Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 복숭아 가운데 빨간 이유가 뭐에요??
안녕하세요. 복숭아의 중심 부분이 빨간색을 띠는 현상은 주로 안토시아닌(anthocyanins) 색소의 분포에 기인합니다. 이 색소는 식물의 세포에서 pH와 다양한 환경 조건에 반응하여 다양한 색을 나타내는 플라보노이드(flavonoids) 계열에 속합니다. 복숭아의 중심부, 특히 씨와 인접한 과육 부위에서 이 색소가 더 많이 발현되는 이유는 생물학적 과정과 관련되어 있습니다. 안토시아닌은 자외선(UV)으로부터 보호, 유해 화학물질로부터의 방어, 포식자로부터의 보호 등 다양한 생물학적 기능을 수행합니다. 복숭아 과육에서 씨 주변에 안토시아닌이 집중되는 것은 이러한 보호 기능을 강화하기 위한 자연의 전략일 수 있습니다. 또한, 이 색소의 존재는 과일의 성숙 과정과 밀접한 관련이 있으며, 성숙 과정 중에 항산화 성분으로 작용하여 과일의 품질을 유지하는데 기여합니다. 안토시아닌의 색 변화는 pH 수준에 따라 달라집니다. 산성 환경에서는 빨간색을 띠고, 알칼리성 환경에서는 청색 또는 녹색을 띠게 됩니다. 복숭아의 경우, 씨 주변의 산성 환경 때문에 안토시아닌이 빨간색을 더 강하게 나타낼 수 있습니다. 이는 과육의 산도가 씨 주변에서 더 높을 가능성이 있음을 말해주는 것이며, 이러한 화학적 조건이 색소의 색 변화를 유도합니다.
생물·생명
Q. 백합나무는 왜 튤립나무라고 하는지 궁금해요
안녕하세요. 백합나무가 튤립나무(Tulip tree)라고 불리는 이유는 그 나무에서 피는 꽃이 튤립을 닮았기 때문입니다. 백합나무는 미국 튤립나무(Liriodendron tulipifera) 또는 백합나무로 불리며, 이 나무의 꽃은 형태와 색상이 튤립과 매우 유사하여 '튤립나무'라는 별명을 얻게 되었습니다. 백합나무에서 피는 꽃은 크고 튤립 모양의 화관을 가지고 있으며, 주로 노란색을 띄며 중심부에 녹색 또는 주황색의 무늬가 있는 경우가 많습니다. 이러한 꽃의 모양이 튤립을 닮아 있기 때문에, 사람들은 이 나무를 튤립나무라고 부르게 되었습니다. 이 명칭은 주로 꽃의 외형에서 기인한 것이며, 실제로 튤립과 직접적인 식물학적 연관이 있는 것은 아닙니다. 백합나무에서 피는 꽃은 흔히 튤립 꽃이라고도 불리지만, 이는 식물학적으로는 정확한 표현이 아닙니다. 백합나무는 목련과(Magnoliaceae)에 속하며, 튤립은 백합과(Liliaceae)에 속하는 식물입니다. 두 나무는 분류학적으로 다른 과에 속하지만, 꽃의 모양이 유사하다는 점에서 튤립나무라는 이름이 붙여졌습니다.
화학
Q. 에어컨의 프레온가스를 마셨을때 인체 어떤영향을 끼치나요?
안녕하세요. 프레온가스(Freon gas), 즉 냉매가스는 주로 에어컨과 냉장고에서 사용되며, 클로로플루오로카본(CFCs)이나 하이드로플루오로카본(HFCs)과 같은 화합물로 구성되어 있습니다. 이 가스는 인체에 무해하지 않으며, 흡입했을 경우 다양한 신체적 영향을 미칠 수 있습니다. 프레온가스를 흡입하면 호흡기계(Respiratory System)에 직접적인 영향을 줄 수 있습니다. 저농도의 경우에는 경미한 자극에 그칠 수 있지만, 고농도의 프레온가스를 흡입하면 기도와 폐를 자극하여 기침, 가슴 통증, 호흡 곤란 등의 증상이 나타날 수 있습니다. 특히 밀폐된 공간에서 냉매가 누출될 경우, 산소가 희석되어 산소 결핍이 발생할 위험이 있습니다. 또,프레온가스는 중추 신경계(Central Nervous System)를 억제하는 성질을 가지고 있습니다. 이를 과도하게 흡입하면 어지러움, 두통, 혼란, 졸음, 심지어는 의식 상실에 이르는 신경학적 증상이 나타날 수 있습니다. 이는 가스가 신경 신호 전달에 장애를 일으키기 때문이며, 심각한 경우에는 일시적 마비나 혼수 상태로 이어질 수 있습니다. 그리고, 프레온가스를 흡입하면 심장 박동에 이상이 생길 수 있습니다. 고농도로 흡입했을 경우 부정맥(arrhythmia)이나 심박수 감소와 같은 심장 문제를 유발할 수 있으며, 심각한 경우 심장 마비로 이어질 수 있습니다. 이러한 현상은 특히 심장 질환을 가진 사람에게 위험할 수 있습니다. 장기적으로 프레온가스에 노출될 경우, 신경계에 독성이 작용하여 만성적인 신경 손상을 일으킬 수 있습니다. 또한, 간과 신장에 부담을 주어 이들 장기의 기능을 저하시킬 수 있습니다. 프레온가스는 신경 독성뿐만 아니라 간과 신장의 대사 과정에 영향을 주기 때문에, 장기 노출 시 이러한 기관의 기능 저하와 관련된 질환이 발생할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 멀미가 발생하는 기전은 무엇인가요?
