도주님께서는 “하늘은 삼십 육천(三十六天)이 있어 상제께서 통솔하시며 전기를 맡으셔서 천지 만물을 지배 자양하시니 뇌성 보화 천존 상제(雷聲普化天尊上帝)이시니라”(교운 2장 55절)고 말씀하셨다. 이는 구천상제님께서 구천응원뇌성보화천존상제(九天應元雷聲普化天尊上帝)로서 군생만물을 뇌성으로 보화만방하시는 지대지성한 삼계의 지존임을 밝히신 것이다. 도주님의 말씀을 통해서 볼 때, 뇌성은 글자 그대로 번개[雷]와 천둥[聲]만을 뜻하는 것이 아니라 우주 만물에 존재하고 작용하는 ‘전기’를 의미하는 것임을 알 수 있다.01 상제님께서 전기를 맡으셔서 천지만물을 지배자양하시니, 전기가 인간과 자연에 어떤 작용을 하는지 알아보는 것은 의미 있는 일이라 하겠다. 이와 관련하여 지금까지 《대순회보》 161호와 168호에서는 전기와 문명, 전기와 바닷물 등의 내용을 주로 살펴보았다. 이번 호에서는 사람의 생명 활동에 있어 가장 중요한 역할을 하는 심장과 뇌에 전기가 어떻게 작용하는지 현대의학의 연구성과를 통해 살펴보려 한다.

심장전기의 발생과 작용

‘심장이 뛴다’라는 말, 이것은 ‘살아있다’라는 말의 다른 표현이기도 하다. 일반적으로 동물에 있어 ‘심장이 뛰고 있는 상태’를 살아있다고 말한다. 뇌기능이 정지하더라도 심장이 뛰고 있는 한 죽음으로 인정하지 않는 경우도 있다. 심장은 우리 몸에 혈액을 공급하는 펌프와 같은 역할을 하는 생명과 직결되는 기능을 가진 장기이다. 항상 규칙적으로 박동하기 때문에 생명이 붙어 있는 한 절대로 멈추는 법이 없다. 그렇다면 우리가 의식하지 못 하는 동안에도 멈추지 않고 뛰는 심장의 동력은 대체 무엇일까?

심장은 수축하면서 혈액을 온몸에 내보내고, 이완하면서 심장 안으로 혈액을 받아들인다. 이를 위해 심장은 스스로 전기를 규칙적으로 발생시켜 심장근육을 수축이완하게 만든다. 심장을 수축시키는 원동력은 우심방의 ‘동방결절(洞房結節) 세포’02에서 발생하는 미세한 전류이다. 전류는 운동하는 입자가 전자인가 이온인가에 따라 전자 전류, 이온 전류로 나누어진다.03 일반적으로 전기선을 타고 흐르는 전류는 전자가 이동하는 것이고, 인체에 흐르는 전류는 이온의 이동으로 이해되는데, 심장에서 발생하는 전류도 이온의 이동으로 생겨나는 것이다. 동방결절 세포는 일반 근육세포와 달리 이온이 세포막을 비교적 쉽게 드나들 수 있도록 구조화되어 있어 세포 안과 밖의 이온 농도의 차이가 생길 때 나트륨, 칼슘 등의 이온이 세포 안팎을 드나들면서 전류를 발생시킨다. 정리해서 말하면 심장은 우심방에 위치한 동방결절에서 최초로 생성된 전기의 자극에 의해 심장근육이 수축·이완함에 따라 심방과 심실이 열리고 닫히면서 혈액을 공급하게 된다. 이때 교감신경과 부교감신경의 작용에 따라 전기가 만들어지는 속도가 달라지면서 심박동수가 결정된다. 심장이 멈추게 된 심정지의 위기상황에서 심장에 전기충격을 주어 소생시키는 것도 심장의 근육이 전기적 자극에 반응하여 수축 이완되는 원리를 이용한 것이다.

심전도의 이해

‘심전도(心電圖)’는 전기적 신호를 측정하여 심장의 건강과 이상 유무를 판단하는 검사로 심장의 전기현상을 확인할 수 있는 의학적 검사의 하나이다. 이는 우심방에서 발생한 미세전류가 심장근육을 통하면서 신체 내에 미약하게 흐르는데, 이 전류를 신체의 표면에서 감지하고 증폭하여 기록하는 것이다. 심전도 검사는 입원이나 수술 전 환자에게 기본적으로 시행하고, 흉통이나 호흡곤란과 같이 심장의 이상 증상이 있는 환자나 고혈압 환자를 검사할 때 주로 사용한다. 이때 심장의 리듬이 빠르거나 느린지 또는 어떻게 불규칙한지를 알 수 있다.

