답변 내역

안녕하세요.증류수에 비해서 수돗물에서 전류가 잘 통하는 이유는 두 물이 동일한 물처럼 보여도 증류수와 수돗물의 전기 전도성은 근본적으로 다르기 때문입니다. 우선 전기는 물 분자 자체를 통해 흐르는 것이 아니라, 물속에 녹아 있는 이온을 통해 흐르는데요 즉, 전류가 흐르기 위해서는 자유롭게 이동할 수 있는 전하 운반체가 필요한데, 물 분자 그 자체는 전하를 거의 운반하지 못합니다. 이때 증류수란 물을 끓여 수증기로 만든 뒤 다시 응축시켜 얻은 물로, 이 과정에서 대부분의 염류, 금속 이온, 불순물이 제거되기 때문에 이론적으로는 H₂O 분자만 남아 있는 상태입니다. 순수한 물은 스스로 약간 이온화되어 수소 이온과 수산화 이온을 만들기는 하지만, 그 농도가 극도로 낮으며, 따라서 전하를 옮길 수 있는 입자의 수가 거의 없고, 결과적으로 전류가 거의 흐르지 않는 것처럼 보이게 됩니다.반면 수돗물은 상황이 완전히 다른데요, 수돗물은 인체에 필요한 미네랄을 포함하고 있으며, 관을 통과하는 과정에서도 다양한 물질이 녹아듭니다. 대표적으로 칼슘 이온, 마그네슘 이온, 나트륨 이온, 염화 이온, 탄산 이온 등이 물속에 용해되어 있고 이 이온들은 모두 전하를 띠고 있으며, 전기장이 걸리면 한쪽 방향으로 이동할 수 있습니다. 따라서 전극을 물에 담그고 전압을 걸면, 양이온은 음극 쪽으로, 음이온은 양극 쪽으로 이동하는데 이 이온의 집단적인 이동이 바로 전류입니다. 게다가 전도성의 차이는 얼마나 잘 통하느냐의 문제인데요, 증류수도 이론적으로는 아주 미세한 전류가 흐르지만, 그 값이 극도로 작기 때문에 실생활에서는 거의 전기가 안 통하는 것처럼 취급되는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요.말씀해주신 것처럼 낙타는 사막이라는 극단적으로 고온건조하고 물과 먹이가 부족한 환경에서 살아갈 수 있는데요, 우선 낙타의 혹은 물이 아니라 지방 저장소입니다. 이 지방은 단순한 에너지 비축 이상의 의미를 가지는데요, 지방을 등에 한곳에 모아 저장함으로써, 몸통 전체에 지방이 두껍게 분포되는 것을 피하게 됩니다. 이 지방은 필요할 때 분해되어 에너지로 사용되며, 이 과정에서 대사수가 생성되는데요, 지방 1g이 분해될 때 물도 함께 만들어지기 때문에, 낙타는 장기간 물을 마시지 못해도 내부적으로 일정량의 수분을 확보할 수 있습니다. 그래서 혹은 물주머니는 아니지만, 결과적으로 물 부족을 버텨주는 간접적인 역할을 하는 것입니다. 또한 인간을 포함한 대부분의 포유류는 체온을 거의 일정하게 유지하지만, 낙타는 다른데요, 낙타는 낮 동안 체온이 상당히 올라가는 것을 허용합니다. 낙타의 경우에는 밤에는 체온이 내려가고, 낮에는 올라가는데, 이 변동 폭이 큽니다. 이렇게 하면 낮에 땀을 흘려 체온을 낮출 필요가 줄어들고, 그만큼 수분 손실을 극단적으로 줄일 수 있는 것이며 즉, 낙타는 고온건조한 환경에서의 물 절약을 우선시하는 체온 전략을 택한 동물입니다. 게다가 낙타의 신장은 소변을 극도로 농축시켜 배출하고, 대변 역시 매우 건조합니다. 이는 몸에서 가능한 한 많은 수분을 재흡수한 결과이며 즉, 들어오는 물은 최대한 붙잡고, 나가는 물은 최소화하는 방향으로 생리 시스템이 설계되어 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.