호르몬의 균형
(Balance of Hormones)
김경태 지음 (포항공대 교수, 분자신경생리학, ktk@postech.ac.kr)
얼마 전 교회 장로님께서 갑자기 입원을 하셨다. 너무나 복통이 심해 병원 응급실로 갔다가 췌장(pancreas)에 염증이 생겼음을 발견하고 급하게 수술을 하였다. 얼마 전부터 소화가 잘 안되고 저녁식사 양이 많으면 속이 거북해서 잠을 잘 이루지 못했다고 한다. 그런데 알고 보니 췌장에 돌이 생겨 염증이 생기고 부풀어 올라 대단히 위험한 상황이 되었었다.
췌장은 소화 작용에 중요한 역할을 하는데 그 이유는 췌장으로부터 중요한 소화 효소가 분비되기 때문이다. 췌장은 15cm정도 크기의 기관인데 위의 뒤쪽에 위치하고 있으면서 관으로 십이지장에 연결되어 있다. 췌장에서 분비되는 췌장액은 하루 평균 700mg정도 되며 산도가 8.5정도 되는 알칼리성 용액이다. 우리가 음식을 먹으면 위에서 분비되는 위산이 섞이면서 음식물이 산성화되어 십이지장으로 내려온다. 이때 췌장에서 분비되는 알칼리성 용액으로 인해 중화가 되고 췌장에서 분비된 소화효소들은 산성이 강한 상태에서는 작용을 못하다가 산도가 약화되면서 활기를 띠고 음식을 분해하는 것이다.
췌장에서 분비되는 소화효소로는 아밀라아제(amylase), 트립신(trypsin), 리파아제(lipase) 등 약 20여 종류에 이르는데, 음식물을 구성하는 탄수화물, 단백질, 지방 등을 분해하는데 필요한 효소들이다. 이들 소화효소들은 만들어지는 장소인 췌장에서는 활성이 없는 상태로 있다가 십이지장으로 분비되어 작은창자로 가면서 활성을 띠게 된다. 그래서 작은창자에서 효소작용을 하고 췌장에서는 작용하지 않는데, 그 이유는 췌장에서 효소의 활성을 막는 물질을 분비하여 췌장이 상하는 일이 일어나지 않도록 하기 때문이다. 그렇지만 췌장에서는 작용하지 말아야 될 효소들이 췌장에서 활성을 가지고 작용을 하게 되면 염증이 발생하는 것이다.
췌장에서는 소화효소가 분비될 뿐만 아니라, 혈당의 농도를 조절하는 중요한 호르몬도 분비하는데, 인슐린(insulin: 세포막에 작용하여 혈관에 존재하는 포도당이 세포 안으로 유입되도록 촉진)과 글루카곤(glucagon: 간에서 글리코겐을 분해하여 포도당을 만들도록 촉진하는 기능을 담당)이라는 호르몬을 분비한다. 췌장 내에 랑게르한스섬(Langerhans islet)으로 불리는 조직이 있는데, 이 조직은 약 1,000개의 세포들이 모여 섬 모양을 하고 있다. a세포에서는 글루카곤이라는 호르몬이 분비되고 b세포에서는 인슐린이 분비된다.
혈당이 항상 일정하게 유지되어야 하는 이유는 우리 몸의 모든 조직과 세포가 포도당을 일차적인 에너지원으로 사용하기 때문이다. 그래서 혈액을 통해 공급되는 포도당이 100ml 당 90mg 정도 유지되어야 하는데, 이를 조절하는 호르몬이 바로 췌장에서 분비되는 두 종류의 호르몬이다. 혈당이 정상보다 떨어지면 글루카곤이 분비되어 간에서 글리코겐이라는 포도당 중합체를 분해하여 혈액으로 나오게 한다. 그러나 음식을 먹은 후에 혈당의 양이 많아지면 인슐린이 작용하여 혈액 내 남는 포도당을 간이나 근육에서 글리코겐으로 합성하게 하여 포도당을 저장하고, 또한 우리 몸의 세포들로 하여금 포도당을 효과적으로 흡수하게 하여 혈당의 농도를 떨어뜨리는 것이다. 그래서 글루카곤과 인슐린이 서로 반대의 작용을 하면서 혈액 내 포도당의 농도를 일정하게 유지시켜 주는 역할을 하는 것이다. 그런데 호르몬의 이러한 균형이 깨어질 때 병이 발생하고 그 중의 하나가 당뇨병이다.
인슐린을 합성 분비하는 췌장의 세포가 자가면역반응으로 인해 우리 몸에서 생산되는 항체의 공격을 받아 죽게 되면 인슐린의 생산이 멈추게 되므로 혈당이 높아질 때 이를 감소시키지 못하므로 소변으로 배출시켜 버리는 것이다. 이런 경우는 인슐린 주사를 정기적으로 맞음으로 부족한 호르몬을 보충해 주어 혈당을 조절하게 된다.
그리고 인슐린이 분비되어 정상적인 농도를 유지하더라도 우리 몸의 세포가 인슐린에 대해 반응을 하지 못할 경우에도 당뇨병이 생기게 된다. 이 경우는 유전성으로 인슐린에 반응하여 신호를 생성하는 수용체의 유전자에 이상이 생겨 나타나기도 하며 또는 인슐린 수용체로부터 세포 안으로 신호전달이 일어날 때 많은 단백질 인자들이 관여하는 데, 이중에 하나라도 기능을 제대로 하지 못하면 당뇨병이 된다. 이런 제2형 당뇨병의 경우 전체 당뇨병 환자의 약 90%를 차지하고 있고 비만과 연관이 있을 것으로 여겨진다.
