호흡에 담겨있는 건강의 비밀 (1)

세포호흡과 건강 

이번 시간에는 숨쉬기에 관해 이야기 하려고 합니다. 

우리는 태어나면서부터 죽을 때까지 숨을 쉽니다. 일부러 숨을 참지 않는 한, 한 순간도 멈추지 않습니다. 멈추지 않는다는 것은 그만큼 중요하단 의미입니다. 실제 몇분만 숨을 쉬지 못해도 우리는 생명을 잃을 수 있습니다. 

하지만 의식하지 않아도 저절로 쉬어지기 때문인지는 몰라도, 호흡은 그 중요성에 비해 사람들이 크게 관심을 갖지 않습니다. 건강에 좋다는 음식을 먹고, 부족해서 건강보조식품까지 챙겨 먹고, 운동도 열심히 하는 분들도 정작 숨쉬기에 대해서는 무관심한 경우가 많습니다. 운동을 안하는 환자 중에는 웃으면서 본인은 숨쉬기 운동만 한다고 말하기도 합니다. 이럴 때는 저도 웃으면서 숨쉬기 운동만 잘해도 건강의 절반은 먹고 들어 간다고 말씀드리죠. 특히 암이나 치매처럼 노화와 관련되고 중한 병일수록 좋은 호흡은 그 예방과 치유에 매우 중요합니다. 하지만 병이 중할수록 한방에 낫게 해줄 약물과 치료법을 먼저 찾지, 자신의 숨쉬기를 바꾸려고 노력하는 경우는 드뭅니다. 나를 건강하게 만들어 줄 수 있는 아주 강력한 방법 중에 하나인데도 말이죠. 

그래서 호흡이 우리에게 어떤 의미이고, 좋은 건강의 유지와 병의 치료와 예방에 왜 중요한지에 대해 이야기 하려고 합니다. 

많은 분들이 호흡이란 산소를 들이 마시고 이산화탄소를 내놓는 일이라고 생각하실겁니다. 맞는 말입니다! 그럼 여기서 한걸음 더 들어가 생각해 보죠. 왜 우리는 산소가 필요한 것일까요? 그것은 우리 몸을 이루고 있는 세포들이 산소를 이용해서 에너지를 생산하고, 그 결과물로 이산화탄소를 내놓는 시스템을 갖고 있기 때문입니다. 세포 또한 폐처럼 숨을 쉬고 있는 것이죠. 

뭔가 특별한 말을 기대했던 분들은 ‘그거 누구나 다 아는 것아냐?’라고 생각하셨을 겁니다. 하지만 이 세포의 호흡이 얼마나 왜 중요한지에 대해서는 깊이 생각해 보지 않으셨을겁니다. 우리가 숨을 들이 마시고 내쉬는 것은 바로 세포의 호흡을 가능하게 하기 위한 것이고, 세포가 숨을 잘 쉬어야 건강할 수 있습니다. 그리고 암을 포함한 많은 병의 발생에는 이 세포호흡이 깊이 관여되어 있습니다. 

먼저 이 그림을 한번 살펴 보시죠. 

미토콘드리아 (입체)

미토콘드리아 (단면)

세포단면도

이 그림은 우리 몸을 이루고 있는 세포 속 소기관인 미토콘드리아를 표현한 것입니다. 미토콘드리아? 가물가물 하시죠? 어쩌면 생물 시간에 들어본 적 기억이 떠오르실 수도 있습니다. 

미토콘드리아는 세포 안에 있는 에너지 발전소로 포도당과 산소를 이용해서 세포들의 화폐라고 할 수 있는 ATP를 만듭니다. 이 발전의 결과물로 물과 이산화탄소가 생깁니다. 우리가 생명을 유지하는 것은 세포가 제 기능을 발휘하기 때문이고, 여기에 필요한 에너지를 바로 이 미토콘드리아에서 생산합니다. 또한 우리가 일정한 체온을 유지할 수 있는 것도 미토콘드리아 덕분입니다. 

앞서 말한 세포호흡을 통한 미토콘드리아의 발전 과정에서 ATP를 만드는 대신, 열풀림 과정이 일어나면 열이 발생하는데, 이 때 발생하는 열이 체온의 본질이라고 할 수 있습니다. 체온을 높이고 면역력을 키우기 위해 운동을 하고 근육을 만들라고 하는데, 이 또한 미토콘드리아와 밀접한 관련이 있습니다. 근육세포에 미토콘드리아가 풍부하게 들어있고, 운동은 호흡과정에 일정한 부하를 걸어 낡고 제 기능을 못하는 미토콘드리아를 제거하고, 새롭고 건강한 녀석들로 교체하는 과정을 촉진하기 때문이죠. 

