CF1복합체라는 수많은 입자들이 있어 ATP합성에 관여하고 있다. 틸라코이드막에는 빛에너지를 잡아 물을 분해하고 에너지를 만드는 특수한 구조인 광계Ⅰ과 광계Ⅱ로 불리는 복합체가 있으며 여기에 있는 색소가 오렌지색에서 적색영역의 빛에너지(600～700㎚)와 자주색에서 청색영역의 빛에너지(400～500㎚)를 흡수하여 물을 분해하여 산소를 방출하고 ATP 및 NADPH를 생성하는 명반응을 일으킨다. 이 틸라코이드막의 색소로 인하여 엽록체가 녹색으로 보이는 것이다. 한편 스트로마라고 불리는 투명한 기질에는 수많은 효소들이 있어 명반응의 산물과 이산화탄소를 이용하여 포도당을 만드는 ‘캘빈회로’라고 불리는 암반응이 일어난다.

48. 광합성의 재료인 이산화탄소

1949년 캘빈(Melvin Calvin )과 그의 동료들은 방사성 동위원소가 들어있는 이산화탄소인 14CO2 ( 실제로는 H14CO3- )를 녹조류인 클로렐라에 주고 빛을 쬐어 광합성을 시키며 시간의 경과에 따라 조금씩 꺼내어 분쇄한 뒤 이를 크로마토그래피방법으로 생성된 유기물들을 분석하여 광합성이 진행되는 동안 어떠한 경로를 거쳐 포도당이 만들어지는가를 밝혔다. 여기서 생성된 각각의 유기물들에 방사능이 검출되는 것으로 광합성의 재료가 이산화탄소임을 확실히 알 수 있었다.

캘빈과 그의 동료들에 의하여 알게 된 이 광합성의 과정을 캘빈회로(또는 암반응)라고 부른다.

49. Hill 반응(광합성에서의 산소의 발생)

1939년 영국의 R.Hill과 R.Scarisbrick는 엽록체즙에 전자를 잘 받아 들이는 Fe+3의 염을 넣고 빛을 쬐어 물이 분해되어 산소가 방출됨을 알아냈다. 그 후 1951년에는 Fe+3 의 염과 같은 것이 아닌 식물에 존재하는 조효소의 하나인 NADP를 넣고 빛을 쬐어 산소는 물이 분해되어 생김을 확실하게 하였다.

50. 광합성에 이용되는 빛

태양의 빛을 프리즘으로 분산시키면 가시광선이 빨강-보라의 여러 가지 색깔이 모여 있음을 알 수 있다. 식물은 이들 색 중에서 오렌지색-적색(파장 600～700㎚)영역과 자주색-청색(파장400～500㎚)영역을 이용한다. 이는 엽록체에 들어있는 색소가 엽록소a, 엽록소b, 및 카로티노이드인데 엽록소a와 엽록소b가 주로 빛을 흡수하며 카로티노이드는 부속 색소로서 청색 및 일부의 녹색을 흡수하기 때문이다. 그러나 대부분의 녹색은 흡수되지 않는다. 따라서 우리가 보는 식물의 색이 대부분 녹색인 것은 녹색이 반사되어 나오기 때문이며 몇몇 바다 속의 조류가 갈색이나 붉은 색으로 보이는 것도 그들이 가진 색소가 다르기 때문이다.

51. 식물이 광합성으로 만드는 산소의 양

산림 1ha당 년간 16t의 이산화탄소를 흡수하고 12t의 산소를 배출한다. 한사람이 하루에 숨

쉬는데 필요한 산소의 량이 0.75㎏으로 1ha의 산림에서 44명이 1년간 숨쉴 수 있는 산소를 배출한다.

52. 나무의 공기 정화 능력

모든 나무가 똑같이 공기를 정화하는 것은 아니다.

1987년 국립 환경 연구팀이 조사한 보고에 따르면 공기 중에 먼지를 가장 효율적으로 정화하는 나무는 침엽수 중에서는 테다소나무이며 활엽수 중에서는 플라타너스라고 밝혀졌다. 또 아황산가스의 정화율은 침엽수로는 일본 전나무가 높고 활엽수로는 가죽나무가 가장 높았다고 한다.

사람에 따라 능력이 모두 다르듯이 나무도 종류에 따라 공기를 깨끗이 하는 능력이 크게는 3배 이상까지 차이가 나는 것으로 밝혀졌다.

즉 아황산가스를 정화하는 능력은 일본 전나무가 소나무의 4배가 넘었고 가죽나무는 능수버들의 1.7배나 된다고 한다.

53. BTB(bromthymolblue)용액

지시약으로서 20%의 에탄올에 녹여 만들며 용액의 산성도(pH)가 6.0～7.6사이에 녹색을 띠며 그 이하에서 황색을 띠며 그 이상에서는 청색을 나타낸다.

지시약의 농도는 0.1 정도로 사용한다.

54. 석탄기 동식물은 어째서 거대한가?

석탄기에는 이산화탄소의 양이 지금의 10배에 달했고 지구 표면의 평균 온도도 25～26℃여서 지구는 일년 내내 온도와 습도가 높은 상태가 계속 되었다. 이 때문에 당시의 식물들은 거목으로 자라날 수 있었으며, 그 덕택에 동물들도 크게 성장할 수 있었던 것이다.

55. 온실은 식물에게는 혹독한 환경

온실 속의 식물이 하루 동안 방출하는 이산화탄소는 500ppm이 넘지만, 광합성이 시작되면 공기에 함유되어 있는 이산화탄소보다도 낮은 300ppm이 된다. 그대로 방치해 두면 꽃도 피지 않을뿐더러 잎도 말라 버리게 된다.

56. 식물은 이산화탄소 부족을 어떻게 극복했을까?

석탄기에는 이산화탄소가 많았지만, 수많은 거목들이 많은 양을 소비하게 되자, 마침내 식물이 제대로 자라지 못하는 상태에 이르게 되었다. 이렇게 되자, 이산화탄소가 적어도 잘 자라는 식물들이 나타나게 되었다. 이 식물들은 옅은 이산화탄소를 적극적으로 빨아들이는 펌프를 가지고 있었고 이산화탄소를 토해 내지 않고 모두 이용하기 때문에 효율이 매우 뛰어 났다.

57. 이산화탄소는 사과와 토마토를 신선하게 유지시켜 준다?

대기 중에 사과를 방치해 두면 산소는 농도가 짙은 바깥으로부터 사과 안으로 들어오고, 이산화탄소는 사과 밖으로 나가 버린다. 이것을 바깥의 이산화탄소를 짙게 함으로써 억제해 신선함을 유지시킬 수 있다.

58. 삼림욕이 왜 좋은가?

숨쉬기조차 힘든 도시를 벗어나 숲속에서 삼림욕(森林浴)을 즐기는 사람들이 해마다 늘고 있다. 도대체 숲에서 들이마시는 공기에는 어떤 비밀이 있기에 기분이 상쾌해지는 것일까?

사람들이 삼림욕을 즐기는 것을 피톤치트(phytoncide)때문이다. 피톤치드라는 말은 식물을 의미하는 피톤(Phy-ton) 과 살균력을 의미하는 사이드(Cide)가 합성된 말이다. 피톤치드는 특정 물질을 가리키는 것이 아니라, 식물들이 만들어 내는 살균성을 가진 모든 물질을 통틀어 지칭한다.

피톤치드의 주성분은 테르펜이라는 물질이다. 바로 이 물질이 숲 속의 향긋한 냄새를 만들어 낸다. 이 냄새는 우거진 삼림 속에서 살았던 우리의 먼 조상들이 종일 맡던 냄새이기도 하다.

이들은 삼림 속에 있는 동안 위험한 동물의 습격을 받는 일이 거의 없었다. 삼림 속에서의 편안했던 기억이 숲의 향기와 함께 우리 후손들에게까지 전해져 숲 속의 편안함을 느끼게 해는 것은 아닐까 생각하기도 한다.

그러나 피톤치드는 이러한 심리적인 안정감 이외에도 실제로 우리에게 여러 가지 효과를 가져오는 것으로 알려져 있다. 피톤치드는 말초 혈관을 단련시키고 심폐 기능을 강화시킨다. 기관지 천식과 폐결핵 치료, 심장 강화에도 도움이 된다고 알려져 있다. 이것만이 아니다. 피부를 소독하는 약리 작용도 하는 것으로 알려져 있다. 피톤치드의 효과는 산 중턱이 효과적이라고 한다. 숲 한가운데서 복식 호흡을 하면 효과가 훨씬 크다. 심림욕은 초여름부터 초가을까지 일사량이 많고 온도와 습도가 높은 시간대가 효과적인 것으로 알려져 있다.

59. 찬합과 피톤치드의 다정한 관계

식물이 배출하는 물질 중에는 자신의 몸을 노리고 다가오는 세균류나 곰팡이류를 죽이거나 번식을 억제하는 물질이 있다. 이 물질을 ‘피톤치드’라 부른다. 피톤치드에는 여러 가지가 포함되어 있는데 찬합으로 쓰이는 나무 등도 피톤치드에는 여러 가지가 포함되어 있는데 찬합으로 쓰이는 나무 등도 피톤치드의 효과를 응용한 것이다.

60. 우주에서 본 ‘푸른 지구’의 정체는 삼림으로부터 방출되는 피톤치드였다.

구 소련의 우주비행사 가가린은 ‘지구는 푸르다’라고 했다. 이는 실제로 삼림으로부터 나오는 ‘푸르른 아지랑이’였을 가능성이 높다. 초여름 무렵, 멀리 산들이 초록으로 희미하게 보이는 경우가 있는데 이것도 같은 현상이다. 푸르른 아지랑이는 식물이 발하는 모노테르펜이라고 하는 화학 물질, 즉 피톤치드이다.

61. 식물도 말을 한다!

식물도 말을 하지만 인간처럼 소리를 내어 이야기하지는 않는다. 최근 미국에서 발표된 연구 보고서에 의하면 플라타너스에 벌레가 붙으면 잎 속에 석탄산이나 타닌 등의 물질이 만들어져서 벌레는 그 잎을 먹지 못하게 된다. 뿐만 아니라 한 나무에 벌레가 붙으면 그 근처의 나무들에도 석탄산이나 타닌 등의 물질이 만들어진다.

62. 식물이 움직이지 않는 것은 움직일 필요가 없기 때문이다!

식물은 태양에너지를 스스로 화학에너지로 전환시켜 유기물 속에 축척하는 능력이 있다. 이 때문에 다른 생물을 먹을 필요가 없고 스스로 움직여 먹이를 찾을 필요도 없다. 단지 대지에 뿌리를 내리고 있으면 되는 것이다.

63. 사람이 살아가는데 도움을 주는 고마운 식물들

⑴아스피린: 버드나무 껍질에서 나오는 성분

⑵한지: 닥나무

⑶거문고: 오동나무

⑷차바퀴: 고무나무

⑸코르크 병마개: 꿀참나무

⑹껌: 사포딜라 나무에서 나온 ‘검’이란 즙

⑺헬리콥터: 헬리콥터 회전날개는 단풍나무의 열매로 본뜬 것

⑻향수와 화장품: 박하, 장미, 유채, 오이, 알로에

⑼모시옷: 모시풀에서 뽑은 섬유

⑽팔만대장경: 900년된 팔만대장경은 나무에 질이 좋은 박달나무

가문비나무, 젓나무같은 나무는 종이를 만드는 재료이다. 만일 이들 나무가 없었다면 책은 물론이고 신문도 만들지 못했을 것이다. 우리나라의 닥나무는 질기고 튼튼한 한지를 만드는데 필요한 재료이다. 참나무와 오동나무는 가구를 만드는데 좋은 재료이다. 나뭇결이 단단하고 잘휘지 않기 때문이다. 특히 오동나무는 거문고나 바이올린같은 악기를 만드는데에도 좋은 재료라고 한다. 또 삼나무는 연필을 만드는데 쓰이고, 포플러 나무는 성냥개비를 만드는데 쓰인다. 약으로 쓰이는 식물들도 아주 많이 있다. 유카리 나무는 기침을 멈추게 하는데 쓰이고, 주목나무의 열매는 암을 치료하는 약으로 쓰인다. 그 밖에도 인삼, 산수유도 매우 중요한 약재이다. 이렇게 식물은 사람들이 살아가는 데에 많은 도움을 주고 있다.

64. 흰 무를 익히면 투명하게 된다

우리들의 식생활에서 결코 빠뜨릴 수 없는 무는 많은 음식의 재료로 쓰이고 있다. 무가 희고 통통하기 때문에 ‘무 다리’라는 말도 있지만, 무가 희게 보이는 것은 무엇 때문일까?

그것은 흰 색소를 지녔기 때문이 아니라 무 속의 공기 때문이다. 무의 내부에는 작은 구멍이 있고, 표면에는 요철(凹凸)이 있다. 여기에 빛이 닿아 난반사를 하여 희게 보이는 것이다.

무를 물에 익히면 물이 무의 구멍이나 요철 속으로 들어가 공기를 밀어낸다. 그러면 난반사가 없어져 빛이 무 속으로 들어가 반투명하게 되는 것이다. 반투명한 젖빛 유리의 까칠까칠한 면에 물을 묻히면, 빛이 통하기 쉽게 되어 투명하게 보이는 것도 이와 같은 원리이다.

65. 산호는 이산화탄소를 돌로 바꾸는 능력이 있다.

산호충은 껍질의 내부에 갈충조라고 하는 단세포의 조류를 공생시키고 있어서, 그 광합성으로 영양을 공급받으면서 자신들을 지킬 껍질을 만든다. 이 산호 껍질의 성분은 석회질이다. 바다에는 대기 중의 60배나 되는 이산화탄소가 녹아 있어서 산호는 이산화탄소와 칼슘을 재료로 석회질을 만든다.

66. 원시 대기 중에 있던 대량의 이산화탄소는 어디로 가버렸을까?

원시지구에는 산소가 없고 이산화탄소와 질소가 대부분이었다. 산호초는 이 이산화탄소를 탄소로 바꾸어 석회암으로 만들었다. 세계의 석회암을 이산화탄소로 바꾸면 대기 중의 이산화탄소는 현재의 20만 배가된다. 즉 원시대기의 양으로 되돌아가 버린다고 한다.

67. 4대 문명은 삼림 파괴로 생긴 문명

지금으로부터 8천여 년 전, 농업이 시작될 무렵까지는 폐쇄림 뿐으로 약 61ha는 되었을 것으로 추측되고 있다. 그런데 지금에 와서는 5분의 1 가까이로 줄어 버렸다. 장작이나, 가구, 집짓기 등을 위해 잘라 버렸기 때문이다. 4대 문명 발상지는 삼림파괴에 의해서 형성된 것이다. 최근의 삼림 감소는 더 급격해 져서 1960년경에 약 33억ha였던 것이 1990년에는 약 29억ha까지 감소함으로써 전체 육지 면적의 4분의 1로 줄어들어 버렸기 때문이다.

