앞 편에 이어, 흐름이 멈출 때 벌어지는 일과 본태성 고혈압·당뇨병의 빈자리를 살펴봅니다. 인용된 참고문헌은 원고 그대로입니다.
흐름이 멈추면 무엇이 일어나는가
흐름이 막히면 어떤 일이 일어날까요. 의학은 두 가지 시나리오를 잘 알고 있습니다. 허혈과 울혈입니다.
허혈은 공급이 막힌 상태입니다. 동맥이 막혀 산소와 영양이 세포에 도달하지 못하는 상태가 가장 전형적입니다. 심근경색은 심장 동맥이 막혀 심근세포가 산소를 받지 못하는 상태이고, 뇌경색은 뇌 동맥이 막혀 뇌세포가 산소를 받지 못하는 상태입니다. 의학 영상은 이런 큰 동맥의 막힘을 비교적 잘 잡아냅니다. 응급실의 표준 처치도 막힌 동맥을 다시 뚫는 데 집중되어 있습니다.
울혈은 배출이 막힌 상태입니다. 정맥이 막혀 노폐물이 조직 밖으로 빠져나가지 못하는 상태입니다. 다리 정맥이 막히면 다리가 붓고, 간 정맥이 막히면 복수가 차며, 심부전에서 정맥압이 높아지면 폐에 물이 찹니다. 울혈은 허혈만큼 극적이지는 않지만, 만성으로 진행될 때 조직을 천천히 망가뜨립니다.
큰 혈관 수준에서의 허혈과 울혈은 의학이 잘 다루는 영역입니다. 혈전 용해제, 스텐트 시술, 혈관 우회술 같은 정밀한 처치가 발전해 있습니다. 그러나 미세혈관 수준에서 같은 일이 일어나면 이야기가 달라집니다. 미세혈관 단위의 허혈과 울혈은 영상 검사로 잘 잡히지 않고, 응급 처치로 뚫을 수도 없습니다. 그러나 그 영향은 같은 사람의 몸 안에서 천천히 누적됩니다.
미세혈관 한 개가 부분적으로 막히면, 그 모세혈관이 담당하는 좁은 영역의 세포들이 산소와 영양을 덜 받게 되고 동시에 노폐물을 덜 배출하게 됩니다. 한 영역의 손상은 작아 보입니다. 그러나 미세혈관 수준의 부분 봉쇄가 한 장기 전체에서 분산되어 일어나면, 장기 기능은 천천히 떨어집니다. 신장에서 이런 일이 일어나면 사구체여과율이 매년 약간씩 떨어집니다. 심장에서 일어나면 운동 시 가슴이 답답해지기 시작합니다. 뇌에서 일어나면 집중력과 기억력이 점차 떨어집니다.
세포는 흐름이 부분적으로 차단되었을 때 두 가지 모드 사이에서 결정을 내립니다. 회복 모드와 생존 모드입니다. 회복 모드의 세포는 손상을 복구하고, 분열하며, 정상 기능을 유지합니다. 생존 모드의 세포는 복구를 미루고, 분열을 멈추며, 최소한의 기능만 유지하면서 버팁니다. 산소와 영양 공급이 충분하면 세포는 회복 모드를 선택합니다. 공급이 부족하면 생존 모드로 전환됩니다.
20세기 후반, 미국의 분자생물학자 세멘자가 세포가 산소 농도를 어떻게 감지하는지를 분자 수준에서 밝혔습니다. 산소가 부족해지면 세포 안의 한 단백질이 활성화되어 수백 개의 유전자를 동시에 조절합니다. 이 단백질은 저산소 유발 인자라 불립니다. 같은 연구는 이 단백질이 활성화될 때 세포가 분열을 늦추고, 대사를 줄이고, 새로운 혈관 형성 신호를 보내는 것을 보였습니다. 세포가 살아남기 위해 자신의 우선순위를 바꾸는 것입니다. 이 발견은 21세기에 산소 감지 기전을 밝힌 세 명의 과학자에게 노벨 생리의학상을 안겨 주었습니다.
