‘아침에는 네 다리로, 낮에는 두 다리로, 밤에는 세 다리로 걷는 짐승은 무엇일까요?’
혹시 이 수수께끼에 대해서 들어보신 적이 있나요? 신화 속의 나오는 스핑크스가 오이디푸스에게 낸 질문으로 유명한데요, 그 답은 인간으로 잘 알려져 있습니다. 이 질문은 아침이란 것이 유아기, 낮이 청년기, 그리고 밤이 노년기를 의미하며 그에 따라 사람의 걷는 모습을 표현한 것이지요.
이렇게 신화에 나오는 수수께끼에서처럼 사람의 몸은 점차 변화하고 있습니다. 유아기에서 청년기로 넘어가면서 신체의 모든 부분들이 발달, 성장하게 되고, 노년기가 되면 다시 조금씩 신체의 기능이 떨어집니다. 그런데 이렇게 오랜 시간을 놓고 보지 않아도 사람의 몸은 하루에 정말 많은 변화가 일어나고 있습니다. 혈압은 외부 환경에 따라 오르락내리락 하고 있고 체중은 시간당 40g씩 변화가 일어나며, 우리 몸을 이루는 세포들은 평균적으로 60조개 정도가 있는데 이중 50만개 죽고 다시 50만개 다시 탄생하는 과정이 매초마다 일어나고 있다고 합니다. 또 손톱은 매일 자라고 있고 머리카락은 하루에도 수 십 개가 빠지고 다시 나는 과정을 거치고 있습니다. 이렇게 우리 몸은 끊임없이 변화가 일어나고 있지요. 그런데 이렇게 변화가 일어나도록 주도하는 것은 무엇일까요?
바로 사람 몸 속의 화학물질 중 하나인 호르몬이 이러한 변화가 일어나도록 도와주고 있습니다. 호르몬은 신경과 함께 몸에 여러가지 변화를 일으켜서 우리 몸이 정상적으로 유지되도록 도와주고 있는데, 앞서 말한 변화들뿐만 아니라 정말 많은 부분들이 호르몬 때문에 일어나고 있습니다. 이렇게 호르몬은 우리 몸의 정말 중요한 요소랍니다. 그래서 오늘 케미칼 스토리에서는 내 몸의 변화를 주도하는 호르몬에 대해서 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.
호르몬의 사전적인 정의를 찾아보면 우리 몸의 한 부분에서 분비되어 혈액을 타고 표적기관으로 이동하는 일종의 화학물질이라고 나와 있습니다. 이 말만 들어보면 정말 이해하기가 어렵군요. 우리 몸 안에는 여러가지 일이 일어나고 있는데, 특히 주변환경에 많은 영향을 받고 있습니다. 예를들어 날씨가 추울 때 혹은 요즘같이 더울 때는 몸에서 체온을 유지시키기 위해 많은 노력을 하고 있습니다. 추울 때는 체온을 높이기 위해 몸에서 열이 많이 나도록 유도하고, 춥게 느끼도록 하여 옷을 더 껴입도록 하고 있습니다. 반면에 더울 때는 체온을 낮추기 위해서 땀을 흘리고 덥다고 느끼도록 해서 옷을 얇게 입도록 하던가 아니면 시원한 곳을 찾도록 유도하고 있습니다. 이렇게 주변환경 변화에 따라 몸이 반응하게 되는데, 이 반응이 일어나도록 명령을 전달하는 물질이 바로 호르몬입니다. 신경도 호르몬처럼 특정 일을 하라고 명령을 전달하는 물질이지만 특정부분에만 작용할 수 있어서 많은 부분에 작용할 수 있는 호르몬과 함께 작용하고 있습니다.
명령을 전달해 주는 호르몬은 정말 알려진 것이 많답니다. 그 중에 대표적인 것이 성장호르몬입니다. 이 성장 호르몬은 청소년기 시절에 성장과 관련된 일을 한다고 해서 이름이 성장호르몬입니다. 성장기에 뼈와 근육이 생성되도록 하여서 몸이 자라도록 도와주는데, 알고 보면 이 호르몬은 청소년기가 지난 뒤에도 도움을 주고 있습니다. 성장기 이후에는 몸이 성장하는 부분보다는 인대와 콜라겐이 형성되도록 하고 지방을 분해하며 근육량을 증가시키는 역할을 합니다. 또 척추의 골밀도를 높인다고도 알려져 있어서 뼈에 구멍이 생기는 질환인 골다공증을 막아준다고 합니다. 이러한 성장호르몬은 20대부터 분비되는 양이 줄어들어서 60대가 되면 상당히 많이 감소하는데, 이 때문에 노화 지연에 성장호르몬이 관여한다고 보는 견해도 있습니다.
