Login 
 

Mobile 2

Hint 음식을 즐겁게 먹어야 건강 불량지식 사 례 바로보기 위 로 자연과학 원 료 제 품 Update Site


장수수명노화

노화의 원인 : 숙명적 결함 - 활성산소  

활성산소의 두 얼굴
- 활성산소 : 노화의 주범
- 체내 산화와 환원
- 항산화제 역할
- 항산화제의 부작용



노화의 주범은 활성산소
자유라디칼이 노화의 원인일지도 모른다는 생각이 처음 나온 시기는 1950년대로 거슬러 올라간다. 데넘 하먼은 자유라디칼 조각들이 결국 세포를 파괴하고 노화과정을 일으킬 것이라고 주장했다.
모든 생명은 생명의 배터리로 ATP를 사용한다. 매일 자신의 몸무게만큼 어머어마 하게 많은 양의 ATP를 소모한다. 이 ATP는 음식(포도당 등)을 분해하여 재생된다. 그 장소가 세포마다 수백개 ~ 수천개 있는 미토콘드리아이다. 포도당(C6H12O6)이 CO2와 H+ 으로 분해되는데 미토콘드리아 세포막에 존재하는 합성효소가 수소 이온의 농도 차이를 이용하여 한번 회전할 때 마다 3개의 ATP를 재생한다. 이것이 생명의 배터리인 것이다. 분해된 CO2는 자연스럽게 호흡을 통해 배출되지만 H+은 저절로 사라지지 않는다. 이것을 제거하는 가장 효과적인 방법인 산소를 이용하는 것이다. 산소(O=O)에 수소가 결합하면 -O-O-H, H-O-O-H, H-O-O-H 를 거쳐 H-O-H 즉 물이 된다. 우리는 호흡을 통해 약 600g의 산소를 흡수하여 675g의 물을 생산하는 셈이다. 물론 이 양으로도 모자라 우리는 추가로 물을 더 먹는다. 산소가 부족하면 H+이 제거되지 않고 H+이온이 제거 되지 않으면 ATP의 생산은 중단된다. 우리가 사용하는 ATP의 양은 자기 체중에 해당하는 양, 즉 60kg 체중인 사람은 60kg의 ATP가 필요하다. 이런 중량의 ATP를 어디에 비축할 방법은 없고 소비하는 만큼 계속 생산하여야 한다. 그래서 우리 몸의 ATP 여유분은 고작 2분 사용량 정도. 산소가 없으면 2분 안에 위험해지는 이유이다. 산소는 이처럼 H+을 제거하는 기능 외에는 그 역할이 없다. 그런데 이것 때문에 숨이 막히면 그렇게 치명적인 것이다.
문제는 이때 중간과정에 불완전 연소물인 활성산소가 생성되는 것이다. 흔히 프리 라디칼이라고 도 불리며 . 주변의 다른 분자에 부딪히면 마구 달라붙는다. 그러면 공기 중에 산소가 못을 녹슬게 하듯이 세포 속에 멀쩡한 단백질과 유전자가 손상된다. 물론 세포내에 이를 보수하는 메커니즘이 있지만 완벽하지는 않다. 산소는 우리 몸속에서 약 100초 이상 머무르지만 활성산소는 순식간에 생겼다가 없어진다. 이렇게 잠깐 존재하지만 반응성이 매우 강해 우리 몸을 공격해 망가뜨린다. 활성산소가 가장 많이 공격하는 것은 물론 미토콘드리아 자체이다. 그래서 미토콘드리아는 대부분 한 달 이내에 새것으로 교체된다. 그런 와중에 활성산소가 조금씩 세포로 누출되어 손상이 많아진다. 세포의 손상이 많아지면 결국에는 세포 자체도 새로운 세포로 대체된다. 그 와중에 DNA(세포의 원본)에도 손상이 조금씩 누적되어 새로 만든 세포는 점점 원형보다 성능이 떨어지며 이 대체의 횟수마저 유한하다. 노화의 80%의 원인이 이 활성산소 때문이라고 한다. 그래서 우리는 먹는 것 또는 숨 쉬는 자체가 늙어가는 과정인 것이다.  
노화를 억제하려면 결국 활성산소 양을 적정하게 유지하는 것이 최선이다. 그래서 많은 항산화제가 수명의 연장수단으로 각광받고 많이 연구되었으나 사실 그런 노력은 모두 실패하였다. 활성산소를 제거하기 위한 출구전략 보다는 활성산소가 처음부터 많이 생기지 않도록 막는 입구 전략이 더 효과적이라고 한다. 음식 섭취를 줄이는 것은 미토콘드리아의 수를 증가시키고 ‘프리라디칼’의 누출을 감소시킨다.

