활성산소
1. 활성산소란?
지구에 산소가 태어난 것은 25억년 전 이라고 하지만 공기 중에 산소가 있다는 것이 알려진 것은 200년 정도밖에 되지 않는다. 말할 것도 없이 오늘날의 우리 인간은 산소가 없으면 살아갈 수가 없다. 그러나 이 중요한 산소가 동시에 독을 발생시키고 모든 병의 근원이 되고 있다는 것은 최근에 와서 알려진 것이다.
사과 껍데기를 베껴두면 어느 사이 표면이 다갈색이 되어 있다든가, 버터․마요네즈가 기름 빛으로 변색되어 있는 것 등을 독자들도 흔히 경험한 일이 있을 것이다. 이는 모두 산소의 작용 때문이다. 만약 대기 중에 산소를 고농도로 올려버리면 강력한 산소독이 발생하여 그것을 들이쉼으로 해서 기침과 가래가 나온다던가, 심한 경우에는 뇌에 장애가 일어날 수도 있다는 것이다.
산소는 인간에게 있어서 없어서는 안 되는 것이지만 우리 신체가 음식물에서 섭취한 영양분을 호흡으로 얻은 산소로 에너지로 바꿀 때 산소는 물로 변한다. 그 과정에서 활성산소로 불리우는 매우 공격성이 있는 산소의 분자가 생긴다.
이 활성산소는 침입해 오는 균, 이물(異物) 등을 녹이기 위해서는 필요하지만 과잉 발생하면 세포바깥으로 유출하여 암세포를 만들고, 성인병인 동맥경화, 뇌졸중, 심근경색, 당뇨병, 백내장, 각종 피부염, 간염, 간질 등의 요인이 되는 것이 확실하며, 모든 질병은 활성산소가 원인이었다고 해도 과언이 아니라는 것이다.
모든 물질은 분자로, 분자는 원자로 성립, 그 원자의 원자핵 주위를 전자가 2개씩 페어를 만들어 그 주위를 돌고 있는데, 이 전자가 한 개가되면 페어가 되는 전자를 바깥에서 앗아가려고 하는 불안정한 분자가 된다. 이처럼 불안정한 상태에 있는 물질을 프리래디칼이라고 한다. 프리레디칼은 수퍼옥시드, 과산화수소, 하이드록시래디칼, 일중항산소로 대표되는 것으로서 이것들은 넓은 의미에서 활성산소라 할 수 있다.
활성산소는 공격성이 강해서 다른 전자를 빼앗고, 그렇게 되면 빼앗긴 쪽이 이번에는 활성산소가 되어 다른 것에서부터 전자를 빼앗는다. 하나의 활성산소가 다른 것의 전자를 빼앗으면 이와 같은 반응을 연쇄적으로 일으키기 때문에 무서운 것이다.
가령 포화지방산이 활성산소의 습격을 받으면 과산화지질이라는 지질래디칼로 바뀌고 지질래디칼은 또 이웃의 포화지방산에서 전자를 빼앗아 과산화지질로 바뀌어지듯이 잇달아 유해한 물질이 되는 것이다.
2. 활성산소의 발생 원인
우리가 소비하는 산소의 약 2%가 활성산소가 되어 여러 가지 장애를 일으킨다. 이 활성산소에는 과산화수소, 수퍼옥시드, 하이드록시래디칼 등이 있다. 그 중에서도 우리가 잘 아는 옥실은 과산화수소를 물에 녹인 것인데 과산화수소에는 살균력이 있기 때문에 상처 소독시에 사용되는 것이다.
또한 백혈구는 침입해 온 세균이나 바이러스를 죽이는 세포인데 이때는 활성산소가 백혈구를 도와 세균과 싸우는 것이며, 만약 활성산소가 없었으면 우리는 세균에 감염되어 병에 걸리고 만다.
이처럼 활성산소는 나쁜 영향을 줄뿐만 아니라 그것이 필요한 만큼만 체내에서 만들어진다면 좋은데, 대량으로 만들어지면 쿠데타를 일으키는 군대처럼 되어 적을 공격하는 것만이 아니고 자기자신의 신체조직도 공격하므로 문제가 되는 것이다. 그런 의미에서 활성산소는 지킬박사와 하이드처럼 양면성을 지닌 물질이다.
그럼 어떤 조건하에서 활성산소가 과잉으로 발생하는 것일까?
첫째가 화학물질이 체내에 들어왔을 때이다. 농약, 첨가제, 의약품(살균제, 수면제, 해열제, 항암제), 배기가스 등 우리들 주변에는 화학물질이 매우 많이 있다. 항암제의 경우도 강력한 활성산소를 내게 하여 암세포를 공격하는 것이 목적이기 때문에 부작용이 있는 것은 당연한 일이다. 반대로 부작용이 없는 효소와 미네랄(칼슘, 레시틴) 비타민은 효과가 서서히 나타날 수밖에 없다.
둘째는 프로판가스에 의해 엷어진 오존층을 통과한 자외선도 발생원인의 하나로 꼽힌다. 프로판가스에 의한 오존층의 파괴는 지상에 과잉의 자외선을 보내는 것이기 때문에 세포내에 활성산소인 일중항(一重項)산소를 발생시켜 피부암의 원인이 되므로 역시 위험하다. 또한 방사선의 과잉조사는 세포내의 DNA(유전자)에서 활성산소를 발생시켜 DNA를 손상, 발암촉진작용을 한다.
