<유해산소와 수명이야기>
“What am I”中
<유해산소와 수명이야기>
“What am I”中
강 일 송
오늘은 고려대 학생들이 꼽은 인기 명강사이자 뇌의학자인 나흥식교수의 책 내용중
사람들이 가장 원하는 일인 오래 사는 일, 즉 장수에 관한 이야기와 유해산소 이야기를
한번 들어보시겠습니다.
저자인 나흥식 교수는 1981년 고려대학교 의과대학을 졸업하고 1990년 모교에서
교수로 부임한 이래, 기초의학인 생리학 연구와 학생교육에 매진하고 있고, 고려대학교
우수 강의상인 ‘석탑강의상’을 무려 열여덟 차례 수상했으며, 중앙일보가 선정한
32명의 대학교수 ‘강의왕’ 중 한 명이라고 합니다.
대한생리학회 이사장, 한국 뇌신경과학회 회장, 한국뇌연구협회 회장 등을 역임했고
세계 3대 인명사전 ‘마르키즈 후즈 후’에 등재되는 등 연구에서도 뛰어난 업적을
남기고 있다고 합니다.
한번 보시겠습니다.
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★ 새들은 어떻게 오래 사는 것일까?
생명체의 수명은 보통 체구와 비례합니다. 코끼리의 수명은 60년, 사자 수명 15년,
쥐의 수명 2년과 같이 말이죠. 그런데 이것을 감안하면 비둘기와 말의 수명이 20년
정도로 비슷하다는 것은 충격적입니다. 참새는 쥐보다 체구가 작지만 쥐의 3배 가까이
오래 삽니다. 쥐와 비슷한 체구와 모습을 가진 박쥐도 포유류지만 날아다닌다는 이유
만으로도 쥐보다 10배 정도 오래 삽니다.
벌새의 심장박동수는 안정 상태에서도 1분에 500-600회로 엄청나지만 꽃의 꿀을 빨아
먹는 동안에는 예술비행으로 정지한 상태에서 심장박동수가 무려 1,200회까지 증가합니다.
분명 새가 포유류보다 오래 사는 것처럼 보입니다. 인간도 오래 사려면 날개를 달고
날아야 할 것 같습니다.
새들은 청양고추를 잘 먹습니다. 매운맛은 고추의 캡사이신이 TRPV1(켑사이신 수용체)
과 결합해 느껴지는데, 조류의 TRPV1은 켑사이신과 제대로 결합하지 못해서 고추의
매운맛을 느끼지 못합니다. 이는 포유류와 조류의 TRPV1 구조가 다르기 때문입니다.
이는 고추가 자기의 씨를 잘 퍼뜨리기 위해 자신의 파트너로 포유류 대신 멀리 날아갈
수 있는 조류를 선택했기 때문이라는 주장도 있습니다.
TRPV1의 주 기능은 열과 통각을 감지하는 것입니다. 매운맛이 통증의 한 형태라고
말하는 것이나, 매운 음식이 뜨거우면 더 맵게 느껴지는 것은 TRPV1이 열 자극,
켑사이신, 통각을 함께 수용하기 때문입니다.
TRPV1의 온도 문턱값은 섭씨 42도입니다. 이는 우리의 체온을 일정하게 유지하는 데도
중요한 역할을 하고 있고, 새들의 체온이 포유류보다 4도 이상 높은 섭씨 40-44도인데
이는 조류 TRPV1의 문턱값이 46-48도라는 것과 연관이 있습니다.
★ 체온 상승은 면역기능을 높인다.
체온이 오르면 면역 기능이 올라갑니다. 감기에 걸려 체온이 올라가면 감기 바이러스의
성장이나 생성은 억제되고 백혈구의 기능은 활성화되죠. 적군은 약해지고 아군은 강해지는
겁니다. 체온 상승이 환자에게는 불편감을 주지만, 병을 잘 물리칠 수 있게 환경을
만들어주는 셈이죠.
최근에는 암을 치료하기 위해 체온을 올리는 방법이 시도되고 있습니다. 고온으로 백혈구의
기능을 강화시켜 암세포를 치료하기 위함입니다.
그러나 체온이 높아지면 대사가 증진되어 산소를 많이 쓰게 되므로, 산소 찌꺼기인 유해산소
가 많아질 수밖에 없습니다. 유해산소는 그 생성량에 따라 노화의 속도가 결정되며, 우리가
흔히 성인병이라 일컫는 고혈압, 당뇨, 치매 등의 원인이 되기도 합니다.
포유류의 체온이 오랜 진화를 통해 37도 정도로 맞추어진 것은 그 나름의 의미가 있습니다.
★ 유해산소와 수명
장수 동물 순위를 보면, 거의 대부분 변온동물이 상위를 차지하고 있습니다. 1위는 수명이
무려 507년인 ‘대양백합조개’이고, 2위는 수명이 400년인 ‘그린랜드상어’입니다.
