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도움되는 정보/about 과학

혈액과 백신의 상관관계

 

혈액

보통의 성인의 경우 대략 5리터의 혈액이 혈관을 따라 흐릅니다. 혈액은 아래와 같이 신체의 생존을 돕는 네 가지 필수 요소로 구성되어 있습니다. 참고로 냉동 혈액은 최고 10년까지 보관할 수 있다고 합니다.

  • 적혈구
  • 백혈구
  • 혈소판
  • 혈장

첫 번째, 적혈구는 폐에서부터 몸의 각 조직으로 산소를 실어 나르는데, 일반적으로 적혈구는 도넛 모양이며 가운데 구멍이 일부만 채워져 있습니다. 그러나 아주 작은 모세혈관을 통과하기 위해 모양을 바꿀 수 있습니다. 산소를 전달하는 것 외에 세포 호흡 폐기물인 이산화탄소를 수거합니다. 적혈구가 산소를 운반할 때는 밝은 붉은색을 띠게 됩니다. 그래서 혈액의 고유색이 붉은색이 되는 것입니다. 산소를 빼앗긴 혈액은 어두운 적갈색을 띠는데, 빛이 피부를 통과하기 때문에 혈관은 파란색으로 보이게 됩니다. 평균적으로 남성은 세제곱 밀리미터당 520만 개의 적혈구를 가지고 있고, 여성은 460만 개를 가지고 있습니다.

두 번째, 백혈구는 박테리아, 바이러스, 기생충 등을 죽이면서 감염에 맞서 싸우는 면역체계의 일부분입니다. 백혈구의 유형이 많지만 가장 흔한 형태는 호중성 백혈구와 림프 구이입니다. 호중성 백혈구는 말 그대로 적을 사라 있는 채로 집어삼킨 다음 식균 작용이라 불니는 과정을 통해 그것들을 분해하고 소화합니다. 림프구는 보다 섬세하고 복잡하게 활동합니다. 몸 안으로 새로 들어온 바이러스와 박테리아를 없애기 위해 림프구는 모양을 재정비합니다. 시간이 걸리기는 하지만 림프구는 이전에 병균과 부딪쳤던 것을 기억하는데, 일단 특정 병균과 싸워 이기는 법을 배우면 다시 싸워 이기는 법을 항상 알게 됩니다.

세 번째, 구성요소인 혈소판은 상처의 혈액을 응고시키는 화학물질을 포함하고 있습니다. 베이거나 긁힌 상처가 생겼을 때 피가 멈추도록 딱지를 형성합니다. 적혈구, 백혈구, 혈소판 모두 골수에서 동일한 줄기세포로부터 생깁니다. 

네 번째로 혈장은 적혈구, 백혈구, 혈소판을 신체 곳곳에 실어 나르는 액체입니다. 90프로가 물이고 10프로는 단백질, 전해질, 포도당, 비타민, 호르몬, 콜레스테롤의 혼합물입니다. 전체적으로 혈액은 우리 몸이 살아 있도록 해주는 모든 것을 포함하고 있다고 합니다. 

여담으로 유대교에서는 어떤 식으로든 피를 섭취하는 것을 허용하지 않는 규정을 가지고 있어서 그런지 전통적으로 생고기를 소금이나 식초에 절여 피를 다 뺀 후 먹는다고 합니다.(재미있네요.) 또 중국 민담에 따르면 남성이 코피를 흘리는 것은 성적 흥분의 신호라고 하는데, 이 말이 중국에서부터 시작된 거였습니다. (하하..)

백신

백신은 우리 몸이 질병에 대항해 싸울 수 있도록 준비시켜줍니다. 대체로 병 자체보다 강도를 약화시키거나 죽은 병균으로 만들게 되는 것입니다. 면역체계는 약화된 병균을 만나면 병을 쉽게 물리칠 수 있도록 전문화된 항체를 만들어 냅니다. 나중에 진짜 병균을 만나게 되면 우리의 몸은 미리 만들어 놓은 항체를 '기억'해내서 질병을 쉽게 물리치는 것입니다. 

백신은 유럽에 천연두가 가장 심하게 기승을 부리던 1796년에 발명되었습니다. 영국 시골 의사 에드워드 제너(1749년~1823년)는 우유 짜는 일을 하는 여자들이 소를 다루다 보니 가끔씩 천연두보다 약한 우두에 걸린다는 사실을 알았습니다. 그런데 이 여자들이 천연두에 내성이 있는 것처럼 보였습니다. 직감적으로 제너는 우유 짜는 여자의 손에서 감염된 체액을 뽑아내 여덟 살짜리 아이에게 주사했습니다. 그 아이는 우두에 걸렸지만 곧바로 회복되었습니다. 제너는 그다음으로 그 아이에게 천연두를 주사했습니다. 그러나 아이는 병에 걸리지 않았습니다. 제너는 우두가 천연두를 예방할 수 있다고 결론을 내렸습니다. 최초의 백신은 우두 바이러스였던 것이었습니다. 백신이라는 말은 소를 의미하는 라틴어  VACCA에서 나왔습니다. 

백신은 홍역, 이하선염, 풍진, 결핵, 백일해, 천연두 등 매우 치명적인 병으로부터 우리 인간을 보호해 줍니다. 흥미롭게도 모든 사람들이 예방 접종을 해야 하는 것은 아닙니다. 한 집단에서 충분한 수의 사람들이 백신을 접종받으면 병이 퍼지는 것을 막는 장벽 역할을 하게 된다는 집단 면역 원리가 있습니다. 집단 면역에 필요한 수는 질병마다 다르지만 대부분 90프로가 접종하게 되면 전체 집단을 접종하는 것과 같은 효과가 있습니다. 

특정 집단이 다른 집단에 비해 질병이 더 빨리 전염될 수도 있습니다. 미국에서 학령기 아이들은 다른 집단에 비해 병이 전염될 가능성이 가장 큽니다. 학교에서 서로 가까이 생활하기 때문인 것입니다. 에머리 대학교 연구에 따르면 학령기 아이들의 30프로만 예방 접종을 했을 때는 지역 사회에 유행하고 있는 독감에 걸릴 확률이 90프로에서 65프로로 떨어졌습니다. 그러나 아이들의 70프로에게 예방 접종을 했을 때 독감에 걸릴 확률은 현저하게 4프로로 떨어졌습니다. 

여담으로 개신교 교회나 가톨릭 교회 모두 처음에는 백신을 반대했습니다. 예일 대학교 전 총장 티모시 드와이트는 이렇게 말했다고 합니다. "만일 신께서 어떤 사람이 천연두로 죽어야 한다고 세상을 창조하기 이전부터 명령을 내려놓은 것이라면 백신이라는 속임수를 써서 그 명령을 피하거나 무효화하는 것은 끔찍한 죄이다."  저도 크리스천이지만, 예일대 총장의 말에 전혀 동감할 수가 없습니다.(흠..)

집단 면역은 사람 사이에 전염되는 병에 대해서만 적용하는데요, 예를 들어, 찢어진 상처에 오염된 물질이 접촉해서 걸리는 파상풍은 집단 면역으로 예방할 수 없습니다.