또 다른 호르몬으로는 아드레날린이 있습니다. 아드레날린은 에피네프린이라고 아주 어려운 이름으로 불리기도 하는데, 혈당량을 증가시키는 역할을 하고 있습니다. 또 심장박동을 증가시키고 혈관을 수축시켜 혈압을 상승시킵니다. 아드레날린이 이런 역할을 하는 것은 주변에서 발생한 상황에 신체운동 능력을 향상시킨 뒤 잘 대처하기 위해서 변화를 일으키는 것으로 보고 있습니다. 그리고 엔돌핀도 앞서 말한 호르몬들만큼 유명한 호르몬 중의 하나입니다. 엔도르핀이란 이름은 몸 안의 모르핀이라는 뜻인데요, 통증 완화시켜주는 효과가 있는 물질로 모르핀처럼 강력한 효과가 있어서 이런 이름이 붙여졌습니다. 이 호르몬은 통증이 너무 심한 상황에서 분비되어서 신체가 느끼는 고통을 줄여주는 역할을 하고 있습니다. 산모가 아이를 출산하는 과정은 상당한 고통이 수반되는데, 이러한 고통 속에도 아이를 출산할 수 있는 것은 이 엔돌핀이 체내에 작용해서 고통을 줄여주기 때문이라고 합니다.
지금까지 신체 내에서 명령을 전달해주는 몇몇 호르몬들에 대해서 알아보았습니다. 그런데 사랑에도 호르몬이 관여되어 있다는 사실을 아시나요? 사랑에 빠진 사람들은 환경이나 인종이 다르지만 신기하게 유사한 증상을 겪게 됩니다. 이상하게 열심히 일 하다가도 멍하니 있게 되는 경우가 많고 혼자 기분이 좋아서 웃음을 보이며, 심장이 두근거리는 등의 현상이 나타납니다. 그런데 이 모든 현상도 호르몬과 관련이 있답니다.
도파민은 이러한 사랑의 호르몬 중에 하나입니다. 도파민이라는 호르몬은 뇌에 있는 미상핵이라고 하는 부분에 작용을 하게 되는데, 이 미상핵은 다양한 기본적인 반응들에 대해 담당하고 있어서 본능의 중추라고 불리기도 합니다. 그런데 도파민이 이 미상핵에 작용하게 되면 기운이 넘치는 느낌을 받게 되고 흥분을 느끼게 된다고 합니다. 또 웃음이 많아지고 행복하다고 느끼게 되는데, 사랑에 빠진 사람들은 이 도파민이 분비되면서 두근거림이나 행복감등을 느낀다고 알려져 있습니다. 그런데 이 도파민의 작용은 마치 마약과 유사한 효과를 가져서 도파민이 떨어지게 되면 우울한 기분, 슬픔 등의 부작용이 나타난다고 합니다. 헤어진 사람들이 이런 감정을 느끼게 되는 것도 아마 도파민의 부작용 때문이라고 보는 견해가 많습니다. 이렇게 도파민은 사랑의 호르몬으로 알려져 있지만 생물학적으로 30개월 정도만 효과가 있다고 합니다.
또 다른 호르몬으로는 옥시토신이 있습니다. 옥시토신은 원래 산모가 아이를 낳는 과정에서 자궁을 수축시키는 호르몬으로 알려져 있는데, 분만을 도와주고 수유를 도와주는 것으로 알려져 있습니다. 그래서 옥시토신이라는 이름도 그리스 어로 ‘일찍 태어나다’라는 뜻이라고 합니다. 그렇지만 이 옥시토신이 사랑의 호르몬으로도 작용한다고 합니다. 친밀감과 관련하는 것으로 알려져 있는데, 상대방을 안고 싶고 편안함을 느끼는 것도 이러한 호르몬 때문이라고 합니다. 특히 산모가 아이에게 특별한 감정을 느끼는 것과 여성이 남성에게 모성본능을 느끼는 것이 유사한데, 이것이 다 이 옥시토신 때문이라고 합니다. 그래서 취리히의 한 대학에서는 이 옥시토신의 효과에 대한 실험을 진행하였는데, 옥시토신을 코에 뿌린 사람의 경우 상대방에 대한 신뢰도가 증가한다는 결과를 얻었다고 합니다.