이와 같은 심장의 전기현상이 알려진 데는 빌럼 아인트호벤(Willem Einthoven, 1860~1927)의 공로가 컸다. 그는 네덜란드 생리학자로 1903년 신경, 근육 등에서 발생하는 활동전류를 측정할 수 있는 현전류계(弦電流計)를 고안하였다. 이를 통해 심장에 흐르는 전기를 상세하게 연구하여 심전도라는 개념을 만들어 내면서 생물 전기연구에 이바지한 공로로 1924년 노벨 생리의학상을 받았다.

전류자극으로 잠든 뇌를 깨우다

심장박동에 있어 전기가 핵심적인 역할을 하듯이 뇌에 미치는 전류의 작용 또한 매우 신비로운 작용을 한다. 인체는 미세한 전기적 신호가 신경을 타고 흐르며 몸의 각종 상태를 뇌로 전달하는데04 사람의 몸에 흐르는 전류는 수십 마이크로 암페어(μA) 수준의 미세전류, 즉 생체전기다. 그러한 생체전기와 유사한 크기의 미세한 전류를 상처나 통증이 있는 곳에 흐르게 하면 세포가 활성화돼 상처 치유가 빨라지고, 통증이 조절되는 효과가 있다고 한다. 이러한 사실은 여러 임상에서도 밝혀지고 있지만 15년이나 된 식물인간의 의식을 깨운 프랑스 연구진의 발표는 많은 이들을 놀라게 했다.

프랑스 국립인지과학연구소의 안젤라 시리구(Angela Sirigu) 박사 연구진은 2017년 9월 25일 국제학술지 『커런트 바이올로지(Current Biology)』에 “교통사고로 15년간 의식이 없던 35세 환자의 신경에 3개월 동안 전자약05으로 전기자극을 줬더니 주변 사람들의 말과 행동에 반응하기 시작했다”라고 발표하였다.

이는 신경에 전기자극을 주어 식물인간의 잠든 뇌를 깨운 것이다. 미주신경(迷走神經)은 뇌에서 시작해 목, 척추로 연결되며 부교감신경과 감각 및 운동신경의 역할을 수행하는 신경계이다. 만일 여기에 이상이 생기면 의식을 잃거나 신경이 마비되는 치명적인 증상을 보이게 된다. 연구진은 환자의 쇄골 안쪽에 있는 미주신경에 전선을 감아 전기자극을 주었다. 그리고, 통신망이 무너져 사회에 혼란이 발생할 때 통신망의 잡음을 제거하듯 인위적인 전기자극으로 뒤엉켜버린 신경 신호를 교정해 치료 효과를 낸 것이다. 시리구 박사는 “전기자극을 준 지 1개월이 지나자 환자가 간단한 반응이지만 눈앞의 물체를 따라 눈동자를 움직이거나 연구진의 요청에 따라 고개를 돌리는 것은 물론, 환자의 얼굴에 갑자기 얼굴을 들이밀면 눈을 크게 뜨고 놀라는 반응도 보였고, 뇌 분석 결과도 놀라워 전기자극 치료 후 운동과 감각, 의식을 담당하는 뇌 영역에서 혈류량이 증가하고 뇌파도 증가했다”라고 언급하였다.

이러한 생체전기는 단지 대체의학의 일부 학자들의 주장이 아니라, 노벨생리의학상·화학상 등을 수상한 주류학자들의 연구성과물로서 전자약, 바이오칩, 바이오센서 등의 분야를 개척하고 있는 ‘바이오 일렉트로닉스(Bioelectronics)’06라는 첨단미래 의학을 이끌고 있다.     

