우리 몸과 미생물
미생물에게 인간의 몸은 하나의 거대한 세계와 같지요. 우리 몸을 우주나 바닷속처럼 탐험해 보면 어떨까요? 우리 몸 속고 피부 등 어느 곳에나 눈에 보이지 않는 많은 미생물이 살고 있답니다. 미생물들에게 우리 인간의 몸은 거대한 하나의 세계와 같지요. 대력 100조 개나 되는 미생물들이 우리 몸에 살고 있는 것입니다. 미생물은 사람의 건강과 관련이 크기 때문에 근대부터 과학자들은 미생물을 연구하기 시작했어요.
예를 들면, 피부 세균총이라 불리는 미생물은 사람이 태어난 순간부터 자리잡고 있답니다. 적어도 1천 가지 종류의 세균이 사이좋게 살아가고 있는데 그 수자는 1000억 개쯤 된다고 합니다. 피부에 살고 있는 가장 흔한 세균은 표피 초도상 구균이에요. 이 세균은 감염증을 일으키기도 하지만 항상 해를 주는 것은 아니에요. 이 세균은 감염증을 일으키기도 하지만 항상 해를 주지는 않아요. 오히려 병을 일으키는 세균들이 자리를 잡지 못하도록 도와주기도 합니다. 인간의 정상적인 몸은 나쁜 세균을 죽일 수 있는 항균 단백질을 만들거나, 피부의 산성을 조절하는 물질을 분비해서 세균총이 정상적으로 유지되도록 합니다. 온도나 산도, 수분같이 각 인체 조직이 만들어 내는 환경이 다르기 때문에 세균총을 이루는 세균의 종류와 개수도 전부 다릅니다.
또 다른 세균총은 장내 세균총이 있어요. 독한 위산 때문에 세균이 살기 힘든 위에는 별로 없지만 작은 창자와 큰창자에는 아주 많은 수의 세균이 살고 있답니다. 그 가운데는 유익한 세균도 있고, 해로운 세균도 있어요. 우리가 먹는 음식물이나 약 때문에 장 내부의 환경이 달라질 수 있답니다. 김치나 요구르트 같은 발효 식품은 유익한 세균이 늘어나도록 도와 줍니다. 그러나 고기를 많이 먹거나 스트레스를 받으면 병원성 세균이 들어와 자리를 잡아 우리 몸은 탈이 나게 됩니다.
세균과 바이러스는 어떻게 다른가요?
미생물의 대표 주자는 세균이랍니다. 세균보다 조금 더 복잡한 구조의 원충류도 미생물에 포함됩니다. 이들은 모두 우리 몸에 들어와서 세 들어 살면서 수를 늘려갈 수 있지요. 집주인 생물을 ‘숙주’라고 하고, 이렇게 세 들어 사는 것을 ‘기생’이라고 합니다.
세균은 매우 빠르게 증식합니다. 우리 몸은 세균이 증식하는데 매우 적당한 환경을 제공한다고 합니다. 예를 들어, 대장균은 그 숫자가 두 배로 늘어나는 데 20분이면 충분합니다. 또 하나를 만들어 내는 이분법으로 중식을 하기 때문이예요. 이렇게 증식한 세균들은 우리 몸속 혈액이나 조직을 돌아다니면서 우리가 소화하고 흡수한 양분으로 살아갑니다. 세균은 이렇게 증식하지만, 바이러스는 그렇지 못해요. 그래서 다른 생물에 의지하지 않으면 살아남을 수도, 수를 늘릴 수도 없습니다.
세균은 생물에 속합니다. 하지만 바이러스는 생물인지 무생물인지 애매합니다. 생물과 무생물을 구분하는 세 가지 기준은요… 첫째, 생물은 스스로 자손을 만들어 낼 수 있어요. 둘째, 스스로 양분을 먹고 소화하고 에너지를 만드는 능력이 있어요. 셋째, 외부 반응에 적응을 하고 진화할 수 있어요.
바이러스는 첫 번째 기준을 만족시키지 못합니다. 하지만 둘째, 셋째 기준으로 보면 생물에 가까와요. 그래서 바이러스는 생물과 무생물의 중간이라고 할 수 있어요.