68. 열대 우림이 없어지면 대기 중의 산소도 없어질까?

매년 삼림이 필사적으로 방출하는 산소는 대기 중 산소량의 수천분의 1에 지니지 않는다.

게다가 삼림 자체의 호흡이나 분해에 쓰여지는 양을 생각하면 삼림만으로 소비되어 플러스

마이너스 제로에 가깝다고도 할 수 있다.

따라서 삼림 파괴에 의해 산소 결핍 상태가 발생하는 일은 결코(?) 없을 것이다.

69. 열대 우림이 사라지면 세계의 곡창 지대도 훼손된다?

열대 우림이 없어질 경우, 현지에서 내리는 비의 양은 하루 평균 2ml, 연간 3분의 1이나 감소해 버린다. 그와 함께 유럽 일부에서도 연간 500ml 이상의 강우량이 줄고, 러시아 연방의 곡창 지대, 동구, 중동, 아시아 남부까지 영향을 받게 된다고 한다.

70. 인디오가 숲에 살 수 없게 되면 인류는 위험하다?

열대 우림의 파괴로 인해 절멸되는 동식물의 수는 매년 6천 종 이상이나 된다. 열대 우림의 야생 식물에는 인류의 주식이 되고 있는 쌀․보리․옥수수 등의 품종 개량에 빼놓을 수 없는 원종(元宗)이 많이 있다. 인간이 먹는 곡류의 반수 이상은 열대 우림이 원산지이며, 현대 의약품의 기초 성분도 열대 식물에 의존하고 있다. 열대 우림에 살고 있는 민족도 훨씬 줄어들게 된다.

71. 햄버거를 먹으면 열대 우림이 사라진다?

미국에 식용 고기를 수출하고 있는 코스타리카․온두라스․과테말라 등의 중남미 국가에서는 목장과 산의 표면이 그대로 노출된 황무지가 잇달아 계속되고 있다. 이는 구미의 거대 기업과 한 패가 된 그 지방의 유력자들에 의해서 열대림이 불태워지고 햄버거나 애완용 식용 쇠고기 목장으로 바뀌었기 때문이다.

72. 달팽이는 조개류일까? 곤충일까?

달팽이는 복족류의 연체동물로 소라, 우렁이, 해우와 같은 종류이다. 달팽이는 석회질을 분비해서 조개 껍질을 만들어 그 속에 유연한 몸을 집어넣을 수 있다. 달팽이의 몸은 머리, 평평한 발, 내장의 3부분으로 구성되어 있다. 눈은 긴 쪽 더듬이의 끝부분에 달려 있지만 10㎝ 앞도 보이지 않아 명암을 판단할 정도의 능력 밖에 없다. 달팽이가 조개류와 다른 것은 호흡기관이다. 달팽이는 육상 생활자로 진화되었기 때문에 폐를 가지고 있다. 이처럼 폐를 가지고 있는 달팽이를 유폐류라 하는데 논 가운데 서식하는 모시우렁이나 나무굴에 서식하는 키세르조개도 유폐류에 속한다고 한다.

73. 지구의 사막화를 막는 달팽이의 힘?

최근 이스라엘에서는 네게브 지구에 서식하는 에콘도라스 레모네리스라는 달팽이를 사막화 방지에 이용하는 방법이 새로 개발되었다. 사막화의 방지에 시용되는 달팽이는 몸길이가 1cm도 안되지만, 석회암에서 자라는 이끼류를 갉아먹고 살며 식물의 생육을 돕는 것으로 밝혀졌다. 이 달팽이는 이끼류가 공기 중의 질소에서 합성한 식물성 단백질을 먹고 똥은 배설하는데, 그 배설물이 양분이 되어 식물의 생육을 도움으로써 사막화를 방지하게 된다고 한다.

74. 민달팽이는 소금을 뿌리면 녹아 버릴까?

민달팽이는 소금을 뿌리면 작아져서 몸이 녹는 것처럼 보이는데 이것은 녹는 것이 아니라 소금이 몸 속의 수분을 발아 내기 때문에 작아졌을 뿐이다. 생물의 몸을 구성하는 세포를 감싸는 막(세포막)은 물을 통과시키지만 소금을 통과시키지는 않는다. 소금을 뿌리면 세포 안팎사이의 농도 차이가 생기기 때문에, 민달팽이 몸의 수분이 밖으로 빠져 나가는데 그 때문에 몸이 작게 줄어든다. 하지만 대부분의 민달팽이는 원래의 모습으로 되돌아간답니다.

75. 갓태어난 달팽이는 어떤 모양을 하고 있을까?

지루한 장마가 시작되는 계절에도 아름답게 피어나는 수국을 보면 마음이 즐거워진다. 이 수국에 따라붙어 다니는 것이 달팽이인데 큰 것이 있는 반면에 쌀알만한 작은 것도 있다.

달팽이는 스스로가 암수 양쪽의 기관을 가지고 있는 암수 한몸으로, 서로 상대를 발견하면 교미를 가져 알을 낳는 구조로 되어 있다. 교미한 뒤 10일 정도 지나면 달팽이는 머리끝으로 흙을 파고 그 속에 약 30개의 알을 낳는다. 알은 희고 둥글며 3mm 정도로 작다. 1개월 정도 지나면 알에서 새끼 달팽이가 깨어 나오는데 그것은 깨어나오자마자 기기 시작한다.

이 새끼 달팽이는 몸이 한번 반 정도로 감겨져 있으나 성장함에 따라 두 번, 세 번 감기는 수가 늘어나 80일이 지나면 꽤 큰 달팽이가 된다. 사육용기에 젖은 흙을 넣어 몇 마리의 달팽이를 기르면 흙 속에 알을 낳는다.

흙이 마르지 않도록 주의하면 부화를 하므로 이렇게 관찰해 보는 것도 무척 재미가 있을 것이라고 본다.

<땅콩 에너지>

76. 물질은 산소가 없으면 타지 않을까?

탄다고 하는 것은 물질이 산소와 화합한다는 반응을 말한다. 그러므로 이 화학 변화는 산소가 없으면 일어나지 않는다. 즉 물질은 산소 없이는 타지 않는다. 그러나 연료와 산소가 아무리 많이 있어도 그대로에서는 물질이 탈 수 없다. 높은 온도와 산소가 있는 곳에서 물질은 탈 수 있다.

77. 운동하지 않고 공부만 해도 배가 고프다.

인간의 몸무게는 1.3～1.5kg인 반면 가장 무거운 향유고래는 9900g이나 된다.

그러나 몸무게에 대한 뇌무개의 비율은 인간이 가장 높다. 또, 공부하면 뇌가 에너지를 소비하므로 에너지 18% 산소 소비량 40%나 된다.

78. 채소를 물에 담궈 두면 영양소가 파괴된다.

채소 가게에서는 시금치 등과 같은 채소가 시들 경우, 흔히 물을 뿌린다. 시든 채소에 물을 뿌리면 싱싱해 보인다. 마치 채소가 숨을 쉬어 신섬함을 되찾은 것 같지만 실제로는 그렇지 않다. 겉으로는 아무리 신선하게 보여도 일단 파괴된 비타민은 원상태로 돌아오지 않는다.

채소는 채소 가게에서 직접 사서 신선할 때 바로 조리하는 것이 제일 좋다.

79. 식물의 성분으로 만드는 약품에는 어떤 것이 있나?

남아메리카에 사는 기나나무 껍질에는 키니네라는 성분이 있다. 키니네는 말라리아의 치료제로 쓰인다. 버드나무의 껍질에는 살리실산이라는 물질이 들어 있는데 이것이 바로 아스피린(진통제)의 원료이다. 피마자의 기름은 변비 약으로 쓰이기도 한다. 길가에서 흔히 볼 수 있는 민들레는 소화제나 종기를 치료하는 약으로 사용된다. 또 아주까리라고 불리는 피마자씨앗은 기름을 짜서 변비를 고치는 약으로 사용한다.

80. 재래종 오이는 왜 구부러져 자랄까?

오이의 열매는 씨방이 발육해서 된 것이다. 씨방이란 암술의 주요 부분으로 이 안에 있는 밑씨가 수정함으로써 종자가 생겨 과실로 성장하는 것이다. 오이는 여러 개의 밑씨를 가지고 있는데, 이들은 곤충이 옮겨주는 꽃가루가 많으면 모두 수정하게 되지만, 종자가 생기지 않은 부분은 잘 자라지 않아 구부러진다. 또, 개화 직후의 어린 오이는 덩굴손에 양분을 뺏긴 쪽이 잘 자라지 못하게 된다.

81. 우유의 맛은 계절에 따라 어떻게 다른가?

모유의 맛을 기억하고 있는 사람은 거의 없겠지만 우유보다 단맛이 난다.

그 맛은 엄마가 무엇을 먹느냐에 따라 미묘한 차이가 있다. 단 것을 많이 섭취하면 단맛이 나고 술을 마시면 알코올 성분도 나타난다. 또한 너무 모유를 먹이지 않으면 짠맛이 난다. 우유의 경우, 젖소는 겨울에는 건초를 먹고 여름이 되면 푸른 풀을 먹게 되는데 푸른 풀에는 카로틴이 함유되어 있어 여름 우유에 비타민 A가 더 많다.

맛에 있어서는 여름 우유는 싱겁고 겨울 우유는 지방분이 많아서 우유가 감칠맛이 있다.

<식물도 호흡을 할까?>

82. 식물도 숨을 쉰다.

식물도 동물처럼 숨을 쉬지 않고는 살아갈 수가 없다. 그래서 식물의 잎 뒷면에는 공기 구멍이 있다. 이 구멍이 바로 식물의 숨구멍이다. 이와 달리 물에 사는 식물은 잎의 앞면에 공기 구멍이 있다.

그런데 식물의 숨쉬기는 낮과 밤이 틀리다. 낮에는 광합성이 우세하기 때문에, 이산화탄소를 마시고 산소를 배출하는 결과를 볼 수 있다. 밤이 되어 광합성 작용을 하지 못하게 되면동물들처럼 산소를 마시고 이산화탄소를 내뿜는 호흡 작용만을 하게 된다. 그러니 밤에는 화분을 방 안에 들여 놓지 않는 게 좋을 것이다. 식물이 배출하는 이산화탄소 때문에 방 안의 공기가 탁해지기 때문이다.

83. 연근에 구멍이 숭숭 뚫려 있는 까닭

연잎과 이어진 줄기를 자르면 굴처럼 뚫린 구멍이 있다. 이 구멍은 물 밑 진흙 속에 묻힌 커다란 줄기에까지 길게 이어져 있다.

연은 이 구멍으로 숨을 쉬기 때문에 물 속에서도 썩지 않는다. 또 이 구멍으로 공기가 지나다니기 때문에 물 위에 둥둥 떠 있을 수 있다.

연뿌리를 반찬으로 먹을 때, 구멍이 숭숭 나 있는 것을 본 적이 있을 것이다. 그 구멍이 바로 연의 숨구멍이다. 그런데 사실 우리가 먹는 연근은 뿌리가 아니라, 땅 속에 묻힌 연의 줄기이다.

84. 과식을 하면 숨이 가쁜 까닭

우리가 숨을 들이마실 때에는 배가 앞으로 나오게 되는데, 이것은 횡격막이 밑으로 내려가 복강이 압력을 받기 때문이다. 그런데 과식을 하면 복강 속의 위가 늘어나 복강의 부피가 감소하므로 압력은 증가하게 된다. 따라서 횡격막이 복강 쪽으로 내려갈 때 평소보다 힘이 더 들게 되므로, 음식을 많이 먹으면 호흡이 어려워져 숨이 가빠지는 것이다.

85. 공기가 들어가는 목과 음식이 넘어가는 목의 통로는 같을까?

공기가 드나드는 통로와 음식이 넘어가는 통로는 다르다. 음식을 먹다가 사례에 걸려 기침할 때가 있는데, 사례는 공기가 들어가는 길로 음식이 잘못 들어가 생기는 것이다. 이것이 공기가 드나드는 통로와 음식이 넘어가는 통로가 다르다는 증거이다.

코나 입으로 들어온 공기는 숨관의 입구인 목의 후두를 지나게 된다. 그런데 후두에는 후두를 열고 닫는 문인 후두개라는 것이 있다. 후두개는 숨을 쉴 때에만 열리고, 음식이 들어오면 닫혀 버린다. 그래서 음식이 숨관으로 넘어와 숨통이 막히는 일을 막아 주지만, 가끔 음식물이 숨관으로 들어오는 일도 일어난다. 이 때는 기침이나 재채기를 해서 음식물을 밖으로 내보냅니다.

사람이 숨을 쉴 때 코를 통해 드나드는 공기의 양은 약 0.5ℓ정도이며, 체중 60㎏인 사람이 하루에 마시는 공기의 양은 1,200ℓ정도이다.

86. 고래의 잠

고래는 허파 호흡을 하기 때문에 물 속에서 완전히 잠에 빠져 버리면 익사하게 된다. 그러므로 고래는 뇌를 한 쪽씩 번갈아가며 자신의 뇌를 반만 쉬게 하는 방법으로 물 위로 얼굴을 내밀고 하루에 8시간 정도 잠을 잔다.

<자극에서 반응까지 걸리는 시간>

87. 좌뇌와 우뇌는 어떻게 다른가?

대뇌와 좌우 반구는 크기와 형태가 다를 뿐만 아니라, 현저히 기능상의 차이를 나타낸다. 우반구는 우리 몸의 왼쪽을, 좌반구는 우리 몸의 오른쪽을 지배한다. 또한, 좌반구는 언어, 수리, 논리적인 사고를 담당하고, 우반구는 공간 파악과 감성, 예술적 감각, 창의적 사고, 직관적 사고와 관련된 것으로 알려져 있다.

또한, 뇌의 기능 분화에 있어서 남녀에 차이가 있는 것으로 알려져 있다. 남자의 경우, 우뇌에는 공간 지각 능력이 집중되어 있고, 좌뇌에는 언어 기능이 집중되어 있다. 반면, 여자의 경우에는 언어 기능이 양쪽 뇌에 고르게 발달하여 언어 능력이 남성에 비해 우수한 것으로 알려져 있다.

88. 인간은 뇌세포의 10%밖에 활용하지 못한다.

인간의 대뇌는 140억 개의 뇌세포로 이루어져 있지만 평생동안 10% 밖에 사용하지 못한다. 뇌세포는 생후 3개월 무렵부터 대뇌활동을 시작하며 조금씩 파손된다.

머리를 쓰면 쓸수록 정보회로인 신경섬유(시냅스)가 사용하지 않는 세포를 연결 지어 준다.

즉, 지금은 쓸모 없이 보이는 많은 세포는 언젠가는 사용되기를 기다리고 있는 셈이다.