모든 종에서 자유라디칼 누출에 따라 수명이 변한다는 것은 사실이다. 자유라디칼의 누출이 빨라질수록 수명은 더 짧아진다. 자유라디칼 누출 속도는 대체로 대사율, 다시 말해서 세포가 산소를 소비하는 속도에 의해 결정된다. 몸집이 작은 동물은 대사율이 높다. 이들의 몸을 이루는 세포는 있는 힘을 다해 산소를 소비하고, 가만히 있을 때조차도 맥박이 1분에 수백 번씩 뛴다. 이렇게 빠른 호흡을 하면, 자유라디칼 누출이 많아지고 수명이 눈 깜짝할 사이에 지나간다. 이와 대조적으로 몸집이 큰 동물은 대사율이 낮다. 심장박동은 느리고 자유라디칼 누출도 적다. 이런 동물들은 더 오래 산다. 그런데 새(조류)는 예외처럼 보인다. 예를 들어 비둘기는 약 45년을 사는데, 이는 크기와 대사율이 비슷한 쥐에 배해 10배나 더 오래 사는 것이다. 하지만 이것 또한 자유라디칼 누출로 대부분 설명된다. 새들은 산소 소비량이 비슷한 포유류에 비해 자유라디칼 누출이 거의 10배나 적다. 자유라디칼 누출에 따라 달라지는 것은 수명만이 아니다. 건강한 기간도 함께 변화한다. 노화관련 질환의 발병이 시간의 경과 아닌 생물학적 나이에 의해 결정된다. 쥐와 인간은 같은 질병을 앓는다. 그러나 쥐가 2~3년이면 발병하는 데 반해, 우리 인간은 수 십 년의 시간이 걸린다. 일부 퇴행성 질환은 쥐와 인간에서 정확히 같은 돌연변이가 원인이 되어 발병하지만, 마찬가지로 수 십 년의 시간 격차가 나타난다. 자유라디칼이 빠른 속도로 누출되면 퇴행성 질환이 빠르게 발병한다. 만약 자유라디칼 누출 속도가 느리면 퇴행성 질환의 발병이 늦어지거나 걸리지 않는다. 이를테면 새들은 노화관련 질환을 거의 겪지 않는다.

세포의 미토콘드리아 집단이 손상을 입기 시작하면 자유라디칼 누출이 조금씩 증가하기 시작하다가 어느 순간 위험레벨로 증가한다. 세포는 정상상태를 회복하려고 시도를 하면서, 비록 약하지만 만성적인 염증이 일어난다. 그리고 이런 염증은 세포를 더 심각한 스트레스 상황에 놓이게 한다. 여기서 세포가 죽고 원활이 재생되는 것이 일반적이나 세포는 죽고 재생이 안되면 이는 몸의 조직과 기관을 위축시켜 퇴행성 질환을 일으킨다.
이 상황의 세포들은 정상적인 세포주기의 제약을 벗어나 빠르게 돌연변이를 축적하고, 결국 암세포로 변한다. 충분히 젊었을 때(미토콘드리아가 손상되기 전 중년도 괜찮다.) 열량제한을 시작하면 노화는 물론, 노화 관련 질환까지 예방되는 이유를 알 수 있다. 열량 제한을 하면 자유라디칼의 누출이 낮아지고, 손상을 방지하는 미토콘드리아 막을 강화하여, 미토콘드리아 수를 늘림으로써 생체 시계를 ‘젊음’으로 되돌려 ‘다시 맞추게’된다. 열량 제한의 여러 가지 요인이 있지만 가장 큰 이득은 자유라디칼 누출 감소로 간단히 설명될 수 있다.
살아가는 만큼 죽는 것이다


















새는 뼈가 비어 있고 이것을 통한 기낭 호흡을 하기 때문에 효율이 높은데, 이것은 선조인 공룡에게서 이어받은 것이다. 공룡이 등장한 중생대 초기 트라이아스기는 대기 중 산소가 부족한 저산소 시대였고, 새(공룡)의 기낭 호흡법은, 날기 위해서가 아니라, 낮은 산소 환경에서 좀 더 효율적으로 산소 확보를 하기 위해 만들어진 기능이다. 이런 효율적인 호흡을 통해 활성산소의 발생이 적고 노화가 늘려서 덩치에 비해 훨씬 오래 사는 것이다. 앵무새가 코끼리보다 오래 살기도 한다.








모든 포유류는 평생 15억회 심장이 뛴다
큰동물 작은 동물 모두 똑같다
동물의 세포크기는 거의 같다, 숫자의 차이다
쥐 800회, 임팔라 150회, 사자 60회, 코끼리 30회
체구가 클수록 느리게 뛴다
느리게 뛰어도 동일한 세포마다 동일한 에너지를 생산할수 있도록
시스템이 고도화 되어 있다
크기가 기능을 제한하고 기능이 크기를 제한한다


 


Hint for 쉽게 알기

사이트 소개
- about Me, 질문, 희망
- about Site, 목적, 경과
- 참고서적 : Bookshelf
- 방명록

보면 알 수 있다
- 분자 보인다, 알면 보인다
- 만물은 화학 물질이다
- 구조식에 답이 있다
- Size : 개요
- Shape : 개요
- Movement : 개요
 

지식생태계

지식 생태계
- 생태계 필요성
- 아직은 구호만
- 집단 지성
- 학습 생태계

항해 지도

구성요소
Mapping 방법
- One source
- Multi use
- 인간의 통찰력
Mapping engine
- 개발 방향
- 전체를 시각화




페이스북 올리기            방명록           수정 2015-06-16 / 등록 2010-04-14 / 조회수 : 21685 (1139)



우리의 건강을 해치는 불량지식이 없는 아름다운 세상을 꿈꾸며 ...  2009.12  최낙언