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2023년 10월 2주차

BOOK SUMMARY

인문

과학잡학사전 통조림 : 인체편

저자 키즈나출판 편집부 (엮은이), 서수지 (옮긴이), 하라다 도모유키, 이경훈 (감수)
출판 사람과나무사이
출간 2023.08

재미있게 읽다 보면 당신도 ‘인체 박사’, ‘아마추어 과학자’가 된다!

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과학잡학사전 통조림: 인체편

질병 _ 감염병
인플루엔자는 어떤 질병일까?
감기와 증상이 비슷하지만 훨씬 심각

인플루엔자(계절성 독감) 바이러스에 감염되면 몸속에서 바이러스가 증식해 열이 나거나 목이 아프다. 갑자기 고열이 나거나 몸이 나른해지는 점이 감기와 다르다. 증상이 심하면 목숨을 잃을 수도 있다. 검사와 치료에 효과적인 시기는 발열 후 12~48시간이다.

기침과 침에 의해 감염

감염된 사람의 재채기, 기침, 침에는 인플루엔자 바이러스가 들어 있다. 이 바이러스가 다른 사람의 입이나 코로 들어가면 감염을 일으킨다. 인플루엔자가 유행하기 쉬운 겨울철에는 특히 주의해야 한다. 마스크 착용과 손 씻기만으로도 예방 효과가 크다.

사람에게 감염되는 인플루엔자는 A형과 B형

인플루엔자는 동물에게도 감염된다. 그러나 사람에게 감염되는 바이러스는 A형과 B형뿐이다. 매년 권고하는 백신 접종은 그해 유행을 예측해서 제조된 주사제를 사용한다.

에이즈는 어떤 질병일까?
면역력이 파괴되어 여러 가지 질병에 감염

에이즈(AIDS)는 후천성 면역 결핍증을 말한다. 우리 몸에는 병원체로부터 몸을 지키는 면역(22일 차)이라는 기전이 있는데, 인간 면역 결핍(HIV) 바이러스에 감염되면 그 면역 기능이 망가진다. 따라서 일반적으로 걸리지 않는 감염병에 걸리기 쉽다. HIV는 면역 결핍 바이러스에 감염된 침팬지 고기를 사람이 먹으며 퍼졌다는 설이 유력하다.

바이러스에 감염된 지 10년 후에 발병

HIV 바이러스의 감염원은 체액, 혈액, 모유다. 주로 성행위와 수혈, 모자 감염으로 감염된다. 감염 직후에는 바이러스의 양이 급속히 증가해 열이 나거나 몸에 통증이 있다가 1~2개월 후 잠잠해진다. 하지만 바이러스는 몸속에 남아 있다가 10년 이후 면역력이 저하되어 에이즈를 발병시킨다.

에이즈는 불치병이 아니다

과거에는 불치병이라는 인식이 강했으나, 현재는 HIV 바이러스의 양을 줄이고 면역 기능을 조절할 수 있다. 조기에 발견하면 일상생활도 가능하다.

세균과 바이러스의 차이는 뭘까?
바이러스는 생물의 세포를 빌려서 증식한다

세균과 바이러스 모두 감염병의 원인이 되는 미생물이다. 세포인가 아닌가로 구분한다. 세균은 세포 분열로 스스로 증식하는 반면, 바이러스는 다른 생물의 세포를 감염시켜 기생한다.

바이러스는 세균보다 훨씬 작다

세균과 바이러스 둘 다 맨눈으로는 볼 수 없다. 세균의 크기는 1밀리미터의 1/1,000인 ‘마이크로미터(㎛)’ 단위를 사용하며, 광학현미경으로만 볼 수 있다. 바이러스는 더 작아서 마이크로미터의 1/1,000인 나노미터(㎚) 단위를 사용하며 광학현미경보다 더 정밀한 전자현미경을 사용해야 식별할 수 있다.

세균과 바이러스는 좋아하는 환경도 다르다

세균은 높은 온도와 높은 습도를 좋아한다. 그래서 장마철에는 세균이 음식물 속에 증식해 식중독을 일으키기 쉽다. 반대로 바이러스는 고온다습에 약하다. 감기와 계절성 독감인 인플루엔자는 기온이 낮고 건조한 겨울철에 유행하기 쉽다.