지능은 대뇌의 앞부분인 전두엽의 크기와도 상관이 있다. 사람은 전두엽이 전체 피질의 29%를 차지하며 오랑우탄은 16.9%, 개는 6.9%, 토끼의 경우에는 2.2%정도이다.

89. 인간의 뇌는 두부처럼 말랑말랑하다

인간의 몸은 60～70%가 수분이라고 할 수 있다. 그 중에서 가장 수분이 많은 곳은 뇌이다. 이것은 뇌세포가 충분히 활동하려면 액체 속에 떠 있는 상태가 필요하기 때문인 것으로 생각된다. 뇌는 85%의 수분, 두부는 88%로써 뇌와 거의 차이가 없다.

90. 어째서 오른손잡이와 왼손잡이가 있을까?

동양인의 경우 왼손잡이는 성인 남성이 약 5%, 여성은 약 3%이다. 같은 인간인데도 불구하고 왼손잡이가 있는 까닭은 두뇌의 발달과 손의 발달이 관계가 있기 때문이라는 설(說)이 있다. 이 설은 사람이 갓 태어났을 때에는 왼손잡이와 오른손잡이의 구별이 없고, 성장함에 따라 오른손잡이가 늘어나며, 오른손이 왼쪽 뇌의 지배를 받고 있다는 사실 때문에 상당히 큰 설득력을 얻고 있다.

91. 뇌는 어떤 상태일 때 가장 편안할까?

뇌파로서 인간이 편안하게 있는지 스트레스를 받고 있는지를 알 수 있게 되었다.

뇌가 편안히 쉬고 있을 때는 주파수가 낮은 8～14사이클의 α파가 나오고, 스트레스를 느낄 때는 주파수가 높은 14～20사이클의 β파가 나온다고 한다.

어떠한 환경이 뇌를 편안하게 할까?

풍경으로 말하자면, 대지와 나무가 있고, 아름다운 공간에 미풍이 초목을 살랑살랑 흔드는 그러한 풍경이다. 게다가 졸졸 흐르는 물소리까지 더해지면 뇌는 더욱 편안해질 것이다.

92. 인간의 몸 중에서 가장 먼저 생성되는 것은 신경이다.

수정 후 16일째에 중배엽이 생기기 시작해 2일 정도 지나면 그 부분에서 신경의 기초가 생겨난다. 인간의 뇌는 1천억 개나 되는 신경세포로 이루어져 있는데, 그 신경의 기초인 신경판이 이 때 생기는 것이다. 신경판은 나뉘어서 신경강이 되고 점점 윤곽이 깊어져 가게 되는데, 이로 인해 둥근 태아의 몸은 점차 홀쭉하게 되어간다. 신경강이 둥근 고리가 되어 1주일 정도 지나면 신경관이 된다. 신경관은 신경강 상부의 출구와 낮은 부분이 꽉 닫혀 틈새가 전혀 없는 완벽한 관으로 변한 것인데, 이 과정에 문제가 발생하면 무뇌증이 되거나 골수 손상으로 전신의 신경에 이상을 일으키게 된다.

93. 머리가 크면 지능이 좋을까?

머리 크기와 지능은 아무 관계가 없다. 어느 실험에서 여자와 남자의 뇌 무게를 비교해 보았더니 여자가 평균 200g 정도 작았다. 그렇다고 여자가 남자보다 머리가 나쁜 것은 아니다. 여자나 남자 모두 비슷한 수의 뇌 세포를 가지고 있기 때문이다. 다만 남자와 여자가 뇌에서 주로 사용하는 부분이 다를 뿐이다.

뇌는 쓸수록 발달한다. 많은 경험을 쌓고, 책을 읽으며 많은 생각을 하다면 점점 더 발달하게 된다. 그리고 영양 상태가 나쁘면 제대로 뇌를 쓸 수 없기 때문에 음식을 골고루 먹고 적당한 휴식을 취하는 것이 뇌의 건강에 좋다.

94. 초음파를 내는 동물

초음파란 인간이 들을 수 있는 20,000Hz 이상(사람이 들을 수 있는 소리 범위는 진동수 20～20,000Hz)를 말한다. 사람은 초음파를 전혀 들을 수 없다. 자연계에서 스스로 초음파를 내 위치나 거리를 파악하는 동물로는 박쥐, 돌고래, 불나방 등이 있다.

돌고래의 듣기 능력은 매우 뛰어나서 28km나 떨어진 곳에서 나는 작은 소리도 들을 수 있다고 한다. 또 초음파를 쏘아 메아리가 되돌아오는 것을 들은 뒤 먹잇감의 위치와 방향을 알아낸다. 또한 사람과 같은 성대는 없지만 휘파람 소리, 짓는 소리, 신음 소리 등 32가지 소리를 낼 수 있다고 한다.

매미는 큰 소리를 이용해 상대방을 부른다. 그러나 고막이 배마디에 있어 자신의 울음소리보다 훨씬 큰 대포 소리 같은 것도 듣지 못한다고 한다. 나비와 곤충은 더듬이로 소리를 느낀다고 한다.

95. 동물들의 청각 능력

개의 듣기 능력은 35,000Hz 정도로 인간보다 훨씬 높다. 그러기 때문에 개는 사람보다 훨씬 넓은 범위의 소리를 들을 수 있다. 또 고양이과의 동물들도 청력이 매우 좋은데, 사람이 듣지 못하는 소리는 잘 들을 수 있는 반면, 사람을 깜짝 놀라게 하는 자동차의 경적 소리는 듣지 못한다고 한다. 그래서 고양이과 동물들은 종종 도로에서 차에 깔려 죽는 일이 있다.

동물의 경우 여러 가지 소리를 내는데 개구리는 공기주머니를 진동 시켜 소리를 내고 쥐들은 소리가 고음이라고 한다. 새는 기관 위에 덮혀 있는 피부에서 소리가 나며 고함원숭이들은 15km 밖에까지 들리는 큰 소리로 고함을 지른다고 한다. 이밖에도 딱따구리는 부리로 초당 20회 나무를 찍고 수매미는 피부를 건조 시켜 소리를 낸다. 19세기 어떤 음악가는 고양이의 소리를 내게 하는 악기를 연주하다 실패했다는 재미있는 이야기도 있다. 그러나 무엇보다 소리가 큰 동물은 고래이다. 8550km 밖에서도 다른 고래의 소리를 들을 수 있고 이 소리를 188 데시벨(dB)로 우리 귀를 먹게 할 수 있다. 또한 고래의 소리 목적은 먹이를 찾기 위해서라고 한다.

96. 김치를 담글 때 손끝이 맵다고 하는 까닭

보통 우리는 기본맛으로 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛을 들고 있다. 음식의 맛을 느낀다고 하는 것은 이들 네 가지 기본 맛의 배합을 느끼는 것이다. 매운 맛의 경우는 맛을 느낀다고 하기 보다는 강한 화학물질이 혀를 자극하여 통증을 느끼는 것이다. 따라서 김치를 담글 때 손끝이 맵다고 느끼는 것도 맛을 느끼는 것이 아니라 손의 피부를 자극하는 통증을 느끼는 것이다.

97. 매운 것을 먹으면 땀이 나는 이유는 무엇일까?

인체에서 땀을 분비하는 것은 자율 신경으로 조절되는데 모두 여러 가지 조건에 의한 반사 작용으로, 일어나는 것으로 반사작용 중에 신 것, 매운 것을 먹었을 때 얼굴에서 땀이 나는 현상이 포함되어 있어 그것이 특히 민감한 사람에게 두드러지게 나타난다.

98. 오징어를 이용한 신경의 흥분 전도 기작 연구

우리나라 사람들이 즐겨 먹는 오징어는 전 세계적으로 분포하는 연체 동물이다.

오징어 중 거대한 오징어의 몸통에는 지름이 무려 1mm나 되는 거대한 축색 돌기를 지닌 뉴런이 있다.

헉슬리와 호지킨은 이런 뉴런을 이용하여 신경의 흥분이 어떻게 전도되는가를 연구하였다. 이들은 미소 전극을 축색의 안과 박에 설치하여 전자위를 측정하였으며, 활동 전위의 형성이 Na+, K+의 투과성의 변화에 기인한다는 것을 밝혀냈다. 그들의 이 공로로 1963년에 노벨 생리 의학상을 수상하였다.

99. 재채기와 기침은 어떻게 다를까?

기침은 음식물이나 이물질이 기도 쪽으로 들어가서 그것들을 기도 밖으로 내보내기 위한 것이 기침이고 재채기는 콧구멍 속에 이물질이 들어갔을 때 이물질을 밖으로 내보내기 위한 것이다.

100. 재채기의 속도

평상시의 호흡은 시속 10～20km로 자전거의 속도와 거의 비슷하다. 그런데 기침을 했을 때 입에서 나오는 공기는 이보다 20배나 빠른 시속 200～400km이다. 이처럼 빠른 속도로 바람이 불면 가제 마스크 따위도 아무 소용이 없다.

101. 팔꿈치를 치면 저린 이유는 무엇일까?

신경다발이 신체의 표면 가까이로 지나가는 곳이 팔꿈치 같은 곳이며, 게다가 그 주위에는 단단한 뼈가 있기 때문에 팔을 치면 저린 것이다.

102. 매우 차가운 것에 닿았을 때 ‘차가움’보다는 ‘아픔’을 더 느낀다?

우리들이 촉각을 통해 온도나 아픔을 느끼는 것은 피부에 있는 냉점, 온점, 통점이라는 감각기에 의한 것이다. 냉점은 차가움, 온점은 뜨거움, 통점은 아픔을 전문으로 느끼는 기관이다. 아주 차갑지 않을 경우에는 냉점만이 작용하여 우리들은 차가움 밖에 느끼지 못한다. 하지만 자극의 강도가 어떤 기준을 넘어서면 통점이 작동하기 시작하여 우리들은 ‘차가움’이 아니라 '아픔‘을 느끼게 되는 것이다.

103. 예민한 감각

감각은 촉각, 시각, 미각, 후각, 청각이 있다. 이 감각은 우리가 느끼지는 못하지만 엄청나게 예민하다. 우리의 감각은 0.25초보다 빨리 반응하며 우리 눈은 800만 가지의 색을 구별할 수 있다. 또한 우리 눈은 빛에 가장 민감한 필름보다 1,000배나 더 빛에 민감하다. 그리고 우리의 혀는 레몬즙 한 방울 129,000방울의 물과 섞어 놓아도 그 맛을 알아 낼 수 있다.

우리의 코는 고린 내나는 양말이 100m쯤 떨어져 있어도 그 냄새를 맡을 수 있다.

104. 피부 밑에 숨어 있는 감각기

우리의 감각기는 피부 밑에 숨어있다. 그리고 이것은 모두 오감만으로 이루어져있다. 다음은 이 오감을 테스트하기 위한 실험이다.

⑴루피니 소체-열을 느낌

⑵크라우제 소체-차가움을 느낌

⑶신경 말단-통증을 느낌

⑷마이스너 소체-촉감

⑸파치니 소체-압력

105. 통증

⑴우리의 몸이 외부세계를 느끼도록 해 주는 감각기가 약 50만 개나 있다.

⑵끔찍한 통증과 고통을 느끼게 해 주는 신경 말단은 280만개나 있다.

⑶그렇지만 두뇌에는 엔드로핀이라는 진통 물질이 들어 있다. 전쟁터에서 다리가 잘린 병사 가 아무 고통도 느끼지 않고 깡총거리고 뛰어다닐 수 있는 것은 이 때문이다.

⑷그렇지만 시간이 좀 지나면 잘린 팔다리에 가려움증을 느낀다.

106. 예민한 시각

가장 예민한 감각은 시각이다. 시각이 없다면 우리는 아무 것도 볼 수 없다. 우리의 눈은 카메라와 같다. 홍채 뒤에는 자동 조절 렌즈가 있어 가까이나 멀리의 물체를 볼 수 있다. 그리고 우리의 눈에는 빛에 민감한 세포가 약 1억 3천 만개나 있다. 신경은 두뇌로 화면을 보낸다. 눈은 사용하지 않을 때는 눈꺼풀이 닫혀 눈을 보호해 준다.

107. 끔찍한 맛과 역겨운 냄새

혀는 8천 여 개의 미뢰가 모여 신경을 통해 맛을 신경으로 보낸다. 그리고 각각 다른 맛을 느끼는 미뢰 들이 서로 모여 있다. 그리고 우리의 후각인 코는 입 마로 위에 위치한 2.5m²의 면적에 있다 거기에는 5억 개 이상의 섬모가 있다. 이 섬모들은 콧물 아래에 묻혀 있는 마대 모양의 줄기에 8개 단위로 모여있다. 냄새가 나는 원인은 공기 중에 떠 있는 아주 작은 알갱이들 때문이다. 냄새를 가진 분자가 섬모에 내려앉으면 화학적 변화가 일어나고 그것이 신호 형태로 신경에 전달된다.

108. 아주 예민한 후각

후각은 놀라울 정도로 예민하다. 후각은 미각보다 1만 배나 더 예민하다. 우리의 후각은 스컹크가 뿜은 악취분자 1개가 신선한 공기 분자 300억 개 속에 섞여있어도 우리의 코는 그 냄새를 감지할 수 있다.

인간은 공기중에 암모니아가 4백억분의 1정도 있으면 냄새를 맡을 수 있지만, 개는 이 분량의 100만분의 1정도만 있어도 냄새를 맡을 수 있다.

109. 단팥죽에 소금을 넣는 것은 왜 일까?

설탕 속에 소금을 넣으면 한층 달게 느끼게 된다. 이것은 사람의 감각의 재미있는 점이다. 이런 것을 맛의 자극이라고 한다. 요리에서 간을 맞추는 일은 어려워서 능숙한 사람과 서툰 요리사가 생기는 이유가 된다. 지나치게 넣으면 짠 음식이 되고 부족하면 단맛을 최고로는 만들 수 없다.

게다가 또 음식의 맛이란 것은 사람 각자의 취향에 따라 다른 것이므로 한층 어려운 것이다. 그렇지만 설탕 속에는 소금을 적당량 넣으면 한층 설탕의 단맛이 증가한다는 사실은 누구나 공통적으로 아는 일이다. 실험에서는 설탕의1/120의 소금을 넣었을 때가 즉, 적당량인 것을 알 수 있었다.

<눈의 구조와 기능>

110. 사람 눈의 각막에는 혈관이 없을까?

각막은 검은 눈동자 표면을 감싸는 투명한 부분이다. 그리고 콜라겐이라는 단백질 섬유가 규칙적으로 배열되어 있다. 몸 세포에는 거의 예외 없이 혈관이 분포되어 있는데, 그것은 대부분의 몸 속 세포가 혈관이 운반해 주는 산소를 이용하기 때문이다. 그런데 단 각막에는 혈관이 들어 있지 않다. 각막은 눈물을 통해 공기 속에서 직접 산소를 흡수하는 아주 희귀한 조직이다. 그러니까 혈관이 없는 각막은 언제나 투명한 상태로 있을 수 있다.

