열이 나는 것은 세균을 죽이기 위해서이다?
처음 올린 날 ; 2007-3-10
마지막 고친 날 ; 2007-9-26
한상율
기린의 목은 높은 곳에 있는 먹이를 먹기 위해서 길어졌다고 이야기하는 사람들이 있습니다. 물론 진화에 대하여 조금이라도 아는 사람이라면 그것이 사실이 아니라는 것을 알고 있습니다. 진화과정에서 어떤 목적을 가지고 진화를 하는 경우는 없으니까요. 기린의 목이 길어서 높은 곳에 있는 먹이를 먹는데 편리해진 것은 사실이지만 높은 곳의 먹이를 먹기 위해서 길어진 것은 아닌 것입니다. (진화를 설명하는 이론 중에 '많이 사용하는 기관은 발달하고 그것이 대를 이어가면서 쌓여서 더욱 나아지고, 사용하지 않는 기관은 기능이 떨어져 점차 퇴화한다'는 주장을 용불용설이라고 합니다. 용불용설이 사실이 아니라는 것은 이미 오래 전에 밝혀졌습니다.)
사람의 몸에서 일어나는 일에 대해서도 비슷한 방식으로 설명하는 사람들이 있습니다. 예를 들면 기침이나 재채기를 하는 것은 몸에 들어온 해로운 물질을 내보내기 위해서라거나, 설사를 하는 것은 병원체와 같은 몸에 해로운 물질을 내보내기 위해서라거나, 감염성 질환에 걸리면 열이 나는 것은 몸에 들어온 병원체를 죽이기 위해서라는 것입니다. 얼핏 들으면 앞뒤가 딱딱 들어맞고 참으로 그럴 듯합니다. 그러나 이것은 일어나는 현상을 보고 합목적적으로 꿰어맞춘 설명일 뿐 사실은 아닙니다.
이런 식의 주장은 인터넷에도 널리 퍼져있는데 그런 주장을 하는 사람들은 대부분 생물학이나 진화나 의학에 대해서는 무지한 돌팔이, 사이비, 민간요법사들(면허 받은 민간요법사를 포함해서)입니다. 더욱 문제인 것은 자라나는 어린이와 청소년을 대상으로 하는 책에도 이런 설명이 버젓이 실려있다는 것입니다(어느 방송의 소개에 의하면 최근에 발간된 '조화로운 몸 - 라인하르트 푸츠 글/ 송효정 외 그림/ 유영미 옮김/ 웅진주니어 펴냄'이라는 어린이용 책에서도 병에 걸리면 열이 나는 이유를 비슷하게 설명하고 있습니다).
이런 설명 중에서 '병에 걸리면 열이 나는 것은 병을 일으키는 병원체를 죽이기 위해서'라는 설명에 대하여 살펴보겠습니다. 암이나 류마티스관절염과 같은 병에 걸렸을 때에도 열이 나기는 합니다. 그러나 여기서는 '병'의 범위를 바이러스나 세균이나 곰팡이와 같은 병원체에 의해 생기는 '감염성 질환'으로 좁히겠습니다. 그래야 제거하거나 죽일 '병원체'에 대하여 이야기할 수 있으니까요.
병원체가 몸에 들어왔을 때 열이 나는 과정에 대하여 잠깐 살펴볼까요? 병원체가 몸에 들어오면 우리 몸이 병원체에 대항하여 싸우게 됩니다. 여기에 가장 큰 역할을 하는 것이 백혈구입니다. 백혈구는 세균과 싸우는 과정에서 여러 가지 물질을 만들어 냅니다. 그 중에 시토카인이라는 물질이 피를 타고 온몸을 돌아다니는데 이것이 뇌의 시상하부에 있는 체온조절중추를 자극합니다.
체온조절중추는 에어콘이나 난방기의 온도조절장치와 비슷한 역할을 합니다. 에어콘이나 난방기에 적당한 온도를 설정해놓으면 그 온도가 될 때까지 기기가 작동하고 그 온도가 되면 작동을 멈추는 것과 비슷하게 체온조절중추는 체온을 섭씨 37도로 유지하는 역할을 합니다. 그보다 체온이 올라가면 몸표면의 혈관이 늘어나고 땀을 많이 흘리게 하여 체온을 낮추고 체온이 37도보다 낮으면 근육을 움직여서 체온을 높입니다.
이 체온조절중추가 시토카인의 자극을 받으면 체온을 섭씨 37도보다 높게 유지하도록 기준점이 조절됩니다. 마치 난방기의 난방온도를 몇도 높이는 것처럼 되는 것입니다. 그러면 체온이 37도이더라도 근육을 움직여(우리는 이렇게 근육이 움직이는 것을 '떨린다'고 느낍니다) 체온이 올라가고, 몸표면의 혈관은 오므라들고 땀이 나지 않게 되어 체온이 빠져나가는 것을 막습니다. 그러면 체온이 정상보다 높아져 우리가 '열이 난다'고 말하는 상태가 되는 것입니다.
