사이언스올

통합검색

찾기

[생리의학] 1904년 - 소화•생리 기능의 생명 현상에 관한 업적(이반 페트로비치 파블로프)

작성일 2014-12-08
1904pavlov_medicine
  • 1849 ~ 1936
    이반 페트로비치 파블로프
    Ivan Petrovich Pavlov
    러시아의 생리학자. 1879년에 상트페테르부르크 대학교 의학아카데미를 졸업하였으며, 1884년부터 1886년까지 독일 라이프치히 대학교의 루트비히와 브레슬라우 대학교의 R. 하이덴하인의 지도 아래 연구하였으며, 이후 귀국하여 육군 군의학교에서 연구하였다. 1890년 군의학교 약리학 교수 및 실험의학 연구소 소장이 되었다. 소화기관의 독립적 생리 기능을 비롯하여 각 기관들이 구성하는 전체 조직에 대해서도 연구함으로써 소화와 관련된 질병 치료의 연구에 기여하였다.

수상 업적

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1904 was awarded to Ivan Pavlov “in recognition of his work on the physiology of digestion, through which knowledge on vital aspects of the subject has been transformed and enlarged”. 1904년 노벨 생리의학상은 “소화생리학 연구를 통해 소화생리학 분야의 중요한 지식을 변환 및 확장시킨 공로”로 이반 파블로프에게 수여되었습니다.

