피가 뼈에서 만들어지는 이유

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몸 안을 돌면서 세포에게 필요한 영양분을 공급하고
산소를 전달해 주면서 이산화탄소를 내보내는 역할을 하면서

몸의 온도와 수분을 조절하고
병균의 침입을 막으며 면역력에도 중요한 역할을 하는 피는
살아가는데 필수적인 요소입니다

심장은 필요한 곳에 피를 보내는 역할을 하지만
이곳에서 피가 만들어지지는 않습니다

피는 뼈에 있는 골수에서 만들어지는 것으로 알려져 있는데

도대체 어떤 원리로 피를 만들어내는 것이며
왜 하필 뼈에서 피가 만들어지는 것일까요?

뼈는 골격을 형성하는 것 이외에도
장기를 보호하거나 신체를 움직이는 데 도움을 주고
피를 만들어내는 역할을 합니다

뼈는 우리가 느끼지 못하지만
끊임없이 없어지고 재생되는 것을 반복합니다

이것을 골흡수 골형성이라고 하는데
골형성이 골흡수되는 속도를 따라잡지 못하면
뼈가 재생되지 않고 양이 감소해 골다공증이 생기게 됩니다

뼈는 겉으로 봤을 때 아주 단단한 것 같지만
사실 속은 아주 작은 구멍으로 이루어져 있습니다

이 부분을 해면골이라고 하는데
이곳에 많은 혈관이 연결되어 있습니다

그리고 안쪽은 부드러운 조직인 골수로 채워져 있죠

골수에는 혈액을 만들어내는 줄기세포가 존재합니다
이것을 조혈모세포라고 합니다

이 세포는 끊임없이 분열하며
적혈구, 백혈구, 혈소판으로 분화(바뀜)합니다

이렇게 바뀐 피는 골수에 의해 뼈에 있는 혈관으로 들어가게 되고
더 큰 혈관으로 이동하면서 뼈 밖으로 내보내지게 됩니다

이렇게 매일 만들어지는 피는 하루에 수천억 개 정도 된다고 합니다

그런데 왜 하필 뼈에서 피가 만들어지는 것일까요

미국 하버드대 연구팀의 연구에 따르면
올챙이의 조혈모세포는 신장에 존재하지만
개구리가 되는 과정에서 세포가 신장에서 골수로 이동한다고 합니다

올챙이가 자외선의 영향을 받게 되면
멜라닌 세포가 조혈모세포를 자외선으로부터 보호하게 됩니다

하지만 이후에 개구리가 되어 육지로 나가게 되면
물속에 있을 때보다 자외선의 영향을 더 받기 되기 때문에
멜라닌 세포의 보호로는 충분하지 않아 뼈의 보호를 받기 위해
세포가 골수로 이동하는 것이죠

실제로 연구팀이 제브라피쉬라는 물고기의 조혈모세포를 연구한 결과
멜라닌세포가 부족한 제브라피쉬의 조혈모세포 수가 줄어들었다고 합니다

즉 조혈모세포는 자외선에 약하다는 뜻입니다

사람 역시 육지에서 생활하기 때문에
자외선의 영향을 많이 받게 되고
조혈모세포가 뼈에 있을 때 안전을 보장받을 수 있으니
뼈에서 피를 만들어내는 것입니다

만병통치약 병을 치료하는 마법의 약물 스테로이드의 원리와 부작용

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의학 기술은 우리 생각보다 많이 발전했지만
아쉽게도 아직 고칠 수 없는 병이 많이 있습니다

병이 낫지 않고 계속 달고 살아야 하는 경우
이 병을 고칠 수 없다는 정신적 고통 이외에도
염증 작용으로 인한 물리적 고통을 자주 경험하게 됩니다

