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머리가 아플 때 "그냥 두통이겠지"라며 진통제 하나로 넘기는 경우가 많다. 그런데 머리 양쪽이 조여드는 것처럼 아픈 날도 있고, 한쪽만 욱신거리며 빛이나 소리에 예민해지는 날도 있으며, 드물지만 눈 주변이 찢어질 듯 아파서 아무것도 할 수 없는 날도 있다. 같은 진통제를 먹어도 어떤 두통엔 듣고 어떤 두통엔 전혀 안 듣는 것도 이 차이 때문이다. 두통은 단일한 현상이 아니라 근육 긴장, 뇌혈관 변화, 신경계 과활성이라는 서로 다른 메커니즘이 만들어내는 결과물이다. 유형을 알면 약 선택도, 예방 방법도 달라진다. 1. 뇌 자체는 아프지 않다 — 두통이 생기는 구조뇌 조직에는 통증 수용체가 없다. 뇌 수술 중 뇌를 직접 건드려도 환자가 통증을 느끼지 못하는 이유가 여기 있다. 두통이 생기는 건 뇌 실질이 아..

무릎이 아프기 시작하면 "좀 쉬면 낫겠지"라고 생각하는 경우가 많다. 근육통이나 인대 염좌는 실제로 그렇게 낫는다. 그러나 연골은 다르다. 구조 자체가 다르게 설계되어 있어서 쉰다고 회복되는 메커니즘이 아예 없다. 연골에는 혈관이 없다. 혈관이 없다는 건 손상 부위로 면역세포와 성장인자가 도달할 방법이 없다는 뜻이다. 뼈나 근육에서 자연스럽게 작동하는 염증-회복 사이클 자체가 연골에서는 가동되지 않는다. 쉬어서 낫는 구조가 아니라는 걸 먼저 받아들여야 현실적인 관리 방법이 보인다. 1. 혈관도 신경도 림프관도 없다뼈가 부러졌을 때 수주~수개월이면 붙는 것, 근육이 찢어졌을 때 충분히 쉬면 회복되는 것, 이 모든 과정의 출발은 혈액이다. 손상 부위로 혈액이 몰리면서 면역세포가 청소하고, 성장인자가 분비되고..

고혈압 진단을 받은 사람들이 공통적으로 하는 말이 있다. "아무 증상도 없었는데요." 혈압이 높으면 두통이 심하거나 얼굴이 빨개지거나 어지럼증이 생길 것이라고 생각하지만, 실제로 고혈압 환자의 80% 이상은 진단 전까지 뚜렷한 자각 증상을 경험하지 못한다. 수축기 혈압이 160mmHg을 넘겨도 느끼지 못하는 경우가 흔하다. 고혈압이 '침묵의 살인자'라고 불리는 이유다. 증상이 없다는 게 괜찮다는 뜻이 아니라, 혈관과 장기 손상이 조용히, 꾸준히 진행되고 있다는 뜻이다. 1. 왜 증상이 없는가 — 혈관과 뇌의 적응혈압이 서서히 오를 때 증상이 없는 데는 두 가지 이유가 있다. 첫째는 혈관 자체의 적응이다. 혈압이 만성적으로 높아지면 혈관 벽이 그 압력에 맞춰 두꺼워지고 딱딱해진다. 높은 압력에 맞게 혈관이..

국내 성인의 약 10~15%가 일주일에 한 번 이상 가슴 쓰림이나 위산 역류 증상을 경험한다는 조사 결과가 있다. 식후 잠깐 느끼는 불편함 정도로 가볍게 여기는 경우가 많지만, 위산이 반복적으로 식도로 올라오는 환경이 지속되면 식도 점막은 단순한 자극을 넘어 조직 자체가 바뀌는 구조적 변화를 겪는다. 위는 강산성 환경에 맞게 설계된 두꺼운 점막층과 중탄산염 방어막을 갖추고 있지만, 식도는 그런 보호 장치가 없다. pH 1~2 수준의 위산에 반복 노출된 식도 점막이 어떤 단계를 거쳐 변화하는지를 이해하는 것은, 흔한 소화 증상을 다르게 바라보는 시작점이 된다. 1. 역류가 시작되는 지점 — 하부식도괄약근의 기능 저하위와 식도 사이에는 **하부식도괄약근(Lower Esophageal Sphincter, LE..

추위에 노출됐을 때 몸이 떨리는 것을 단순히 춥다는 신호로만 알고 있는 경우가 많다. 그런데 떨림은 신호가 아니라 기능이다. 근육이 빠르게 수축과 이완을 반복하면서 에너지의 70~80%를 열로 방출하는 체온 유지 메커니즘의 마지막 단계다. 그리고 이것이 마지막 단계라는 점이 중요하다. 몸이 떨리기 전에 이미 피부 혈관 수축, 소름, 갈색지방 열 생산이 순서대로 작동했다. 떨림은 그 앞선 단계들로 열 손실을 막기에 부족할 때 작동하는 비상 수단이다. 그리고 떨림이 갑자기 멈추면 회복이 된 게 아니라 더 위험한 상황에 진입했다는 신호일 수 있다. 1. 체온 조절의 사령관 — 시상하부와 감지 구조체온 조절의 중심은 시상하부다. 혈액 온도를 실시간으로 모니터링하면서 36.5~37.5°C 범위를 벗어나면 즉각 자..