카로 등이 학술지 세포 분자 의학 저널에 발표한 종설은, 인체 조직의 정상 산소 분압이 우리가 흔히 생각하는 것보다 훨씬 낮다는 점을 보여 주었습니다. 폐포에서는 산소 분압이 100 mmHg에 이르지만, 조직 안으로 들어갈수록 그 값은 빠르게 떨어져, 어떤 조직에서는 정상 상태에서도 산소 분압이 20 mmHg 이하로 유지됩니다. 미세혈관 수준의 흐름이 조금만 약해져도 조직은 곧바로 임계 저산소 상태로 진입할 수 있다는 의미입니다.
생존 모드의 세포는 살아남기 위해 많은 것을 포기합니다. 만약 흐름이 다시 회복되면, 세포는 회복 모드로 돌아갈 수 있습니다. 그러나 흐름의 부분 차단이 만성으로 지속되면, 생존 모드가 정상이 되어 버립니다. 회복은 점점 어려워지고, 결국 세포는 노화하거나, 죽거나, 통제를 벗어나 비정상 증식을 시작합니다. 노화와 만성질환의 본체는 정확히 이 만성 생존 모드 안에서 만들어집니다.
이때 흐름의 차단이 한 방향만 일어나는지, 두 방향 모두 일어나는지가 결정적입니다. 공급만 막히면 세포는 굶지만 어떻게든 버팁니다. 배출만 막혀도 세포는 중독되지만 약하게 버팁니다. 그러나 두 방향이 동시에 막히면, 세포는 회복 모드를 포기하고 만성 생존 모드로 전환됩니다. 미세혈관 수준에서 양방향이 동시에 차단될 때 노화와 만성질환이 본격적으로 시작되는 이유가 여기 있습니다.
그렇다면 미세혈관에서 양방향 흐름을 동시에 차단하는 물리적 사건은 무엇인가. 이 질문에 대한 가장 강력한 답이 석회화입니다. 미세혈관의 벽에 칼슘과 인산염이 하이드록시아파타이트의 형태로 서서히 침착되고, 이 침착이 혈관 벽의 탄력성을 빼앗고 내경을 좁히며, 결국 4제곱 민감도를 통해 조직의 유효 혈류를 급격히 감소시킵니다. 이 과정이 수년에서 수십 년에 걸쳐 조용히 진행되다가, 임계점을 넘는 순간 "갑작스러운" 임상 사건으로 표면화됩니다.
혈관 석회화는 오랫동안 단순히 혈관이 오래되어 "굳는" 수동적 노화 현상으로 이해되어 왔습니다. 그러나 21세기 초부터 이 관점이 근본적으로 바뀌었습니다. 데머와 틴투트가 2008년 학술지 서큘레이션에 발표한 검토 논문은, 혈관 석회화가 수동적 침전이 아니라 뼈 형성과 유사한 능동적·세포 매개 과정임을 종합 정리했습니다. 혈관 평활근 세포가 특정 조건 아래에서 뼈모세포와 유사한 표현형으로 전환하고, 자체적으로 미네랄화 기질을 생성하여 혈관 벽에 뼈와 동일한 성분인 하이드록시아파타이트를 침착시킵니다. 다시 말해, 혈관은 "굳는" 것이 아니라 스스로 석회를 "만들어" 내는 것입니다.
샤너핸 등이 2011년 학술지 서큘레이션 리서치에 발표한 검토는 이 능동적 석회화 과정의 분자 수준 조절 기전을 정리했습니다. 만성콩팥병 환자에서 자주 관찰되는 고칼슘혈증과 고인산혈증이 혈관 평활근 세포의 골 형성 관련 유전자를 활성화하고, 이 세포들이 작은 소낭을 분비하여 미네랄의 핵 형성을 유도한다는 것입니다. 정상 상태에서는 매트릭스 글라 단백질, 페튜인-A, 오스테오폰틴 같은 억제 단백질들이 석회화를 막지만, 이들의 기능 균형이 무너지면 석회화는 자기 촉진적 과정으로 진행됩니다.