장기 _ 심장
심장은 무슨 일을 할까?
생명의 펌프는 우리 주먹 크기

운동하다 보면 심장 소리가 유독 크게 느껴질 때가 있다. 심장은 엄청 큰 장기처럼 느껴지지만, 실제 크기는 주먹만 하다. 한 번에 내보내는 혈액량은 성인 기준 60~130밀리리터다. 심장은 특수한 근육 덩어리라서 우리가 자는 동안에도 쉬지 않고 계속 움직인다.

네 개의 방과 밸브로 역류 방지

심장에는 동맥과 정맥(78일 차)이 연결되어 있다. 따라서 자칫하면 안에서 혈액이 역류하지 않을까 걱정될 수도 있지만, 심장은 네 개의 방으로 나뉘어 순서대로 수축하며 혈액을 내보낸다. 두 개의 출구에는 밸브가 있어 혈액의 역류를 방지한다.

리듬이 생명! 규칙적으로 수축한다

심장의 벽을 이루는 두꺼운 근육(심근)이 규칙적인 ‘수축’과 ‘이완’을 반복한다(박동). 심근은 스스로 팽창할 수 없어 혈액이 돌아온 압력으로 팽창한다. 운동할 때는 심장 박동수가 증가해 내보내는 혈액량이 늘어난다. 사실, 인간의 심장은 ‘하트’보다 ‘달걀’ 모양에 가깝다.

심장마비가 뭘까?
돌연사일 때도 심장마비라는 말 사용

갑자기 심장이 멈추며 사망하면 ‘심장마비’라고 하는데, 심장마비는 의학용어가 아니라서 사망을 선고하는 의사는 사용하지 않는다. 건강해 보이던 사람이 느닷없이 쓰러질 경우 자동 제세동기(AED)를 사용하면 목숨을 구할 수 있다!

어느 날 갑자기 심장이 경련한다면

마라톤이나 등산 도중에 갑자기 의식을 잃고 사망하는 사람이 있다. 누구에게나 일어날 수 있으며, 나이와도 무관하다. 이때 심장은 불규칙하게 떨려 혈액을 내보내지 못한다. 심장 경련은 절체절명의 위기라고 할 수 있다. 참고로, 심장의 미세한 경련을 심실세동, 지나치게 빠른 리듬을 심실빈맥이라고 부른다.

전기 충격으로 박동을 바로잡을 수 있다

심장이 경련을 일으키면 심장이 올바른 리듬을 잡을 수 없다. 이때 몸 외부에서 전기 충격을 가하면 리듬을 바로잡을 수 있다. 심장이 몇 분만 혈액을 공급하지 못해도 뇌에 심한 장애가 생길 수 있고, 일정 시간 초과하면 생명을 잃을 수도 있다.

부정맥이 뭘까?
심장은 전기 반응에 의해 일정한 리듬으로 움직인다

심장 오른쪽 위에 있는 동방결절에서 발생한 전기에 반응해 심근이 수축하며 혈액을 내보낸다. 동방결절이 규칙적으로 전기를 발생시키지 못하면 심장의 리듬이 흐트러져 불규칙하게 뛰는데, 이런 증상을 ‘부정맥’이라고 한다.

너무 빨라도 너무 늦어도 좋지 않다

심장 리듬이 일정하지 않은 경우를 부정맥이라고 한다. 맥박이 너무 빠르면 ‘빈맥’, 너무 느리면 ‘서맥’이라고 하며, 빈맥과 서맥 모두 부정맥에 포함된다. 운동과 긴장, 흥분, 발열로 일시적이지만 부정맥 상태가 될 수도 있다. 맥박이 너무 느려 실신한다든지 어지럼증이나 호흡 곤란 등의 증상이 나타날 경우에는 인공 심장 박동기를 이용해 심장 박동을 정상적으로 유지해야 한다.

손가락 끝으로 맥박을 잴 수 있다

맥박을 통해 혈관의 움직임을 느낄 수 있다. 손목이나 목덜미 등을 손가락으로 살포시 눌렀을 때 손가락 끝에서 전해지는 씰룩쌜룩 움직이는 느낌이 맥박이다.

