근육 약화를 우주여행이 심장도 약하게 만들까? 생쥐 실험의 뜻밖의 결과

우주여행을 할 때는 중력이 거의 없어 근육이 약해지기 쉽지만, 심장을 뛰게 만드는 근육 세포의 힘은 예상보다 잘 유지되는 것으로 나타났다. 국제우주정거장에서 38.5일을 보낸 생쥐의 심장을 조사한 결과, 지구에 있던 생쥐와 심장 근육의 수축력이 거의 다르지 않았다.

한 달 넘게 우주여행 해도 심장의 힘은 그대로

우주비행사들이 국제우주정거장에서 러닝머신을 뛰거나 자전거 운동을 하는 이유가 있다. 중력이 거의 없는 우주에서는 몸을 움직일 때 근육을 강하게 사용할 필요가 없어 시간이 지나면 근육의 양과 힘이 줄어들 수 있기 때문이다.

그렇다면 쉬지 않고 움직여야 하는 심장은 어떨까.

미국 연구진은 국제우주정거장에서 38.5일을 생활한 생쥐 5마리의 심장 세포를 분석했다.

특히 심장 세포 안에서 수축을 담당하는 아주 작은 구조인 ‘근절’을 조사했다. 근절은 심장 근육이 오므라들면서 피를 내보낼 수 있도록 힘을 만드는 작은 엔진과 같은 역할을 한다.

분석 결과 우주여행을 한 생쥐의 근절이 만들어내는 힘은 지구에 있었던 생쥐와 비슷했다. 근절을 이루는 단백질에서도 큰 차이가 발견되지 않았다.

연구진은 골격근과 심장근이 비슷한 점이 많기 때문에 우주에서 심장 기능도 떨어질 것으로 예상했다. 그러나 적어도 이번 실험에서는 그런 변화가 나타나지 않았다.

달·화성 장기 여행에도 반가운 결과

생쥐가 우주에 머문 38.5일은 사람에게는 짧게 느껴질 수 있다. 하지만 생쥐는 사람보다 훨씬 빠르게 살아간다. 심장도 1분에 최대 600번 뛰어 사람의 60~100번보다 훨씬 빠르다.

연구진은 생쥐의 38.5일 우주여행이 심장에 미치는 시간적 영향을 사람으로 환산하면 약 7.5~10개월에 해당할 수 있다고 설명했다.

이는 앞으로 수개월 이상 걸릴 수 있는 달이나 화성 탐사에 반가운 결과다. 심장에 문제가 생기기 시작하면 근절에서 먼저 이상이 나타날 가능성이 있는데, 이번에는 뚜렷한 기능 저하가 발견되지 않았기 때문이다.

다만 완전히 안심할 단계는 아니다. 우주를 다녀온 생쥐의 심장 세포에서는 일부 염증 흔적이 발견됐다. 연구진은 더 오랫동안 우주에 머문 생쥐에서도 심장 기능이 유지되는지 확인할 필요가 있다고 밝혔다.

또 이번 연구는 지구로 돌아온 생쥐의 심장을 조사했기 때문에 귀환 과정에서 받은 스트레스가 결과에 영향을 줬을 가능성도 있다. 앞으로는 우주정거장에 머무는 동안 채취한 조직을 조사하는 연구도 필요하다.

이번 결과는 우주여행이 몸 전체에 아무런 영향을 주지 않는다는 뜻은 아니다. 다만 심장을 실제로 수축시키는 핵심 장치의 힘이 상당 기간 우주에 머문 뒤에도 유지됐다는 점에서 장기 우주 탐사에 긍정적인 신호로 평가된다.

성치훈 기자 hello@sciencewave.kr

출처: Phys.org, “Space travel doesn’t affect the strength of heart muscle cells, study finds”