그래서 유전적인 요인으로 당뇨병이 오는 경우, 당분 섭취는 조절하고 반면에 식이섬유를 많이 섭취할 뿐만 아니라, 지방과 염분은 적게 섭취하는 등 식이요법이 필요하다. 이렇게 인슐린 호르몬 시스템의 기능이 저하되어 나타나는 당뇨병이 있는 반면에, 인슐린이 과다 분비되는 경우에는 혈당량이 정상보다 너무 아래로 떨어지게 되어 저혈당증(hypoglycemia)을 유발하게 된다.
저혈당증은 대개 식사 후 2~4시간 사이에 일어나는데 심한 허기를 느끼고 무기력증, 발한, 불안함 등을 수반한다. 이것이 심해지면 뇌로 공급되는 포도당의 양이 충분하지 못하므로 뇌세포가 작용을 못해 혼수상태에 빠지거나 죽을 수도 있다. 췌장에서 분비되는 인슐린과 글루카곤은 우리 몸의 항상성을 유지하는데 대단히 중요한 역할을 수행하고 있다. 하나의 호르몬은 혈당을 떨어뜨리고 다른 호르몬은 혈당을 올리는 작용을 하지만 결국은 우리 몸에서 적절한 혈당을 유지하여 건강하고 정상적인 활동을 가능케 한다. 두 호르몬의 조화로운 균형을 통해 건강을 유지하는 것이다.
마찬가지로 우리의 신앙생활에도 당장 느끼기에는 힘들고 고달파도 결국은 우리의 신앙을 건강하게 만드는 것이 있다. 성경의 야고보서 1장 2-4절을 보면 “내 형제들아 너희가 여러 가지 시험을 만나거든 온전히 기쁘게 여기라 이는 너희 믿음의 시련이 인내를 만들어내는 줄 너희가 앎이라. 인내를 온전히 이루라 이는 너희로 온전하고 구비하여 조금도 부족함이 없게 하려 함이라” 했다. 우리에게 시험이 올 때 적절하게 대처하는 것이 필요하다. 시험을 두려워해서 소극적으로 피할 필요도 없고 별 것 아니라고 생각하여 나중에 큰 코 다치는 일이 없도록 균형 감각이 필요하다. 시험은 우리를 단련시키고 더 강한 믿음의 사람으로 만들기 위한 훈련으로 생각하고 기뻐하라는 것이다. 물론 우리의 의지가 약하고 성품의 약점이 있어 사탄과 세상의 유혹에 넘어가는 것을 우리는 경계해야 한다. 유혹에 넘어가도록 하는 것은 우리의 신앙을 무력화 시키고 좌절케 함으로써 능력 있는 삶을 못하게 하기 위함이다. 그래서 주님이 주신 비전을 이루어가지 못하게 하는 사탄의 공작이라 할 수 있다. 하지만 우리를 단련시키고 성숙하게 하는 시험은 결국 나의 삶에서 주님의 모습을 가지도록 하는 것이다.
내가 중고등학생이었을 때 가장 괴로운 것이 매달 시험을 치는 것이었고 대학에 다닐 때에는 중간고사, 기말고사, 퀴즈. 레포트 작성 등이 줄을 이어 졸업 할 때까지 계속되는 것이었다. 시험을 준비할 때에는 하고 싶은 일, 놀고 싶은 일, 모두 뒤로 미루어야 한다. 잠도 줄여야 한다. 즐거운 일은 아니었다. 그렇지만 시험 때문에 공부를 해야 했고 그렇게 했던 공부가 쌓여서 지식이 되고 오늘날 내가 사회에서 일을 할 수 있게 된 밑거름이 되었다.
신앙생활을 하다 보면 우리를 힘들게 하는 어려움이 지속적으로 찾아온다. 하지만 어려움이 올 때마다 주님을 의지하는 법을 배우게 되고 주님께 시선을 맞추는 훈련을 하는 것이다. 삶에 어려움과 시험이 있지 않으면 신앙은 힘을 잃고 만다. 우리의 신앙이 정금과 같이 연단되는 것은 우리가 힘들게 생각하는 시험이 있기 때문이다. 우리는 신앙의 힘으로 우리에게 다가오는 어려움을 이겨 나가고 이런 시험을 극복함으로써 더욱 견고한 신앙으로 성장하여 더 큰 시험이 오더라도 이겨낼 수 있는 능력의 사람으로 변해 간다. 열심히 기도하고, 말씀 공부하고, 봉사하고, 나의 삶을 베풀고 나누는 적극적인 신앙의 모습도 필요하고 이와 아울러 시시때때로 찾아오는 시험에 대해 우리는 아파하고 힘들어 하지만 이를 극복해 나가는 과정에서 서로 조화를 이루어 점차 아름답고 튼튼한 신앙으로 변하게 되는 것이다. 두 가지 호르몬의 상반되는 작용을 통해 우리 몸의 생리적 균형을 유지해 주듯이 신앙의 삶에서도 믿음으로 행하는 삶과 힘든 시험을 이겨내는 인내의 삶을 통해 건강한 신앙인으로 자라게 한다. 우리의 삶 속에서 어떤 어려운 시련이 닥칠지라도 두려워하지 않고 오히려 담대하고 지혜롭게 이겨나가며 이를 통해 더욱 적극적인 믿음으로 단련되어 신앙의 거목들이 되기를 소원해 본다.(출처 : '과학으로 하나님을 만나다' 중에서)