셋째로서는 식품 첨가물로 된 가공식품이다. 이 가공식품은 식품자체에 발암물질이 함유되어 있다거나 식품을 살균, 표백 등을 하기 위해 과산화수소 등이 첨가되어 있다. 또한 농약이 잔류되어 있는 과일, 야채 등도 활성산소의 발생원(發生源)이다.
기름에 튀긴 고기나 가공식에 함유된 첨가제를 먹게 되면, 지금까지는 식품속에 함유된 산화제나 독성물질이 간장과 신장에 부담을 주고 혈액의 산성화를 만들므로 금기시켜 왔는데, 최근에 와서야 이러한 산화물질이 활성산소와 결합하여 과산화지질을 만들고 모든 병의 근원이 되고 있다는 것이 밝혀진 것이다. 이름만 유익하고 생동적일것만 같은 활성이지만 만병의 방아쇠 역할을 하므로 그냥 둘 수 없는 문제이다. 최근 경각심을 일으키고 있는 환경호르몬도 당연히 활성산소의 발생요인이다.
3. 활성산소가 발생하는 좋은 조건들
2, 30년 전만 해도 ‘활성산소’란 말은 잘 들어보지 못한 것이었다. 산소란 것은 중요한 것이며 나쁜 작용을 하기는커녕 산소야말로 소중한 것이라고만 알아왔던 것이 사실이다.
가령 병원을 찾는 미숙아의 경우 호흡의 관리가 매우 중요하다. 즉 산소를 충분히 불어넣어 줌으로써 위기를 넘길 수 있는 것이다. 저산소의 상태는 죽음을 의미하므로 설사 생명을 건졌다 하더라도 중증의 뇌장애가 우려되므로 무엇보다도 충분한 산소공급이 소아과 의사의 ABC가 되어있다.
그러나 미숙아 망막증이라는 것이 세상을 떠들썩하게 했다. 이는 목숨을 건지기 위해 고농도의 산소를 공급하지 않으면 안되게 되어, 그 결과 눈의 장애를 가져오게 된 것이다. 또한 미숙아의 폐장속에 기계로 산소를 계속 보내게 되면 폐가 심하게 상처를 입게 되는 법이다. 이처럼 충분한 산소는 미숙아에게 있어서 필요 불가결한 것임에도 불구하고 독이 된다는 사실을 차츰 알 수 있게 된 것이다. 의료현장에서도 소중한 산소이므로 처음에는 이 학설을 잘 믿으려 하지 않았던 것이다. 산소가 아무런 독성이 없고 우리 인체에 필요 불가결하다는 것은 잘 알려져 있다. 다만 그 중 일부가 고약한 존재인 것이다.
보통 활성산소는 프리래디칼과 동의어로 취급되는데 이 래디칼이라는 의미는 ‘과격한’ 이라는 뜻이다. 그럴 수밖에 없는 것이 본래 지니고 있어야 할 전자를 함부로 빼앗는 것이므로 파트너를 빼앗긴 물질은 산화(녹슬어버린다는 것)되지 않을 수 없는 것이다.
활성산소는 오존층의 파괴에 의하여 유해 자외선, 대기오염, 의약품, 농약, 방사능, 식품 첨가제, 스트레스 등에 의해 증가한다. 이런 것이 많은 현대사회는 말할 것도 없이 이 활성산소가 증가하는데 안성맞춤인 환경 그 자체를 지니고 있다. 활성산소를 발생시키는 공해물질은 어떤 것이 있는가 살펴보기로 하자.
① 자외선
겨울이 지나면 이불이나 옷가지를 햇볕에 쬐는데, 햇빛의 자외선이 소독을 해주기 때문이다.
지상의 물체에 쪼여지는 자외선은 활성산소 가운데 가장 강한 "싱글레트 옥시젠" 을 발생시킨다. 바로 이것이 습기 찬 이불이나 의류의 세균 또는 곰팡이를 죽여 소독한다.
따라서 가령 지구의 몇십~몇백 킬로미터 위에 두터운 구름이 2,3개월 동안 뒤덮여 있게 된다면 지구는 세균과 곰팡이 천지가 되어 버린다. 지구상 살균은 자외선에 의해서 발생되는 활성산소로 유지되고 있다.
생물을 보호하는 오존층
몇 십억 년 전, 지구가 용암 덩어리였던 시대에는 태양광선이 아무것도 거치는 것 없이 그대로 내리쬐고 이었다. 이 태양광선에는 모든 광선이 포함되어 있다. 우리가 일상적으로 보고 있는 광선은 프리즘에 반사되면 빨간색, 주황색, 노란색, 초록색, 파란색, 남색, 보라색 등 일곱 가지 색깔의 빛이 나타나는데, 물론 이 광선도 태양 광선의 일부이다.
광선은 긴 파장부터 빨간색, 주황색, 노란색, 초록색, 파란색, 남색, 보라색의 순서이다. 가장 긴 파장의 빨간색보다 더욱 긴 파장의 광선이 근적외선이고 다음이 원적외선이며, 가장 짧은 파장인 보라색보다 더 짧은 파장을 가진 광선이 곧 자외선이며 그 다음이 방사선이다. 광선의 파장이 짧을수록 동식물의 몸 속 깊숙이 도달하여 활성산소를 발생시켜 동식물 모두를 살상하므로, 그것은 곧 살인 광선이다. 자외선은 이미 언급한 바와 같이 활성산소 중 가장 강력한 싱글레트 옥시젠을 발생시켜 우선 곰팡이라든가 세균류를 죽인다. 내리쬐는 자외선의 양이 엄청나게 증가하면 동식물은 몰살된다.