의학이 이 석회화를 기술하는 전통적 분류는 해부학적 위치를 기준으로 합니다. 혈관 내막층에 일어나는 내막 석회화는 아테롬성 동맥경화증과 함께 진행되며, 콜레스테롤·대식세포·염증 반응이 중심에 있습니다. 관상동맥의 플라크 파열과 심근경색의 주된 기전이 이것입니다. 한편 혈관 중막층에 일어나는 중막 석회화는 노화·당뇨병·만성콩팥병과 함께 진행되며, 혈관 벽의 경직화와 수축기 고혈압의 직접 원인이 됩니다.
[도표 4] 내막 석회화와 중막 석회화의 비교
| 구분 | 내막 석회화 | 중막 석회화 |
|---|---|---|
| 발생 위치 | 혈관 내막층 | 혈관 중막층 |
| 동반 병태 | 아테롬성 동맥경화증 | 노화·당뇨병·만성콩팥병 |
| 핵심 기전 | 콜레스테롤·대식세포·염증 | 평활근 세포의 골 형성 표현형 전환 |
| 임상 결과 | 플라크 파열·급성 심근경색 | 혈관 벽 경직화·수축기 고혈압 |
| 진행 속도 | 비교적 빠름·국소적 | 만성·전신적 |
두 석회화는 해부학적 위치·관련 질환·임상적 함의가 모두 다르지만, 물리적으로 공통된 한 가지 기능을 수행합니다. 혈관의 유효 내경을 줄이고, 탄성을 빼앗아, 유량과 맥압을 조절하는 시스템을 마비시킵니다. 다시 말해, 미세혈관에 일어난 석회화는 양방향 흐름을 동시에 차단합니다. 산소 공급도 떨어지고, 노폐물 배출도 떨어집니다. 그리고 이 차단이 만성으로 누적되면, 그 영역의 세포들은 회복 모드를 영원히 잃습니다.
이것이 앞에서 살펴본 약물 치료의 30년 한계가 정확히 어디에서 비롯되는가에 대한 답입니다. 약은 잘못이 없습니다. 약이 다닐 길이 좁아지고 있는 것입니다. 같은 양의 인슐린이 분비되어도 미세혈관이 굳어 있으면 표적 세포까지 도달하지 않고, 같은 양의 항생제가 투여되어도 미세혈관이 좁아져 있으면 감염 부위까지 도달하지 않으며, 같은 양의 항암제가 들어가도 미세혈관 망이 무너져 있으면 종양 세포까지 도달하지 않습니다. 화학적 의학은 분자의 모양과 반응을 정확히 다루는 데 성공했습니다. 그러나 그 분자가 흐름을 타고 표적까지 운반되는 다음 단계는, 화학 층 위의 물리 층에 속합니다. 그 물리 층의 흐름이 살아 있을 때, 화학적 의학의 모든 약들이 본래의 효과를 발휘합니다. 흐름이 약해지기 시작하면, 같은 약의 효과가 점점 떨어집니다.
미세혈관 양방향 봉쇄가 일어나는 정확한 자리와, 그 물리적 본체가 혈관 벽 석회화라는 것까지 보았습니다. 그렇다면 이 관점이 임상에서 어떤 차이를 만들어 내는가. 현대 의학이 가장 큰 환자 수를 안고 있으면서도 근본 원인을 해명하지 못한 두 가지 만성질환을 같은 자리에서 다시 읽으면, 의외의 통합이 보이기 시작합니다.
본태성 고혈압과 당뇨병 : 의학이 남긴 빈자리
현대 의학은 두 가지 가장 흔한 만성질환의 근본 원인을 여전히 완전하게 해명하지 못한 채 남겨 두고 있습니다. 본태성 고혈압과 당뇨병입니다.
미국 국립의학도서관의 임상 참조 자료에 따르면, 전 세계 고혈압 환자의 약 90에서 95퍼센트가 특정 단일 원인을 규명할 수 없는 본태성 또는 일차성 고혈압으로 분류됩니다. 이차성 고혈압처럼 특정 원인 질환이 발견되는 경우는 5에서 10퍼센트에 불과하고, 나머지 대다수는 원인 불명으로 남아 있습니다. 의학이 가장 많은 환자를 안고 있는 만성질환의 90퍼센트 이상이 본태성, 즉 "원인을 모른다"는 이름 아래 묶여 있다는 것은 한 번 새겨 봐야 할 사실입니다.