대사 작용 _ 면역
면역이 뭘까?
인간은 면역 작용 덕분에 살아남았다

면역력이란 ‘외부에서 들어온 병원균에 저항하는 힘’을 말한다. 그리고 바이러스와 세균으로부터 우리 몸을 지키고, 병에 걸리지 않게 해주는 작용을 ‘면역’이라고 한다. 면역 작용 덕분에 인간은 멸종하지 않고 지금까지 살아남을 수 있었다.

백혈구가 병원체를 공격한다

피부와 점막은 병원체가 들어오지 못하도록 방어벽 역할을 한다. 그런데도 병원체가 그 방어벽을 넘어오면 백혈구가 공격한다(115일 차). 백혈구에는 호중구(262일 차)와 단핵구(365일 차) 등 다양한 종류가 있는데, 우리 몸 곳곳에 포진해 있다가 병원체가 나타나면 힘을 합쳐 공격한다.

면역에는 두 종류가 있다

면역에는 모체로부터 선천적으로 받은 ‘자연면역’과 그 병원체와 싸우거나 예방접종을 통해 후천적으로 생긴 ‘후천면역’이 있다. 자연면역 때문에 신생아는 생후 6개월까지 천연두나 홍역에 잘 걸리지 않는다. 영국의 의사 에드워드 제너가 우두 접종법을 발견해 최초로 면역을 의료에 적용했다.

항원과 항체는 뭘까?
항원은 몸속에서 항체 형성 촉발

항원은 우리 몸속에 침입해 항체를 형성하게 하는 단백성 물질로, 세균과 바이러스 등 병원체를 아울러 일컫는다. 가령 암세포에만 있는 특별한 단백질을 ‘암 항원’이라고 한다.

항체가 침입자를 해치우지는 않는다

항체는 항원에 대처하기 위해 생체 내에 만들어진 물질로, B세포(264일 차)가 만드는 면역 글로불린이라는 단백질이다. 항원이 몸에 들어오면 그 항원과 결합한 항체가 만들어진다. 항체는 스스로 항원을 물리치는 힘은 없지만, 대식세포(266일 차)와 호중구(262일 차) 등 이물질을 먹어 치우는 세포를 활성화한다. 항체는 기본적으로 한 종류의 항원과만 결합할 수 있다.

같은 침입자에 즉각 대응할 수 있다

B세포와 T세포 일부(261일 차)는 기억 세포가 되어 몸에 남는다. 그 기억이 같은 항원이 침입했을 때 도움을 준다.

림프가 뭘까?
림프액은 원래 혈액의 일부였다

혈액 일부가 혈관 벽 사이에 있는 작은 틈을 통해 빠져나가면 세포와 세포 사이에 있는 세포액이라는 물질이 된다. 이 세포액이 림프관 쪽으로 들어가면 ‘림프액’이라고 부른다. 림프는 라틴어로 ‘맑은 물(lymph)’이라는 뜻이다.

림프절은 불필요한 물질을 정화한다

림프관은 혈관처럼 온몸에 뻗어 있다. 림프관이 모이는 중계 지점을 림프절(lymph node)이라고 한다. 림프절은 우리 몸에 대략 400~700군데 있다. 림프절에서는 림프액의 세포와 바이러스, 묵은 세포, 혈액에서 손상된 성분 등 불필요한 물질을 여과한다.

림프액은 일방통행으로 흐른다

림프액은 호흡과 운동을 통한 근육의 움직임에 의해서만 흐르는데, 혈액과 달리 일방통행으로만 흐른다. 림프관에 들어 있는 면역세포는 외부에서 들어오는 적이 없는지 온몸을 순찰하다가 발견 즉시 처리한다.

질병 _ 암
암은 어떤 질병일까?
손상을 입은 세포가 멋대로 증식

생체 조직 안에서 세포가 손상을 입고 증식한 상태를 ‘종양’이라고 하며, 악성 종양을 일으키는 병을 ‘암’이라고 한다. 대개 우리 세포는 일정한 수를 유지하는데, 암세포는 멋대로 증식하며 주위로 퍼져 나가 멀리 떨어진 부위에도 새로운 덩어리를 만든다.

암은 죽지 않는 세포

보통 세포는 분열을 반복하다가 낡으면 사멸한다. 그런데 세포의 유전자가 손상을 입어 세포 분열은 하는데 죽지 않으면 암세포가 된다. 암세포는 주위 세포를 파괴하며 세력을 확장해 생체를 죽음에 이르게 한다.