그런데 신의 섭리라고나 할까 지구의 용암이 굳어져 동식물과 인간이 서식할 수 있게 되자, 지상 몇백 킬로미터의 대기 속에 좁고 긴 띠 모양의 전리층(電離層)이 형성되었다. 이 전리층이 태양광선 속의 살인 광선인 방사선을 거의 모두 태양 쪽으로 되돌려 보낸다. 그 밑에 역시 엷은 띠 모양의 오존층이 있는데 이것이 지구상의 생물을 보호하는 역할을 수행하고, 지구상의 곰팡이나 세균을 살균하는데 필요한 자외선 이외의 모든 광선은 오존층에서 태양 쪽으로 반사시킨다. 만약 자외선이 그대로 지구에 내려 쪼인다면 방사선과 마찬가지로 살인 광선이 된다. 자외선을 적절히 조절해서 우리의 건강에 도움을 주고 있는 것이 바로 오존층이다.
그런데 최근 20~30년 간, 에어컨 쿨라에 사용되는 프레온가스의 지나친 소비와 일반 연료에서 발생하는 탄산가스( CO2 )가 계속 늘고 있습니다. 프레온가스와 탄산가스의 격증은 오존층을 손상시켜 살균에 필요한 자외선보다 훨씬 대량의 자외선이 지구에 내리쬐게 되었다. 그 결과, 자외선에 의해 생기는 병(기미, 주근깨, 피부암 등) 이 최근에 와서 부쩍 증가하게 되었다.
기미와 주근깨는 자외선 때문이다.
자외선은 살균상 필요하지만. 그것은 활성산소의 작용에 따르는 것이므로 역시 지나치게 쬐면 '기미와 주근깨' 의 원인이 된다. '기미와 주근깨' 의 색소를 형성하는 멜라닌(동물의 피부, 모발에 있는 흑색 또는 흑갈색 색소)는 몸 어느 곳에나 존재하는 필수 아미노산의 하나인 티로신( thyrox)이 산화(散花)되어 DOPA가 키논으로, 키논이 인돌로 반응하여 인돌이 겹쳐(중합)지면서 기미와 주근깨의 멜라닌 색소가 된다.
이 반응은 모두 산화 반응이며 산화 작용이 강해 활성산소가 생기게 되면 티로신은 급격하고도 아주 쉽게 인돌의 중합에 반응해간다. 그러므로 햇빛을 직접 받는 피부에 기미나 주근깨가 나타나게 된다.
백내장 역시 활성산소 때문이다.
자외선에 의해서 과잉 생성된 활성산소가 원인이 되어 생기는 병으로는 기미, 주근깨 다음으로 백내장이 있다.
백내장에 관해 설명하기에 앞서, 이미 간단히 설명했듯이, 과산화지질과 활성산소의 관계에 대한 이해가 필요하다.
백내장이 생기는 메커니즘 역시 과산화지질이 원인인데, 본디 안구(眼球)는 과산화지질의 원료가 되는 기름기 중의 포화지방산이 많은 곳이다.
안구에 태양이 비추어지면 자외선이 활성산소를 발생시켜 안구 내의 포화지방산과 반응하면서, 이미 설명한 바와 같은 과정을 거쳐 과산화지질이 생긴다.
안구 내의 과산화지질은 무엇인가에 붙는 성질이 있으므로 렌즈 안쪽에 붙는다. 과산화지질은 부옇게 흐린 기름기이므로 눈의 렌즈가 흐려져 물건을 보기 어려워진다. 이것이 바로 백내장의 원인이다.
눈의 렌즈 양쪽은 작은 근육으로 안구에 고정되어 있지만, 이 근육을 메스로 도려내 렌즈 안쪽을 꺼낸 다음에 거기에 붙어 있는 과산화지질의 막을 긁어내는 일이 백내장 수술이다.
백내장 치료법의 비결
백내장을 어떻게 예방하고 치료하느냐의 문제인데, 우선 직사광선을 피해 양산을 쓰거나 자외선을 피할 수 있는 안경을 쓰고. 그리고 실제로 효과가 있는 양질의 항산화제를 섭취해야 한다.
이를테면, 초산칼슘이나 비타민 ,미네랄과 같은 항산화제 (SOD 작용 식품)을 대량으로 섭취하는 것이 가장 효과적이다. 그러면 자외선 때문에 생긴 활성산소가 부작용 없이 제거되면서 백내장의 진행이 정지된다. 이 한 가지 방법으로 70~80퍼센트의 환자가 백내장의 진행을 방지할 수 있을 것이다.
자외선은 피부암을 발생시킨다.
기미나 주근깨 이외에도 지나치게 햇빛을 쬐면 피부암에 걸리게 된다. 자외선에서 발생하는 활성산소는 살균에 절대 필요하지만, 그 이상의 것은 방사선과 같은 살인광선 역할을 하며, 약간 심하게 쬐면 기미나 주근깨- 백내장-피부암-죽음의 순으로 장해를 가져온다.