질문해주신 것처럼 남이 먹는 걸 보고 나도 땡기는 이유는 배고픔과는 별개인 뇌의 보상과 공감 회로가 활성화되고, 실제 섭취 없이도 도파민이 먼저 분비되기 때문입니다.우선 배고픔과 먹고 싶다는 욕구는 뇌에서 서로 다른 회로로 처리되는데요, 배고픔은 주로 혈당, 위의 팽창 정도, 호르몬에 의해 조절되는 생리적 신호입니다. 반면 먹고 싶다, 맛있어 보인다는 감각은 보상계와 사회적 인지 회로에서 만들어집니다. 그래서 위장은 배부른데도, 뇌는 따로 반응할 수 있습니다. 이때 남이 먹는 모습을 볼 때 가장 먼저 활성화되는 것은 관찰 학습과 공감 회로인데요 인간의 뇌에는 다른 사람이 어떤 행동을 할 때, 마치 내가 그 행동을 하는 것처럼 활성화되는 신경계가 존재합니다. 누군가 음식을 씹고, 삼키고, 만족스러운 표정을 짓는 장면을 보면, 내 뇌에서도 먹는 행동과 쾌감에 해당하는 신경 신호가 부분적으로 동시에 켜집니다. 이와 함께 보상 예측 시스템이 더해지는데요, 뇌는 지금 이 행동을 하면 어떤 보상이 올까?를 끊임없이 계산하는데, 남이 음식을 먹으며 즐거워하는 모습은 먹는 행동 = 보상이라는 신호를 강하게 줍니다. 그러면 뇌의 도파민 시스템이 활성화되어, 실제 섭취가 없어도 먹고 싶은 방향으로 동기만 먼저 올라오는 상태가 되는 것입니다. 따라서 먹방이 인기를 끄는 이유도 씹는 소리, 음식의 질감이 보이는 화면, 먹는 사람의 만족스러운 표정, 반복적이고 과장된 섭취 행동의 네 가지가 동시에 뇌의 여러 보상 회로를 자극하기 때문에 그래서 시청자는 실제로 먹지 않더라도 먹는 것과 유사한 신경 활성 패턴을 경험하게 되는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요.전기를 내뿜는 생명체는 신경 전기 신호를 극단적으로 특화시킨 존재라고 볼 수 있습니다. 원래 인간의 신경세포도 미세한 전기 신호로 작동하는데요 세포막을 사이에 두고 나트륨, 칼륨 같은 이온 농도를 다르게 유지하고, 이 이온이 이동하면서 전압 변화가 생기는 구조는 모든 동물에게 공통적입니다. 하지만 전기 생물의 핵심 차이는, 이 전기 신호를 근육처럼 대량으로 모아 한 방향으로 동시에 방출하도록 진화시켰다는 점입니다. 대표적인 예가 전기뱀장어인데요 전기뱀장어의 몸 대부분은 전기기관으로 채워져 있는데, 이 전기기관은 원래 근육세포였던 것이 변형된 전기세포들로 구성되어 있습니다. 이 전기세포 하나하나는 매우 약한 전압만을 만들지만 이 세포들이 건전지를 직렬로 수천~수만 개 연결한 것처럼 정렬되어 있고, 뇌의 신호에 의해 동시에 활성화되면 전압이 합쳐져 수백 볼트에 이르게 됩니다. 이때 왜 자기 자신은 감전되지 않느냐는 전기의 흐름 방향이 철저히 제어되기 때문입니다. 전기 생물은 전기를 무작위로 몸 전체에 퍼뜨리는 것이 아니라, 머리 쪽에서 꼬리 방향으로, 혹은 특정 방향으로만 방출되도록 구조가 설계되어 있습니다. 즉 전류는 항상 저항이 가장 낮은 경로로 흐르기 때문에, 물속에 있는 먹이나 적의 몸을 통해 흐르도록 유도되고, 상대적으로 저항이 큰 자기 몸 안쪽으로는 흐르지 않는 것입니다. 또한 전기기관 자체가 신경이나 심장 같은 필수 장기와 물리적으로 분리되어 있는데요, 예를 들어 전기뱀장어의 경우에는 심장과 뇌는 전기기관에서 떨어진 위치에 있으며, 절연 역할을 하는 조직들이 사이에 존재합니다. 감사합니다.