수상 추천문

전하, 그리고 신사 숙녀 여러분. 의과학은 상호의존적인 학문입니다. 때문에 한 분야의 발전이 다른 분야의 발전과 밀접하게 관련되는 경우가 많습니다. 이처럼 과학에서도 어떤 한 분야가 다른 분야의 최근 연구 결과들을 바탕으로 생성되는 경우가 많습니다. 이와 같은 경우에 우리는 기존 분야가 훨씬 중요하며 새로운 분야는 덜 중요하다고 생각하기도 합니다. 지금 당장 유용한 것, 그리고 이익이 되는 발전만이 특별히 중요한 의미가 있는 것은 아닙니다. 그 자체로는 대단하지 않아도 다른 분야의 기초가 되어 더 나은 발전을 촉진하는 분야들도 있기 때문입니다. 과학은 지식의 습득을 목적으로 하며, 그 지식의 가치를 당장의 실질적인 응용 가능성에 따라 평가할 수는 없습니다. 이러한 예는 의학의 역사에서 높이 평가받는 중요한 업적을 세운 연구자들에게서 많이 찾아볼 수 있습니다. 그중 하나가 베살리우스 박사와 하비 박사의 경우입니다. 베살리우스 박사는 일신상의 위험을 무릅쓰고 수행한 연구를 통해 인체해부학이라는 새로운 학문의 길을 열었습니다. 이때 그는 편견과 권력에 대한 맹종을 극복하였고 오로지 과학에 대한 열망으로 연구를 진행하였습니다. 오랜 기간 깊이 있는 연구를 통해 혈액의 순환을 증명한 하비 박사도 오로지 진실에 대한 열망만으로 스스로를 자극하며 연구하였으며 마침내 명예를 얻게 되었습니다. 의학 전반에서 이러한 연구 활동의 중요성은 그 연구가 지식 발달과 개념 정립에 얼마만큼 기여하였는가, 그리고 발전을 촉진하기 위해 어떤 기여를 하였는가라는 점에서 평가되어야 합니다. 만약 연구에 대한 당장의 가치만을 평가한다면 이것은 그저 매우 부적절한 과소평가에 지나지 않을 뿐입니다. 숭고한 뜻을 갖고 노벨 재단을 설립한 알프레드 노벨 박사님은 과학적인 목표뿐만 아니라 실질적인 업적에도 깊은 관심을 갖고 있었습니다. 이는 그가 노벨 의학상을 생리학과 연계시켜 놓은 사실에서도 알 수 있습니다. 일반적인 생명 현상 및 이와 관련된 문제들을 생리학적으로 연구하는 대부분의 경우가 자연현상에 대한 순수 과학적인 연구이지만, 그 연구 결과는 실질적인 응용 가능성으로 평가되기도 합니다. 새롭고 깊이 있는 지식을 얻는데 가장 중요한 것은 자연현상에 대한 호기심, 자신의 열망을 불태우려는 욕구입니다. 노벨 박사님은 다른 상황은 고려하지 않고 지식 그 자체를 탐구하는 연구자들을 높이 평가하였습니다. 따라서 올해의 노벨 생리•의학상의 영광은 소화생리학에 관한 이론을 연구한 상트페테르부르크 대학교 의학아카데미의, 이반 페트로비치 파블로프 교수님께 돌아갔습니다. 처음 소화 과정에 대한 사람들의 생각은 음식물이 위에서 갈리거나 으깨진다고 추측하는 것이 일반적이었습니다. 위에서 진행되는 소화 과정을 직접 관찰하고 연구할 수 없었기 때문에 실질적인 지식을 얻을 방법이 없었기 때문입니다. 그러던 중에 생리학적 연구의 방향을 바꾼, 그렇지만 그 중요성을 뒤늦게 인정받은 한 사건이 일어났습니다. 1820년대에 한 청년이 위에 총상으로 구멍이 생기는 사건이 일어났습니다. 미국의 내과의사 보몬트 박사님은 이 청년의 위에서 일어나는 과정들을 직접 관찰할 수 있었습니다. 이 우연한 사건으로 그는 소화계에서 일어나는 과정들을 생생하게 관찰하였고, 동물실험으로 이와 같은 관찰을 이어나갔습니다. 하지만 매우 중요한 연구 수단인 이 실험기술을 완성시킨 사람은 바로 파블로프 박사님입니다. 파블로프 박사님의 실험동물들은 양호한 건강상태를 유지하고 있었고 소화계 기능에 어떤 장애도 관찰되지 않았습니다. 따라서 체계적인 실험과 관찰이 거의 영구적으로 계속되었습니다. 이렇게 정립된 파블로프 박사님의 소화생리학 연구 방법은 여러 생리학 연구소에서 활용되었습니다. 하지만 대부분의 중요한 연구는 파블로프 박사님의 연구실에서 직접 진행되었습니다. 이 연구들은 소화계에 관한 기존의 지식들에 많은 변화를 주었습니다. 그리고 많은 새로운 사실들도 알려 주었습니다. 실례를 들어 보겠습니다. 