바이러스는 다른 생물의 세포 속으로 들어가서 세포를 가지고 있는 재료를 자기 것처럼 써 버리지요. 바이러스가 우리 몸에 들어오면 특별히 좋아하는 부위에 자리를 잡아요. 어떤 바이러스는 피부 세포를 좋아하고, 어떤 바이러스는 폐 세포를 좋아합니다. 일단 세포에 착 달라붙으면 그 세포 속으로 자신들의 유전 물질을 집어넣어요. 그러면 그 유전 물질들은 세포를 이용해서 바이러스를 복제합니다. 복제란 자신과 같은 유전 정보를 가진 바이러스를 많이 만들어 내는 것을 말해요. 세포 속에서 무수히 수를 늘린 바이러스는 결국 세포를 뚫고 밖으로 빠져나와서 우리 몸에 병을 일으키지요. 바이러스가 빠져나온 세포는 망가져 버리게 됩니다.
세균과 바이러스는 둘 다 병을 일으키는 병원체라고 생각하나요? 사실 세균은 병을 일으키기도 하지만 인간에게 도움을 주는 게 더 많아요. 반대로 바이러스는 이로운 것보다 해로운 것이 더 많지요.
바이러스는 세균의 1000분의 1정도 크기로 너무 작아서 전자 현미경이 발명될 때까지는 그 실체를 눈으로 확인을 할 수가 없습니다. 1890년대 러시아의 미생물학자 이바노프스키가 담뱃잎에 발생하는 병을 연구하다가 세균보다 더 작은 미생물의 존재를 알게 되었어요. 그 후 네덜란드의 과학자 베이에링크가 ‘바이러스’라는 이름을 최초로 사용했다고 하네요. 그 뒤에 물체를 수십만 배 확대해서 볼 수 있는 전자 현미경이 발명된 덕분에 뒤로 바이러스 대한 연구가 활발하게 진행되었습니다. 그로 인해 두창, 감기, 홍역, 소아마비 같은 병의 원인이 되는 바이러스라는 것도 알게 되었답니다.
감염병과 전염병의 차이는 무엇일까요?
감기에 걸리면 콧물이 나고 기침을 하고 열이 나는 등의 증상이 일어납니다. 이와 같은 증상을 일으키는 것은 눈에 보이지 않는 작은 미생물입니다. 이런한 미생물을 ‘병원체’라고 해요. 병을 일으키는 원인이라는 뜻이지요. 병원체가 우리 몸에 들어와서 갑자기 그 수가 늘어나는 것을 ‘감염’이라고 해요. 그리고 감염으로 인해 병이 나는 것을 ‘감염병’이라고 합니다. 감염병 중에서도 사람 간의 접촉이나 물 또는 공기를 통해서 누군가에게 옳을 수 있는 질병을 ‘전염병’이라고 합니다. 감기가 바로 대표적인 전염성 질환이지요. 나중에 이 전염병을 ‘감염병’이라는 용어로 바뀌었습니다.
병원체 중에는 우리가 그동안 연구를 통해 잘 알고 있는 것도 있지만 새롭게 나타나서 생소한 감염병을 퍼뜨리는 것들도 있습니다. 바이러스는 단순하게 생겨서 쉽게 돌연변이를 만듭니다. 감기는 전염력이 강하지만 약을 먹고 충분히 휴식을 취하면 나을 수 있는 병입니다. 하지만 돌연변이 바이러스에 의해 발생하는 사스나 신종 플루 같은 질병은 치료법이 아직 개발되지 않았기 때문에 매우 위험할 수 있습니다.
지금까지 감명병은 인간의 생활을 바꾸고, 사회를 바꾸고, 문화를 만들고, 한 문명을 멸망시키기도 합니다. 이처럼 감염병에는 많은 이야기가 담겨 있어요. 감염병에 특히 관심을 갖고 살펴보면 좋을 것 같습니다.
잠복기란 무엇인가요?
심한 감기에 걸려 학교에 빠진 적이 한 번 즈음은 있을 거예요. 아니면 친구가 수두나 홍역에 걸렸을 때 며칠씩 얼굴을 못 본 적은요? 병에 걸리면 몸이 아픈 이유도 있지만 다른 친구들에게 병이 옮으면 안 되기 때문에 학교에 가지 않습니다. 그렇지만 얼마 동안 친구들과 떨어져 있어야 할까요?