안녕하세요.간단히 말하자면 공유결합은 두 원자가 전자쌍을 함께 사용하여 결합하는 방식이고, 이온결합은 한 원자가 전자를 잃고 다른 원자가 그 전자를 얻어 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력으로 결합하는 방식입니다. 하지만 실제 자연계의 결합을 설명하기에는 다소 단순화되어 있습니다. 왜냐하면 현실의 결합에서는 말씀해주신 것처럼 전자가 정확히 반씩 공유되거나 또는 완전히 한 원자쪽으로 넘어가 버리는 경우가 거의 없기 때문입니다. 결합의 성질을 결정하는 가장 중요한 요인은 두 원자 사이의 전기음성도 차이인데요, 전기음성도는 원자가 결합된 상태에서 전자를 끌어당기는 능력을 수치로 나타낸 개념입니다. 두 원자의 전기음성도가 거의 같다면, 전자쌍은 양쪽 원자에 비교적 고르게 분포하고, 우리는 이를 비극성 공유결합이라 부릅니다. 반대로 전기음성도 차이가 커질수록 전자쌍은 한쪽 원자 쪽으로 치우치게 됩니다. 이때 중요한 점은, 전기음성도 차이가 커진다고 해서 어느 순간 갑자기 공유결합에서 이온결합으로 뚝 끊어지는 것이 아니라, 연속적인 스펙트럼을 이룬다는 사실입니다. 전자쌍이 약간 치우쳐 있으면 극성 공유결합, 더 크게 치우치면 이온적 성격이 강한 공유결합이 되는 것이고, 극단적으로 치우치면 우리가 편의상 이온결합이라고 부르는 상태가 되는 것입니다. 즉, 공유결합과 이온결합은 질적으로 다른 두 종류라기보다는, 같은 결합 현상의 양 끝단에 해당합니다. 감사합니다.

안녕하세요.삭힌 홍어의 자극적인 냄새는 홍어가 원래 가지고 있던 생리적 특성과 발효 과정이 결합되어 나타나는 결과입니다. 원래 홍어는 살아 있을 때부터 몸 안에 요소를 매우 많이 저장하는 어류인데요 홍어는 연골어류에 속하는데, 이 계통의 물고기들은 바닷물과 체내의 삼투압을 맞추기 위해 요소를 혈액과 조직에 고농도로 유지합니다. 일반적인 경골어류는 소금을 배출하며 삼투압을 조절하지만, 홍어는 요소를 이용해 체내 수분을 유지하는 전략을 택한 것이며 이 점 때문에 홍어의 근육과 체액에는 처음부터 질소화합물의 저장량이 매우 많습니다. 이러한 홍어를 잡아 손질한 뒤 냉장이나 저온 환경에서 일정 기간 두면, 고기 자체에 존재하던 미생물과 환경 미생물이 단백질과 요소를 분해하기 시작합니다. 이때 가장 중요한 반응이 바로 요소의 분해인데요, 요소는 미생물의 효소에 의해 분해되면서 암모니아와 이산화탄소를 생성합니다. 암모니아는 염기성이 매우 강한 물질이기 때문에, 생성되자마자 주변 환경의 pH를 급격히 높입니다. 실제로 잘 삭힌 홍어의 표면과 내부는 일반 생선과 달리 알칼리성에 가깝습니다. 삭힌 홍어로 인해 조성된 알칼리성으로 인해 대부분의 부패 세균은 산성이나 중성 환경에서 잘 자라기 때문에, 암모니아가 많은 홍어에서는 오히려 일반적인 부패가 억제됩니다. 또한 암모니아 특유의 휘발성과 자극성 때문에 코를 찌르는 듯한 강한 냄새와 혀를 톡 쏘는 감각이 나타나게 됩니다. 감사합니다.