이런 통증이 심해지면 생활하는데 불편하기도 하고
잠을 자지 못하는 경우도 발생하기 때문에
통증을 완화하기 위해 진통제를 먹습니다

하지만 병에 따라 진통제가 큰 효과를 주지 못하는 경우도 있어서
통증이나 염증을 없애기 위해

다른 약물 스테로이드를 사용하곤 합니다

스테로이드라고 하면 치료를 위해 사용되는 약물이나
근육을 키우기 위해 필요한 호르몬
두 가지가 대표적이지만

스테로이드는 물질의 집합체를 말하는 것으로
세부적으로 나누면 훨씬 더 여러 가지가 있습니다(콜레스테롤, 당질 코르티코이드, 성 호르몬, 아나볼릭)

이번 영상에서는 염증을 없애는 데 도움을 주는 스테로이드인
코르티솔 스테로이드에 대해 알아보겠습니다
코르티솔은 부신피질에서 만들어지는 호르몬으로
스트레스를 받는 상황이 되면 몸이 이것에 대항할 수 있도록
맥박과 호흡을 증가시키고 혈압과 포도당의 수치를 높여주는 역할을 합니다

또한 통증이 있는 상황에도 분비되는데
염증을 줄이고 통증을 감소시키는 역할도 하게 됩니다

코르티솔 스테로이드는 코르티솔 호르몬과 같은 작용을 할 수 있게 만들어낸 약물로
크게 먹는 약, 주사, 바르는 약으로 나누어지며
이것을 통틀어 스테로이드제라고 말하기도 합니다

스테로이드제는 염이 들어가는 병
관절염, 결막염, 근막염, 위염, 장염 같은 것들
피부, 호흡기, 알레르기, 암 관련 질환에서
효과를 볼 수 있고

흡수가 빠른 만큼 효과도 빠르게 나타나서
마법의 약물로 불리기도 합니다

몸에 문제가 생기면 면역세포가 해당 부위로 이동해
세균과 싸우면서 치료를 시작합니다

이러는 과정에서 피부가 빨갛게 붓거나 열이 나고 통증이 생기게 됩니다
이것이 바로 염증이죠

염증 반응은 면역세포가 문제를 해결하고 있는 과정에서 나타나는
아주 정상적인 반응입니다

하지만 이것이 아주 오래되거나 이상이 없는 곳에 발생하면
문제가 생기게 됩니다

이런 상황을 만성염증이라고 합니다

면역세포 중 일부는 치료하는 과정에서
몸에 있는 이로운 세포를 공격하는 경우도 있는데
이것이 지속되면 문제가 해결되는 것이 아니라
더 큰 문제로 발전하게 됩니다

이런 상황을 막기 위해 사용하는 것이 바로 코르티솔 스테로이드입니다

스테로이드가 몸에 들어오면
면역세포가 문제가 생긴 곳으로 이동하는 것을 막게 됩니다

염증 반응이 일어나지 않도록 억제하고
관련된 세포가 활성화되지 않도록 만들어줍니다

하지만 스테로이드를 지속적으로 사용하면
몸의 면역체계가 억제되기 때문에
약을 끊었을 때 관련된 문제가 더 심해지는 리바운드 현상이 나타날 수 있습니다

또한 다른 세균에 의한 감염에 쉽게 노출될 수 있고
골다공증이 생기거나 근육이 약해지는 경우가 있다고 합니다

소화 관련 문제가 생기거나 몸무게가 늘기도 하며 여드름 같은 부작용이 발생하게 됩니다

그렇기 때문에 반드시 의사의 처방에 의해서만 사용해야 하며
비정상적인 경로를 통해 구입, 사용하는 것은 금지해야 합니다

단백동화 스테로이드와 마찬가지로
코르티솔 스테로이드의 발견은 혁명과도 같았습니다

거의 만병통치약인 것처럼 대부분의 병에 사용할 수 있었으니까요

미래 의학은 스테로이드를 얼마나 잘 쓰느냐에 따라 달라질 가능성이 있습니다
부작용을 최소화하면서 치료할 수 없던 병을 치료하게 된다면
우리의 평균 수명도 많이 올라가게 되겠죠