암을 억제하는 힘이 작동하지 않으면……

우리는 ‘암세포를 만드는 유전자’와 ‘암세포를 억제하는 유전자’를 가지고 태어난다. 그런데 나이를 먹거나, 발암성 물질이 쌓이거나, 바이러스 혹은 스트레스 등 갖가지 원인으로 ‘암세포를 억제하는 유전자’가 제대로 작동하지 않으면 암에 걸린다.

암을 조기에 발견하려면 어떻게 해야 할까?
암은 대체로 자각하기 어렵다

암은 서서히 진행되어 스스로 알아차리기 어렵다. 따라서 안타깝게도 증상이 나타났을 때는 이미 손 쓸 수 없는 단계인 경우가 많다. 암은 진행 단계에 따라 1~4기로 나누는데, 1기와 4기는 3년 후 생존율이 두 배가량 차이 난다. 조기에 발견하려면 정기적인 암 검진이 가장 효과적이다.

질병 _ 백신
백신이 뭘까?
본래 우리 몸이 지닌 면역 반응을 이용해 질병 예방

병원체가 침입하면 우리 몸은 그 병원체를 기억해 면역(22일 차)을 형성한다. 그리고 다시 그 병원체가 들어오면 신속하게 물리친다. 이런 면역 반응을 이용해 질병을 예방하거나 병원체로 만든 약이 백신이다. 백신이라는 말은 소를 뜻하는 라틴어 바카(vacca)에서 유래했다(152일 차).

예방접종으로 백신 주입

예방접종 경험을 떠올려보자. 백신으로 예방접종을 하면 그 병원체에 대해 우리 몸에서 면역이 형성된다. 100퍼센트 효과가 있지는 않지만, 그 병에 잘 걸리지 않거나 걸리더라도 가벼운 증상만 보이고 넘어갈 수 있다. 하지만 오늘날에도 아직 백신이 없어 예방접종으로 막을 수 없는 감염병이 많다.

부작용도 있지만 효과가 크다

백신을 접종하면 부작용이 생길 수도 있다. 하지만 일반적인 부작용보다 감염병에 걸렸을 때의 위험이 더 크고 예방 효과가 더 좋아, 국가적 차원에서 백신 접종을 권장한다.

mRNA 백신이 뭘까?
유전 정보를 활용하는 완전히 새로운 백신

생백신과 불활화 백신 등 기존 백신은 병원체의 단백질을 접종하는 방식이었다. 그런데 mRNA(메신저 RNA) 백신(158일 차)은 단백질의 유전 정보만 접종하는 새로운 유형의 백신이다.

유전 정보는 바이러스의 설계도

mRNA란 바이러스를 구성하는 설계도와 같다. 그래서 mRNA 백신을 접종하면 우리 몸이 바이러스의 단백질을 만들어 그 단백질에 대해 면역을 형성한다. 이 설계도는 질병을 일으키거나 우리 유전자에 섞여 들어가지 않는다.

기존 백신보다 빠르게 제조

기존 백신은 세균과 바이러스를 연구소에서 증식하는 과정이 필요해 제조 시간이 길었다. 그런데 mRNA 백신은 화학 합성으로 이 과정을 생략할 수 있어 단시간에 만들 수 있다. 화이자에서 만든 코로나19 백신이 mRNA 백신에 해당한다.

질병 _ 마음의 병
우울증이란 어떤 질병일까?

정신적 에너지가 저하된 상태

기분이 가라앉는다, 여태까지 재미나 기쁨을 느끼던 일에서 재미나 기쁨을 느끼지 못한다, 매사에 의욕과 관심이 없다, 피로가 풀리지 않는다, 좀처럼 행동으로 옮길 수 없다……. 이러한 상태가 계속되면 우울증을 의심할 수 있다.

정신뿐 아니라 신체에도 영향

우울증에 걸리면 집중력과 주의력이 저하된다. 또 부정적인 감정이 들며 자신이 살 가치가 없다거나 세상에서 사라져버리고 싶다는 등의 생각을 자주 한다. 그 밖에 불면증, 입맛 없음, 피로, 어지럼증 등의 신체 증상이 나타나 입원이 필요한 경우도 있다.