피부암이 가장 많은 직업은 햇빛을 가장 많이 쬐는 농민이다, 피부암이 제일 빈번하게 발생하는 부위는 첫째로 이마이고, 그 다음이 고개를 숙여 논밭을 가꾸기 때문에 햇빛에 노출되어 있는 목덜미 쪽이다. 연령적으로는 나이 든 농민이다. 나이가 들면 SOD의 기능이 떨어져 자외선에 의해 발생하는 활성산소를 제거할 능력이 크게 떨어지기 때문이다.
세계에서 피부암의 인구 비율이 가장 높은 곳은 호주의 동북부인데, 그곳은 열대 지역으로 자외선이 강한 곳이다. 게다가 호주의 백인은 앵글로-색슨계(영국계)여서 본디 태양광선이 약한 북유럽에서 오래 살아온 탓으로, 조상 대대로 햇빛에서 피부를 보호하는 방벽(放辟)이 거의 없다. 이러한 체질의 사람들이 열대의 강력한 자외선을 받게 되니 대량의 자외선이 피부 내부에 도달, 자외선에 의한 피부암(악성 피부흑색종)이 다량으로 발생하게 된다.
이처럼 자외선의 활성산소는 인간이나 동식물에 있어 살균상 불가결한 것이기는 하지만, 그 정도가 지나친 자외선을 쬔다는 것은 매우 위험한 것이다.
② 방사선
원폭이 투하되면 동물은 물론이요 초목도 모두 사멸되는 무서운 위력을 가진 방사선이 방사되는데, 최근 빈번하게 발생하는 원자력 발전소의 사고로 인한 방사능 누출의 메커니즘을 해명하자면 이것 역시 활성산소에 귀결된다. 엄청난 양의 활성산소가 발생함으로써 동식물의 세포에 강력한 장애를 발생시켜 결과적으로 죽음에 이르게 한다.
모든 동식물은 세포로 형성되어 있는데, 이 세포의 가장 중요한 부위가 핵(核) 이다. 핵 가운데에 가장 중요한 유전자는 단백질 핵산인 DNA로 형성되어 있으며, 이것은 세포의 생성소멸을 담당하고 있다.
방사선은 농약 파라콰트 (Paraquat)와 블레오마이신이나 안트라사이클린 계통의 항암제와 그 작용이 같은 것으로서 세포의 가장 중요한 부분인 핵 속의 DNA에 두 번째로 강력한 활성산소 OH.(하이드로옥시 래디칼)을 발생하게 하여 핵의 DNA를 녹여 파괴하는 것이다. 이러한 메커니즘에 의해 대량의 방사선을 직접 쪼인 동식물은 사멸한다.
소량의 방사선을 쪼인 사람 즉 원폭 투하 장소에서 상당히 먼 거리에 있었던 사람이라든가, 원자력 발전소에서 누출된 미량의 방사능을 쪼인 사람은, 세포의 핵 DNA가 완전히 용해하여 사멸되지는 않지만 DNA의 유전자가 손상된 상태로 살아남게 된다. 이렇게 되면 유전자에서 나오는 명령 전달이 뒤틀려지면서 기형이나 돌연변이가 생기거나 발암의 원인이 된다.
방사선의 작용 원리
방사선은 인간을 몰살시키는 무기로만 사용되는 것이 아니라, 치료나 검사를 목적으로 하는 의료약품으로도 사용된다. 이것은 코발트 요법, 방사선요법으로 불리는데. 방사선을 암 세포에 쪼이면 암 세포의 중추인 핵의 DNA가 OH.에 의해서 용해되어 암 세포까지도 사멸하므로 이 원리를 이용하고 있다. 그러나 곤란한 것은, 정상 세포보다 몇십 배 몇백 배 더 강력하고 생명력이 강해 마치 바위와도 같은 괴물인 암 세포가 한 사람의 몸 속에 정상 세포와 더불어 공생하고 있다는 사실이다. 따라서 화학 약품을 사용하건 방사선을 사용하건 암 환자에게 화학 요법을 사용할 경우, 암 세포 근처의 정상 세포도 암 세포와 마찬가지로 극도로 약해지면서 죽음 직전의 상태가 된다. 그래서 이 정도에서 치료를 중지해야 하므로 기껏 약해진 암 세포는 재차 원상태로 되돌아가게 된다. 바로 이 사실이야말로 암이 낫지도 않고 죽음으로 이어지는 이유이다. 화학 약품이나 방사선 치료를 하면, 암 세포가 죽기 전에 정상세포가 먼저 죽고 만다. 이것을 방사선 요법 또는 항암제의 싹쓸이 요법(totei Killing)이라고 부른다.
방사선 요법은 원자폭탄을 환부에 대고 있는 것과 같다.
그러므로 방사선 요법은 인체 속에서도 되도록 말단 장기(臟器) 라든지 고립된 장기에 사용된다. 옛날에는 흔히 자궁암 치료에 사용되었다. 치료 직전에 방사선을 차단할 연판(鉛版)에 자궁암 크기 만한 구멍을 뚫어 그 연판으로 하복부를 덮고 나서 방사선을 쪼였다.
당시에는 요즘처럼 방사선의 선량(線量)이 개량되어 있지 않다. 그래서 이러한 방어책을 강구했는데, 그렇더라도 주위의 정상 세포가 크게 장해를 받게 되어 자궁암은 사멸되지만, 아무리 납으로 하복부를 덮었더라도 자궁 주위의 정상 조직이 붕괴된다. 그 결과 피부가 짓무르면서 궤양 부위에 고름이 생겨 몇 년씩 병원에 다니는 환자도 있었다.
