[과학 에세이] 기린과 고혈압

김현영/산칼로스대학 초빙교수

얼마 전 TV를 통해 동물병원에서 치료받고 있는 생후 3일 된 귀여운 기린 한 마리를 본 적이 있다.

갓난 기린이었지만 벌써 키가 1.5 미터나 되어 자기를 돌보고 있는 간호사보다 약간 작은 정도였다. 한데 전체 키의 1/3 이상이나 되는 긴 목에 붕대를 칭칭 감고 젖꼭지가 달린 우유병을 빨고 있는 모습이 흥미로웠다.

이 아기 기린은 매사추세츠 주 동물원에서 태어났는데 너무 쇠약해져 동물병원에 입원시켰다고 한다.

성년이 된 기린은 목의 길이가 무려 2 미터나 되어 키 큰 농구선수와 비슷하다. 또 거의 수직으로 곧게 서 있는 목 때문에 전체 키가 5~6미터나 되어 3층 건물을 거뜬히 들여다 볼 수 있을 정도. 포유동물 중에서 가장 키가 큰 동물이기도 하다.

이처럼 긴 목 때문에 기린은 모든 동물 중에서 혈압이 제일 높다. 사람과 비교하면 무려 2배나 높은 고혈압(280/180)인데, 이는 심장으로부터 3미터나 되는 뇌까지 혈액을 퍼올리기 위해 막강한 펌프의 힘이 필요하기 때문이다.

반면 다른 포유동물들은 목이 짧고 심장과 뇌의 거리도 가까워 사람의 혈압과 비슷하다.

고혈압은 순환기 질환 중 발생빈도가 가장 높은 질환으로 뇌졸중, 동맥경화증, 협심증, 심근경색증, 신부전증 등 치명적이고도 치료가 어려운 합병증을 유발시킨다.

미국에서는 현재 전체 인구의 30%가 고혈압 환자이며 나이가 들면 대부분의 인구가 고혈압에 걸리게 된다고 한다.

기린의 평균 수명은 야생에서 25년, 동물원에 사는 기린은 28년 정도. 한가지 신비스러운 일은 동물원에서 죽은 기린들을 해부한 결과 심장·신장·혈관 등에서 고혈압으로 인한 병리학적 손상을 발견하지 못하였다고 한다. 창조주의 섭리가 아니고서는 설명할 수 없는 대목이다.

기린은 목이 너무 길어 고혈압 등 혈액순환에 부작용을 초래할 수밖에 없는데 이를 해결하기 위해 다른 동물에서 볼 수 없는 독특한 생리해부학적 기능을 갖추고 있다.

첫째, 긴 목 때문에 심장이 높은 압력으로 혈액을 뿜어줘야 한다. 이 일을 해내기 위해 기린의 심장은 길이 60㎝, 무게 11㎏, 그리고 심장벽의 두께가 7.5㎝나 된다. 뭇 동물 중에서 가장 튼튼하고 강한 심장이다.

만약 기린이 이처럼 튼튼한 심장을 갖추지 못했다면 높다랗게 달려 있는 뇌까지 피를 밀어 올리지 못해 산소와 영양분 부족으로 뇌에 치명적인 손상을 입을 수밖에 없고, 심하면 뇌사에 빠질 수도 있는 것이다.

또 기린의 뇌세포는 아주 예민하다. 즉 두뇌강 압력이 사람의 것과 비슷하여 높은 혈압에 견딜 수 없다. 그래서 사람과 같은 수준으로 두뇌 혈압을 유지시켜야 한다. 따라서 혈액을 너무 많이 공급해도 뇌출혈 등으로 손상을 입게 된다.

기린의 목 상부에는 소동정맥그물(rete mirabile)이라고 하는 혈압조절 밸브가 있다. 기린이 물을 마시기 위해 머리를 심장보다 낮게, 아래로 숙일 때 과다한 혈액이 두뇌쪽으로 한꺼번에 흐르지 않도록 조절한다.

또한 머리를 위로 다시 들어올릴 때는 혈액이 순간적으로 뇌에서 빠져나가지 못하도록 조절한다.

둘째, 기린은 잠도 서서 잔다. 심지어 새끼도 서서 출산한다. 따라서 다리쪽 혈관은 중력에 의해 막중한 압력을 받게 된다. 다른 동물이라면 높은 혈압 때문에 혈액이 밖으로 탈출하고 다리에 부종이 생기게 된다.

하지만 기린은 혈관이 매우 탄탄하고 두꺼운 피부와 근육으로 혈관을 감싸줘 높은 혈관 외압력을 유지하고 있다. 실제로 미 항공우주국(NASA)에서 우주선 조종사들이 입는 내중력복(G-suit)을 연구할 때 기린의 두껍고 단단한 다리의 피부를 기초로 연구했다고 한다.

기린의 고혈압 연구도 더욱 발전되어 그 신비스러운 방어기전이 인간은 물론 다른 동물들의 고혈압 문제 해결에 도움이 되었으면 좋겠다.