만약 열이 나는 과정에 백혈구에서 만들어내는 시토카인만 작용한다면 '병원체를 죽이기 위하여 열이 난다'는 주장이 조금이라도 설득력이 있을 지 모르겠습니다. 그런데 체온조절중추를 자극하여 열이 나게 하는 물질에는 시토카인만 있는 것이 아닙니다. 몸에 들어온 세균이 만들어낸 독소나 세균이 파괴되면서 나온 독소 역시 체온조절중추를 자극하여 체온이 올라가게 합니다. 그러므로 '병원체를 죽이기 위하여 열이 난다'는 주장이 빛을 잃는 것입니다.
물론 그보다 더 직접적인 증거도 있습니다. 우리 몸에서 병을 일으키는 세균은 대부분 섭씨 37도 근방에서 가장 잘 번식하고 살아갑니다. 그보다 온도가 높거나 낮으면 세균의 생존과 번식이 느려집니다. 온도가 아주 높아지거나 낮아지면 결국 죽게 됩니다. 그런데 그 온도가 사람이 열이 나는 정도, 즉 섭씨 40도 정도가 아닙니다. 대부분의 세균이 60도 정도가 넘어야 죽기 시작합니다. 실제로 병에 걸렸을 때 몸에 열이 나면 죽는 그런 병원체는 없습니다. 그러므로 체온이 올라가는 것은 몸에 들어온 병원체를 죽이는데는 아무런 효과가 없는 것입니다.
그보다는 몸에 열이 나면 사람에게 해로운 점이 많습니다. 우선 열이 나는 과정에서(근육을 많이 움직이게 됩니다) 많은 에너지를 소모하게 됩니다. 에너지를 소비하는 것을 대수롭지 않게 생각할 수도 있지만 열이 나는 기간이 길어지면 이야기가 달라집니다. 몇주나 몇달씩 열이 나면 체중이 줄어들고 세균에 대한 저항력이 약해지고 체력이 약해질 수 있는 것입니다. (예전에 폐결핵을 앓는 사람들은 마른 사람이 많았습니다. 폐결핵 에 걸리면 열이 심하게 나지는 않지만 미열이 오래 -치료할 때까지- 나게 됩니다. 그러면 체중과 체력, 그리고 저항력이 약해질 수 밖에 없습니다.)
체온이 올라가면 뇌에도 영향을 미칠 수 있습니다. 그런 영향은 젊은 사람에서는 잘 나타나지 않지만 뇌가 덜 발달한 어린이나 뇌기능이 떨어진 노인에서는 쉽게 볼 수 있습니다. 열이 날 때 아이들이 경련(흔히 경기라고 하는데 옳은 표현이 아닙니다)을 일으키는 열성경련이나 노인들의 의식이 흐려지는 열성섬망이 체온이 높아져서 뇌기능에 영향을 미치는 대표적인 경우입니다.
열이 났을 때 다른 문제는 우리 몸의 여러 기관이 상할 수 있다는 것입니다. 병을 일으키는 병원체가 온도가 너무 높거나 낮으면 살아남지 못하듯이 사람도 체온이 너무 높거나 낮으면 살 수 없습니다. 사람이 견딜 수 있는 체온은 세균이나 박테리아가 살아남을 수 있은 온도보다 훨씬 낮습니다. 사람의 체온이 섭씨 40도가 넘으면 여러 기관이 손상을 입을 수 있는데 체온이 높을 때 쉽게 해를 입는 기관은 뇌, 간, 콩팥, 근육, 심장 등입니다.
결국 병에 걸렸을 때 열이 나는 것은 몸에서 병원체를 없애는데 도움이 되지 못하는 것은 물론이고 몸에 도움이 되는 일은 별로 없고 오히려 해를 끼칠 수는 있는 것입니다.
사족이지만... 병에 걸렸을 때 몸에서 일어나는 현상은 우리 몸에 도움이 될 수도 있지만 병을 일으킨 병원체에 더 도움이 될 수 있다는 주장도 있습니다.
앞서 예를 든 감기나 독감에 기침을 하는 것은 감기나 독감을 일으키는 바이러스를 우리 몸에서 내보내는 효과가 있긴하지만 바이러스의 입장에서 보면 아주 다릅니다. 바이러스의 입장에서 보면 사람이 기침을 할 때 몸밖으로 나와야 다른 건강한 사람의 몸으로 들어가 병을 일으킬 수 있는 것입니다.
이질, 콜레라, 식중독에 걸렸을 때 설사를 하는 것도 마찬가지입니다. 설사를 하면 병을 일으킨 세균이 몸 밖으로 빠져나가는 것이 사실입니다. 세균의 입장에서 보면 새로운 사람을 감염시키고 그 사람에게 병을 일으킬 기회를 가지게 되는 것이지요.