당뇨병도 비슷합니다. 제2형 당뇨병의 병리 기전으로 알려진 인슐린 저항성과 췌장 베타 세포 기능 부전은 현상을 기술할 뿐, 왜 특정 사람에게서 이 두 가지가 서서히 진행되는지에 대한 단일 원인적 설명은 없습니다. 유전적 소인, 비만, 운동 부족, 식단 같은 요인들이 위험 요인으로 확인되었지만, 이 요인들이 어떤 최종 공통 경로를 통해 당뇨병을 만들어 내는지에 대한 설명은 통합되어 있지 않습니다. 그리고 당뇨병의 진짜 문제는 고혈당 그 자체가 아니라, 고혈당이 수십 년에 걸쳐 미세혈관을 손상시켜 망막·신장·신경을 파괴하는 합병증에 있는데, 이 미세혈관 손상의 기전 역시 완전히 해명되어 있지 않습니다.
이 두 빈자리가 이 책의 기울기 관점에서는 하나의 경로로 연결됩니다. 본태성 고혈압의 중요한 축은 미세혈관 저항 증가와 혈관 경직화의 누적으로 재해석할 수 있습니다. 미세혈관 단계에서 반지름이 조금만 줄어도 유량은 큰 폭으로 떨어진다는 것을 앞에서 확인했습니다. 같은 조직 관류를 유지하기 위해 심장은 더 높은 압력으로 피를 밀어야 하고, 이 보상이 만성화된 상태가 혈압 수치로 관찰될 수 있습니다.
이 관점에서 본태성이라는 단어는 단순한 원인 불명이 아니라, 미세혈관 수준의 물리적 조건이 이미 진행된 상태를 가리키는 이름으로 재해석될 수 있습니다. 분과 의학이 본태성 고혈압의 원인을 찾지 못한 까닭은, 의학이 도시의 상하수도 가운데 큰 본관만 보고 골목길의 미세 통로를 보지 못했기 때문입니다.
당뇨병 역시 유사합니다. 인슐린 저항성은 세포 수준에서 신호 전달이 제대로 실행되지 않는 상태인데, 이 신호 전달이 실행되려면 칼슘 기울기와 미세혈관 혈류가 모두 정상이어야 합니다. 인슐린이 표적 세포에 도달하기 위해서는 미세혈관이 살아 있어야 하고, 인슐린의 신호가 세포 안에서 집행되기 위해서는 세포 안팎의 칼슘 기울기가 정상적으로 작동해야 합니다.
만성적 미세혈관 손상과 칼슘 대사 교란이 장기 누적되면 인슐린 신호의 실행 자체가 물리적으로 약화되고, 이것이 인슐린 저항성으로 관찰됩니다. 당뇨병의 합병증이 대체로 미세혈관 질환이라는 사실은 이 관점에서 우연이 아닙니다. 당뇨병의 진행과 합병증은 미세혈관 손상과 깊이 얽혀 있고, 혈당은 그 진행을 표면에서 보여 주는 가장 가시적인 표지의 한 축입니다.
이 해석을 노화 연구의 최신 통합과 대조해 보면 흥미로운 일치가 드러납니다. 로페스오틴 등이 2023년 학술지 셀에 발표한 종합 검토는 노화의 열두 가지 특징을 정리했습니다. 게놈 불안정성, 텔로미어 마모, 후성유전학적 변화, 단백질 항상성 상실, 자가포식 장애, 영양 감지 이상, 미토콘드리아 기능부전, 세포 노화, 줄기세포 고갈, 세포 간 소통 이상, 만성 염증, 생태 불균형이 그것입니다.
이 열두 가지는 각각 독립적으로 기술되어 있지만, 이들 대부분이 미세혈관 양방향 봉쇄와 칼슘 기울기 붕괴 조건 아래에서 공통적으로 가속되는 하류 결과입니다. 미토콘드리아 기능부전은 산소·영양 공급의 미세혈관 차단에서 비롯되고, 만성 염증은 노폐물 배출의 미세혈관 차단에서 비롯되며, 세포 노화는 양방향 차단의 만성화에서 비롯됩니다. 기울기 붕괴가 상류 원인이고, 노화의 열두 가지 특징은 그 하류 발현입니다. 이 관점이 이어지는 장들의 핵심 줄기 가운데 하나입니다.