111. 영장류의 두 눈이 모두 정면을 향해 있는 까닭

표범처럼 눈이 서로 다른 방향으로 향해 있으면 물건을 잡으려고 할 때 한 쪽 눈만으로 보게 된다. 한 쪽 눈을 감고 물건을 잡기는 힘들다. 초점이 흐려지고 손끝이 정확하지 않아 잘 잡을 수 없게 된다. 이 때문에 자연히 영장류의 두 눈은 정면을 보게끔 되어 있는 것이다. 두 눈을 사용하는 것은 삼각측량을 하는 것처럼 두 점에서 한점으로 초점을 모을 수 있고, 이렇게 되면 거리를 정확하게 알 수 있기 때문에 물건을 잡기 쉬워진다.

112. 눈은 왜 두 개인가?

한쪽 눈을 가리고 걸어 본 적 있나요? 아니면 한쪽 눈을 가리고 공을 차거나 받아 본 적 있나요? 경험이 있는 사람이라면 생각대로 잘 안 된다는 걸 알 것이다. 한쪽 눈을 감거나 가렸기 때문에 그런 것이다. 한쪽 눈을 가리면 물건과의 거리를 정확하게 잴 수가 없다. 즉, 어떤 물건이 멀리 떨어져 있는지 가까이에 있는지 잘 분간 할 수가 없게 된다. 그래서 우리 몸에는 똑같은 눈이 두 개가 있는 것이다.

113. 우리의 눈은 어떻게 멀고 가까운 것을 느끼나?

물체가 멀고 가까운 것을 느낄 수 있는 것은 눈이 둘 있기 때문이다. 같은 물체라도 왼쪽 눈으로 보는 것이 오른쪽 눈으로 보는 것은 다르다. 그 차이는 가까이 있는 물체일수록 크다. 오른쪽, 왼쪽의 눈과 물체를 각각 직선으로 연결하면 먼 것과 가까운 것은 직선이 교차하는 각도가 달라진다. 이 각도를 ‘광각’이라고 한다. 이 광각이 작을 때는 물체가 멀리 있는 것으로 보이고, 클 때는 가깝게 보인다. 또 한 눈으로 보는 것보다 두 눈으로 보는 것이 1.5배 정도 더 잘 보인다고 한다.

114. 원시․근시 겸용 안경의 구조는 어떻게 되어 있을까?

나이든 어른들은 돋보기 안경을 쓰는데 이것은 볼록 렌즈로서 먼 곳은 잘 보이지 않는다. 따라서 먼 곳을 보는 안경과 가까운 곳을 보는 안경을 따로 마련하여 사용하는 경우가 많다. 이 같은 불편을 없애기 위해 만들어진 것이 원시․근시 겸용 안경이다. 이 안경은 먼 곳을 보는 데 적합한 렌즈를 끼우는데, 그 일부분이 가까운 곳을 보기 위한 볼록렌즈로 되어있다. 최근에는 별도의 렌즈를 끼우지 않고 그 일부를 연마하여 가까운 곳을 볼 수 있도록 한 것과 렌즈 아래쪽에서 위쪽으로 감에 따라 점차 초점 거리를 변경하여 이음새가 없는 겸용 렌즈 등도 선보이고 있다.(안경은 13세기경부터 만들어졌다고 하는데, 처음에는 원시 안경이라고 했다)

115. 근시를 예방하는 방법

근시는 흔히 보는 눈의 이상이다. 통계에 의하면 과거에는 대체로 초등학교 4, 5학년 학생들부터 증세가 나타났으나 요즘은 점점 더 연령이 낮아지는 추세이다.

근시는 축성 근시와 굴절성 근시, 두 가지로 나뉜다. 축성근시는 수정체와 망막 사이가 너무 멀어서 생기는 것으로 유전적인 원인이 많다.

한편 굴절성 근시는 수정체가 두꺼워져서 굴절력이 강해진 것으로 주로 나쁜 습관 때문에 생긴다. 굴절성 근시는 ‘가성 근시’라고도 하는데, 학생 시절에 걸리는 근시가 대다수에 여기에 속한다.

굴절성 근시가 되는 원인은 여러 가지가 있겠지만 컴퓨터 모니터 앞에 장시간 앉아 있는다든지 너무 오래 TV나 책을 보는 데서 이유를 찾을 수 있다.

이렇게 되면 눈에서 수정체의 두께를 조절하는 근육인 모양체가 항상 긴장, 수축 상태에 있게 되어 눈의 수정체가 두꺼워진다. 수정체가 두꺼워진 상태로 있으면 먼 곳에서 오는 광선이 망막 앞에서 상을 맺게 된다. 이렇게 되면 가까이 있는 물건은 희미하게 보인다.

하지만 굴절성 근시는 일시적인 현상으로 너무 가까이 보는 습관을 버리고 시력을 보호하는 일정한 조치를 하면 점차 정상적으로 회복될 수 있다. 그러나 시기를 놓치면 눈의 모양체근이 변화를 일으켜 진짜 근시가 될 수 있다.

일반적으로 근시를 예방하려면 다음의 네 가지 문제에 항상 신경을 써야 한다.

첫째, 항상 독서하고 글을 쓸 때에 바른 자세를 가지며 눈과 책 사이의 거리를 30cm 정도로 유지하여야 한다. 어떤 학생들은 책을 보거나 글을 쓸 때 머리를 숙이고 눈을 책 가까이에 대기를 좋아하는데 계속 이렇게 한다면 쉽게 근시가 될 수 있다.

둘째, 눈이 피로해지지 않도록 주의해야 한다. 30분 내지 한 시간쯤 책을 보고 나면 한 번씩 먼 곳을 보면서 휴식을 취하는 것이 좋다. 그리고 컴퓨터 모니터나 텔레비전을 보는 시간이 너무 길지 않아야 한다.

셋째, 독서하거나 글을 쓸 때 빛은 밝은 것이 좋지만 눈을 자극할 정도가 되어서는 안된다. 그리고 불빛은 왼쪽에서 오게 하는 것이 좋다.

어떤 학생들은 저녁 무렵이나 스탠드 밑에서 책 보기를 즐기고 어떤 학생들은 누워서 책을 보거나 흔들리는 차에 앉아서 책을 보는데 이렇게 하면 눈이 쉽게 피로해져 근시가 되거나 근시 정도가 더욱 악화될 수 있다.

넷째, 눈운동을 해 주는 것이 좋다. 눈운동은 눈의 피로를 풀고 시력을 보호하며 근시를 예방하는 작용을 한다. 그리고 이미 근시가 된 학생들에게는 근시가 더 이상 악화되지 않도록 막는 효과가 있다.

116. 눈의 깜박거림이 적으면 건조한 눈이 된다

일반적인 사람의 눈깜박임 횟수는 보통 1분에 20번 정도인데, 독서를 할 때는 10회로 줄고, 컴퓨터나 워드 프로세서를 조작하고 있을 때에는 5회, 화면에 빠져들어갈 듯이 전자오락 게임에 열중 할 때는 3번 정도로 놀랄 만큼 줄어 든다고 한다.

눈이 건조해지는 눈병이 상당히 많아지고 있다. 이 눈병은 눈물이 적어져 눈에 이물감이나 통증을 느끼거나 심한 경우에는 각막이나 결막을 손상시킨다고 한다. 눈물은 눈을 보호할 뿐만 아니라 세정ㆍ소독하는 중요한 역할을 한다. 그 눈물을 신선한 것으로 교환해 주는 것이 눈깜박임이다. 하룻동안 눈물샘에서 나오는 눈물의 양은 1～1.2㎖이며, 잠을 잘 때는 눈물이 나오지 않는다.

사람이 눈으로 사물을 보고 뇌에서 판단하기까지, 즉 눈으로 본 사물을 깨닫기까지 짧게는 0.04～0.3초가 걸린다고 한다.

117. 어두운 곳에서 책을 읽으면 눈이 나빠진다는 것은 생각해볼 말

어두운 곳에서 책을 읽으면 눈언저리의 근육이 긴장하여 아프거나 피로해지거나 근시 비슷하게 되는 경우가 있지만 그러한 현상은 일시적인 것이다.

118. 안구 관리

⑴자신의 안구에 대해 특별한 신경을 안 써도 눈은 자기 혼자서 자기 일은 다한다.

⑵안구는 자체적으로 세척 기능이 있는데 그것을 우리는 눈물이라고 한다.

다행히도 꼭 슬퍼야만 눈물이 나는 것이 아니다 아프거나 기침을 하거나 눈에 무엇이 들어가도 눈물이 난다.

⑶눈을 깜박일 때마다 눈물이 안구에 골고루 퍼진다. 눈은 약 0.3～0.4초 만에 한번씩 깜박 인다.

⑷사용되지 않은 눈물은 눈의 가장자리에서 코 안쪽으로 연결되는 배액관(排液管)속에서 말라 버린다. 이것이 바로 눈곱이다.

⑸약 200개의 속눈썹이 각각 눈을 보호한다. 속눈썹은 3～5개월 정도 자라다가 빠지고, 다시 새 것이 자란다.

속눈썹 밑 부분에는 아주 작은 진드기가 살고 있다 이 진드기는 다리가 8개나 달렸고 해로운 세균들을 잡아먹는다.

119. 색맹과 신호등

사람의 망막에는 청색, 적색, 녹색을 감지할 수 있는 원추 세포가 있으며, 이들의 작용을 통해 사람은 1천만 종류의 색을 구별할 수 있다. 그러나 색맹 유전자를 갖는 사람들은 원추 세포가 정상적으로 작용하지 못해 색맹이 된다. 색맹에는 전색맹과 부분 색맹이 있는데, 전색맹은 색을 전혀 구별할 수 없으며 부분 색맹은 일부 색만을 구별할 수 없다. 적록색맹은 적색과 녹색을 구별하지 못하므로 적색과 녹색 점으로 이루어진 색맹 검사지의 숫자를 바르게 읽지 못한다. 따라서 적록 색맹인 사람들을 위해 교통 신호등의 적색에는 황색이 첨가되어 있고, 녹색에는 청색이 첨가되어 있다.

120. 눈의 색깔은 왜 다를까?

우리나라 사람들이 눈은 모두 검은색이므로 우리는 다른 사람의 눈 색깔에 그다지 주의를 기울이지 않는다. 그러나 서양인의 경우에는 푸른 눈이나 갈색 눈, 회색 눈, 검은 눈 등 다양한 눈 색깔을 가지고 있다.

눈의 색깔은 홍채에 있는 멜라닌 색소의 양이 따라서 결정되는데 겉으로 볼 때 어떤 색깔로 보이는가는 색소의 성질 외에도 색소가 홍채의 어느 부분에 어떻게 분포되어 있는가에 따라서도 달라진다.

홍채의 깊은 층에는 어떤 색깔의 눈이라도 멜라닌 색소가 있어서 눈동자의 안쪽은 어둡다. 그러나 얕은 층의 색소량은 사람에 따라 차이가 있다.

푸른색 눈은 이 부분에 멜라닌 색소가 거의 없고, 검은색 눈은 이 부분에 많은 양의 멜라닌 색소가 있는 것이다.

121. 파란 눈은 눈동자도 파란색일까?

동양인이나 서양인 모두 눈동자(동공)는 검은색이다. 눈 안쪽에 있는 검은색의 망막이 비쳐 보이기 때문에 누구나 눈동자가 검은색을 띠는 것이다. 그런데 이렇게 검은 눈동자가 파란색이나 갈색 등으로 보이는 것은 눈동자 주위의 홍채 때문이다. 홍채가 파란색이면 파란 눈으로 보이고, 갈색이면 갈색 눈으로 보이는 것이다.

홍채는 눈동자를 커지게, 또는 작아지게 하여 빛의 양을 조절하는 근육으로, 눈조리개라고도 부른다. 고양이 눈동자가 한낮에는 1자처럼 보였다가 해질 무렵에 다시 동그래지는 것은 빛의 양에 따라 홍채가 눈동자의 크기를 변화시키기 때문이다.

122. 눈썹이 있는 이유는 무엇인가?

눈썹이 하는 일 중에서 가장 중요한 것은 눈 속으로 흘러 들어가는 땀을 막아 주는 것이다. 열심히 운동을 하거나 무서울 때 긴장을 하면 식은땀이 흘러내린다. 또한 고추장이나 라면 같은 매운 음식이나 뜨거운 음식을 먹어도 땀이 난다. 물론 더울 때도 땀이 많이 난다. 이마에서도 땀이 흐르는데, 만약에 눈썹이 없다면 이마에서 흐른 땀은 어디에 갈까? 바 로 눈으로 들어갈 것이다. 눈으로 땀이 들어가면 무슨 일을 하든 매우 불편한 것이다. 눈썹은 바로 이마의 땀을 막아 주는 역할을 하는 것이다. 이번엔 눈썹이 난 곳을 만져 보자. 이마보다 조금 더 튀어나와 있을 것이다. 튀어나온 만큼 잘 부딪칠 것이다. 이 때 도 눈썹은 아주 중요한 역할을 한다. 부딪쳤을 때의 충격을 조금이라도 적게 해 주는 것이다. 또한 눈썹은 전자동 햇빛 가리개 역할도 하는데 눈이 부셔서 찡그릴 때 눈썹이 약 6밀리미터 정도 앞으로 곤두선다. 그렇게 해서 햇빛을 막아 준다. 그러니까 눈썹은 눈의 지붕, 자동 햇빛 가리개라고도 할 수 있다.

123. 실컷 울고 나면 시원해지는 이유

눈물은 눈의 바깥쪽 위에 있는 눈물샘에서 분비되어 눈을 깜빡거릴 때마다 눈꺼풀에 묻어 눈을 씻으면서 안쪽으로 움직인다. 하루에 약 20방울 정도 만들어지고 눈을 씻어낸 찌꺼기가 눈곱이다.

눈의 양쪽 아래를 젖혀보면 눈물이 빠져나가는 구멍이 있고 눈물은 이 구멍을 통해 코안으로 들어가 콧물과 섞인다.

눈물을 많이 흘릴 때 콧물도 많아져 코를 풀게 되는 이유도 눈물의 일부가 이 구멍을 통해 코로 들어가기 때문이다.

나이가 들면 눈물의 양은 오히려 줄어드나 이 구멍이 좁아져서 눈물이 잘 빠지지 않아 노인네들은 손수건으로 자주 눈물을 찍어내게 된다.

생후 6주 이내에는 눈물이 만들어지지 않아서 신생아는 눈물없이 운다. 가짜로 우는 것처럼 보인다.