부디 더 안전한 스테로이드가 만들어져
모든 사람들이 아프지 않고 오래오래 살 수 있었으면 좋겠습니다

길치가 길을 잘 찾지 못하는 과학적인 이유

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낯선 곳에 갔을 때 길을 잘 찾지 못하는 사람
아니 익숙한 곳이라고 하더라도
목적지에 도착하는 것이 쉽지 않은 사람

이런 사람을 우리는 길치라고 부릅니다

길치는 아무리 자주 다니는 곳이라고 하더라도
방식이 조금만 달라져도 길을 찾지 못하고
거꾸로 되돌아가야 하는 경우
처음 와본 곳인 것처럼 느껴지고

낮에 보는 길과 밤에 보는 길이 다르게 느껴지는 사람들입니다

목적지에 도착하기까지 아주 오랜 시간이 걸리기 때문에
주변 사람들을 답답하게 만들죠

길을 찾는 능력, 위치, 방향, 거리에 대한 정보는
뇌가 얼마만큼 일을 잘하느냐에 따라 다르게 결정됩니다

우리가 보는 모든 것들은 단기기억으로 저장됩니다
이후 해마에 의해 단기기억은 장기기억으로 바뀌고
대뇌피질에 저장됩니다

저장된 기억이 필요한 상황이 되면
해마는 기억을 꺼내 우리가 행동할 수 있게 합니다

과거에는 길을 찾는 것도 이와 같은 원리일 것이라 생각했습니다

해마는 공간을 기억하는 역할도 같이 하기 때문이죠

1971년 신경 과학자인 존 오키프는 쥐 실험을 통해
길을 찾는 데 도움을 주는 신경 세포가 해마에 존재한다는 것을 알아냈습니다

늘 가는 길이 익숙한 이유는
그 장소를 신경 세포가 기억하고 있기 때문인 것이죠

그래서 이 세포를 장소 세포라고 부릅니다

예를 들어 집에서 나와 버스 정류장까지 간다고 하면
집 현관에서 나오는 순간에는 집 현관과 관련이 있는 장소 세포가 활성화 되고
특정 건물을 지나면 특정 건물과 관련이 있는 장소 세포가 활성화 되면서
여기가 어디인지
목적지에 도착하기 위해 어디로 가야 하는지 알 수 있게 됩니다

장소 세포는 설치류뿐만 아니라 박쥐, 원숭이 그리고 인간을 포함한
다양한 동물에서 발견됐다고 합니다

2005년 신경 과학자인 마이브리트 모세르와 에드바르 모세르는
해마 옆에 존재하는 내후각 피질에서 길을 찾는데 중요한 역할을 하는
또 다른 세포를 쥐 실험을 통해 발견했습니다

이 세포가 활성화되는 모습을 관찰해보니
일정한 간격을 두고 격자무늬를 그린다고 해서
격자 세포라고 부릅니다

격자 세포는 내가 지금 어디에 있는지
특정 장소로부터 얼마나 왔는지 알 수 있게 해줍니다

뇌가 장소를 구역으로 나눠
머릿속에 기억하고 있다는 뜻이죠

쉽게 말해 장소 세포가 특정 장소 즉 맵을 그려준다면
격자 세포는 맵에 좌표를 찍어준다는 것입니다

우리 뇌 속에 스마트폰 지도와 GPS가 있다고 말할 수 있습니다

이런 발견 덕분에 오키프와 모세르 부부는
2014년 노벨상을 받기도 했습니다

길을 찾을 때 장소 세포와 격자 세포가 정보를 주고받게 되며
길을 잘 찾는 사람은 이들의 상호작용이 잘 이루어지고 있다는 뜻이고
길을 잘 찾지 못하는 길치는
이들의 상호작용이 잘 이루어지지 않고 있다는 뜻입니다

알츠하이머에 걸린 사람은 잘 다니던 길을 가다가도
갑자기 잃어버리는 경우가 있는데
이런 이유는 장소 세포와 격자 세포가 손상되었기 때문이라고 합니다

이 세포의 발견은 길치를 치료하거나
알츠하이머, 인지능력 장애를 치료하는데
큰 도움을 줄 수 있을 것으로 예상하고 있습니다