안녕하세요.질문해주신 간헐적 단식은 인체의 에너지 대사 방식과 세포 수준의 생리 반응을 바꾸는 식단 방식입니다.우선, 16~18시간 정도의 공복이 유지되면 인체의 에너지 사용 체계가 바뀌게 됩니다. 원래 식사를 하면 우리 몸은 포도당을 우선적으로 사용하고, 남는 에너지는 간과 지방조직에 글리코겐이나 지방으로 저장하지만 공복 시간이 길어지면 간에 저장된 글리코겐이 고갈되고, 그 다음 단계로 지방을 분해해 에너지를 만드는 지방 대사 상태로 전환됩니다. 이때 지방산과 케톤체가 주요 에너지원이 되는데, 이 과정은 체지방 감소뿐 아니라 대사 효율을 높이는 방향으로 작용합니다. 또한 간헐적 단식을 하게 되면 인슐린 분비와 인슐린 감수성의 개선이 이루어집니다. 하루 종일 자주 먹으면 인슐린이 계속 분비되어 세포가 인슐린 자극에 둔감해질 수 있습니다. 반면 간헐적 단식에서는 공복 시간이 길어지면서 인슐린 수치가 낮은 상태가 유지되고, 세포가 다시 인슐린 신호에 민감해지며 이는 제2형 당뇨병 예방, 대사증후군 위험 감소와 밀접한 관련이 있습니다. 또한 일정 시간 이상 영양 공급이 줄어들면 세포는 불필요하거나 손상된 단백질과 세포 소기관을 정리하는 과정을 활성화합니다. 이 과정은 흔히 자가포식으로 알려져 있는데요, 세포의 기능을 유지하고 노화를 늦추는 데 중요한 이처럼 간헐적 단식이 여러 이점을 가지고 있는 것은 맞지만 그렇다고 해서 간헐적 단식 자체가 만능은 아니라는 것입니다. 공복 시간을 지키더라도 식사 시간에 과도한 열량 섭취, 단백질 부족, 미량영양소 결핍이 발생하면 오히려 근손실이나 피로감이 생길 수 있습니다. 또한 성장기 청소년, 임산부, 수유부, 특정 내분비 질환이나 섭식 장애 병력이 있는 분들에게는 적합하지 않을 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.몽골인들이 몸이 좋아보이고 강해보인다는 인상은 단일한 유전자 하나의 결과는 아니며 여러 요인이 복합적으로 작용한 결과입니다. 우선 역사적 배경을 고려했을 때 몽골 지역은 혹한, 건조, 초원이라는 매우 가혹한 환경인데요 이 환경에서 살아남기 위해서는 체온을 잘 유지하고, 순간적인 힘과 지구력이 모두 좋은 체형이 생존에 유리했습니다. 실제로 몽골 고원에서는 말 타기, 활쏘기, 장거리 이동, 육체노동이 일상생활의 일부였고, 이런 환경에서 수백~수천 년 동안 살아남은 사람들의 신체적 특성이 축적되었습니다. 이 과정은 자연선택의 전형적인 사례라고도 이해해볼 수 있습니다. 이와 함께 유전적 측면에서도 약간의 차이는 존재하는데요 몽골인을 포함한 북방계 인구 집단에서는 평균적으로 골격이 두껍고, 근섬유 중 속근의 비율이 높은 경향이 보고됩니다. 이는 짧은 시간에 큰 힘을 내는 데 유리한 특성인데요, 다만 이 를 통해 몽골인은 무조건적으로 강하다는 결론을 내릴 수는 없고, 확률적 경향 정도로 이해하셔야 합니다. 또한 몽골에서는 지금도 씨름, 승마, 전통 스포츠가 생활 속에 깊게 남아 있어 어릴 때부터 근골격계에 지속적인 기계적 자극이 가해집니다. 뼈와 근육은 사용될수록 강해지는 조직이기 때문에, 같은 유전자를 가졌더라도 성장기 환경에 따라 체력 차이는 크게 벌어질 수 있는데요, 따라서 오늘날에도 몸 좋은 몽골인은 유전적 요인과 생활습관, 문화가 함께 작용한 결과라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 말씀해주신 위고비와 마운자로는 최근 비만 치료에서 주목받는 약물들인데요, 식욕과 에너지 섭취를 조절하는 호르몬 신호를 인위적으로 강화하는 방식으로 작용한다고 보시면 됩니다. 