안녕하세요. 멀미는 운동 병증(motion sickness)이라고 불리며, 주로 이동 중인 교통수단에서 발생하는 불쾌한 증상입니다. 멀미는 감각 정보의 불일치로 인해 발생하는데, 시각, 전정 기관(내이의 평형 기관), 신체의 근육과 관절에서 들어오는 감ㄱ가 정보가 서로 다를 때 뇌가 혼란을 일으키며 멀미 증상이 나타납니다. 멀미의 핵심 원인은 윗 문단에서 언급했듯이 감각 정보의 불일치 입니다. 예를 들어, 차를 타고 갈때 우리의 몸은 움직이고 있지만, 눈으로 보이는 외부 환경은 상대적으로 고정된 것처럼 보일 수 있습니다. 이때, 우리의 전정 기관(vestibular system)은 움직임을 감지하지만, 시각은 고정된 이미지를 보고 있어 뇌는 이러한 모순된 정보를 처리하는데 어려움을 겪습니다. 이로 인해 뇌에서 혼란이 발생하여 멀미 증상이 나타납니다. 또한, 멀미는 전정기관과 밀접하게 관련이 있습니다. 전정 기관은 귀 안쪽에 있는 반고리관(semicircular canals)과 전정(vestibule)으로 구성되어 있으며, 머리의 회전과 움직임을 감지하여 신체의 균형을 유지하는데 중요한 역할을 합니다. 그러나 교통수단을 이용할때, 전정 기관은 지속적인 가속과 감속, 회전 등의 정보를 감지하고 이를 신체에 전달하는 반면, 눈은 실내의 상대적으로 고정된 장면을 인식하여 모순도니 정보를 전달하게 됩니다. 이러한 감각 불일치는 뇌간과 소뇌에서 처리되며, 신경전달에 혼란을 일으켜 자율 신경계(autonomic nervous system)에 영향을 미칩니다. 그 결과, 멀미 증상인 메스꺼움, 구토, 어지러움, 발한, 창백함 등의 증상이 발생합니다. 멀미를 예방하거나 완화하는 방법은 감각 정보의 불일치를 최소화하는데 중점을 둡니다. 가능한 한 창문을 통해 외부의 움직임을 관찰하면서 전정 기관과 시각 정보를 일치시키는 것이 좋습니다. 예를 들어, 자동차를 탈 때는 앞을 바라보며 외부 풍경을 보는 것이 도움이 됩니다. 또, 독서나 스마트폰 사용과 같이 고정된 물체를 응시하는 행동은 멀미를 악화시킬 수 있습니다. 이러한 활동을 피하고, 차라리 멀리 있는 고정된 지평선을 보는 것이 멀미 예방에 도움이 됩니다. 멀미가 심한 사람은 항히스타민제(antihistamines)나 스코폴라민(scopolamine)같은 멀미 예방약을 사용할 수 있습니다. 이러한 약물은 전정 기관의 자극을 줄이거나 자율 신경계의 반응을 억제하여 멀미 증상을 완화시킵니다. 규칙적인 호흡과 올바른 자세를 유지하여 전정 기관에 가해지는 자극을 줄일 수 있습니다. 또한, 충분한 환기를 통해 신선한 공기를 마시는 것도 증상을 완화하는데 효과적입니다.
생물·생명
Q. 생선은 죽고나서도 움직는 현상이 있던데
안녕하세요. 생선이 죽은 후에도 일정 시간 동안 움직이지 않는 현상은 주로 근육의 생리적 반응과 신경계 활동 때문입니다. 이 현상은 신경과 근육이 완전히 죽지 않았을때 발생하는데, 이를 설명하기 위해 근육과 신경계의 작용을 이해할 필요가 있습니다. 근육은 칼슘 이온(Ca²⁺)과 아데노신 삼인산(ATP)의 상호작용에 의해 수축합니다. 생선이 죽은 후에도 일정 시간 동안 근육 세포 내의 칼슘 이온이 근육에 남아 있습니다. 칼슘 이온이 근육 세포로 방출되면, 근육 단백질(액틴과 미오신)이 결합하여 수축을 일으킵니다. 이 과정에서 ATP는 근육을 수축시키고 이완시키는데 사용됩니다. 생선이 죽은 후에는 더 이상 ATP가 생성되지 않지만, 근육 내에 남아 있는 소량의 ATP가 근육 수축을 계속 일으킬 수 있습니다. 이러한 수축이 일시적으로 지속되기 때문에 죽은 생선의 근육이 꿈틀거리며 움직이는 것처럼 보이는 것입니다. 신경계는 사후에도 일정 시간 동안 활성 상태를 유지할 수 있습니다. 죽은 생선의 신경 세포가 여전히 반응할 수 있는 상태라면, 외부 자극(ex : 소금이나 물리적 자극)에 의해 신경이 활성화되어 근육이 수축할 수 있습니다. 이때 근육이 움직이며 생선이 살아 있는 것처럼 보일 수 있습니다. 특히 소금물에 생선을 담그면 소금이 근육의 전기적 활성화를 촉진하여 이 현상이 더 두드러지게 나타날 수 있습니다. 일반적으로 생선이 죽은 후 얼마 지나면 사후 강직(Rigor Mortis)이라는 현상이 일어나는데, 이 과정은 근육이 완전히 이완되지 않고 단단해지는 상태입니다. 이는 ATP가 고갈되어 근육이 이완하지 못하고 경직되는 상태를 의미합니다. 사후 강직이 일어나기 전까지 근육은 여전히 소량의 ATP와 칼슘 이온의 존재로 인해 움직일 수 있습니다.