단순히 자극을 받아 나오는 눈물과 슬퍼서 울 때의 눈물은 성분이 다르다.

슬퍼서 울 때의 눈물 속에는 프로락틴과 부신 피질자극 호르몬이 들어 있으며 이 호르몬을 눈물과 함께 제거함으로써 스트레스나 정신적인 압박감을 해소시키게 되고 흥분이 가라앉게 된다. 실컷 울고 나면 시원해지는 이유가 여기에 있다.

그 호르몬이 여러 가지 기관들의 활동량을 증가시켜 흥분이 지속된다면 면역능력이 감퇴될 뿐 아니라 자신의 행동을 스스로 제어하지 못하는 지경에 이를 수도 있다.

흥분한 사람을 통곡하게 만드는 것도 스트레스를 해소해 주는 복받는 일 중에 하나인 셈이다.

124. 눈에 넣는 안약은 어디로 갈까?

눈물이 나오게 되면 콧물이 찔끔찔끔 나오게 되는 경우를 경험했을 것이다. 눈에서 코로 이어지는 관이 있는 것이다. 아랫눈꺼풀을 뒤집어 코에 가까운 부분을 잘 보면 작은 구멍이 눈꺼풀 위와 아래에 빠끔히 뚫려 있다. 여기에서 눈물이나 안약 등이 들어가 콧속으로 끊임없이 흐르고 있다. 세균이 들어가거나 해서 관이 부어 막히면 눈물이 항상 줄줄 흘러나오게 된다.

125. 눈의 조절 작용

가. 명암 조절 : 밝은 곳 - 홍채 이완 - 동공 축소

어두운 곳- 홍채 수축 - 동공 확대

나. 원근 조절 : 먼 곳을 볼 때 - 모양체 이완 - 진대 긴장 - 렌즈 얇아짐

가까운 곳을 볼 때 -모양체 수축 -진대 이완 -렌즈 두꺼워짐

다. 광선은 각막에서 전체 굴절율이 1/3이 굴절되고 나머지 2/3는 렌즈계에서 굴절된다.

라. 렌즈의 굴절력

⑴초점거리의 역수로 나타냄. 즉 초점거리 1m인 렌즈의 굴절력을 기준으로 하여 이를 1diopter : D 라고 한다.( 예 : 초점거리 5m의 굴절력은 0.2 )

⑵눈의 총굴절력은 먼 곳을 바라 볼 때 즉 안정시 58D이며 58D의 굴절력으로 망막에 선명한 상을 맺을 수 있는 제일 가까운 지점을 원점이라 함 (보통 6m)

⑶더 이상 가까운 곳의 물체를 똑똑히 볼 수 없는 지점의 최단거리를 근점이라고 함 (보 통 7-10cm) 이때 굴절력은 70D이다.

⑷조절력 : 젊은 사람에서 조절될 수 있는 범위는 12D(70D～58D), 나이가 들수록 조 절력이 약화됨, 근점이 멀어져 100cm정도 되는데 노안이라고 한다.

마. 눈의 이상

⑴근시 : 먼 거리를 주시할 때 안 축(안구의 앞 뒤 지름)이 너무 길어 망막 앞에서 상이 맺음 -- 오목렌즈로 교정

⑵원시 : 가까운 거리를 주시할 때 안축이 너무 짧아 망막 뒤에 상이 맺힘 -- 볼록렌즈 로 교정

⑶난시 : 각막 또는 렌즈의 완곡면이 정상적 구면을 이루지 못하거나 렌즈의 중심이 안 축에서 벗어나 상이 부분적으로 흐리게 보이는 경우 -- 원주렌즈로 교정

바. 색맹

⑴전색맹 : 원추세포 전체에 이상이 있는 경우로 색감각을 알아 보지 못해 흑백으로 보임

⑵부분색맹 : 원추세포의 일부에 이상이 생겨 색의 일부 구별이 안되거나 판단이 다른 색으로 나타나는 경우. 빨간색과 녹색을 분리해서는 구별이 되나 혼합시켜 놓으면 혼 동하는 경우를 적록색맹이라고 한다.

⑶색약 : 3색계 원추세포 중 하나 또는 두 종류의 원추세포가 기능적으로 부실하여 일어 남.

126. 색맹(色盲) <color blindness>

색조(色調)의 식별 능력이 없는 상태(색각 이상). 대부분이 선천적이며, 후천적으로는 망막질환이나 시신경질환의 경우에 볼 수 있으나 그 예는 드물다. 사람의 망막의 시세포에는 추상체(錐狀體)와 간상체(桿狀體)가 있는데, 추상체는 밝은 곳에서 작용하여 색을 감각하지만 간상체는 어두운 곳에서 작용하여 색을 감각하지 못한다. 따라서, 어느 정도 이상의 밝기가 없으면 사람의 눈은 색을 감각하지 못한다. 색맹은 전색맹과 부분색맹으로 대별되며, 부분색맹은 적록색맹과 청황색맹으로 나뉘고 또한 적록색맹은 적색맹과 녹색맹으로 세분된다.

【전색맹】 매우 드물며, 전혀 색을 감각하지 못하기 때문에 외계의 사물을 흑백사진과 같이 다만 명암이나 농담(濃淡)을 느낄 정도이다. 녹색(정상자는 황색)을 가장 밝게 느끼고, 적색을 어둡게 느낀다. 대개는 약시(弱視)를 동반하고 시력은 보통 0.1 이하이다. 이것은 추상체의 기능이 없고 간상체의 기능만이 존재하는 것으로 생각된다.

【부분색맹】 적록색맹이 색맹 중에서 가장 많다. 적록색맹은 적색과 녹색․회색, 청황색맹은 청색과 황색․회색의 구별이 곤란하다. 적록색맹은 적색맹과 녹색맹으로 나뉘고, 적색맹은 적색과 그 보색(補色)인 청록색이 무색으로 보이며, 녹색맹은 녹색과 그 보색인 적자색이 무색으로 보인다. 그러므로 신호등의 교통신호를 잘못 보는 수가 있다. 적록 색각 이상자는 한국에서는 여자가 남자의 1/10 정도밖에 되지 않는다. 이것은 반성열성유전(伴性劣性遺傳)이 행하여지기 때문이다. 그 유전자는 성염색체(性染色體)에 있는데, 여성에서는 성염색체가 1쌍 있으므로 두 성염색체가 함께 그 유전질을 갖지 않는 한 증상으로서는 발현하지 못하며, 남성에서는 1개뿐이므로 유전질이 있으면 증상이 발현한다. 따라서, 여자에게는 이 증상의 출현율이 낮고, 흔히 건강하고 정상으로 보이는 여자를 통하여 그 자녀에게 유전된다. 양친이 혈족결혼을 할 경우는 발현율이 높아진다. 색맹환자의 대부분은 선천적이므로 그 결함을 스스로 인식하지 못하고, 자기 나름대로 녹색 또는 적색을 인지하고 있기 때문에 일상생활에는 별 지장이 없지만, 직업의 선택에 있어서 특히 교통․운수 관계나, 여러 가지 미묘한 색을 분별해야 하는 직종(디자이너․화가․과학자․의사 등)에는 부적당하다. 현재 선천성의 색각 이상에 대한 치료법에는 약물요법․필터 사용(최근에는 콘택트렌즈에도 사용)․보정연습(補正練習) 등이 있지만 어느 것이나 아직 확립되어 있지는 않아 치료법은 없다고 해도 과언이 아니다. 또한, 색약(色弱)이란 색맹의 정도가 가벼운 것을 말하지만 그 구별은 확실하지 못하다. 건상자(健常者)와 마찬가지로 색조를 느끼기는 하지만 그 감수능력이 낮고 색에 대한 자극역치(刺戟値)가 건상자보다 높다. 거의가 적색약과 녹색약이다.

127. 라식수술

라식(LASIK, Laser In Situ Keratomileusis) 수술이란 종전의 엑시머수술의 단점을 여러 가지로 보완한 최신 근시수술기법이다.

근시란 간단히 말해 눈의 검은동자인 각막과 수정체의 굴절력이 너무 세서 그 초점이 망막보다 앞에 맺히는 상태이다. 이를 교정하기 위해서는 오목렌즈로 만들어진 안경을 착 용해야 한다. 그리고 광학적으로 이 오목렌즈의 도수의 앞에 (-)를 붙여 -2 디옵터, -6 디옵터 하고 부르게 된다.

근시를 교정하기 위한 안과의사의 노력은 몇백년 전부터 계속되어져 왔다. 안경을 비롯 한 소프트, 하드렌즈 이후에 과거 한때 인기를 얻었던 각막을 직접 절개하는 러시아의 방 사상 각막절개술(Radial Keratotomy)까지 발전되었다.

그 후 엑시머 레이저 (Excimer Laser)가 발명되어 근시수술의 전기가 마련되었다.

이 엑시머 레이저를 이용한 근시교정술은 1983년 미국의 Dr. Trokel이 소의 각막을 이용한

실험을 보고한 후 현재 세계 각국에서 근시교정술로 각광을 받게 되었으며 1995년 10월에는 그동안 논란이 많았던 미국의 FDA에서 그 유효성을 공식 허가하기에 이르렀다.

엑시머 근시교정수술은 각막의 일부분을 고도로 정밀한 레이저로 깎아냄으로써 (그림1 참조) 굴절도를 줄여 안경이나 기타 보조기구가 필요없는 상태로 만들어주는 첨단 수술이다. 그러나 엑시머 수술은 각막을 직접 겉에서부터 깎아냄으로써 상피세포조직과 보우만씨막(Bowman`s Membrane)의 파괴로 인한 심한 통증과 각막혼탁, 야간 눈부심현상까지 종종 수반되어 왔고, 심한 고도근시에는 무리가 따르는 단점들이 지적되어 왔다.

그리하여 이 상피세포 및 보우만막을 보존하기 위한 새로운 수술법이 고안되었으며 이것 이 바로 라식(LASIK)수술법이다.

아래의 그림을 보면, 미세한 현미경 수술날로 각막의 상부층을 일부만 남기고 제끼는 형식

으로 들어낸다. 그 후 이 드러난 각막의 중간층인 실질부에 엑시머레이저 수술을 한다. 수술이 끝난 후 제껴두었던 각막의 상층부를 다시 덮는다.

이런 수술방식을 취함으로써 수술후 회복기간이 종전의 약 1주일에서 1~2일로 단축되 었으며, 그에 따른 수술후의 통증도 거의 없어졌다. 시력회복 역시 대단히 빨리 이루어지 며, 여러 가지 의학적 견지에서 우려되는 합병증도 이론적으로 거의 사라지게 되는 장점 을 얻을 수 있다.

128. 백내장(白內障) <cataract>

우리 눈에는 사진기의 렌즈에 해당하는 수정체가 있는데 이 부분에 혼탁이 와 눈동자 의 속이 희게 보이므로 이런 이름이 붙었다. 시력이 떨어지거나 한눈으로 볼 때도 물체 가 겹쳐보이게 된다.

⑴백내장의 종류

①노인성 백내장

원인은 잘 모르나 나이가 들면서 점차 수정체의 투명성을 잃어가는 질환으로 50세가 넘으면 거의 모든 사람에게 백내장이 시작된다. 그러나 모두가 다 시력감퇴를 가져오는 것은 아니므로 백내장이 있어도 시력이 좋은 사람은 수술받을 필요는 없다.

②외상성 백내장

외상으로 수정체가 파열되거나 파열되지 않아도 타박으로 인하여 수정체 혼탁이 오는 경우를 말하며 다른 부분 즉 망막 등에도 손상이 있는 경우가 있어 수술 후 시력회복이 썩 좋지는 않다.

③합병성 백내장

만성의 심한 각막염, 홍채 모양체염, 녹내장, 망막박리, 유리체의 변성 및 출혈에 합병 되어 수정체 혼탁이 오는 경우를 말하며 백내장 수술이 잘 되었다 하더라도 합병된 질 환에 따라 시력회복의 여부가 결정되며 안내감염 등 수술 후 문제 발생 빈도가 다른 경 우보다 높다.

④후발성 백내장

대부분 백내장 수술 후 발생하는데, 이는 백내장이 다시 발생하는 것이 아니고 인공수 정체를 넣은 수정체낭에 혼탁이 발생하는 것이다.

⑤선천성 백내장

대부분 원인 불명으로 백내장이 심할 경우 수술하지 않으면 약시에 빠지기 때문에 빨 리 수술하는 것이 좋으며 수술하더라도 아주 좋은 시력은 나오지 않는다.

⑵어떤 방법으로 치료 하는가?

①약물 요법

여러 종류의 약물이 사용되며 크게 점안약과 내복약이 있다. 한쪽눈만 보이거나, 몸이 수술 받기에 쇠약하여 수술을 꺼리는 경우 또는 시력장애가 심하지 않은 경우는 백내장 약을 사용할 수 있다. 그러나 모든 사람에게 효과가 있는 것은 아니며 완전히 백내장이 없어지지도 않는다. 또한 점안 혹은 내복 기간이 일정하게 정해져 있는 것이 아니다. 따라서 몇 달 간 써보고 효과가 있으면 계속하는 것이 좋다.

②레이저 요법

백내장 수술을 처음하는 경우는 해당이 안되며 수술 후 발생하는 후발성 백내장에 한하여 효과가 있다. 입원할 필요없이 외래에서 치료가 가능한 것으로 치료후 간혹 급 작스런 안압상승 혹은 망막 손상이 나타나는 경우도 있으므로 의사의 지시에 잘 따라야 한다.

③수술 요법

정밀한 사전검사 후 국소마취하에 수술현미경 아래서 수술이 행해지며 혼탁이 생긴 수 정체를 제거하고 대신에 인공수정체를 삽입하는 수술로써, 대부분의 경우 최신 수술기 법인 초음파 유화술을 이용하여 작은 절개창으로 수정체를 제거한 후, 국제적으로 공인 된 인공수정체를 삽입하고 있다. 전신적 또는 안과적으로 다른 질병이 없는 경우는 백 내장이 생기기 전의 시력을 되찾을 수 있지만, 백내장이 없었을 때에도 시력이 좋지 않 았거나, 70세 이상의 고령인 경우 및 다른 질환(당뇨, 고혈압, 포도막염, 유리체 혼탁, 망막박리, 망막변성, 망막출혈, 고도근시, 녹내장, 시신경 위축)이 있는 분은 수술 후 시력 개선이 늦고 또 결과도 만족스럽지 않으며 드물게는 안내출혈 및 안내감염으로 오 히려 수술 전보다 시력이 더 떨어지는 경우도 있다. 백내장은 급하게 수술을 요하는 질 병은 아닌 관계로 백내장의 수술 시기는 대체적으로 시력이 0.5이하로 떨어지거나, 직 업에 따라 지장이 있다고 생각되면 수술을 권하게 되고, 0.3이하면 모든 경우에서 수술 을 받도록 하고 있습니다. 동공이 희게 될 때까지 수술을 안하면 염증이나 녹내장이 발 생할 수 있고, 수술하기가 더 어렵다.