최근에는 방사선에 의한 암 치료는 방사선의 선량(線量)이 개량되어 있어 말단 장기, 즉 자궁암뿐 아니라 여러 종류의 암 치료에 활용되고 있다. 예컨대 암의 종류 중에는 각 장기에 화학약품인 항암제가 잘 듣지 않는 편평상피암(扁平上皮癌)이 있어 여기에는 선택적으로 방사선 요법을 하게 되어 있다.
그러나 아무리 방사선 요법이 개량되었다 하더라도 몸 전체 또는 중심부에 방사선을 쪼이면 암 세포뿐 아니라 그에 앞서 정상 세포가 죽는 결과를 초래하는데, 이것은 어쩔 수 없는 현실이다.
어쨌든, 방사선 요법이라든지 코발트 요법 등은 이론상으로는 그럴듯해서 큰 희망을 걸기 쉬우나, 사실은 극히 소형의 원자탄을 환자에게 들이대고 있는 것이나 다름없는 원리가 거기에 작용하고 있다.
그 증거로 코발트 요법이나 방사선 요법을 한 번 경험한 환자는 여간해서는 같은 치료를 두 번 다시 받으려 하지 않는다. 그 까닭은 코발트 요법을 받은 환자는 완전히 녹초가 되어 버리기 때문이다. 물론 권태감을 호소할 뿐 아니라 정상 세포, 즉 츨혈을 막는 혈소판(血小板), 세균과 바이러스와 싸우는 식세포, 림프구가 크게 감소하여 심한 후유증을 겪게 된다.
위투시에 수명이 단축된다.
방사선은 태양광선 중에서도 가장 파장이 짧으므로 몸 속 깊이 들어간다. 이 방사선의 작용을 이용한 것이 엑스레이 사진이다. 가슴에 방사선을 비추어 가슴 깊숙한 부위까지 도달시켜 그궤적을 더듬어 사진으로 만든 것이 엑스레이 사진인 것이다.
흉부 사진을 한 번 촬영하려면 방사선을 쪼이게 되는데, 흉부의 각 세포가 방사선에 피폭(被曝)되어 사멸되면서 수명의 단축현상이 일어난다. 가슴을 촬영하는 경우라면 스위치를 누른 순간 방사선의 방사뿐이므로 피해는 비교적 가볍다 하겠다. 그러나 위(胃)투시는 위벽 어느 부위에 상처가 있는지를 찾기 위해 몇십 분씩 계속 방사선을 방사하여 샅샅이 조사하게 된다. 따라서 환자는 대량의 방사선을 받게 된다. 가슴을 한 번 엑스레이 촬영하게 되면 그때 조사(照射)되는 방사선에 의해 환자의 신체 조직(세포핵인 DNA)이 파괴되는데, 그에 따라 그 사람의 수명이 크게 단축되는 결과를 초래한다.
방사선은 세포의 중추 핵인 DNA를 OH. 로 녹여 사멸시키는 외에, 비록 사멸은 면했지만 방사선으로 인하여 DNA유전자가 상처받은채 생존하게 되는데 이 불구의 유전자가 바로 기형 또는 발암의 원인이 된다.
따라서 방사선을 여러 번 받는다는 것은 새로운 암을 마구 만들어내는 셈이 된다.
방사선을 쬔 탓으로 죽게 된다는 것은 물론 억울한 일이지만, 암 치료를 받은 탓에 새로운 암을 얻게 된다는 사실은 정말 소름끼치는 의학의 함정이 아닐 수 없다.
③ 수질오염
이것은 자연계의 식물(食物)의 연쇄작용에 따라 생물의 체내에서 순차적으로 중금속의 축적이 진행되기 때문이다.
천연에 존재하는 원소는 92종인데 그중 인체의 구성성분으로 쓰여지는 원소는 주로 11종이다. 즉 탄소, 질소, 산소, 수소, 염소, 유황, 인, 나트륨, 마그네슘, 칼륨, 칼슘으로 이들이 99%를 점한다.
이들 외의 원소는 인체에 있어서는 쓸모가 없거나 유해하다. 다만 게르마늄, 철, 동, 요오드, 불소 등이 극히 미량으로 포함되어 있어 중요한 작용을 하고 있는 원소도 있으나, 어느 것이나 극히 미량이므로 유익하지만 대량이 되면 도리어 해로와진다.
특히 유해한 것은 중금속(重金屬)이라고 하는 원소이다. 최근 공해의 원흉으로서 차차 문제가 되고 있는 것은 모두 이 중금속이다.
중금속이란 비중 4.0(섭씨 4도의 물의 비중 1.0)이상의 금속으로, 수은, 연(鉛), 카드뮴, 비소(砒素), 크롬, 철, 니켈 등이 있다.
이들이 대량 존재하는 곳은 광산, 제련소, 화학공장(멕기, 촉매)등이다. 원래 중금속은 땅속깊이 매몰되어 있었으나 공업면에서 이용하게 되어 대량으로 파내기 시작했다. 그래도 아직 무기(無機)의 상태대로라면 체내에 들어가도 속히 배출되므로 거의 문제가 되지 않는다. 그러나 그들은 탄소 등과의 합성이 시도되고 유기물질로 모양을 바꾸었기 때문에 여러가지 해(害)작용을 나타내게 된 것이다.