이 외에도 페로몬은 상대에게 호감을 주는 호르몬으로 대부분의 호르몬들은 자신의 몸에 작용하지만 이 호르몬은 상대방에게 작용하는 특이한 호르몬이지요. 이 또한 사랑에 관여를 하고 있다고 보고 있습니다. 엔돌핀도 사랑에 빠진 사람에게 많이 나타나는 것으로 알려져 있고 노르에피네프린도 도파민과 함께 작용하여 여러 증상들에 관여를 하고 있지요.
호르몬은 신체의 변화뿐만 아니라 사랑과 같은 감정적인 부분에도 관여를 하고 있는데, 질병과 관련하여 호르몬은 중요한 역할을 담당한다고 합니다. 앞서서 이야기 한 것처럼 사람의 몸을 유지시키는 데에는 호르몬이 중요한 역할을 하고 있는데, 만약이 호르몬 중의 하나가 문제가 생기면 몸의 기능을 유지시키기 힘들어 집니다. 이러한 호르몬 부족으로 인한 질병들은 아직 원인이 명확히 밝혀지지는 않았지만 증상을 완화 시키는 방법은 많이 개발되었는데, 가장 많이 이용하는 것은 부족한 호르몬을 직접 체내에 넣어주는 것입니다.
예를 들어 여성의 경우, 나이가 들면 폐경을 맞이하지요? 이러한 폐경기에 다양한 증상들이 동반하게 됩니다. 식은땀이 나거나 불면, 우울증, 식욕감퇴 등이 나타나고, 특히 뼈를 이루고 있는 성분들이 빠져나가 골다공증이 나타나기도 합니다. 그런데 이러한 증상들은 여성호르몬인 에스트로겐과 관련이 있습니다. 폐경이 되면 난소에서 더 이상 에스트로겐을 만들지 않게 되는데, 이 때문에 폐경기에 다양한 증상들이 나타나게 되는 것입니다. 그 때문에 폐경 후 겪는 증상들을 줄이기 위해서 체내에 에스트로겐을 넣어주는 치료가 있으며, 이러한 치료를 받을 경우 실제로 증상들이 완화됩니다.
또 인슐린과 같은 혈당조절에 관여하는 호르몬이 체내에서 부족할 경우, 혈당 조절이 안되어서 몸에 각종 질병들이 발생합니다. 이렇게 인슐린 때문에 생기는 병이 바로 당뇨벙이라는 것은 잘 아시죠? 이런 당뇨병을 완벽하게 치료하는 방법은 아직 개발되어 있지 않지만 폐경기 여성을 치료하는 것처럼 직접 몸에 인슐린을 주입하는 것으로 증상을 완화하고 있습니다. 그런데 호르몬을 이용해 치료하는 것이 과거에는 쉽지가 않았는데요, 그것은 호르몬을 합성하는 것이 상당히 어렵기 때문입니다. 그래서 최근에는 이러한 호르몬을 화학적인 합성이 아닌 생물학적인 방법을 통해서 만들고 있습니다. 이것이 바이오 의약품과 바이오 시밀러입니다. 한화케미칼에서도 이 바이오 시밀러 분야에 대해 연구를 진행하고 있는데, 바이오 시밀러는 바이오 의약품의 복제약을 지칭하는 것으로 고가의 바이오 의약품 가격을 낮춰주고 많은 사람들이 약을 이용하도록 해줄 수 있다고 합니다. 그래서 더 많은 분야에 적용하기 노력하고 있답니다.
지금까지 내 몸 속에서 여러가지 역할을 하고 있는 호르몬에 대해서 알아보았습니다. 이런 호르몬들이 정신적이 부분과 관련하여 다양한 증상들을 보여준다니 신기하지 않나요? 역시 사람의 몸은 놀라운 것이 정말 많은 것 같습니다.
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- 참고문헌 –
한화케미칼 http://hcc.hanwha.co.kr
한화케미칼 블로그 http://www.chemidream.com/
General Chemistry, Thomson, Whitten, Davis, Peck, Stanley
Biochemistry 6th, E.Public, J.M.Berg, J.L.Tymoczko, L.Stryer
저신장 소아의 성장호르몬 치료, 이기형
폐경기 여성에서 동맥경화증의 치료 또는 예방을 위한 호르몬 대치요법, 진동규, 고광근
인슐린 치료, 어떻게 할까?, 김신곤