우리 몸은 어떻게 움직이는 걸까요
인류는 전기라는 존재를 발견하게되면서 오랜 세월에 걸쳐 탐구하고 탐구하였습니다
전기는 어두움을 밝혀줄 뿐만 아니라 전자의 흐름을 이용하여 사물을 움직이는데 이용되었고 전기라는 존재를 동력으로 이용하게 되면서 인류는 비약적인 발전을 이루어왔습니다
현대 문명의 모든것은 전기의 흐름, 전류를 이용해서 돌아가고 있는데 사실 전기현상은 우주를 이루고 있는 기본적인 생명현상입니다 물질의 기본입자들은 모두 전기적성질을 띠고 있고 우주의 별과 행성들도 플라스마 상태로 이루어져 있어서 전기적 작용이 활발하다고 합니다
이 전기적인 현상은 물질세계에서 뿐만 아니라 대장균과 곰팡이, 살아있는 모든 유기체에 나타나고있으 이 전기적인 운동이 없으면 생명은 죽은 것이나 다름없는습니다
그런데 인류는 언제부터 생물의 몸에서 전기가 발생된다는것을 인식하게 되었을까요 인류가 생체전기를 인식하게 된 계기와 생체전기의 발견과정 ,생체전기가 발생하는 이유, 또한 앞으로의 발전 방향, 그리고 생체전기를 활성화 시키는 방법에 대해서 알아보겠습니다
생체전기의 발견
인류가 생체전기를 인식하게된 시기는 아주 오래되었습니다 고대 로마의 프리니우스(BC23~79)는 전기뱀장어와 전기가오리에 대해서 "자연사"라는 그의 저서에 기록하여 놓았는데 이 물고기들은 전기를 발산하고 있으며 그 전기에 닿으면 단 번에 실신할 정도로 충격을 받으며 몸은 마비된다고 기록하고 있습니다
또한 이집트의 기록에서도 전기 메기등 전기를 발생시키는 물고기들을 기록하였는데 이집트에서는 이 전기 물고기들은 사육하여 관절염 치료등에 사용했다고 합니다
현대에 들어 생물의 전기에 관심을 갖기 시작한것은 1786년 이탈리아의 볼로냐대 교수였던 루이지 갈바니에 의해서입니다 갈바니 교수는 개구리를 해부하기 위해서 개구리를 구리 핀으로 고정시켰습니다 그리고 해부용 칼로 해부하려다가 해부용 칼이 개구리를 고정시켜 놓은 구리핀에 닿았는데 갑자기 개구리의 다리가 순간적으로 움직이는 것을 보았습니다
갈바니교수는 이 현상을 보고 동물의 뇌에서는 전기가 만들어지는데 이 전기가 신경을 타고 근육에 흘러들어가 근육에 저장되었다가 움직일 때 사용된다고 주장하였습니다
그러나 이 주장은 동물의 몸에 전기현상이 있는것은 맞으나 갈바니의 실험에서의 전류는 생체전류가 아니라 서로 다른 금속에 의하여 전류가 흐른 현상이었습니다
갈바니는 개구리 실험을 통해 신경 속에 숨어있는 생체전기를 최초로 발견하였으나 친구인 볼타는 이 실험에서 전기가 흐른 이유를 정확하게 밝혀내어 볼타전지를 발명하였고 갈바니는 학계의 조롱을 받으며 사이비 과학자로 매도당하였습니다
그러나 학계에서 외면당하였던 갈바니와는 다르게 갈바니의 실험에서 나타난 현상은 많은 사람들의 호기심을 자극하여서 의사였던 갈바니의 조카 지오바니 알디니는 유럽각지를 다니면서 양, 소, 말, 개등의 시체에 고압 전류를 흘려 근육을 경련시키는 실험을 공개적으로 하였으며 스코틀랜드의 화학자인 앤드류 유어는 그래스고 대학에서 처형된 사형수의 시체에 전류를 흘리는 실험을 하기도 했다고 합니다
이 시대의 사람들은 전기로 생명을 창조하거나 죽은 사람을 살릴수도있다는 생각을 하기도 하였는데 1818년의 소설 프랑켄슈타인은 이러한 생체전기에 영감을 받아 만들어진 작품이라고 합니다
그러나 20세기 후반 미국 록펠러대학교 생화학 교수인 로더릭 매키넌은 세포 내 전기적 신호를 전달해주는 이온 통로가 있음을 발표하였고 수 세기동안 사이비과학으로 취급받던 생체전기에 대한 관심이 폭발하였고 급격한 인식의 변화가 일어나게 되었습니다
생체전기가 발생하는 이유
우리 몸에는 약 50조개의 세포들이 있는데 이 세포들은 배터리와 비슷한 방식으로 전기를 만들어냅니다 배터리에서 전해질 역할을 하는 것은 물과 미네랄인데 세포는 이 물과 미네랄에 떠있는 상태로 있습니다 그리고 미네랄인 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 아연 등은 끊임없이 세포의 내부와 외부로 이동하는 활동을 하고 있으며 또한 세포 속은 항상 온갖 화학반응이 일어나고 있으므로 우리 몸에서는 항상 전기적인 현상이 일어납니다
우리 몸의 생체전기는 주로 나트륨과 칼륨에 의해서 만들어지는데 나트륨과 칼륨은 +전기를 띠는 양이온입니다 이 이온들은 세포 안보다 세포 밖에 더 많이 존재하고있기때문에 세포의 안쪽은 항상 -전기를 띠고 있고 세포의 밖은 항상 +전기를 띠고 있습니다 이러한 세포 안과 밖의 전위차에 의해서 이온들은 항상 흐르게 되어있습니다 이온들이 세포막의 이온통로를 통해서 이동할 때 전기가 흐르게되는것입니다