유기(有機)의 중금속 물질의 최대의 특성은 지방조직에 침착(沈着)되기 쉽고 지질대사를 혼란케 하는 일이다. 또한 모든 체세포는 지질(脂質을 포함하고 있으므로 유기중금속 물질의 체내 침입은 쉽게 기능장해를 일으킨다.
특히 뇌나 간장, 신장 등 중요한 기관은 지질이 많기 때문에 중증의 중금속 중독이 되면 몸이 굳어지고 발광하거나 폐인이 되기도 한다. 물론 무기의 중금속이라 하여 안심할 수는 없다.
수은과 같이 자연계에서 세균 등의 작용에 의하여 유기(有機)의 중금속으로 탈바꿈하는 일도 있기 때문이다.
또한 일반적인 금속은 스테레스 스틸이나 연관(鉛管)과 같이 금속고체(金屬固體)가 되어있는 경우에는 거의 독성을 갖고 있지 않지만, 물에 용해되어 이온화되면 입이나 피부에 흡수되어 독성을 나타내게 된다.
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④ 의약품
병원에 가면 산더미만큼이나 약을 쌓아놓고 또 처방된다. 그뿐만 아니고 가축의 사료에 첨가된 약이 알지 못하는 사이에 우리의 체내에까지 침입하고 있는 것이다. 의약품도 화학물질이므로 인체에 여러 가지 유해작용을 하고 있음을 알아야 할 것이다.
지금까지 허가된 약의 수는 10만종 정도나 되며, 현재 사용되고 있는 것만도 약 2만종 정도 된다. 가장 다량 생산되고 있는 것은 항생물질, 중추(中樞)신경약, 비타민제 등 3종이다.
중추신경약의 대부분은 감기약이며, 그 외에 정신안정제가 있다. 감기약을 왜 중추신경약이라고 하는가 하면 거의가 해열진통제로 뇌(腦)에 작용하여 발열 등의 이상증상을 억제하도록 만들어진 것이기 때문이다. 즉 뇌에 직접 작용하므로 위험한 것인데도, 감기약이니까 하고 가볍게 생각하는 경향이 많은데 이것은 절대 금물이다.
더욱 효과면에서 본다면 증상만을 누르고 있는 일시적인 위안 정도에 불과한 것으로 오히려 몸을 더 상하도록 하기 위하여 먹는 것과 다름이 없다.
항생물질이란 세균과 같은 미생물이 생산하는 성분으로서 다른 미생물의 발육이나 대사를 저지하여 사멸시킨다.
페니실린, 스트렙토마이신, 크로마이크로람피니콜, 테트라사이크린(오페오마이신, 아크로마이신, 테라마이신), 가나마이신, 엘리스로마이신 등이 있다.
화농성 질환을 비롯하여 결핵, 이질, 폐렴, 등 세균성의 병 치료약으로서 개발된 것이다. 급할 때의 특효약으로 위력을 발휘하지만 절대로 남용할 것이 못된다. 언젠가 충균(虫菌)의 치료로 화농을 막기 위해 사용한 페니실린 주사로 어느 대학 교수가 쇼크로 사망한 일도 있다.
더구나 최근에는 어류(魚類)의 보존이나 가축의 사료에 항생물질이 사용되고 있기 때문에 그러한 식품을 통하여 현대인의 대부분은 체내 항생물질이 침입되어 있다. 세균의 생명력은 극히 강하여 항생물질에 대한 내성(耐性)을 획득하게 되므로 진짜로 급할 때 그 효력이 전혀 나타나지 않는 사태도 생긴다.
정신안정제는 뇌에 직접 작용하므로 그 해작용(害作用)도 그 만큼 크다. 뇌세포에서 움직이고 있는 효소에 영향을 주어서 수면(睡眠), 각성(覺醒)을 자유롭게 컨트롤하다가 기운을 돋우고 흥분을 가라앉히기도 하지만, 이는 어디까지나 일시적인 효과일뿐 뇌나 정신의 병 그 자체를 치료하는 것은 아니다. 그뿐인가 중독이 되기도 하고 심장이나 신장의 기능에 이상한 부담을 주기도 하여 뜻하지 않은 장해를 불러 일으키는 원인이 된다.
수면약이 기형(奇形)의 원인이 되었음은 이미 널리 알려진 사실이다. 그러나 수면약만이 이상한 장해를 일으키는 것만은 아니다. 비타민제는 약중에서도 해(害)가 되지 않는다는 이미지가 강하여 식생활에 있어서의 영양학적 결함을 보충하는 작용을 갖는 것으로 착각되고 있다. 이것도 위험한 약품임에는 틀림없다.
확실히 각종 비타민은 우리의 몸에 극히 중요한 작용을 하며, 항시 보급을 하여야 할 성분이지만 이는 어디까지나 자연의 식품중에 포함된 천연 비타민을 섭취하지 않으면 안된다.
그 외에 최근 많이 생산 소비되고 있는 의약품에는 소화기용 약과 순환기용 약이 있다. 소화기용 약의 주된 것은 위장약으로 제산제, 자율신경 차단제, 소화제, 장내 살균제 등 많은 종류가 있다.