여기까지 보면, 현대 의학이 가장 큰 환자 수를 안고 있는 만성질환들(본태성 고혈압, 제2형 당뇨병, 만성콩팥병, 신경퇴행성 질환, 그리고 노화 그 자체)이 서로 다른 이름 아래에서 같은 물리적 현장을 공유하고 있다는 것이 보이기 시작합니다. 그 공유된 현장이 바로 미세혈관이고, 그 현장에서 일어나는 사건이 양방향 흐름의 동시 봉쇄이며, 그 봉쇄의 물리적 매개체가 칼슘과 인의 침착입니다.
[도표 5] 일상의 미세 정체 자가 점검
| 당신의 흐름 : 일상의 미세 정체 자가 점검 다음 항목 가운데 두 개 이상에 해당하시는지 확인해 보십시오. 1. 손발이 이전보다 차갑다(특히 발끝). 2. 운동 후 회복 시간이 점점 길어진다. 3. 작은 상처가 잘 안 낫는다(특히 발의 상처). 4. 식후에 졸림이 심해졌다. 5. 새벽 3시쯤에 자주 깬다. 두 항목 이상에 해당하신다면, 우리 몸의 미세 흐름은 이미 부분적으로 약해져 있을 가능성이 큽니다. 큰 혈관의 검사 결과는 정상으로 나올 수 있습니다. 그러나 미세혈관 수준의 흐름은 아직 일반 의학 영상이 보지 못하는 영역에서 천천히 진행되고 있습니다. 이어지는 장들에서 그 진행이 어떻게 시작되고 어떻게 가속되는지를 다룹니다. |
|---|
거인들이 남긴 빈칸과 마지막 조각
이 장의 끝에서 한 걸음 물러나 큰 그림을 다시 정리합니다. 인류의 역사를 새로 쓴 위대한 거인들이 있었습니다. 뉴턴은 만물이 움직이는 물리적 뼈대를 세웠고, 열역학은 흐름이 멈춘 시스템이 붕괴한다는 자연의 절대적 방향성을 증명했으며, 다윈은 가혹한 환경에서 살아남는 자가 적응한다는 생명의 섭리를 밝혔습니다. 그 위에서 분과 의학은 진단명 분류와 분자 표적을 통해 진단과 치료의 정밀함을 한 단계씩 끌어올려 왔습니다. 우리는 이 거인들의 거대한 뼈대 위에 서 있습니다.
그러나 그 뼈대 위에서, 인체의 노화와 만성질환의 본체로 수렴되는 한 가지 그림은 오랫동안 채워지지 못한 빈칸으로 남아 있었습니다. 그 빈칸을 채우는 마지막 조각이 이 책이 호명하는 DIAH-7M 통합론입니다. 결핍과 염증과 산증과 저산소라는 네 신호가 만성적으로 당겨지면서 뼈에서 칼슘이 풀려나오고, 그 칼슘이 미세혈관 벽에 정착해 미세석회 이중봉쇄를 만들고, 그 이중봉쇄가 일곱 가지 임상 패턴으로 갈라지며 분과 의학의 200여 노화·만성질환으로 표면화되는 통합 경로입니다. DIAH 트리거가 시작점이고, 미세석회 이중봉쇄가 본체이며, 7M이 표면입니다. 이 책의 가운데 부분에서 정식화될 이 통합 경로가, 거인들이 남긴 빈칸을 인체 차원에서 채우는 마지막 조각입니다.