독감 바이러스를 예를 들어 볼까요? 우리 몸에 들어온 독감 바이러스는 아주 영리한 녀석이랍니다. 힘을 기르고 수를 늘릴 때까지 조용히 기다리고 있지요. 이 기간 동안 병원체는 우리 몸을 확실히 공격할 수 있을때까지 만반의 준비를 합니다. 하지만 겉으로 보기엔 아무 증상이 없기 때문에 우리는 몸 안에 독감 바이러스가 들어와 있는지도 모른 채 지내지요. 그동안 바이러스는 우리 세포 속에서 복제를 거듭합니다. 독감 바이러스의 잠복기는 1-4일입니다. 마침내 잠복기가 지나 면 바이러스는 우리 몸을 공격해서 열이 나고 콧물이 나고 기침도 심해지기 시작합니다. 이 기간 동안 독감에 걸린 사람은 바이러스를 다른 사람에게 옮길 수 있지요. 그래서 일주일 동안은 독감 걸린 친구와 떨어져 지내는 것이 좋습니다.
우리 몸을 지키는 방패 ‘면역’
우리 몸에는 수많은 미생물이 들락날락하고 있습니다. 우리는 흘리는 눈물이나 콧물에도 미생물이 들어 있고, 사람의 똥도 반 정도는 미생물 덩어리입니다. 미생물은 우리 주변에 어디에나 있습니다. 책상, 컴퓨터 키보드, 버스 손잡이, 옷이나 머리카락에도 많은 미생물이 붙어 있어요. 그러다가 병원체인 세균이나 바이러스가 우리 몸에 들어오기도 합니다. 하지만 그렇다고 누구나 병에 걸리는 것은 아니지요. 이는 우리 몸이 스스로를 보호하는 강한 방어 체계를 갖고 있기 때문입니다. 이런 시스템을 ‘면역’이라고 불러요.
외부에 있는 병원체가 몸속으로 들어오려면 우선 첫 번째 방어벽을 만나게 됩니다. 바로 눈물, 콧속 점막, 피부의 각질 그리고 소화 기관의 강력한 소화액 등 입니다. 눈을 깜박이고 눈물을 흘려서 미생물을 씻어 내보내기도 하거나, 아예 눈물 속에 들어 있는 효소로 녹여 버리기도 합니다.
그리고 우리가 숨을 쉬는 코와 기관기는 끈끈한 점막으로 덮여 있어서 병원체가 달라붙어 몸 안으로 들어올 수가 없습니다. 입을 통해 들어온 병원체는 위산 때문에 대부분 녹아 버리며, 피부는 병원체를 막는 가장 두꺼운 벽입니다. 또 오줌은 오줌길을 통해 몸으로 들어오려는 세균을 내보내는 데 큰 역할을 합니다.
그래도 병원체가 이런 방어벽을 뚫고 우리 몸속에 침입한다면 어떻게 될까요? 몸속으로 들어온 병원체는 이제 면역 세포가 담당하게 됩니다. 가장 대표적인 면역 세포는 백혈구와 포식 세포예요. 백혈구는 혈액 속에 들어 있는 세포로, 외부 물질에 대항하여 우리 몸을 보호하는 역할을 합니다. 포식 세포 또한 모든 조직에 분포하면서 세균과 바이러스와 노폐물을 없애 버려요. 이렇듯 백혈구와 포식 세포가 첫 번째 방어벽을 뚫고 들어온 병원체를 잡아먹고 녹여 버립니다.
이러한 면역 세포들의 기능이 활발한 사람은 면역력이 좋아서 병원체를 효과적으로 물리칠 수 있습니다. 따라서 평소에 면역력을 높이는 생활 습관을 갖는 것이 중요하지요. 음식을 골고루 먹고, 운동을 꾸준히 하고, 매일 적절한 양의 햇빛을 맏으며, 스트레스를 긍정적으로 해소하면 도움이 됩니다.
예방 주사로 병원체를 미리 경험해요.
우리가 어떤 병을 앓고 난 후에 생기는 면역력을 자연 면역이라고 해요. 그리고 예방 주사를 통해 얻는 면역력을 민공 면역이라고 합니다. 어떤 병원체는 한 번 주사를 맞으면 면역이 평생 동안 유지되기도 하지만, 또 어떤 병원체는 여러번 주사를 맞아서 그 힘을 더 키워 주어야 하기도 하지요.
하부르타식 질문:
미생물이 우리 몸에 들어와 하는 역할은 무엇일까요?
세균과 바이러스는 무엇이 다를까요?
우리는 왜 면역을 키워야 할까요?
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