인체내 금속
- 캐나다 한국일보 (public@koreatimes.net) --
- 02 Mar 2020
칼슘, 나트륨, 철분 많이 필요 각자 독특한 역할 있어
허파에는 약 3억 내지 4억 개의 허파꽈리(alveola, 폐포 lung sac, 肺胞라고도 부르며 기도(airway)의 맨 끝부분 에 있는 포도송이 모양의 작은 공기주머니)라 하는 공기 주머니가 있는데 이 주머니가 바로 연료 교환소이다.
▲ 폐포와 모세혈관과의 관계
주머니는 동맥과 정맥이 에워싸고 있으며 새로 유입된 산소를 동맥에 실어 주고 정맥이 싣고 온 타고 남은 산소재 즉 이 산화탄소를 밖으로 내보내는 교환소이다. 문제는 들어 마신 공기 속에는 필요한 산소가 약 23% 밖에 없고 나머지는 질소가 70% 그리고 미세먼지 내지 미생물들이 있어 산소만 걸려내는 작업을 해야 한다.
▲ 헤모글로빈 형성 과정.
이에 따라 산소를 실어야 할 적혈구 속에는 단백질과 철 (Fe)이 혼합된 물질이 있는데 신기하게도 지남철(magnet, 指南鐵, 쇠를 끌어당기는 자기를 띤 물체)처럼 공기 속에서 산소만 취한다. 이물질을 헤모글로빈(Hemoglobin)이 라 한다. 따라서 적혈구 속에 철분이 없으면 헤모글로빈 이 형성될 수 없고 산소를 세포에 공급할 수 없다.
이렇게 되면 세포는 산소가 없어 간에서 공급받은 설탕(탄수 화물)을 태울 수 없다. 생산에 차질로 에너지가 부족하면 빈혈이 온다. 이때 는 헤모글로빈 영양제를 섭취해야 한다. 이와 같이 신 체에서 철분은 산소 공급에 없어서는 안될 필수 성분 이라 하겠다. 참고로 기이한 사실은 철은 자력에 반응을 하며 지구 자체가 거대한 지남철이어서 바위 같은 고체에 갇혀있 지 않는 한 모든 철분은 남북을 향하고 있다.
고래나 철 새들은 자신의 핏속에 있는 철분의 방향을 인지하여 나침판으로 이용하기도 한다. 인간은 핏속에서 남북을 가리키고 있지만 그를 인지 할 수 없다. 지상에는 금속원자가 약 80여 가지가 흩어져 있는데 식물이 이를 흡수하고 동물은 식물을 먹고 있어 결국 모든 생물의 몸속에는 철분을 보유하게 되는 것이다. 수억 년 전 바닷속의 연체동물이 섭취한 금속은 칼슘 (Calcium)으로 단단한 고동과 조개껍질을 만들어 자신을 보호하는데 사용했다.
이같이 칼슘은 다른 물질과 쉽게 융합하여 뭉치는 성질이 있어 7천 년 전부터 인간은 양회 와 횟가루로 이용해 왔다. 당연히 인간도 칼슘을 섭취하여 뼈와 치아를 만든다.
또한 일부 적혈구 속에는 다량의 칼슘이 들어 있는데 이를 혈소판이라 한다. 혈소판은 상처를 입어 출혈이 되면 우선 급파하여 스스 로 응고 되어 출혈을 멈추게 했다. 이같이 칼 슘은 근육수축이나 응고 역할을 하는데 반 하여 마그네슘(Magnesium)은 근육 이완 작 용을 하여 균형을 잡는다. 특히 심장은 1분에
60 -100번의 박동을 평생 계속하기 때문에 근 육운동이 아주 윤활하게 진행돼야 한다.
▲ 빈혈.
이에 따라 심장세포 내부에는 마그네슘이, 밖에는 칼슘이 자리 잡고 있으면서 수축과 이완 작업에 힘쓰고 있다. 이와 같이 금속 성분이 우리 신체 유지에 아주 중요하 지만 너무 과다하면 오히려 해가 되는 경우도 있다.
바로 소금 속에 많은 나트륨(소디움)처럼 뇌와 신경세포 간에 통신 또는 뇌와 각 세포 간 통신 시그널을 만들어내는 역 할을 하며 땀속에 용해되어 각종 병균을 삼투작용으로 터트려 죽이는 역할을 한다. 따라서 땀을 많이 흘리는 운 동선수는 나트륨의 섭취는 필수적이다. 하지만 한국 음식처럼 너무 많은 나트륨을 섭취하면 혈관이 압력을 받아 고혈압이란 달갑지 않은 병을 앓게 된다.
이같이 우리 인체 안에서는 생체금속(Biometal)이라 하여 생명 유지에 절대적인 역할을 하고 있다. 칼슘과 나트륨, 철분은 많고 구리, 아연, 망간은 적은 편이지만 아주 중요한 금속으로 균형을 반듯이 잡아 줘야 한다. 인체에 치명상을 입히는 비소와 수은은 중금속으로 공해산업에 서 유출되는데 이들이 인체에 흡수되면 우선 피로감, 불 면증, 무기력 현상이 나타난다. 이럴 때는 영양소 중 아연, 칼슘, 비타민 등을 복용해야 한다고 의학계는 권한다.
문종명(토론토) 과학수필가
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