순환기용약(循環期用藥)으로서는 성인병의 치료에 사용되는 혈관확장제, 혈압강하제, 동맥경화용제, 강심제 등이 있다.
그러나 성인병의 진짜 원인은 식생활의 잘못에서 오는 것이므로, 이들 약품에 의하여 치료가 되는 것이 아니라 오히려 병세를 악화시킬 뿐이다.
또한 호흡기용약, 말초신경약, 영양강화제, 외용약, 호르몬제, 화약요법제 등이 있는데 어느 것이나 그 해작용은 같다고 할 수 있다.
그 중에서 최근 사용량이 급증하고 있는 호르몬제 및 화학요법제의 해작용은 경시할 수 없다. 홀르몬제는 호르몬 전체의 밸런스를 무너지게 하고 내분비 기능 그 자체를 혼란시킨다.
현대의학에서 많이 사용되는 것은 부신피질(副腎皮質)호르몬인데 이것의 남용은 생명을 지탱하고 있는 부신의 위축이라는 치명적인 장해를 낳게 한다.
성호르몬제, 생리일 조정제, 피임제, 비만약, 노화방지제, 기타 모든 호르몬제도 같은 위험성을 가지고 있다. 그 중에는 발암성을 갖는 것까지 있다.
특히 최근에는 육류나 무정란, 우유 중에, 사료에서 옮아 온 호르몬제가 포함되어 있으므로, 동물성 식품 애호가는 상당한 호르몬제가 모르는 사이에 체내에 이미 들어와 있다는 것을 알아야 한다.
현재 암의 치료에 화학요법인 항암제가 많이 사용되고 있다. 영국의 유명한 암 학자 알렉산더 하도우가씨는 “항암제에는 틀림없이 발암성이 있다.”라고 했다. 이 말을 구태여 인용할 필요는 없지만 항암제 자체가 극히 위험한 것이라고 생각할 수 있을 것이다.
⑤ 농약
농약을 대별하면 살충제(BHC, 파라치온 등), 살균제(유기수은 등)제초제(PCP, 2․4․5~T등) 및 기타 여러 종류가 있다
어느 것이나 곤충이나 세균, 잡초의 체내에 침투하여 그 생명활동을 저지함으로써 소정의 목적을 달성하는 것이다. 물론 같은 생명체로서 생명활동을 행하고 있는 인체에 있어서도 이들이 해(害)가 없다고 할 수 있겠는가? 편의상 급성독성, 만성독성이라는 말을 인용하여 그 위험성을 숫자로 나타내고 있지만, 어디에 선을 그어도 그 이하이면 안전하다고는 할 수 없는 것이다.
다량의 농약이 체내에 침입하면 곧 죽음을 초래하게 되지만, 소량의 농약이 천천히 체내에 침입하는 경우에는 농약의 성질과 오염받은 사람의 체질적 특성에 따라서 장해가 서서히 나타나므로 그 모양은 천차만별이다.
그 중에서도 공통적으로 볼 수 있는 급성중독 중상을 보면 두통, 두중(頭重), 현기, 구토, 피로감, 동계(動悸), 숨가쁨, 식욕부진, 다한(多汗).수족저림, 발열, 복통, 설사 그리고 눈에 충혈이 오고 통증 등이 일어난다.
모유(母乳)에서 BHC 검출이라는 쇼킹한 사실도 보도된바 있었지만, 살포된 농약이 대기를 오염시키고 또 비가 되어 지상에 쏟아져 물이나 토양을 오염시킴으로써 이중 삼중으로 인체에 영향을 주고 있으며, 현대에 이르러서는 농약의 피해는 죽음의 재에 뒤지지 않을 정도로 그 위력을 발휘하고 있는 것이다.
⑥ 식품 첨가물
현대인의 거의 전부가 매일 먹고 있는 유해(有害)물질에 식품첨가물(食品添加物)이 있다. 어느 정도는 안정성을 유지하고 있기 때문에 농약이나 기타 화합물질 등과 같이 급성중독 증상을 나타내는 것은 거의 없지만, 화학물질로서의 유해성을 모두 구비하고 있음에는 틀림없다. 즉 독성, 발암성, 기형성, 알레르기 반응성, 수명 단축성 등이다.
그러나 즉시로 그 해작용(害作用)이 나타나지 않는다는 것이 특징이다.
현재 352종이나 식품첨가물이 허가되어 있고 일인 1일 80~100종의 첨가물을 먹고 있으며, 1년에 약 1.5킬로그램이나 체내에 들어오기 때문에 이상이 나타나지 않는다면 오히려 이상할 것이다.
그러나 현대인은 식품첨가물 이외에도 여러 가지 화학물질과 접촉하여 생활하고 있기 때문에 첨가물의 해에 의한 것인지 여부를 분간하지 못하고 있는 것뿐이다.
그 주된 식품첨가물은 아래와 같다.
㉮ 인공착색제(人工着色劑)
㉯ 인공감미료(人工甘味料)
㉰ 화학 조미료
㉱ 방부제(防腐劑)
㉲ CMC 기타의 호료
㉳ 포리인산 기타의 품질개랑제
4. 활성산소와 세포막
자외선, 방사선, 수질오염, 의약품, 농약, 식품 첨가물과 더불어 현재 가장 문제로 떠오른 것이 기름에 튀긴 짐승의 고기로 대변되는 포화지방산이다.