약물과 인지행동요법으로 치료 가능

우울증의 원인은 분명하게 해명되지 않았지만, 스트레스가 원인인 사례가 많다. 따라서 빨리 몸과 마음을 쉬는 게 최선이다. 약물과 인지행동요법으로 치료할 수 있다. 가족과 주위 사람들이 힘내라며 자꾸 말로 격려하면 오히려 부담을 느낄 수 있으므로 관심을 기울이되 배려하고 조심하는 것이 좋다.

공황 장애가 뭘까?
공황 발작이 반복적으로 발생

‘공황 장애’란 공황 발작이 몇 차례 급작스럽게 일어나는 사람에게 진단한다. 공황 발작은 짧은 시간 내에 일어나는 강력하고 급작스러운 발작으로, 스스로 통제할 수 없다. 따라서 다시 발작이 일어날지 몰라 불안해하는 사람이 많다.

공황 장애 진단 방법

공황 장애는 크게 ‘광장 공포증을 동반하는 공황 장애’와 ‘동반하지 않는 공황 장애’로 나뉜다. 광장 공포증은 특정 장소나 상황에서 불안을 느끼는 증상을 말한다. 비행기나 열차, 터널처럼 좁은 공간에 갇혔다는 공포가 공황 발작을 일으킬 수도 있다.

아직은 원인불명

공황 장애의 원인은 아직 밝혀지지 않았다. 다만, ‘교감신경(164일 차)이 비정상적으로 흥분하기 때문’이라는 메커니즘은 규명되었다. 자율신경은 한번 흐트러지면 회복하는 데 시간이 걸린다. 공황 장애에 잘 걸리는 성격은 없다. 누구나 공황 장애에 걸릴 수 있다.

HSP가 뭘까?
병이나 장애가 아닌 선천적 기질

HSP는 1995년 미국의 심리학자 일레인 아론(Elaine N. Aron)이 도입한 개념이다. 선천적으로 남들보다 훨씬 예민한 사람(highly sensitive person)을 가리킨다. HSP는 치료해야 하는 병이 아니라서 기본적으로 바꿀 수 없다. 자신의 기질을 알고 그에 맞는 삶의 방식을 선택해야 한다.

‘휴식’과 ‘환경에 선 긋기’로 마음 치유

HSP인 사람은 주위 온갖 일에 신경이 쓰여 쉽게 지치고 항상 피곤하다. 가끔은 모든 것을 내려놓는 휴식이 필요하다. 또 남의 일과 내 일의 경계선을 긋고 의식적으로 주위 환경에 신경을 끄는 방법도 효과적이다.

HSP의 세 가지 유형

HSP에는 세 가지 유형이 있다. HSP(평온한 상태 선호), HSP/HSS(민감하지만 호기심이 왕성), HSS(쉽게 질리고 스릴 추구)다. HSP라고 해서 예민한 사람만 있는 것은 아니다.

조현병이 뭘까?
망상과 환청, 사고장애 등 정신적 증상

조현병을 예전에는 ‘정신분열증’이라고 불렀다. 조현병은 누군가에게 감시당하고 있다는 등의 망상과 아무도 없는데 목소리가 들리는 등의 환청이 나타나는 ‘양성 증상’이 특징이다. 그 밖에도 의욕이나 집중력이 없어지는 ‘음성 증상’, 생각이나 공부를 할 수 없는 ‘인지기능 장애’가 나타날 수 있다.

20세 전후에서 가장 많이 발병

조현병은 남성 환자가 많고, 젊을수록 발병하기 쉽다. 전체 환자 중 90퍼센트는 대체로 증상이 개선된다.

조현병의 원인과 치료법

조현병의 원인은 아직 확실히 밝혀지지 않았다. 유전된다는 주장도 있고, 환경이 원인이라는 주장도 있다. 일반적으로 뇌에 이상이 생겨서 발생하는 질환으로 알려져 있다. 얌전한 사람과 사교적인 사람을 가리지 않고 발병한다. 주로 항정신성 약물을 복용하거나 입원해서 요양하는 방법으로 치료한다.

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본 정보는 도서의 일부 내용으로만 구성되어 있으며, 보다 많은 정보와 지식은 반드시 책을 참조하셔야 합니다.