이렇게 보면 일본의 면역학자인 아보 도오루가 말하는 암의 발생조건인 저산소 · 저체온 상태는 서로 같은 이야기라고 할 수 있습니다. 저산소상태가 되면 미토콘드리아의 기능이 저하되고, 이렇게 되면 열풀림 과정을 통해 발생하는 열이 줄어들기 때문에 체온도 떨어지게 됩니다. 이 뿐 아니라 세포의 정상적인 기능에 필요한 에너지 또한 부족한 상태가 되고 맙니다. 

세포가 정상적인 기능을 하지 못하면 늘 발생하고 있는 오류를 바로 잡을 수 있는 기능도 떨어지게 됩니다. 범죄는 늘어나는데 경찰차에 기름이 떨어지면 현장에 출동할 수 없는 것과 마찬가지입니다. 이런 상태에서 각자의 유전자의 특징과 생활패턴에 따라 취약한 부분에서 암을 비롯한 다양한 질병이 발생하게 되는 것이죠. 세포 속 이 작은 소기관이 건강과 질병 그리고 수명에 결정적 역할을 하고 있는 겁니다. 

그런데 이 미토콘드리아 처음부터 세포의 일부였던 것은 아닙니다. 얼마 안되기는 하지만 자체 유전자를 갖고 있는 미토콘드리아는 본래 단독생활을 하던 녀석이었습니다. 그러다가 핵을 갖고 있는 진핵세포와 동거를 시작했는데, 이 때가 지구의 역사로 보면 산소농도가 높아지는 시기였습니다. 지금도 많은 영양제 광고에서 활성산소로부터 세포를 보호하는다는 말을 하는 것처럼, 산소는 세포를 손상시키는 원인이 됩니다. 공기 중에 노출된 철이 녹이 스는 것을 떠올리시면 쉽게 상상이 가실 겁니다.

그런 의미에서 산소를 이용할 수 있는 미토콘드리아와 세포의 동거는 둘 모두에게 도움이 되었을 것으로 생물학자들은 이야기 합니다. 진핵세포는 높아진 산소로부터 자신을 보호할 수 있게 되었고, 미토콘드리아는 편하게 밥을 얻어 먹으면서 세포 속에서 살아갈 수 있었기 때문이지요. 일종의 공생관계가 이루어진 것입니다. 이렇게 시작된 동거가 오래 되면서 서로 분리될 수 없는 하나의 세포로 발전했고, 이 과정에서 미토콘드리아는 일부 유전자를 진핵세포의 핵에 넘겨주기도 했다고 합니다. 그리고 지금의 우리 몸 또한 이 세포들로 이루어져 있습니다. 

정리하면, 숨을 쉬는 일은 폐에서의 산소와 이산화탄소의 교환이라는 큰 의미도 있지만, 더 중요한 것은 세포의 호흡, 즉 미토콘드리아를 통한 에너지의 생산과 체온의 생성에 있습니다. 

제대로 숨을 쉬지 못하면 이 세포호흡이 원활하게 이루어지지 않게 되고, 에너지의 생산과 좋은 체온의 유지에 실패하게 됩니다. 이 상태가 되면 면역시스템을 포함한 다양한 기능에 문제가 발생하게 되고, 이런 상태에서 암과 같은 각종 질환이 발생하기 쉬워집니다. 

제대로 숨을 쉬는 것이 이렇게 중요합니다!

이번 시간에는 호흡의 의미와 중요성에 대해서 생명진화의 관점에서 마이크로 하게 살펴봤습니다. 다음 시간에는 좀 더 큰 관점에서 숨쉬기가 왜 중요한지 살펴보도록 하겠습니다.

경청해 주셔서 감사합니다.

* 김형찬 원장은 생각과 생활이 바뀌면 건강도 바뀐다는 신념을 가지고 서울 명륜동 다연한의원에서 환자분들을 만나고 있습니다. <텃밭 속에 숨은 약초>, <내 몸과 친해지는 생활 한의학>, <50 60 70 한의학> 등의 책을 썼습니다. 본 칼럼의 내용은 유튜브 채널인 <암환자생활교실>에서 시청이 가능합니다. https://youtube.com/@ohkinam