정상적인 호흡에서 혈중 이산화탄소 분압(PaCO₂)은 35~45mmHg 범위를 유지한다. 그런데 과호흡이 지속되면 불과 1~2분 만에 이 수치가 25mmHg 아래로 곤두박질친다. 단순히 숨을 빠르게 쉬는 것처럼 보이는 현상이지만, 그 이면에서는 혈액의 산성도(pH)가 바뀌고, 혈관이 수축하며, 신경계가 과흥분 상태에 빠지는 연쇄 반응이 동시다발적으로 일어난다. 손발이 저리고 어지럼증이 느껴지는 이유는 산소가 부족해서가 아니라, 오히려 이산화탄소가 너무 빠르게 빠져나가기 때문이다. 1. 이산화탄소는 '노폐물'이 아니라 '조절자'다많은 사람들이 이산화탄소를 단순한 호흡 노폐물로 인식한다. 하지만 인체 생리학에서 이산화탄소(CO₂)는 혈액의 산성도를 유지하고, 산소가 세포에 제대로 전달되도록 돕는 핵심 조절 ..

여름에 검은 옷을 입으면 유난히 덥고 흰 옷을 입으면 상대적으로 덜 덥다는 건 경험적으로 다들 안다. 그런데 왜 색깔에 따라 체감 온도까지 달라지는지 원리를 설명하라고 하면 막상 말문이 막힌다. 답은 물체 표면이 빛을 흡수하느냐 반사하느냐에 있고, 이건 단순히 옷 색깔뿐 아니라 자동차, 지붕, 도로 포장에도 그대로 적용되는 원리다.1. 검은색은 빛을 흡수하고 흰색은 반사한다햇빛은 여러 파장의 가시광선이 섞인 빛이다. 물체가 특정 색으로 보이는 이유는 그 색의 파장만 반사하고 나머지 파장은 흡수하기 때문이다. 검은색 표면은 거의 모든 파장의 빛을 흡수하고 반사하는 빛이 거의 없어서 검게 보인다. 반대로 흰색 표면은 대부분의 파장을 반사해서 흰색으로 보인다.흡수된 빛 에너지는 물체 표면에서 열에너지로 전환된..

높은 산에 올라가서 밥을 지으면 밥이 설익는다는 이야기를 들어본 적이 있을 것이다. 물은 100℃에서 끓는다고 배웠는데, 고도가 높아지면 이 상식이 깨진다. 실제로는 기압이 낮아질수록 물의 끓는점도 함께 낮아지기 때문이고, 이 원리를 거꾸로 이용하면 진공 상태에서는 상온에서도 물을 끓일 수 있다.1. 끓는다는 것의 진짜 의미물이 끓는다는 건 액체 내부에서 수증기 기포가 생겨 표면으로 올라오는 현상이다. 이 기포가 만들어지려면 물 내부의 증기압이 주변 대기압과 같아져야 한다. 100℃라는 숫자는 해수면 기준 1기압일 때만 성립하는 값이다. 기압이 달라지면 물이 끓는 온도도 함께 달라진다.2. 고도가 높아질수록 기압이 낮아지고 끓는점도 낮아진다고도가 올라갈수록 공기가 희박해져 대기압이 낮아진다. 대기압이 낮..

여름철 아이스박스에 얼음을 넣어두면 몇 시간이 지나도 내부가 시원하게 유지된다. 얼음이 녹기 시작하면 금방 미지근해질 것 같은데 실제로는 얼음이 다 녹을 때까지 온도가 거의 그대로 유지된다. 이 현상의 비밀은 얼음이 녹는 동안 흡수하는 열이 온도를 올리는 데 쓰이지 않고 다른 곳에 쓰인다는 데 있다.1. 열을 받아도 온도가 안 오르는 구간이 있다물질에 열을 가하면 보통 온도가 올라간다. 그런데 얼음이 녹는 순간(고체에서 액체로 상태가 바뀌는 순간)에는 예외가 생긴다. 얼음에 열을 계속 가해도 얼음과 물이 함께 존재하는 동안에는 온도가 0℃에서 멈춰 있다가, 얼음이 완전히 다 녹은 뒤에야 다시 온도가 올라가기 시작한다.2. 잠열 — 상태를 바꾸는 데만 쓰이는 에너지이 구간에서 공급된 열은 온도를 올리는 대..

어릴 때 자석을 들고 집 안을 돌아다니며 이것저것에 붙여본 기억이 있을 것이다. 철로 된 것에는 딱 붙었는데 알루미늄 냄비에는 미끄러지고, 동전에도 반응이 없었다. 모두 금속인데 왜 어떤 것에는 붙고 어떤 것에는 안 붙는지 그때는 그냥 신기하게만 여겼다. 그 차이가 금속 표면의 문제가 아니라 원자 하나하나의 전자 배열에서 비롯된다는 걸 알면 이야기가 달라진다. 자성은 전자의 스핀이라는 특성에서 시작되고, 그 스핀이 얼마나 많이, 얼마나 질서 있게 정렬돼 있느냐가 자석에 반응하는지 아닌지를 결정한다. 1. 자성의 출발점 — 전자 스핀과 자기 모멘트자성의 근원은 전자다. 전자는 전하를 띤 입자이면서 스핀(spin)이라는 고유한 각운동량을 갖는다. 스핀은 위(↑) 또는 아래(↓) 두 방향 중 하나로만 존재하며..