소화관은 다양한 방법으로 신경계의 영향을 받고 있습니다. 신경계는 분비과정을 통해 여러 부분의 움직임을 조절하며 각 기관으로 공급되는 혈액을 조절할 뿐 아니라 이들 기관에서 뻗어 나가는 감각 신경들도 조절합니다. 따라서 우리는 신경계가 매우 복잡함을 알 수 있습니다. 게다가 뇌나 척수의 신경 경로, 그리고 교감신경계도 고려해야 합니다. 나아가 소화계의 각 기관들이 신경을 통해 상호의존 관계를 유지한다는 점도 주목해야 합니다. 이런 점들을 고려할 때 신경계는 더욱 복잡해집니다. 신경계의 이와 같은 복잡성은 한 가지 행동이 다른 기관들에까지 영향을 준다는 것을 뜻합니다. 생리학적 관점에서 신경계와 소화기관들의 기능적인 상호연관성의 특징과 범위를 인식하는 것은 매우 중요합니다. 따라서 앞으로 많은 연구자들이 이와 같은 복잡한 질문을 하나씩 해결해 나갈 것이며, 이런 관점에서 파블로프 박사님의 연구 성과는 매우 중요합니다. 박사님은 새로운 관점을 제시하여 문제를 해결하고자 노력하였습니다. 그리고 마침내 결론에 도달하였습니다. 파블로프 박사님 이전까지 이 분야는 여러모로 부족한 점이 많았습니다. 그는 그전까지 알려져 있던 생리학의 중요한 오류를 찾아내고 수정하였습니다. 그리고 실험으로 이를 뒷받침하였습니다. 파블로프 박사님이 밝힌 소화생리학 연구를 이 자리에서 모두 설명할 수는 없습니다. 따라서 타액선에 관한 생리학적 연구와 위, 쓸개 등과 같은 장내 다른 기관들의 운동기능에 관한 연구에 관해서는 깊게 이야기하지 않을 것입니다. 이 연구들 또한 매우 중요하지만 여기에서는 이와 같이 간단히 언급하는 것만으로 만족해야 할 것 같습니다. 하지만 ‘위액 분비에 관한 생리학적 연구’의 의미있는 영향력에 대해서 잠깐 살펴보도록 하겠습니다. 잘 알려진 것처럼 위 점막의 분비물은 섭취된 음식을 화학적•물리적으로 변하게 합니다. 이때 분비되는 위액과 그 구성 성분은 영양소들의 활용과 관련하여 매우 중요합니다. 이 때문에 소화 환경은 매우 중요하며 이를 규명하는 것은 생리학뿐만 아니라 병리학과 소화생리학에 중요한 정보들을 제공합니다. 파블로프 박사님의 연구가 있기 전에는 위액 분비가 중추신경계의 영향 밖에 있다고 생각했습니다. 하지만 박사님은 이 생각이 틀렸다는 것을 입증하였습니다. 파블로프 박사님은 뇌와 흉부, 복부의 다양한 기관을 연결하는 미주신경이 위액 분비를 활성화하는 신경섬유뿐만 아니라 그 반대 효과를 나타내는 신경섬유들까지도 포함하고 있음을 밝혔습니다. 따라서 위액 분비는 중추신경계가 조절하며 다른 신체 부위에 의하여 영향을 받을 수도 있다고 하였습니다. 또한 심리적인 원인과 자극 등으로도 위액 분비가 영향을 받을 수 있음을 발견하였습니다. 이와 관련하여 파블로프 박사님은 위액 분비와 관련된 또 다른 신경계의 기능과 의미를 밝혀냈습니다. 미주신경계가 위액 분비의 유일한 자극제는 아니었습니다. 파블로프 박사님은 교감신경계를 통해서도 위액 분비가 조절된다는 것을 보여 주었습니다. 박사님은 또한 위 점막과 신경계의 기능적 연관성과 관련하여 점막 자체에 존재하는 특이적인 민감성을 증명하였습니다. 박사님의 연구가 있기 전에는 위 점막이 위 내부에 존재하는 어떤 물질로도 쉽게 활성화될 수 있다고 생각했습니다. 심지어 단순한 기계적인 접촉으로도 위 점막이 활성화될 수 있다고 생각했습니다. 그러나 파블로프 박사님은 이러한 생각이 잘못임을 증명하였습니다. 일반적인 생각과 정반대로 위 점막은 접촉되는 물질에 따라 차별적으로 활성화되었던 것입니다. 따라서 감각기관은 접촉물질에 따라 특이적으로 활성화된다는 것을 알게 되었습니다. 눈은 신체의 다른 부분에는 전혀 영향력이 없는 매우 약한 빛에도 민감하게 반응합니다. 또한 청각기관들은 다른 기관과 달리 공기의 진동에도 영향을 받습니다. 이와 유사한 현상을 다른 기관에서도 관찰할 수 있습니다. 즉 각각의 기관은 어떤 특정 자극에 대한 특이적인 활성을 갖고 있습니다. 