왜냐하면 최근에 와서 우리 식생활이 서구화되면서 급속히 이 포화지방산과 밀접해졌기 때문이다. 이것을 섭취하는 것 자체가 인체에 좋지 않은 여러 가지 물질을 증가시킨다는 것이 알려졌기 때문이고, 다시 말하면 이 포화지방산의 음식군에 활성산소가 결합하면 과산화지질(過酸化脂質)이라는 독물로 바뀐다는 것이다. 이는 그 자체가 활성산소(프리래디칼)가 되어 주변의 지방을 점점 과산화지질로 바꾸어버린다는 것이다.
사람의 인체는 당연히 세포로 구성되어 있다. 그 세포는 본래 세포막으로 쌓여져 안정되어 있는 것이며 또한 이 세포막은 인(燐)지질이라는 기름으로 이루어져 있는 것이다. 과산화지질이 활성산소가 되어 중요한 세포막을 점점 산화시켜 세포는 온전한 것 하나 없이 상처를 입게 된다. 이것이야말로 노화, 암, 난치성 만성질환의 원흉이 되는 것으로 생각되고 있는 것이다. 이렇게 하여 활성산소로 탈바꿈한 과산화지질은 연쇄적으로 다른 세포를 산화시켜간다는 것이다.
이 점은 매우 중요하므로 설명을 하기로 한다.
성인병의 요인이 되는 동맥경화증을 예로 들면, 이 병의 가장 큰 원인은 모두 알다시피 콜레스테롤이다. 그러나 실제로는 콜레스테롤이 많다는 것만으로 동맥경화증은 되지 않는다는 것. 여기에 과산화지질이 등장, 이 콜레스테롤과 결부하여 결과적으로 동맥세포를 손상시켜 동맥이 비로소 굳어진다는 것이다.
이는 결코 동맥경화증에 한정된 것이 아니고 암, 간염, 백내장, 골다공증 등등이 모두 과산화지질이 관여하고 있다고 생각되고 있는 점이다.
이야기가 여기에 이르고 본 즉 정말 두려운 것이다. 그러나 우리 인간은 이들 노화의 원흉으로 지목 받고 있는 활성산소로부터 신체를 지킬 수 있는 방어기능을 지니고 있는데, 이 방어 기능에는 두 갈래의 것이 있다.
그 하나가 활성산소의 발생을 미연에 막아주는 예방적 항산화제, 또 하나는 발생한 활성산소를 붙잡아 무독화(無毒化)시키는 ‘연쇄절단형 항산화제’ 크게 두 가지가 있다. 이것이 항산화제로 불리고 있는 것인데, 말하자면 신체에 쓰는 녹을 방지하고 닦아주는 제재이다. 이때 예방적 항산화제의 대표적인 것이 SOD(슈퍼옥시드디스타제)이다. 그 외에도 카터라제, 펠옥시터제로 불리는 효소제가 있으며, 연쇄형 항산화제에는 칼슘, 레시틴, 비타민E, 카로틴 등이 있다.
이 활성산소와 이 항산화제와의 체내에서의 싸움이 그야말로 우리들의 노화, 생사를 결판내는 것이라고 해도 과언이 아니다.
5. 활성산소와 질병
활성산소는 암뿐만 아니라, 사망 원인에 상당한 비중을 차지하는 중풍 (뇌졸중), 심근경색의 직접적인 원인이므로 한마디 언급한다
활성산소가 질병에 미치는 영향과 그 유해성에 무지했던 십여년 전까지만 해도 중풍이나 심근경색은 뇌혈관이나 심장혈관이 파열되거나(출혈), 메워짐(경색)으로써 뇌 또는 심장세포와 조직이 죽어 버린다고 생각했다.
그 원인으로는 뇌나 심장의 혈관 벽이 동맥경화를 일으켜 탄력성이 없어지거나, 콜레스테롤을 포함한 많은 지질이 혈관벽에 붙기 때문이라고 생각했다. 물론 이 같은 설명은 틀리지 않다. 그러나 최근에는 활성산소와 과산화지질의 증가라는 관점에서도 그 원인이 설명된다.
혈관이 찢어지거나 막혀서 말초조직이나 세포에 영양이 공급되지 않아 뇌 또는 심장세포와 조직에 혈류가 흐르지 않게 됨으로써 뇌세포와 심장근육이 죽어 버리게 되면 중풍이나 심근경색이 일어난다는 점에서도 이론(異論)은 없다.
그러나 한 가지 특이한 점은, 순간적으로 혈류가 멈췄을 때보다, 피가 멈췄던 부위의 뒤켠에서 마구 흘러오는 혈류에 의해 앞으로 밀려서 다시 혈액이 흐르게 될 때, 바로 이때에 대량의 활성산소가 발생한다는 사실이 밝혀졌다.
혈류가 재소통할 때에 발생하는 대량의 활성산소는, 그렇지 않아도 혈류가 시원치 않아 말단 뇌세포나 심장근육에 영양 보급이 충분치 않은 데다가, 엎친 데 덮친 격으로 재소통으로 인해 엄청나게 발생한 활성산소가 혈관이나 심장조직에 더욱 큰 손상을 주게 되는 것이다.
다시 말해서, 뇌와 심장혈관이 순간적으로 막히는 현상만으로도 활성산소가 발생하면서 치명적인 중풍과 심근경색 등이 일어나는 경우도 있다.
(출처/생명과학 연구소)
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