생명과학1-삼투압의 조절과 방어작용 마스터하기

항이뇨 호르몬의 분비는 체내 수분량과 삼투압에 의해 조절된다. 체내 수분량이 적거나 삼투압이 높으면 항이뇨 호르몬의 분비량이 증가하고, 반대로 체내 수분량이 많거나 삼투압이 낮으면 항이뇨 호르몬의 분비량이 감소한다. 예를 들어 수분 보충 없이 땀을 많이 흘려 체내 수분량이 감소하거나 짠 음식을 먹어 체내 삼투압이 높아지면 항이뇨 호르몬의 분비량이 증가하여 수분의 재흡수를 촉진하고, 그 결과 오줌량이 감소한다. 반면, 물을 많이 마셔 체내 수분량이 증가하고 삼투압이 낮아지면 항이뇨 호르몬의 분비량이 감소하여 수분의 재흡수를 억제하고, 그 결과 오줌량이 증가한다

내분비계와 신경계는 모두 우리 몸의 기능을 조절한다. 체온이 떨어지면 자율 신경에 의해 즉각적으로 열 방출량을 줄이는 작용이 일어나며, 호르몬 작용으로 물질대사가 촉진되어 열 생산량이 증가하여 체온을 유지하게 된다. 이처럼 체온을 유지하고 혈당량이나 삼투압을 조절하는 등 우리 몸의 항상성을 유지하는 데 필요한 반응은 내분비계와 신경계가 정교하게 상호 작용하여 일어난다.

현대인의 질병 중 당뇨병과 고혈압은 병원체 없이 내부 요인과 환경 요인이 복합적으로 작용하여 발병하는데, 이와 같은 질병을 비감염성 질병이라고 한다. 반면, 독감이나 결핵처럼 병원체에 의해 발병하는 질병을 감염성 질병이라고 한다. 질병은 하나의 원인으로 발생하기도 하지만, 대부분은 다양한 원인이 복합적으로 작용하여 발생한다. 예를 들어, 세포 분열이 정상적으로 조절되지 않아 생기는 암은 방사선과 발암 물질 등이 원인이 되어 발생하기도 하지만, 어떤 암은 병원체가 원인이 되어 발생하기도 한다. 다음 활동을 통해 현대인의 건강을 위협하는 질병의 원인은 무엇이며, 이러한 질병을 예방하고 치료하기 위해서는 어떻게 해야 하는지 알아보자

병원체의 종류와 특성 우리 주변에 있는 많은 미생물 중에는 김치나 요구르트를 만들어 주는 유산균처럼 사람에게 도움을 주는 것도 있지만, 콜레라균처럼 질병을 일으키면서 전염성도 강해 사람에게 피해를 주는 것도 있다. 콜레라균처럼 감염성 질병을 일으키는 외부 인자를 병원체라고 하며, 병원체의 종류는 그림 Ⅲ-33과 같이 매우 다양하다. 세균은 원핵생물로, 생태계에서 분해자 역할을 한다. 대부분의 세균은 사람에게 해를 입히지 않지만, 어떤 세균은 병원성을 가지고 있어 인류의 생존에 위협이 되기도 한다. 세균에 의해 발생하는 질병에는 세균성 식중독, 콜레라, 결핵, 위염, 충치 등이 있으며, 항생제를 이용하여 치료할 수 있다.

균류는 진핵세포로 이루어진 다세포 생물로, 세균과 같이 생태계에서 분해자의 역할을 하지만, 질병을 일으키기도 한다. 균류에 의한 질병에는 무좀, 습진 등이 대표적인 예이며, 항진균제로 치료할 수 있다. 원생생물 중에도 병원체가 있는데, 수면병을 일으키는 트리파노소마와 말라리아를 일으키는 말라리아 병원충이 대표적인 예이다. 민물에 사는 아메바 중에는 이질이나 뇌척수막염을 일으키는 것도 있다. 바이러스는 비세포 구조로, 살아 있는 생명체 안에서만 활성을 나타내며 생명체 밖에서는 결정 구조를 갖는다. 주로 핵산과 단백질로 구성되어 있으며, 돌연변이가 많아 항바이러스제를 개발하는 것이 어렵기 때문에 바이럴 시에 의한 질병은 예방이 매우 중요하다. 독감, 천연두, 수두, 뇌염, 후천성 면역 결핍증, 소아마비, 간염 등이 바 이러스에 의해 발생하는 질병이다. 프라이온은 단백질로 이루어진 감염성 물질로, 정상 단백질을 변형시켜 질병을 일으킨다. 프라이온으로 인해 발생하는 질병에는 광우병, 크로이츠펠트–야코프병 등이 있다. 프라이온은 정상 단백질에 비해 높은 열, 압력, 자외선 등에 강하므로 제거하기 어렵다. 다음 활동을 통해 우리 주변에 어떤 병원체들이 있는지 알아보자.

병의 감염 경로와 예방법 생물은 물 없이는 살 수 없다. 그러나 그림 Ⅲ-34와 같이 오염된 물을 마시거나 접촉하면 각종 질병에 노출될 위험이 증가한다. 깨끗한 물을 사용할 수 있는 현대의 위생적인 환경은 질병의 발생을 많이 줄여 주었지만 아직도 오염된 물로 안 해 고통받는 사람들이 있다. 쥐나 모기와 같은 동물이 병원체를 운반하는 매개체가 되기도 한다. 매개체에의 한 감염을 줄이려면 주변 환경을 주기적으로 소독해야 하며, 특히 여름철 물웅덩이는 모기의 발생을 촉진하므로 잘 관리해야 한다. 감염성 질병은 감염자와의 접촉에 의해서도 옮겨질 수 있는데, 병원체가 있는 부 위를 직접 만지거나 체액을 교환해도 질병에 걸릴 수 있다. 독감이나 감기 등의 병원체는 환자가 기침이나 재채기할 때 공기 중으로 방출되므로 입을 가리고 재채기해야 한다. 감염성 질병에 걸렸을 경우 바깥 활동을 자 제하는 것만으로도 질병이 퍼지는 것을 줄일 수 있다.

병원체는 오염된 음식이나 오염된 주사기와 같은 기구로도 전파될 수 있다. 따라서 음식을 다루거나 질병을 치료하는 기관에서는 위생 관리에 철저히 신경을 써서 집단 감염이 일어나지 않도록 예방하는 것이 중요하다. 감염성 질병을 예방하기 위해서는 그림 Ⅲ-35와 같은 질병의 감염 경로를 아는 것도 중요하지만, 우리 몸을 건강한 상태로 유지하는 것 또한 중요하다. 건강한 몸을 유지하려면 좋은 식습관을 가져야 하고, 적당한 운동과 충분히 자야 한다. 이러한 습관을 통해 몸의 방어 체계는 더욱 단단해지며 수많은 질병으로부터 우리 몸을 지킬 수 있다. 우리 몸의 방어 작용 일반적으로 우리 몸은 병원체에 항상 노출되어 있지만 질병에 잘 걸리지 않는데, 그 이유는 그림 Ⅲ-36과 같이 우리 몸에서 병원체에 대한 방어 작용이 일어나기 때문이다. 우리 몸의 방어 작용에는 병원체의 종류와 관계없이 동일한 방식으로 일어나는 비특이적 방어 작용과 병원체의 종류에 따라 다르게 작용하는 특이적 방어 작용이 있다.