[도표 6] 거인들이 남긴 빈칸과 DIAH-7M 통합론이 채운 마지막 조각
| 거장과 분과 | 우주와 생명의 보편 법칙 | 인체 노화·만성질환 앞의 빈칸 | 「물리의학의 시대」가 채운 마지막 조각 |
|---|---|---|---|
| 뉴턴 (물리학·역학) | 힘과 운동의 법칙. 만물이 움직이는 물리적 뼈대 | 광대한 우주의 움직임은 정초되었으나, 인체 안 미세혈관의 물리적 봉쇄는 정초의 자리에 닿지 못한 채로 있었음 | 이중봉쇄 규명 : 미세혈관 벽의 미세석회가 통로와 신호를 동시에 봉쇄하는 사건이 노화와 만성질환의 본체임을 정합 |
| 열역학 (엔트로피) | 흐름이 멈춘 시스템은 무질서를 향해 붕괴 | 흐름이 멈추면 붕괴한다는 보편 원리는 정초되었으나, 인체 안 생태계가 어떤 자리에서 어떤 매개체로 무너지는가의 자리는 채워지지 못한 채로 있었음 | 기울기 붕괴 규명 : 산소 공급과 노폐물 배출이 끊기며 생명을 지탱하던 기울기가 무너지는 과정을 인체 안에서 정합 |
| 다윈 (진화론) | 가혹한 환경에서 살아남는 자가 적응한다 | 수백만 년에 걸친 종의 진화는 정초되었으나, 한 사람의 몸 안에서 일어나는 적응 사건의 자리는 직접 정합되지 못한 채로 있었음 | 암의 본체 규명 : 암은 무너진 기울기 환경에서 세포가 살아남기 위해 선택한 적응의 끝에서 만들어지는 사건임을 정합 |
| 분과 의학 (분자 표적) | 진단명 분류와 분자 표적의 정밀화 | 병이 약 1만 7천에서 5만 5천여 개의 진단 분류로 잘게 나뉜 자리에서, 노화와 만성질환의 본체로 수렴되는 한 가지 그림은 채워지지 못한 채로 있었음 | DIAH-7M 통합론 : 200여 노화·만성질환을 한 본체로 묶어 DIAH 트리거에서 미세석회 이중봉쇄를 거쳐 7M으로 이어지는 통합 경로를 정합 |
우리는 인체를 기울기의 지도로 다시 읽었습니다. 압력, 농도, 전위의 세 기울기가 혈액과 산소와 신호의 흐름을 구동하고, 그 가운데 세포 안팎의 1만 배 칼슘 기울기가 생명의 거의 모든 기능을 물리적으로 실행한다는 것을 확인했습니다. 이 기울기들이 실제로 유지되거나 무너지는 현장은 대부분 미세혈관이고, 미세혈관의 4제곱 민감도는 마이크로미터 단위의 변화가 어떻게 임상적 차이를 만들어 내는지를 보여 주었습니다. 미세혈관 벽에 일어나는 석회화는 그 기울기 붕괴가 물리적으로 고착되는 형태이며, 화학 층의 의학이 보지 못해 온 인체의 한 층이 바로 이 흐름과 기울기의 층이라는 것까지 살펴보았습니다. 그리고 이 관점이 본태성 고혈압과 당뇨병이라는 의학의 가장 큰 두 빈자리를 하나의 물리적 경로로 채울 수 있다는 것을 확인했습니다.
그런데 우리 몸 안에서 본 이 모습이 우리 몸에만 있는 일일까요. 강과 별과 생태계가 모두 같은 법칙 위에서 작동한다면, 미세혈관 안에서 본 본태성 고혈압과 당뇨병의 그림은 단순한 의학 사건이 아니라 우주적 보편 법칙의 한 발현이 됩니다. 다음 장에서 우리는 한 걸음 뒤로 물러나, 우리 몸을 그 법칙의 우주적 자리 안에 다시 놓아 봅니다. 앞에서 우리는 인체 안의 세 기울기를 살펴보았습니다. 압력의 기울기로 혈액이 흐르고, 농도의 기울기로 산소가 이동하며, 전위의 기울기로 신경 신호가 전달된다는 사실입니다. 이 세 기울기는 인체에만 작동하는 특별한 사건이 아닙니다. 자연 전체가 같은 세 기울기 위에서 움직이고 있습니다. 강이 흐르는 이유, 별이 빛나는 이유, 생태계가 순환하는 이유가 인체 안에서 본 그 흐름의 법칙과 같은 한 가지 법칙 위에 있다는 사실을 깊게 살펴 보겠습니다.
참고문헌
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