원시대기 환경에서 전기의 작용으로 아미노산의 일종인 코아세르베이트가 생성되었다는 ‘밀러의 실험’(1953년)을 통해 전기가 생명의 발생에 관여한다는 사실이 밝혀진 바 있다.07 여기에 미세전류가 ‘생명 활동의 원동력’이라 말할 수 있는 심장을 뛰게 하고 식물인간의 잠든 뇌를 깨울 정도로 인체의 생명 활동에 큰 역할을 한다는 의학적 사실은 전기가 생명의 유지에 얼마나 중요한 원리로 작용하는지를 잘 말해 준다. 그리스신화의 최고신인 제우스가 번개를 주관한다는 점을 함께 생각해 볼 때 최고신을 바라보는 동서양의 공통된 시각을 엿볼 수 있다. 지금까지 인체에 작용하는 전기의 신비한 작용을 알아보니, 모든 개체적 생물로부터 포괄적 우주에 이르기까지 생명의 원천이며 근원적 에너지인 전기를 주관하시는 ‘뇌성보화(雷聲普化)’08의 의미를 더욱 깊게 새기고 확인하는 계기가 되는 것 같다. 인류는 아직까지 몰랐던 인체와 전기의 관련성을 알아나가며 의학적으로 활용하는 방법을 찾아가고 있어 어찌 보면 의학 분야에서도 상제님께서 전기로써 만물을 지배자양하심을 밝혀 가고 있는 듯하다.

  <대순회보> 204호 

참고문헌

·교무부, 「과학 그곳에서: 전기의 작용」, 《대순회보》 161호, 2014.

·김소라, 「심장의 전기현상 이해와 심전도의 형성」, 『임상생리검사학회』, 2014.

·김준래, 「건강 검진기에 담긴 과학원리, 심전도」, 『KISTI의 과학향기』 제2474호, 2015.

·이영완, 「3개월 전기자극으로 ... 15년만에 깨어난 식물인간」, 《조선닷컴》 2017.09.26.

·이주연, 「우리 몸에 미세전류 흘리면, 피로 풀리고 살도 빠지고」, 《중앙일보》 2010.05.17.

·최민영, 「노벨화학상 아그리·매키넌 교수」, 《경향신문》 2003.10.08.

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01 교무부, 「과학 그곳에서: 전기의 작용」, 《대순회보》 161호 (2014), p.90 참조.

02 심장의 전기를 원천적으로 만들어 내는 세포로 우심방에 위치하며 자율신경이 풍부하게 들어가 있다. 동결절 세포라고도 한다. 심장은 좌·우심방과 좌·우심실의 4개의 공간구조로 되어있는데, 심장 안에서 전류는 우상에서 좌하로 흐른다.

03 전자를 얻거나 잃어서 전하를 띤 입자를 ‘이온’이라 하고, 전자를 얻으면 음이온, 잃으면 양이온이라 한다. 양이온에는 Na+, K+, Ca2+ 등이 있고, 음이온에는 Cl-, SO4- 등이 있다.

04 미국 록펠러대학교 교수인 로더릭 매키넌(Roderick Mackinnon, 1956-현재)은 신경과 근육이 활동하기 위해서는 전기적 신호가 있어야 하는데 인근 세포의 신호에 의해 열리고 닫히는 통로(이온채널)를 따라 이온이 이동하며 이 과정에서 전기신호가 발생한다는 사실을 규명하였다. 이온채널의 구조와 작동원리를 규명함으로써 신장, 심장, 근육, 신경체계에 관련된 질병을 이해하는 데 중요한 단서를 제공한 공로로 2003년 노벨 화학상을 수상하였다.

05 전기신호로 질병을 치료하는 전자장치, 전자(electronic)와 약품(pharmaceutical)의 합성어.

06 생체공학과 전자공학이 결합된 ‘생체전자공학’을 말한다.

07 교무부, 「과학 그곳에서: 전기의 작용」, 《대순회보》 161호 (2014), p.90 참조.

08 “뇌성(雷聲)이라 함은 천령(天令)이며 인성(仁聲)인 것이다. 뇌(雷)는 음양이기(陰陽二氣)의 결합(結合)으로써 성뢰(成雷)된다. 뇌(雷)는 성(聲)의 체(體)요, 성(聲)은 뇌(雷)의 용(用)으로써 천지(天地)를 나누고 동정진퇴(動靜進退)의 변화(變化)로 천기(天氣)와 지기(地氣)를 승강(昇降)케 하며 만물(萬物)을 생장(生長)하게 하고 생성변화(生成變化) 지배자양(支配滋養)함을 뜻함이며, 보화(普化)라 함은 우주(宇宙)의 만유(萬有)가 유형(有形) 무형(無形)으로 화성(化成)됨이 천존(天尊)의 덕화(德化)임을 뜻함이며,…” (『대순진리회 요람』, p7)