이런 것은 세균이 생존과 번식에 유리하도록 사람의 증상을 일으키는 것으로도 볼 수 있습니다. 이와 비슷한 예는 칼 짐머(Carl Zimmer)는 쓴 기생충제국(Rarasite Rex. 이석인 옮김, 궁리 펴냄, 2004년)에서도 볼 수 있습니다. 이 책에서는 기생충이 자신의 생존과 번식에 유리하도록 숙주를 어떻게 조절하고 변화시키는지 다양한 예를 들고 있습니다.
2007-9-26에 덧붙이는 글
'최재천의 인간과 동물(궁리출판 간 2007)'의 '24. 몸과 마음의 진화: 다윈의학'이라는 장에서도 '병(감염성 병)에 걸렸을 때 열이 나는 것은 병원체를 죽이기 위해서이다'라는 내용을 발견할 수 있습니다. 다음은 그 내용입니다.
감염성 질환 때문에 가장 먼저 나타나는 증상 가운데 하나가 발열입니다. 열이 나는 원인은 굉장히 많다고 합니다. 외부에서 들어온 물질 때문에 생기는 열도 있지만, 다윈의학자들은 우리 몸이 일부러 열을 내는 경우도 있다고 설명합니다. 외부에서 들어온 병원균들을 태워 없애기 위해 열을 내는 것이죠. 파충류와 같은 변온동물(흔히 냉혈동물이라고 부르지만, 이것은 적절한 표현이 아닙니다. 그들도 피 자체가 찬 것은 아닙니다)은 환경에 따라 피의 온도가 변합니다. 그래서 도마뱀이나 뱀들은 온도를 올리고 싶으면 양지에 나와 앉아 있다가, 온도가 올라가 더워지면 그늘로 옮아갑니다. 반면 항온동물인 우리는 들 일정한 온도를 유지하기 위해서 굉장히 많은 음식을 먹어야 하지요. 먹은 것 대부분이 체온 유지를 위해 소모됩니다. 히터와 에어컨을 몸 안에 넣고 돌리며 사는 셈이지요. 변온동물은 양지와 그늘로 움직여 다니면서 조절해야 하는 불편함이 있지만 유지비는 굉장이 적게 듭니다. 뱀은 한 달에 웬만한 크기의 먹이 동물을 한 마리 정도만 잡아먹으면 그것로 끝입니다. 한 마리 먹고 앉아 있다가 따뜻한 데 나갔다 들어왔다 하면서 한 달쯤 지나면 먹을 때 됐네 하고 또 한 마리 잡아먹습니다. 우리처럼 하루 세 끼 열심히 먹을 필요가 없죠. 이런 변온돌물인 도마뱀도 병원균이 들어오면 햇볕에 나가 오래 앉아서 몸의 온도를 올린다는 사실이 밝혀졌습니다. 평소 이상으로 올려서 균들을 테워버리는 것이죠.
병원균들한테는 1-3도 정도의 온도가 치명적이지만 우리는 어느 정도 오른 열을 감당할 수 있습니다. 단지 열량이 많이 소모될 뿐이지요. 물론 열이 너무 많이 오르면 우리에게도 치명적이고, 특히 어린아이는 열이 오른 상태로 너무 오래 있으면 뇌 조직이 망가질 수도 있으므로 조심해야 합니다. 하지만 다윈의학자들이 보기에 어른이 열이 오르는 것은 많은 경우 지금 우리 몸이 싸움을 하고 있다는 표시일 수 있다는 겁니다. 작전상 열을 올려놓은 것이지요. 우리는 열이 조금 있다고 해서 병원에 가지는 않습니다. 대부분은 이마를 짚어보고 해열제를 복용합니다. 그런데 이런 행동은 대부분 병원균한테 "어서 오십시오" 하며 친절하게 문을 열어주는 것과 같습니다. 우리 몸이 정말 어렵게 열을 내서 들어온 것을 태워 죽이려고 하는데, 약을 먹어 열을 내려주면 병원균은 신이 납니다. '아, 이 집안은 날 들어오라고 하네.' 발열의 원인이 무엇인지 먼저 판단해야 합니다. 다윈의학이 등장하기 전부터 의사들도 이런 사실을 알고 있었습니다. 문제는 환자입니다. 의사가 "이 열은 그냥 놔두는 게 좋습니다."고 얘기하면 "어, 저런 돌팔이를 봤나?"하고 대듭니다. 빨리 열을 내려달라고, 주사라도 한 대 놔달라고 고집을 피우니 어쩔 수 없이 들어주는 경우도 많다고 합니다. 그러나 이제는 우리도 과학적 사실을 정확하게 알고 문제를 더 이상 악화시키지 말아야 합니다.
- 최재천의 인간과 동물(최재천 지음 궁리출판 펴냄 2007) 336-338쪽
저는 앞서 설명한 이유로 이런 주장은 옳지 않다고 생각합니다.
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