우선 위고비의 주성분은 세마글루타이드로, 이는 우리 몸에서 자연적으로 분비되는 GLP-1이라는 장 호르몬을 모방한 물질이며 GLP-1은 식사 후 소장에서 분비되어 뇌와 췌장, 위장관에 신호를 보냅니다. 신호를 보내게 되면 간뇌 시상하부에 작용하여 포만감을 증가시키고 식욕을 억제하거나 위의 운동을 느리게 만들어 위 배출 속도를 감소시키거나 췌장에서 인슐린 분비를 촉진하고 혈당 변동을 완화합니다. 이때 중요한 점이 중추신경계에서의 식욕 억제 효과와 위 배출 지연인데요 즉, 적은 양을 먹어도 빨리 배가 부르고, 포만감이 오래 지속되면서 자연스럽게 총 섭취 열량이 줄어드는 원리입니다. 다음으로 마운자로는 여기서 한 단계 더 나아간 약물인데요 마운자로의 주성분인 티르제파타이드는 단순히 GLP-1만 모방하는 것이 아니라, GLP-1과 GIP라는 두 가지 장 호르몬 수용체를 동시에 자극합니다. 이를 흔히 이중 작용이라고 하는데요 GIP는 원래 혈당 조절과 에너지 대사에 관여하는 호르몬인데, GLP-1과 함께 작용할 경우 인슐린 분비 조절이 더 정교해지고 지방 조직과 뇌의 에너지 대사 신호가 강화되며 식욕 억제 및 체중 감소 효과가 더 크게 나타나는 것으로 알려져 있습니다 그래서 임상 연구에서 평균적으로 보면, 체중 감소 폭은 마운자로가 위고비보다 더 큰 경향을 보이는 것입니다. 어쨌든 이 두 약물은 모두 지방을 직접 태우거나 기초대사를 갑자기 올리는 약은 아니며, 둘 다 체중 감소의 핵심 메커니즘은 먹는 양 감소, 식사 패턴 변화, 혈당 변동 안정화에 따른 폭식 감소입니다. 감사합니다.

안녕하세요.무릎 관절에 시행하는 줄기세포 치료는 기본적으로 손상된 연골 조직의 회복을 촉진하려는 생물학적 치료법입니다. 현재 무릎 관절염, 특히 퇴행성 관절염은 관절 연골이 점점 닳고 얇아지면서 염증과 통증이 생기는 질환인데요 연골은 혈관이 거의 없기 때문에 스스로 회복하는 능력이 매우 제한적입니다. 그래서 기존 치료는 소염진통제, 물리치료, 히알루론산 주사, 심하면 인공관절 수술까지 진행하게 됩니다. 줄기세포 치료에 사용되는 세포는 주로 중간엽 줄기세포인데 이 세포는 뼈, 연골, 지방세포 등으로 분화할 수 있는 능력을 가지고 있습니다.이 치료의 핵심 원리는 크게 두 가지로 설명할 수 있는데요 첫 번째는 분화 가능성입니다. 중간엽 줄기세포는 특정 환경 신호를 받으면 연골세포와 유사한 세포로 분화할 수 있습니다. 관절 내에 주입되면 손상된 연골 부위 주변에서 연골세포로 분화하여 연골기질을 일부 생성할 가능성이 있습니다. 그러나 실제 인체에서 완전한 정상 연골이 새로 재생되는 경우는 제한적이며, 재생되는 조직도 원래의 유리연골이 아니라 섬유연골에 가까운 경우가 많습니다. 두 번째로 중요한 기전은 항염증 및 성장인자 분비 효과입니다. 줄기세포는 단순히 세포로 바뀌는 것뿐 아니라, 다양한 생리활성 물질을 분비합니다. 이 물질들은 관절 내 염증 반응을 줄이고 통증을 감소시키며 주변 연골세포의 생존을 돕고 조직 회복 환경을 개선하는 역할을 합니다. 즉, 실제 치료 효과의 상당 부분은 직접 연골로 변해서 채워 넣는다기보다는 관절 내 미세환경을 개선하여 자연 회복을 돕는 작용에 가깝습니다. 감사합니다.