각 세포는 1.4볼트라는 전압을 가지고 있으며 이 전류가 흐르기 때문에 생명활동이 유지되는 것인데 나이가 들면 전류의 흐르는 힘이 약해지고 세포의 구조들을 지탱해 주는 힘도 약해져서 피부가 처지고 노화가 되는 것이라고 합니다
우리가 태어날 때는 약6볼트의 전류를 가지고 태어나지만 나이가 들어 노쇠해지면 2.5 볼트 이하로 줄어든다고 합니다
생체전기의 역할
우리의 몸이 보고, 듣고, 말하고, 숨쉬고, 움직이는 모든 활동은 전기적인 신호와 전달이라는 과정을 통해서 이루어집니다 우리를 이루고 있는 장기들은 자율신경을 통해 스스로 움직이며 생명활동을 하는데 그렇게 움직일 수 있는 원천은 전기적인 활동 때문입니다
현대문명의 우리 삶을 유지시켜주는 전기의 공급이 중단되면 모든 것이 멈춰버리듯이 우리 몸의 세포에서 만들어지는 전기활동이 중단된다면 우리 몸의 모든 기관의 활동은 멈춰버릴 것입니다
뇌는 대표적인 전기활동을 하는 기관입니다
뇌는 놀라울 정도로 정교한 전기적 회로와 신경세포로 이루어져있는데 신경세포(뉴런)는 자극을 받으면 전기적인 신호로 시냅스를 통해 전달하고 시냅스 말단에서 다시 화학적인 신호로 다른 신경세포에게 자극을 전달합니다
심장도 자체적인 전기적 자극에 의해서 만들어지는 전기신호에 의해서 움직여집니다 심장은 동방결절이라는 기관에서 일정한 간격으로 전기신호를 만듭니다 그리고 심장 근육 내에 있는 특별한 전기도선을 따라 전기신호가 전달되면서 수축시키고 이완시키면서 펌프운동을 하면서 혈액을 이동시키는 것입니다
심장의 전기신호가 제대로 이루어지지않으면 펌프운동을 하지 못해 혈액공급이 제대로 되지 못해 심혈관 질환으로 이어질 수 있습니다
생체전기의 발전방향
의학계는 생체전기를 이용한 치료에 많은 관심을 가지고있는데 세포재생, 혈액순환, 통증완화, 뼈와 조직의 재생, 상처치유등에 전기치료를 많이 활용하고 있습니다
뼈가 부러지거나 상처가 나면 전류의 흐름이 단절되는데 이 때 전류를 주면 세포와 세포 간의 이온교환이 활발해져 회복이 빨라진다고 합니다
1972년 로버트 베커 박사는 다른 대안이 없던 대퇴골 골절환자의 골절부위에 전기자극을 주어서 뼈를 자라게하는 치료에 최초로 성공했다고 합니다
1980년대 미국 뉴욕주립대학 로보트 벡커 교수는 도롱뇽의 잘려나간 꼬리가 어떻게 재생되는지를 연구한 결과를 논문으로 발표하였는데 도롱뇽의 잘려나간 꼬리에 전류가 흐르면 꼬리가 재생했지만 미세전류를 차단하면 꼬리가 재생되지 않았다고 합니다
뇌와 관련된 질병 치료에 적극적으로 활용하고있는데 우울증 치료뿐 아니라 뇌의 심부에 전극을 삽입해 이상이 있는 부분에 자극을 주는 뇌심부자극술이라는 치료방법도 사용하고 있다고 합니다
또한 암치료에도 사용하고있는데 건강한 세포가 암세포로 변하면 전기신호가 급격히 변한다고 합니다 그래서 암세포끼리의 전기신호를 방해하여 암세포가 전이되는 것을 막고 사멸시키는 연구를 하고 있다고 합니다
의료뿐 아니라 에너지 생산 분야에서도 많은 연구를 하고 있는데 인체의 움직임을 이용하여 전기를 생산하는 기술과 사람이 걷거나 운동을 할 때 발생하는 생체전기를 수집하여 전기 에너지로 변환하는 방법을 연구하고 있다고 합니다
생체전기를 활성화시키는 방법
우리가 사용하는 스마트폰을 작동시키기 위해서는 매일 전기로 충전을 해야 하는데 세포는 우리가 섭취하는 영양소를 통해서 충전이 됩니다 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 아연 같은 원소들은 생체전기를 발생새키는 데 필요한 영양소들입니다
●스마트폰을 작동시키기 위해서는 매일 전기로 충전을 해야 하듯이 세포는 우리가 섭취하는 영양소를 통하여 충전이 되기 때문에 칼슘, 마그네슘, 칼륨과 같은 미네랄이 풍부한 음식물을 섭취해야 합니다
●꾸준한 운동은 세포의 이온 이동을 촉진하여 우리 몸의 전기적 활동을 활성화시킵니다
●스트레스를 잘 다루는 방법을 찾아야 합니다
스트레스는 세포 간의 신호전달을 방훼 하며 전기적 신호를 교란시켜 신체의 균형이 깨지게 하기 때문에 스트레스가 생겼을 때 해소할 수 있는 방법을 사용하여 생체의 리듬이 흩트러지지않게 해야 합니다
● 미세한 전기자극은 특정한 부위의 신경과 근육을 활성화시키는데 효과적입니다