129. 녹내장

녹내장은 눈에는 받아들인 빛을 뇌로 전달하는 시신경에 장애를 초래하는 질환이다.

시신경이 장애를 받으면 시야에 안보이는 부분(암점)이 생기게 되고 점차 진행이 되면 실명

에 이르게 된다.

시신경에 장애가 오도록 하는 원인 가운데서는 안압(눈의 압력으로 몸의 혈압에 해당된다.)

이 중요한 위치를 차지하고 있다.

눈의 모양체에서는 눈의 형태를 유지하고 각막과 수정체(렌즈)에 영양을 공급하는 물(방수

)이 계속 생성되어 방수유출로를 통해 빠져나간다. 만약 이 방수유출로에서 방수가 제대로 빠져나가지 못하면 안압이 올라가게 된다. 녹내장은 어린아이에서 노인까지 다 생길 수 있는 질환이며 특히 40세 이후에 많으므로 40세 이후에는 누구나 녹내장 검사를 받아 보는 것이 녹내장을 조기에 진단하여 치료를 시작할 수 있는 최선의 방법이다.

⑴ 내장의 종류

①개방각 녹내장

눈의 방수유출구가 점진적으로 망가지면서 진행이 서서히 되는 가장 흔한 녹내장이 다. 안압이 높으나 자각증세가 없이 진행하는 경우가 많고 겉으로는 정상처럼 보이므 로 조기에 발견하여 만약 적절한 치료를 받지 않으면 시야가 점점 좁아지고 급기야 실 명하게 되기도 한다.

②폐쇄각 녹내장

대부분 급성으로 발병하는 녹내장으로 방수유출로가 갑자기 막혀 안압이 급속도로 증 가하고 오심, 구토, 안통, 두통 등을 호소하게 되며 시력도 갑자기 떨어지게 되므로 응 급조치가 필요한 녹내장이다.

③속발성 녹내장

눈의 외상, 염증, 종양이나 오래된 백내장 및 당뇨병 등에 의해 생기는 녹내장으로 치료

방법은 녹내장을 유발한 원인에 따라 다르나 그 원인에 관계없이 방치하게 되면 실명하게

된다.

④정상안압 녹내장

안압이 높지 않고 정상수준인데도 시신경이 망가져 시야와 시력을 상실하는 질환으로 역시 안압을 더욱 낮추어야만 시신경이 망가지는 것을 방지할 수 있다.

⑤ 선천성 녹내장

태아 시기에 방수유출로가 제대로 만들어지지 않아 생기는 질환으로 신생아의 눈이 지

나치게 크거나 검은 눈동자가 맑지 않으며, 눈물을 흘리는 경우에 의심되는 질환이다.

⑵어떻게 진단하는가?

①안압 측정

안압의 정상치는 10～21mmHg로 간주되고 있으나 개인차이가 있어 안압이 정상인 경 우에도 시신경에 장애가 오는 경우도 있고, 높은 안압인데도 시신경에 아무 변화가 없 는 경우도 있다. 따라서 안압이 녹내장 진단에 매우 중요하나 안압만으로 녹내장을 확 진할 수 없다.

②전방각경 검사

특수렌즈를 눈에 대고 방수유출로의 모습을 검사하는 것으로 녹내장의 종류 및 치료방 법 결정에 도움을 주는 검사이다.

③안저 검사

녹내장의 진행에 따라 시신경의 함몰이 확대된다.

시신경은 약 120만개의 망막 신경섬유로 이루어져 있으며, 이 신경섬유에서 일어나 는 변화는 망막신경 섬유층 촬영으로 발견하고 있다.

④시야 검사

시력과는 다른 것으로 물체를 볼 수 있는 범위가 어느 정도인지를 검사하는 것으로 녹

내장에 의한 시신경의 장애는 초기에 시력에는 영향이 별로 없고 시야에 변화를 나타내

로 녹내장에 의한 시신경의 장애정도를 알 수 있는 검사이다.

⑶ 녹내장의 치료

녹내장은 완치될 수 없고 평생 약물, 레이져 치료, 수술 등의 방법으로 안압을 조절하 여 시신경의 장애를 최소화해야 한다. 지속적인 추적관찰 및 적절한 치료만이 남아있는 시야 및 시력을 최대한 보존할 수 있는 길이다.

130. 약시 (弱視, Amplyopia)

약시의 정의는 동반되는 눈의 질병이 없으면서 최고 교정시력이 0.7 (혹은 0.8) 이하이 거나, 양안의 시력이 시력표상 두 줄이상 차이가 나는 경우이다.

원인은 부동시성 약시, 사시성 약시, 기타 원인에 의한 약시 등이 있다.

이의 치료는 나이가 15세 정도가 되기 이전에는 무조건 정확한 교정도수의 안경 혹은 콘택트 렌즈를 하루종일 착용하여야 하며, 약시의 정도에 따라 약한 눈을 더욱 많이 사용하도록 하는 차폐법(좋은 눈을 일정한 시간동안 가려주는 방법)을 꾸준히 해야 한다.

성인이 된 후에 이런 치료법은 매우 효과가 적은 것으로 나타나고 있으며, 양안의 부동 시가 심한 경우에는 안경마저도 불편이 많아 사용을 못하는 경우가 있다.

약시의 효과적인 치료를 위해서는 정확한 굴절 및 시력검사가 필수적인 요소이다. 특 히, 어른의 경우와 달리 아기들의 시력검사에는 몇 배이상의 노력이 필요하며 아기들의 협조를 얻기가 힘들고, 아기의 눈의 조절근육 기능상 오차가 무척 많이 발생할 수 있다. 이런 경우를 보정하기 위하여 아기들의 경우 조절근육마비제라는 동공확장제를 투여하고 수시간 혹은 2～3일 후에 오차를 배제한 측정을 한다. 여기서 나온 측정결과가 가장 믿 을만하기 때문에 이 도수로 안경을 착용한다.

약시는 이처럼 진단 및 검사부터 치료까지의 과정이 모두 힘들고 고도의 경험 및 끈기를 요하기 때문에 의사-환자-부모님들의 노력이 매우 필요하다.

131. 뒷통수를 맞으면 별이 번쩍이는 이유

색을 구별하는 원추 세포에 장애가 생길 때 색맹 혹은 색약이 나타난다. 유전성 질환이므로 현재 치료방법이 없다. 색약은 원추세포의 역치가 높아서 아주 밝은 곳에서만 색깔을 구분할 수 있고 약간 어두운 곳에서는 색깔을 구분할 수 없는 경우이다.

뇌안에서 시각 중추는 후두엽(머리 뒷부분)에 있다. 뒷머리를 세게 부딪쳤을 때 눈앞에 별이 반짝이는 것이 보이는 것은 시각 중추가 충격을 받았기 때문이다.

출생시에는 단지 명암만을 식별할 수 있고 몇 달 동안은 동굴에 살던 조상과 마찬가지로 원시여서 가까운 것은 보지 못한다. 여섯살이 되어야 제대로 된 시력을 갖춘다.

132. 콘텍트렌즈를 계속 끼고 있으면?

안구는 하루 약 10만번 쯤 움직이고 눈꺼풀은 5천번 가량 껌뻑인다. 빛을 받아들이는 입구는 가운데 까만 눈동자로 콘택트 렌즈를 갖다 붙이는 곳이다. 가장 바깥 부분인 각막은 두께 약 0.5mm의 투명한 막이다.

앞으로 볼록해서 만곡을 이루고 있으며 이런 구조로 해서 빛을 굴절시켜 동공에 모으는 구실을 한다. 각막에는 혈관이 없어서 주위의 혈관망이나 눈물, 조직액으로부터 영양분이 확산되어 들어 온 것을 이용한다.

콘택트렌즈를 붙이면 이 확산에 지장을 초래하고 각막이 손상을 입어 충혈된다. 그래서 콘택트 렌즈는 반드시 일정시간 빼놓고 각막에 영양을 공급할 시간을 주어야 한다.

각막 뒤에 빛이 들어가는 둥근 입구가 동공이다. 눈동자 속에 있는 또 하나의 작은 원이다. 입구의 크기는 카메라의 조리개 역할을 하는 홍채에 의해 조절된다. 밝으면 홍채가 좁아져서 동공이 작아지고 어두우면 열린다. 자율신경의 영향을 받으므로 분노나 공포등에 의해서도 눈동자의 크기가 달라진다.

홍채에는 멜라닌 색소가 있어서 자외선을 차단하고 눈동자의 색깔을 결정하기도 한다.

동공을 가로질러 렌즈에 해당하는 수정체가 있다. 직경은 9～10mm, 두께는 중심에서 4～5mm이다. 젊은 사람에게서는 거의 무색투명하고 노령에는 호박색이 된다. 수정체의 두께에 의하여 보고자 하는 사물의 촛점이 망막의 앞에 맺히기도 하고 뒤에 맺히기도 한다. 두꺼우면 빛의 굴절력이 커져서 망막의 앞에 상이 맺히고(근시), 얇으면 망막의 뒤에 상이 맺힌다. (원시) 수정체의 두께는 거기 붙어 있는 모양체 근육에 의해 조절된다. 본래 인류 조상의 눈은 주로 먼거리를 보는 임무를 맡도록 되어 있었다. 그러나 차츰 실내에서 근거리 작업을 하게 되자 모양체 근육은 긴장하게 되고 따라서 수정체가 볼록해져서 근시가 많아지게 되었다.

흔히 근시를 훈련으로 교정할 수 있다는 광고를 보는 데 일시적으로 모양체 근육이 수축하여 나타나는 가성근시는 훈련으로 교정되지 않는다. 근시는 오목렌즈로 원시는 볼록렌즈 안경으로 시력을 교정한다.

남아메리카 아마존강 유역의 원주민들의 시력은 6.0

133. 눈물

하품할 때 눈물나오는 이유는 잠과는 전혀 관련이 없다.

눈물샘은 언제나 가득차 있는 상태라서 조금 얼굴을 움직여도 주머니가 압박되어 눈물이 흐른다.

【 눈물은 왜 짠맛 ? 】

눈물은 눈꼬리에 가까운 윗쪽 눈꺼풀의 눈물샘에서 분비되는 투명한 액체로 98.5%가 물이다. 나머지는 나트륨, 칼륨, 알부민, 글로불린 같은 단백질을 함유하고 있다. 정상적으로 흐르는 눈물은 자동차 와이퍼처럼 작용하는 눈꺼풀의 깜빡임으로 각막을 깨 끗이 씻어낸다. 또 각막에 영양소와 산소도 공급해준다. 눈물 속의 ‘ 리소자임’ 이란 효소는 살균 작용을 통해 눈의 감염도 막아준다.

기쁠 때 흘리는 눈물과 슬플 때 흘리는 눈물의 성분은 짠 정도가 같다. 그러나 분노에 찬 눈물은 기쁘거나 슬플 때의 눈물보다 더 짜다. 그것은 분노에 차면 자율신경의 교감 신경이 흥분, 수분이 적고 나트륨이 많은 눈물이 나오기 때문이다.

우는 행위는 분명 정서적 긴장감으로부터 해방감을 가져다 준다. 실컷 울고 나면 우리 의 마음도 가벼워질 것이다.

윗 눈꺼풀의 바깥쪽 구석에 눈물을 분비하는 눈물샘(누선)이 있다. 또 눈의 안쪽 귀퉁이인 눈시울(눈자위)에는 눈물을 모아서 코의 안쪽으로 보내는 관이 있다. 우리가 눈을 깜박거릴 때마다 눈물샘에서 조금씩 눈물이 빨려나와 눈의 각막을 적셔서 눈이 마르지 않도록 하고 있다. 이같은 현상은 울음과 조금도 다를 바 없다. 눈꺼풀은 자동적으로 평균 6초에 1회씩 닫았다 열었다 하고 있다. 이렇게 볼 때 우리는 일생 동안에 2억 5천만 번 운다는 말이 된다.

134. 양파를 썰 때 눈물을 흘리지 않으려면 냉장고에 넣어두는 것이 좋다.

양파 껍질을 벗기거나 양파를 설 때 눈물이 나는 것은 양파 세포에 함유되어 있는 ‘알레르 프로피언’이라는 물질 때문이다. 이 물질은 본래 증발이 잘되는 물질이라 세포가 파괴되면 공중으로 튀어 흩어진다. 따라서 눈물을 흘리지 않게 하기 위해서는 이 물질이 증발하지 않 도록 하면 된다.

그 방법은 몇 가지가 있는데, 가장 좋은 것은 양파를 미리 냉장고에 넣어 냉각시키는 것이 다. ‘알레르프로피언’은 온도가 낮으면 잘 증발되지 않는다. 그리고는 잘 드는 식칼로 재빨리 잘라, 미리 준비해 둔 물 속에 집어넣는다. 이 물질은 물이 잘 용해되므로, 이것으로 눈물 예방 대책은 완벽해진다.

135. 경이로운 조류의 시력

조류의 시력은 대단하다. 비교적 빠른 속도로 날면서 먹이가 되는 작은 동물이나 곤충을 순간적으로 발견해내야 하기 때문일 것이다. 몸에 보호색을 지니거나 꼼짝하지 않고 숨어있는 등의 보호책을 강구하는 먹이들을 발견할 만큼 새의 시력은 좋다. 매의 경우 300m의 고공에서 쥐, 두더지, 참새, 토끼 등을 발견하고 순식간에 급강하하여 덮친다. 300m의 거리에 있는 쥐를 발견한다는 것은 극히 어려운 일이지만 새의 시력으로는 볼 수 있다.

136. 토끼의 눈은 왜 빨갈까?

토끼는 크게 산토끼와 집토끼로 나뉜다. 야생토끼인 산토끼는 땅 위에 새끼를 낳는 멧토 끼와 굴을 파고 살며 굴 속에 새끼를 낳는 굴토끼가 있다.

집토끼는 말 그대로 집에서 기르는 토끼인데, 원래는 굴토끼에서 조금씩 바뀌어진 것이라 고 한다. 토끼는 품종에 따라 털빛도 다르다. 하얀 털을 가진 토끼가 있는가 하면 갈색 털, 회색 털을 가진 토끼도 있다. 토끼의 털빛이 이렇게 다른 것은 몸 속에 가지고 있는 색소 때문이다.

갈색 토끼의 몸에는 갈색 색소가 있고, 회색 토끼의 몸에는 회색 색소가 들어 있다. 이런 토끼의 눈동자는 몸의 색소 때문에 털빛과 똑같다. 하지만 집에서 주로 기르는 흰토끼의 몸에는 색소가 없으므로. 그래서 털빛이 하얀 것이다.

