폴리페놀이 심장에 어떤 과정을 통해 영향을 미치나요?
폴리페놀을 물벼룩에게 투여해서 심장박동수를 측정하는 실험을 할 계획입니다. 그래서 폴리페놀이 어떤 방식으로 심장에 영향을 주는지 탐구하고 싶은데 결과만 나오고 어떤 과정을 통해 영향을 주는지가 안 나와있어요 폴리페놀이 신경계를 통해 영향을 미치는 건가요? 또 폴리페놀이 심장박동수를 빠르게 할까요? Chat GPT로 답하지 말아주세요
안녕하세요.
인체에 적용되는 과정을 기반으로 설명드리겠습니다. 폴리페놀은 산화질소(NO) 생성을 증가시켜 혈관을 확장하는 효과를 나타낼 수 있습니다. 혈관이 확장되면 그만큼 말초 혈관 저항이 감소되기 때문에 심장에서 많은 피를 공급하게 됩니다ㅡ심박출량이 증가됩니다ㅡ, 혈압을 낮추는 결과로 이어질 수 있습니다. 윗 문단은 인간을 기준으로 설명드린 것이며, 물벼룩과 같은 단순한 순환계를 가진 생물도 심장박동의 변화를 유발할 수 있습니다.
또, 심장박동은 칼슘 이온(Ca²⁺)의 흐름에 의해 조절됩니다. 폴리페놀은 칼슘 채널(Ca²⁺ channels)을 차단하거나 활성화함으로써 심근 세포의 활동전위(action potential)를 변화시키는 효과를 가질 수 있습니다. 임상에서도 심혈관 질환의 치료에 활용하는 부분에 베타 차단제, 칼슘차단제와 같은 것들을 사용합니다. 여기서 필요한 설명은 칼슘이니 첨언을 하면 칼슘 차단제는 칼슘 이온의 유입을 억제하여 심장과 혈관의 기능을 조절하는 차이가 있습니다. 물벼룩의 심장 또한 칼슘 이온의 유입과 방출에 의해 수축이 조절되므로, 특정 폴리페놀이 칼슘 흐름을 조절할 경우 심장박동수에 영향을 미칠 가능성이 높습니다.
폴리페놀은 높은 농도일때 진정효과가 있습니다. 진정효과라 함은 우리가 내시경을 받을때 수면 내시경을 받는다는 표현을 상기해보시면 이해가 빠를 것 같습니다. 이런 진정효과가 앞에서 설명한 칼슘 채널의 차단입니다. 혈관 확장을 유도하면서 심장박동수를 낮추는 작용을 할 수 있습니다. 반대로 낮은 농도일때는 신경계를 활성화하고, 교감신경이 촉진되어 심박수가 증가할 가능성이 있습니다.
심도 있는 내용을 알고 싶으신 것으로 이해됩니다. 제가 추천해드릴 만한 문헌은 Basic biochemical mechanisms behind the health benfits of polyphenols. Fraga, C. G., et al. (2010)가 있습니다. 폴리페놀이 심장에 미치는 기본적인 생화학적 기전에 대한 연구입니다. 이 밖에도 구글 스칼라를 통해 polyphenols로 검색해보면 많은 내용들을 접할 수 있습니다.
폴리페놀은 식물에 존재하는 다양한 화합물 그룹으로, 항산화 및 항염증 특성을 가지고 있어 역시 심혈관에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다.
먼저 폴리페놀은 혈관 내피세포의 기능을 개선하여 혈관을 확장시키고 혈류를 원활하게 합니다. 그 결과 혈압을 낮추고 심장에 가해지는 부담을 줄여주게 됩니다. 또한 혈관 내피세포에서 산화질소 생성을 촉진하는데, 산화질소는 혈관을 이완시키고 혈압을 낮추는 데 중요한 역할을 합니다.
그리고 폴리페놀은 혈소판의 응집을 억제하여 혈전 생성을 막아줍니다. 이는 심근경색이나 뇌졸중과 같은 심혈관 질환의 위험을 감소시킵니다.
그 외에도 콜레스테롤 개선 및 항산화, 항염증 효과를 가져 전체적인 심혈관 질환에 도움이 되는 물질입니다.
폴리페놀은 항산화 작용과 혈관 확장을 통해 심장에 영향을 주며, 주로 혈류 개선으로 심박수를 낮추는 경향이 있지만 종류와 농도에 따라 다를 수 있습니다.