파블로프 박사님 덕분에 우리는 이제 비록 의식적으로 자각되지 않는 물질이라 해도 소화관 표면 점막을 특이적으로 활성화시킬 수 있으며, 이것이 분비 과정과 소화관의 운동성에도 영향을 줄 수 있다는 것을 알게 되었습니다. 위 점막은 실제로 음식에 존재하는 특정 물질이나 소화관에 존재하는 특정 물질에 의해서 활성화됩니다. 많은 물질들은 아주 적은 양으로도 맛이나 피부 등에 강한 효과를 나타냅니다. 하지만 이들이 위 점막을 자극하는 경우에는 약간의 위액 분비만 일어나거나 또는 반응이 전혀 일어나지 않을 수도 있습니다. 그리고 또 다른 물질들은 위액 분비를 저해하기도 합니다. 파블로프 박사님이 증명한 위 점막의 특이적 활성화, 즉 위액 분비량과 소화력은 섭취한 음식의 질에 따라 다양하게 나타난다는 사실에 우리는 주목해야 합니다. 지금까지 위액 분비에 관련된 생리 기능을 밝힌 파블로프 박사님의 연구에 관해 간단하게 말씀드렸습니다. 그리고 그 외에 위와 관련된 몇 가지 생리 기능에 대해서도 살펴보았습니다. 그는 다른 소화기관들에 대해서도 연구하였으며 그중에는 위와 유사한 것들도 있었습니다. 하지만 아직까지는 기관들 사이의 차이점만을 관찰할 수 있을 뿐입니다. 이와 같은 연구도 중요하지만 각 기관들에 대한 더 자세한 연구는 우리에게 많은 새로운 것들을 알려 줄 것입니다. 소화기관의 생리 기능에 관해 파블로프 박사님은 다양한 각도로 체계적인 실험들을 수행하였습니다. 그리고 소화기관의 신경분포와 직접 관련은 없지만 연관성 있는 문제들을 연구하였습니다. 예를 들면, 소화액의 활성성분과 이들의 화학적 성질 등에 대한 연구가 있습니다. 이 연구들은 지금까지와는 전혀 다른 새로운 관점의 연구였지만 매우 가치 있는 것들이었습니다. 이 활성물질, 즉 효소에 관해서는 이전에도 많은 연구들이 있었습니다. 하지만 알려지지 않은 채 묻혀 있었던 것을 널리 알린 사람은 바로 파블로프 박사님입니다. 또한 어떤 효소, 더 정확하게 말하면 위액 내 효소에 의한 생성물질이 또 다른 효소에 의해서만 활성을 나타낸다는 그의 연구는 매우 흥미로운 것이었습니다. 여기에서 우리는 여러 소화기관들이 다양한 방법으로 일종의 화학적인 협력을 하고 있음을 발견할 수 있습니다. 파블로프 박사님은 이 같은 서로 다른 기관들 사이의 상호 활성에 관해 연구하였습니다. 그는 서로 다른 소화기관의 독립적인 생리기능뿐 아니라 그들이 구성하고 있는 전체 조직에 대해서도 연구하였습니다. 그는 서로 다른 각 분야들의 유기적인 상호관계를 연구함으로써 소화기관에 대해 효율적으로 연구할 수 있었습니다. 우리는 그의 연구를 통해 이전보다 훨씬 뛰어난 통찰력을 얻었습니다. 이제 우리에게는 소화기관의 일부분이 활성화되면 다른 기관에 영향을 준다는 개념이 확실하게 정립되었습니다. 다르게 표현하자면, 우리 몸을 이롭게 하기 위해, 그리고 우리 몸이 효율적으로 움직이기 위해 소화과정이 얼마나 합리적으로 이루어지는지 알게 되었습니다. 파블로프 박사님은 이런 소화 과정들에 혼란이 생기게 될 경우 나타나는 병리학적 상태에 대해서도 성공적으로 연구하였습니다. 소화와 관련된 그의 연구는 질병 치료에 대한 개념을 전환시킴으로써 생리학 발전에 크게 이바지하였습니다. 앞으로 또 어떤 커다란 변화가 일어날지는 알 수 없습니다. 하지만 이것은 이차적인 문제이며 왕립 카롤린스카 연구소는 올해 노벨 생리•의학상 수상자로서 소화기관의 생리 기능을 재편성한 파블로프 교수님의 획기적인 연구에 관해 상의하였습니다. 이반 파블로프 박사님. 왕립 카롤린스카 연구소는 소화생리 기능에 관한 당신의 연구를 높이 평가하여 당신에게 노벨 생리•의학상을 수여하기로 결정하였습니다. 당신이 생리학 발전에 기여한 공로와 과학의 한 분야에서 이룩한 깊이 있는 학문적 변화에 대해 학회를 대표하여 감사와 축하의 말씀을 드립니다.
왕립 카롤린스카 연구소 소장 K. A. H. 뫼르너
The Science Times
과학문화바우처
사이언스 프렌즈
STEAM 융합교육
CreZone 크레존
문화포털
과학누리
교육기부
EDISON
과학기술인재 진로지원센터