그렇다면 흰토끼의 눈동자는 왜 빨갛게 보이는 걸까? 흰토끼의 몸에 색소가 없으므로, 눈 동자도 유리처럼 투명하다. 투명한 홍채를 통해 그 속으로 지나는 실핏줄이 빨갛게 드러 나 보이기 때문에 그런 것이다.

137. 고양이의 눈

고양이가 어둠에 익숙해지게 몇 분간 놔둔 후 고양이 눈에 손전등을 비추면 어떻게 될까?

고양이 눈이 불빛을 반사시킨다. 이것은 고양이의 눈 뒤쪽에 거울 역할을 하는 세포층이있어 이것이 불빛을 반사시켜 고양이 눈이 빛나게 되는 것이다.

138. 부엉이의 눈이 어두운 곳에서도 잘 보인다는 것은 거짓말.

부엉이 눈의 성능은 사람의 눈과 비슷할 뿐이다. 그렇다면 부엉이가 어두운 곳에서 먹이를 잡는 것은 귀의 성능이 월등하게 발달되었기 때문이다.

139. 여덟 개나 되는데도 쓸모가 없는 거미의 눈

거미는 눈이 여덟 개나 된다.

그렇다면 눈이 좋을 거라고 생각하겠지만 오히려 심한 근시안으로 거의 도움이 되지 않는다. 그렇지만 무엇인가 거미줄에 다가오면 거미줄을 흔들어 놀라게 한다든지 혹은 거미줄 뒤에 숨는 것을 보면 감지는 하고 있는 모양이다.

그렇다고 해도 어떤 것에는 분별력에 없는 듯한데, 가령 구름이 드리워지더라도 도망을 쳐버린다. 눈뿐만 아니라 냄새도 멀리서 풍기면 맡지 못하고, 소리를 듣는 귀도 없다. .

그렇다면 도대체 거미는 무엇으로 주위의 상황을 아는 것일까?

어느 학자는 공기의 흐름으로 감지하고 있다고 말한다. 피부감각으로 그렇다는 이야기인지 모르지만, 만약에 그렇지 않을 경우 다른 어떤 무엇인가가 있다는 얘기일까?

예를 들면 텔레파시와 같은 보이지 않는 것이 작용하고 있을지도 모른다.

140. 잠자리의 눈은 원근 겸용

잠자리의 눈은 많은 눈이 모인 복안으로 그 수가 약 1만～3만 개나 된다고 한다. 게다가 복안의 앞쪽에는 3개의 단안도 있어 눈이 좋은 것은 당연하다. 잠자리는 20m전방의 벌레들도 놓치지 않는다. 멀리나 가까이나 모두 잘 보이는 이유는 복안의 왼쪽은 원시, 아래쪽은 근시이기 때문이다. 또, 복안은 반구형으로 되어 있어서 상하좌우의 것이 동시에 시야에 들어온다. 그렇지만 뒤는 볼 수가 없다.

141. 새끼 넙치의 눈이 한 쪽으로 치우쳐 있지 않다는 것은 사실일까?

새끼넙치는 보통의 물고기와 똑같이 눈도 양쪽에 붙어있고 몸도 납작하지 않다. 그러나 부화 후 30일 정도가 지나면 오른쪽 눈이 머리를 지나서 왼쪽으로 다가오며, 체형도 물고기형에서 넙치형으로 변화해간다.

142. 가리비는 눈이 몇 개나 될까?

가리비는 단단하고 옹골찬 껍질로 몸을 보호한다. 또한 진흙 속으로 숨어들거나 냄새를 맡을 수 있는 더듬이를 갖거나 해서 나름대로 살아남을 수 있는 술책을 갖추고 있다. 말미잘도 자신의 몸을 보호하는 눈이 있다. 무려 32개나 되는 눈이다. 하나 하나의 기본 구조가 사람의 눈과 흡사하기 때문에 외적의 접근을 재빨리 알아차릴 수 있다.

143. 눈을 뜨고 자는 물고기

사람의 경우는 눈의 건조를 방지하기 위해 눈꺼풀을 자주 상하로 움직여야 하지만, 물고기는 항상 수중에 살고 있으므로 건조해지지 않고 눈꺼풀도 없기 떄문에 잠을 잘 떄도 눈을 뜬다.

144. 물고기의 시력

물고기의 시력은 사람의 1/7 정도로 근시이다. 물고기는 눈의 두께를 변화시킬 수 없기 때문에 근육으로 눈 안에 있는 공 모양의 렌즈를 앞뒤로 움직여 거리를 조절한다.

145. 동물들의 다양한 감정

오랫동안 과학자들은 동물에게는 두려움, 분노, 자존심 같은 감정이 없다고 믿었다. 그러나 최근에 이 흥미로운 문제를 가지고 연구한 학자들은 아주 이상한 사실을 알아냈다.

예를 들면 아기 코끼리는 악몽을 꾼다고 한다, 부모가 사냥꾼에게 죽는 장면을 본 새끼들은 밤중에 울며 깨어난다. 이들이 자라면 마치 복수하듯 사람을 공격하기도 한다.

또 코끼리는 울기도 한다 한 써커스단의 코끼리는 잔인한 조련사에게 매를 맞은 뒤 눈물을 흘렸다는 이야기가 있다. 그러나 고루한 학자들은 코끼리 눈에는 물이 많다고 말한다.

악어도 눈물을 흘리는 데, 그것은 불필요한 염분을 내보내기 위한 것이다 그래서 전혀 아니면서 슬픈 척하는 사람을 '악어의 눈물'을 흘린다고 하는 것이다.

<피임과 출산>

146. 형제 자매 사이의 터울

출산 후 피임을 소홀히 하다가 임신이 되어 연년생을 낳는 사례가 예전보다 더 많아졌다고 한다. 그러나 연세가 많으신 부모님이나 조부모님의 형제 자매들의 연세를 비교해 보면 2～3살 터울이 대부분이다. 피임법이 잘 알려지지 않은 옛날에 어떻게 피임을 했을까?

일반적으로 출산 후에는 태아를 유모로 키운다. 출산 후 수일 내에 나오는 초유에는 아기를 질병적으로 보호할 수 있는 항체나 여러 가지 영양소가 많이 들어 있어 아기가 건강하게 성장하는데 중요한 역할을 한다.

그런데 산모가 아기에게 젖을 먹이게 되면 뇌하수체에서 프로락틴이라는 호르몬이 분비된 다. 프로락틴은 모유 생산을 촉진하는 기능분만 아니라, 뇌하수체에 작용하여 여포자극호르몬이나 황체 형성 호르몬의 분비를 억제하는 작용을 하여 배란이 이루어지지 못하게 하므로 모유를 먹이는 기간에는 임신되기 어렵다.

따라서 특별한 피임 방법을 쓰지 않아도 자연적으로 터울이 생기는 것이다.

147. 여성이 일생 동안 배란하는 난자는 태아기에 형성된 700만 개의 난원 세포 중에서 선택된다!

여성의 생리가 시작되는 것은 대략 10세 전후부터이다. 여성의 생리는 매월 계속되며, 폐경까지 약 30～40년 가까이 약 400～500개의 배란이 이루어지게 된다. 수정이 이루어진 생식세포는 수정 후 6주째에 남자아이일 경우 정자로, 여자아일 경우 난자로 분화하기 시작한다. 그런데 난자의 경우는 세포분열을 계속 되풀이 하여 수정 후 20주 째에 700만 개의 난자의 기초가 성장한다. 그 수는 태어날 때 100만 개, 사춘기에는 40만 개로 계속 줄며, 그 중에서 선택된 400～500개의 난자만이 성숙해서 배란된다.

148. 배란된 난자는 8시간이면 노화되어 버린다

난관 속으로 들어간 난자는 천천히 난관팽대부로 진행해 나가는데, 그 이동을 돕는 것이 난관 내의 섬모이다. 이 섬모는 난자를 이동시킬 뿐만 아니라, 난자의 수정 능력을 완성시키는 물질을 분비하고 있다고 한다. 즉, 난소에서 배출된 난자는 완전하게 성숙되어 있지 않지만 난관을 통과하게 되면 수정 능력이 완성된다는 것이다. 성숙된 난자의 수정시기는 대단히 짧아서 배란 후 8시간 정도가 지나면, 벌써 노화를 시작한다고 한다.

149. 정자를 만드는 주머니인 음낭이 외부에 붙어 있는 이유

음낭은 정자를 만들기 위한 대단히 중요한 주머니이다. 그런데 그것은 왜 바깥쪽에 나와 있는 것일까? 그 까닭은 고환이 배 안에 있으면 정자를 만들 수 없기 때문이다. 즉 신체 내부의 온도는 너무 높아 정자를 만들 수 없기 때문에 일부러 몸 바깥쪽에 주머니를 내어 체온보다 2~3℃ 낮은 온도로 유지시켜 그곳에서 정자를 만드는 것이다.

150. 정자는 여러 가지 장애를 극복하면서 난자를 향해 나아간다

여성의 질 안에 사정되는 정자 수는 2~3억이라고 한다. 이처럼 대규모의 정자군단이 자궁에서 난관을 거쳐 수정 장소인 난관 팽대부에 도달하기까지는 여러 장애를 넘지 않으면 안된다. 최초의 관문은 자궁경관에 있는 점액인데, 이 점액은 배란기가 되면 양이 보통 때의 10배나 증가하고, 수소이온농도 또한 PH 7~8.5의 알칼리성으로 바뀌어 정자가 자궁을 향해 활발히 움직일 수 있게 한다. 그리고 자궁강으로 들어간 정자들은 자궁 내막으로 나아간다. 이 때 제2의 시련이 기다리고 있는데, 그것은 정자의 침입을 알고 백혈구가 증가하는 것이다. 정자의 일부는 이 백혈구에게 잡아먹힌다. 정자는 난관으로 나아가는데, 이곳으로 들어가는 정자는 1,000~5,000개 중에 고작 1개에 불과하다. 게다가 잘 들어갔다고 해도 난관의 내부를 덮고 있는 섬모는 자궁을 향해 내려가는 난자의 이동을 도와주기 위해 정자의 움직임과는 반대로 움직이기 때문에 정자는 또다시 어려움을 겪게 된다.

151. 난자를 순회하는 정자는 2~3억 개 중 100개 뿐

난자 주변의 정자 수가 100개일 때 정상적인 수정란이 탄생할 확률이 가장 높다는 사실이 실험을 통해 확인되었기 때문이다. 시험관 안의 난자 주변에 필요 이상으로 많은 정자를 둔 실험에서는 1개 이상의 정자가 난자 안에 침입해 버리는 확률이 높게 되어 다(多)정자 수정에 의한 염색체 이상란이 되는 현상이 관찰되었다. 이러한 현상은 난자 주변의 정자수를 줄임으로써 방지할 수 있지만, 정자의 수가 너무 적게 되면 수정률 또한 너무 낮아지기 때문에 인체 시스템은 최저한의 정자 수를 설정하고 있는데, 그 수가 바로 100개라는 것이다.

152. 정자의 경주(race)는 남성을 만드는 Y염색체가 단연 유리하다

수정의 확률로 보면 120～160대 100의 비율로 Y쪽이 높다. 이것은 Y염색체를 가진 정자가 X염색체를 가진 정자보다 유선형이어서 동작이 빠르고 내구력도 있기 때문이다. 즉, 남자는 정자 때부터 여자보다 유리하다고 할 수 있다. 그러나 Y염색체를 가진 정자는 활발히 활동하므로 수정하기 전부터 에너지 소모가 격심하여 그만큼 유산할 가능성도 높기 때문이다. 따라서 Y염색체의 수정률이 높다고 하는 것은 원래의 약함을 수로써 커버하고 있는 것이라고 보면 된다.

153. 세포분열, 드디어 생명이 변화하기 시작한다

수정 후 30시간이 지나면 수정란은 이분되어 완전히 똑같은 유전 정보를 가진 2개의 세포로 탄생한다. 드디어 생명이 활발하게 변화하기 시작하는 것이다. 이 때부터 10시간마다 한 번씩 같은 유전 정보를 갖고 있는 세포가 2개에서 4개로, 4개에서 8개로 늘어난다. 세포들은 그 후에도 분열을 계속해 100개 이상으로 분할되는데, 그 중의 90% 정도가 영양아세포이다. 바꾸어 말하면 그만큼의 영양이 없다면 수정란은 자라지 못하게 되는 것이다. 나머지 10%의 세포는 내세포로 몸의 모든 기관을 만드는 배엽(세포층)으로 나누어진다.

154. 수정란은 자궁 안에서 가장 편한 곳을 선택하여 착상한다.

포배가 좋아하는 것은 알칼리성인데, 자궁 입구는 산성이므로 여기서 오래 머무르면 약해져 버린다. 그러나 자궁저라 불리는 자궁의 안쪽에는 알칼리성으로 채워져 있는 곳이 있어서 포배가 편안히 머무를 수 있다. 자궁벽은 수정란이 잘 찾아 들어가도록 부드러워져 있지 않으면 곤란하다. 그것을 알고 있기라도 하듯 어머니의 몸에서는 황체 호르몬이 흘러나와 자궁벽을 부드럽게 하여 포배가 오는 것을 맞아들인다.

155. 착상에 실패할 때가 있다.

모든 수정란이 착상에 100% 성공하는 것은 아니다. 어떤 것은 자궁저부를 통과해 자궁 입구에서 착상해 버리는데, 이렇게 되면 태반이 자궁 입구를 막게 되어 출산 때 장애를 겪거나 출혈을 하기 수비다. 또 자궁 입구의 자궁 경관이라 불리는 곳에 착상하거나 난소나 난관에 착상하는 경우도 있는데, 이곳은 좁은 장소이기 때문에 수정란이 어느 정도까지 성장하면, 모체가 견딜 수 없게 되어 대출혈을 일으킨다.

156. 임신을 하면 누구나 다 구토증이 올까?

의외라고 생각될지 모르지만, 임신한 여성의 3분의 1은 평상시와 똑같이 변함없는 쾌적한 생활을 하고 있다. 그러나 이것이 꼭 행복하다고만 할 수도 없다. 입덧이 없어서 임신인 줄 모르고 약을 먹는다든가 엑스선을 쬐거나 하는 일도 있을 수 있기 때문이다. 특히 첫 번째 임신은 그럴 소지가 있다. 이런 의미에서 기혼 여성은 항상 임신을 의식해둘 필요가 있다. 입덧으로 토하는 사람도 있는데, 그 비율은 전체 임산부의 3분의 1정도이다. 먹으면 토하고, 때로는 뱃속에 아무것도 없는데 노란색 물을 토하는 사람도 있다.

157. 왜 입덧을 영어로 모닝 시크니스(morning sickness)라고 하는가?