변온동물은 체온을 생성하지 않아서 산소도 덜 쓰고 유해산소도 덜 생성합니다.
포유류 중에 가장 오래 사는 것이 수명 211년인 ‘북극고래’라는 것을 보면, 생명체의
수명은 유해산소의 생성량과 깊은 관련이 있음을 알 수 있습니다.
그러면 도대체 새들이 장수하는 비결은 무엇일까요? 조류는 공중을 날아야 하고 체온도
높아 산소 소모량이 많음에도 같은 체구의 포유류보다 장수합니다. 답은 유해산소 생성량
에 있습니다. 조류의 유해산소 생성량은 포유류의 10%로 알려져 있습니다.
이는 조류의 미토콘드리아가 호흡에 참여하는 산소의 대부분을 유해산소가 아닌 물로
만드는 효율적인 에너지 대사를 하기 때문입니다.
아마도 공중을 나는 조류는 포유류와 달리 에너지 효율에 대한 강한 도태 압박을 받았을
것이고, 결국 효율적인 에너지 대사를 통해 수명이 길어지는 어부지리를 얻은 것을
보입니다. 조류는 또한 글루타치온 등 항산화작용을 하는 물질을 많이 갖고 있으며,
미토콘드리아막의 포화지방산이 적어 유해산소에 대한 피해를 최소화함으로써 수명에
긍정적인 효과를 얻었을 것입니다.
★ 어정쩡한 포유류
정리하자면 거북이와 같은 변온동물은 유해산소를 적게 만들어 장수하지만, 대사가
왕성한 조류는 유해산소 생성 시스템을 조절함으로써 수명을 늘렸습니다.
그런데 이도 저도 아닌 포유류는 셋 중 가장 진화된 듯해도 수명은 꼴찌입니다.
뭐 억울해도 어쩔 수 없습니다. 분명한 것은, 인간이 체구에 비해 황당하게 긴
수명인 100세를 부르짖고 있다는 것입니다. 이건 앞서 본 자연의 순리에서
분명한 반칙입니다.
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오늘은 수명에 대한 이야기를 고려대 의대 나흥식 교수님을 통해 함께 보았습
니다.
예전에 소개한 책에서도 이런 내용을 먼저 다룬 적이 있었지요. 그때 내용을 보면
"동물의 수명을 그 동물의 심장이 한 번 박동하는 데 걸리는 시간으로 나누면
어떨까? 포유류에 속하는 동물은 모두 일생동안 심장이 20억 번 박동한다는
계산이 나온다. 수명을 한 번 숨을 들이마시고 내쉬는 데 걸리는 시간으로
나누면, 일생 동안 5억 번의 숨을 들이마시고 내쉰다는 계산이 나온다.
이것도 포유류에 속하는 동물은 대부분 몸의 크기에 상관없이 같은 값을 나타낸다."
즉, 포유류는 대체로 일생동안 20억 번 박동을 하는데 몸의 크기가 작은 동물은
분당 박동수가 많고, 크기가 큰 동물은 분당 박동수가 적어서 수명의 차이가 남을
알 수 있었습니다.
하지만 오늘은 포유류가 아니라 조류, 즉 새는 같은 크기의 포유류보다 수명이
길게 나옴을 배웠습니다. 이는 조류가 유해산소를 적게 만드는 대사를 하고 있
어서 그렇다고 하고 포유류보다 월등하게 오래사는 변온동물들도 마찬가지로
유해산소를 적게 만든다고 합니다.
인간이 포함된 포유류가 조류나 변온동물 등에 비해서 월등히 수명이 짧은 것을
알 수가 있습니다.
요즘 TV광고나 홈쇼핑 등을 보면 항산화제, 유해산소 억제 기능을 하는 약이나
식품 광고가 많이 나옵니다. 이는 현대의 의학이나 영양학 등의 트렌드를 명확
하게 보여주지요.
다시 한번 정리를 해보자면, 산소는 우리 인간을 포함한 생명체에게 반드시 필요
하지만, 산소가 변해 활성산소가 되면 정상 세포를 공격하기도 하고 병원균을
공격하기도 합니다.
이처럼 활성산소, 유해산소는 양날의 칼이 되기도 합니다. 우리의 정상세포를
공격해서 노화나 병을 일으키기도 하지만, 우리 몸에 해로운 병원균을 공격하여
이로운 역할을 하기도 합니다.
하지만 어쨌든 우리의 수명을 늘리고 건강한 생활을 영위하기 위해서는 유해산소
관리가 절대적으로 필요함은 자명합니다.
우리에게 널리 알려진 항산화제는 비타민C, 글루타치온, 카로틴, 요산, 비타민E
등이 있고, 과일이나 녹차 등에 들어 있다고 합니다.
오늘도 감사합니다.