아침에 일어났을때 기분이 나쁘거나 하루에도 몇 차례씩 기분이 안 좋아지는 사람도 있는데, 이들은 3분의 1이나 된다고 한다. 이처럼 나쁜 기분이 드는 까닭은 공복감 때문인데, 공복감은 아침에 절정에 달하기 때문에 아침에 일어날 때 그 증상이 더욱 심해지게 된다. 이 때문에 입덧을 영어로 모닝시크니스(morning sickness), 즉 아침의 구역질이라고 한다. 따라서 뱃속이 빈 듯하면 무언가를 먹는 것이 임신 때의 원칙이라 해도 될 것이다. 잠자리에 들기 전에 먹을 것을 조금 준비해 두는 것도 한 방법이다.

158. 왜 입덧이 생기는 걸까?

입덧은 호르몬에 의한 것으로 알려져 있다. 호르몬은 몸의 상태를 조절하는 것인데, 임신을 하면 호르몬의 균형이 깨어져 버린다. 시상하부나 뇌하수체는 온몸의 호르몬 분비를 담당하는 지령소로 되어 있다. 이 지령소는 또 대뇌의 조절을 받기 때문에 스트레스나 심리상태에 크게 좌우된다. 요컨대 정신적인 것에 많은 영향을 받는 것이다.

159. 남자아이를 임신하면 엄마의 얼굴 모습이 강인해진다.

배의 모양에 따라 아들과 딸의 출산이 결정된다는 이야기는 그 근거가 희박하지만, 얼굴 모양에 따라 아들과 딸의 출산이 결정된다는 이야기는 상당한 설득력이 있다. 그 까닭은 태아의 호르몬이 엄마에게 영향을 끼친다는 학설이 있기 때문이다. 즉 남자아이를 임신하면 남성호르몬이 영향을 주어 남자다운 행동을 하는 경우도 있다는 것이다.

160. 밀접하게 연결되어 있는 청각과 뇌의 발달

태아의 뇌는 3주 째부터 생기기 시작하여 5개월까지는 부쩍부쩍 자라는데, 이 때까지는 주름이 없고 펴진 상태이다. 그것이 6개월경부터 주름이 생기기 시작하여 7개월이 되면 상당히 많아져 어른의 뇌에 가까워진다. 청각은 뇌의 발달에 따라 점점 발달되어 가지만, 같은 감각기관이라도 시각계는 태어난 후부터 발달하게 된다.

161. 양수는 쉴새없이 변화하고 있다.

오래된 양수는 새로운 것으로 교환되며, 그 양은 1시간에 150~160cc라고 한다. 그 흐름은 엄마의 혈액에서 태아의 혈액으로, 그리고 태아의 혈액에서 양수로 흘러가고, 다시 태아의 혈액에서 엄마의 혈액으로 되돌아온다. 이렇게 양수는 태아와 엄마 사이를 순환하며 항상 새로운 것으로 교환되고 있다.

162. 태아의 혈액은 모든 뼈에서 만들어지고 있다.

골수에서는 매일 2천억 개의 혈액구가 만들어지고, 그 밖에 백혈구 등도 생성된다. 성인의 경우는 두개골․흉골․척추골․늑골․수근골(손목뼈)이라고 하는 족수(足首)에 있는 7개의 돌멩이 같은 뼈 등 일정한 뼈에서만 혈액이 만들어진다. 그런데 태아는 모든 뼈의 골수에서 혈액이 만들어진다. 성장의 힘이 빠르므로 그만큼 혈액이 필요하기 때문이다.

163. 인간의 뇌세포는 왜 태어나기 전에 대량사(大量死)하는가?

신경세포가 가장 활발하게 생성되는 시기는 임신 10주부터 18주 사이로서, 이 때는 신경세포의 수도 최대가 된다. 이후부터는 신경세포끼리의 네트워크가 만들어지게 되는데, 이 과정에서 네트워크를 만들지 못하는 신경세포는 임신 말기가 되면 모두 죽어버리게 된다. 이렇게 해서 죽어버리는 신경세포는 전체의 90%에 이른다.

164. 밤중에 출산을 시작하는 사람이 많은 까닭은 무엇일까?

원숭이의 경우에도 한밤중에 진통이 시작되어 아침녘에 출산하는 예가 많은데, 그 까닭은 적의 습격을 피하기 때문인 것으로 추측되고 있다. 이러한 추측이 사실이라면, 인간의 출산에는 원숭이의 흔적이 남아 있다고 할 수 있다. 이와같은 출산 모습은 확실히 적의 습격을 피하는 방법과 무관한 인간 고유의 출산 모습이라고 할 수 있다.

165. 아기는 뱅글뱅글 돌면서 산도를 내려온다

산도는 좁고 어두울 뿐만 아니라 ‘ㄱ’자로 굽어 있다. 이곳을 통과하기 위해서 아기는 뱅글뱅글 회전해 나오는 교묘한 방법을 쓰고 있다. 나사못처럼 뱅글뱅글 돌면서 나오게 되면 저항력이 훨씬 적으므로 이와 같은 방법은 매우 과학적이라고 할 수 있다.

166. 모유의 성분은 동물에 따라 다르다.

젖속에 들어있는 단백질은 토끼가 10.4%, 고양이가 7%, 소가 3.5%, 사람이 약 1.5%이다. 인간의 젖에는 당분이 많다는 것이다. 토끼가 1.9%, 소가 4.8%인데 비해 사람은 7%나 된다. 당분은 아기가 뇌가 발달하여 태어났을 때 학습을 활발히 시작하는 데 도움을 주는 영양소로서 어떤 영양소보다도 잘 흡수되기 때문에 뇌의 발달에 중요하다.

167. 인간은 소젖으로도 키울 수 있지만, 소는 인간의 젖으로 기를 수 없다

모유는 아기의 건강과 성장에 빼놓을 수 없는 필수 아미노산과 단백질을 분해해 아미노산을 만드는 효소까지 함유하고 있다. 또 모유에는 세포의 노화를 방지하고, 새로운 세포를 만드는 비타민 E나 그 밖의 여러 호르몬이나 신경 전달물질이 함유되어 있다. 확실히 인간의 젖은 사람의 아기를 위해 만들어져 있다고 보여진다.

168. 체조선수 중에는 제왕절개 수술을 받는 사람이 많다는데 그 이유는 무엇일까?

체조선수나 에어로빅 강사들이 제왕절개 수술을 많이 받는 이유는 바로 운동으로 인한 복근과 배근의 발달에 있다. 복근과 배근이 강화되면, 아기가 출생할 때 지나가게 되는 산도도 단단히 조여져 버린다. 이렇게 되면, 태아가 아무리 산도를 나가려고 애를 써도 어렵게 되는 것이다.

169. 돌연 변이는 산모의 나이와 상관이 있을까?

부모가 정상이라도 다운 증후군과 같은 염색체 이상아가 태어날 수 있다. 일반적으로 산모의 나이가 많아지면 난자 형성 과정에서 비분리 현상이 일어날 가능성이 높아 다운 증후군 아이가 태어날 확률도 높아진다. 산모의 나이가 30세 미만이면 확률은 0.05%미만으로 신생아 2천 명당 한 명꼴도 안 되겠지만, 30대 후반이 되면 확률이 1%로 높아지게 된다. 따라서 산모의 나이가 35세 이상이라면 태아의 염색체에 이상이 있는지 검사해 볼 필요가 있다.

170. 남성보다 여성의 가슴이 풍만한 까닭

모든 포유류의 암컷은 새끼에게 젖을 먹이기 위해 유방을 갖고 있다. 그러나 포유동물의 대부분은 돌출된 유두만 있는 정도이다. 그런데 어째서 유독 인간만이 풍만하고 부드러운 유방을 가지고 있는 것일까?

젖을 많이 저장하기 위해서라고 생각할지 모르지만, 그렇지 않다. 부푼 가슴의 90%는 지방으로 수유 기능과는 무관한, 이른바 장식적인 존재에 불과하기 때문이다. 인간은 네 발로 걸을 때는 가슴이 감추어져 있었지만 직립보행함에 따라 눈에 띄게 커졌다고 한다.

171. 계절에 따라 남자아이와 여자아이가 태어날 확률이 다르다.

통계에 의하면 우리나라에서는 1～4월에는 여자아이가, 9～11월에는 남자아이가 많이 태어 난다고 한다.

172. 가을가지는 며느리에게 먹이지 말것

가지에는 솔라딘 이라는 강한 회즙성분이 함유되어 있는데, 이것을 과다하게 섭취하면 몸이 냉해져서 유산하기가 쉽다.

173. 돼지의 구혼 방법

짝짓기를 할 때가 되면 수퇘지는 자기 침을 온몸에 발라 놓는다. 암퇘지는 이 냄새를 맡고 수퇘지를 남편으로 받아들이게 된다. 그런 후 수퇘지는 다시 자기 오줌을 암퇘지의 몸에 발라 자기의 신부임을 과시한다.

돼지는 냄새를 잘 맡는 동물이다. 돼지의 짝짓기 습성을 보면 이런 자신들의 특징을 잘 이용하고 있음을 알 수 있다.

174. 거미들의 짝짓기

왕거미, 꼬마거미 ,접시거미처럼 거미줄을 치고 사는 암거미들은 페로몬을 분비하여 수컷을 부른다. 하지만 암컷에게 무작정 다가가면 잡아 먹힐 수도 있다. 그래서 수컷은 거미줄에 신호를 보낸다. 이에 암컷이 허락을 받으면 짝짓기를 한다.

175. 동물들도 정해진 짝과 평생을 같이 살까?

동물의 세계에서는 사람처럼 결혼하면 평생을 같이 사는 경우가 거의 드물다. 동물들 중에는 특히 암컷이 바람둥이인 경우가 많은데, 이것은 좀더 우수한 수컷의 유전자를 받아들이려는 본능적인 행동이다. 야생 암컷토끼의 경우는 하루에도 여러 마리의 수컷을 바꾸어 만나기도 한다.

암컷 제비는 멋진 꼬리를 가진 수컷을 만나면 미련없이 자기 짝을 배신하기도 한다. 제비는 꼬리가 잘 생길수록 병균 저항력이 강한 유전자을 갖고 있다고 한다. 하지만 한 번 결혼하면 평생을 함께 하는 동물도 있다. 대표적인 동물로는 백로나 앵무를 들 수 있다.

앵무는 한 번 결혼을 하면 평생 동안 함께 다니며 산다. 그리고 백로는 짝이 죽으면 몇 날 며칠을 떠나지 않고 주검을 지키는 정성을 보여주기도 한다.

그래서 사람들은 백로나 앵무를 사이 좋은 부부를 상징하는 동물로 여기기도 한다.

176. 결혼을 위해 곤충을 속이는 식물도 있다.

거울난초꽃은 마치 자기가 암벌인 것처럼 위장한다. 생김새와 냄새를 암벌과 비슷하게 꾸미는 것이다. 이렇게 하여 날아든 수벌을 이용, 자신의 꽃가루를 퍼뜨린다.

177. 지렁이는 암컷 수컷이 따로 없다?

지렁이는 암컷, 수컷이 한 몸에 같이 있다.

다른 동물들은 암컷에게는 새끼는 알을 낳을 수 있는 난소라는 게 있고, 수컷에게는 임신 을 시킬 수 있는 정자가 있다. 그런데 지렁이는 몸 안에 정자와 난소를 다 가지고 있어서 암수가 한 몸, 자웅동체라고 하는 것이다.

그러면 짝짓기를 하지 않고 혼자서 알을 낳을까?

아니다. 지렁이도 짝짓기를 한다. 하지만 혼자서 짝짓기를 할 수는 없다. 지렁이 두 마리가 서로 반대 방향으로 몸을 겹쳐서 상대방의 뱃속에다 정자를 넣어 준다. 그러면 그것이 짝 짓기가 되어 알을 낳게 되는 것이다.

178. 임신한 암컷 해달을 어떻게 구별할 수 있을까?

해달의 몸길이는 수컷이 약 1.3미터이고, 암컷은 그보다 약간 작다. 해달의 짝짓기는 물 속에서 이루어진다. 짝짓기가 끝나고 나면 수컷이 암컷의 콧잔등을 깨물어 상처를 내는데, 이 상처는 암컷의 임신 기간이 끝날 쯤에야 아문다. 상처를 내는 이유는 다른 수컷들이 암컷에게 접근하지 못하도록 하려는 것이다.

179. 수컷이 암컷으로 되어 버리는 물고기도 있다.

성전환 수술을 하지 않는 한 일생 동안 남자는 남자, 여자는 여자로서 살아가며 양쪽을 체험할 수 있는 사람은 없다. 그러나 물고기계에서는 양성(兩性)을 모두 체험할 수 있는 종류가 있다. 먹도미는 10cm 정도일 때까지는 수컷의 역할을 하고 그 후 성별이 분리되어 암컷의 개체가 많아진다.

남쪽 바다에 살고 있는 구피라는 열대어도 암컷에서 수컷으로 변하는 수가 있다. 암컷의 몸 속에 수컷으로 되게 하는 호르몬이 만들어져 이것이 많이 분비되면 수컷으로 되어 버리는 것이다.

인간도 양쪽 성(性)을 모두 체험할 수 있다면 남녀간의 다툼은 훨씬 줄어들지 모른다.

180. 강에 있는 뱀장어는 모두 수컷?

천연의 뱀장어는 바다에서 태어나 강에서 자라는 연어와는 반대의 삶을 살고 있다. 그런데 재미있는 것은 강에 있는 뱀장어는 전부 수컷이라는 점이다. 그럼 왜 강에 있는 뱀장어는 모두 수컷일까? 뱀장어는 성장함에 따라 수컷이 되었다가 암컷이 되었다가 하는 자웅동체이기 때문이다. 처음에 웅성 생식선이 발달하므로 장에 있는 뱀장어는 모두 수컷이다. 그러나 바다로 되돌아가서는 차차 암컷으로 바뀌게 된다.

181. 알을 낳는 올챙이?

이 세상에는 개구리로 변태를 하지 않는 올챙이도 있다고 한다. 이 올챙이는 트래프도롱뇽의 일종으로, 액솔로틀이라 부리는데, 봄철에 지름 3㎜정도의 올챙이로 부화하여 성장하면 총 길이 15~25㎝의 어미 트래용도롱뇽으로 성장한다고 한다. 그러나 액솔로틀의 경우는 트래프도롱뇽으로 변태하지 않고 올챙이인 채로 성장하여 일생을 마치는 것이다. 일설에 의하면 액솔로틀이 변태가 안되는 이유는 낮은 수온과 요오드 부족으로 갑상선에 이상이 생기기 때문이라고도 한다.

182. 나비는 수컷만이 물을 먹는다?

수컷은 배우자를 찾기 위하여 필사적으로 돌아다니지 않으면 안 된다. 그래서 근육의 발열로 체온이 기온보다 올라가 버리기 때문에 물을 섭취하여 체온을 낮출 필요가 있는 것이다.

그에 비해 암컷은 그다지 활동하지 않고, 수동적이다.