전 세계적으로 심장질환이 유행병처럼 확산되고 있는 가운데 과거 ‘막힌 파이프 모형’으로 심장병을 설명했던 과학자들은 이제 유전자 속에서 그 단서를 찾고 있다.

글로리아 스티븐스가 등을 대고 똑바로 누운 채 머리 위 모니터를 통해 자신의 심장이 박동하는 모습을 지켜보고 있다. 진정제를 맞았지만 의식은 깨어 있다. 일반적으로 심장은 눈에 보이지 않는 마음에 비유되지만 심장의 실제 모습은 혈액으로 가득 찬 주먹만 한 펌프다. 이 펌프가 규칙적으로 수축하고 이완하기를 반복해준 덕에 글로리아 스티븐스는 62년 동안 생명을 유지해왔다. 그리고 이제 약간 손을 보면 그녀는 얼마간 더 살 수 있을 것이다.

의사는 그녀의 사타구니를 절개한 다음 ‘카테터’라는 가는 관을 대퇴부 동맥 안으로 삽입해 그 관을 대동맥으로, 그리고 다시 글로리아의 심장을 둘러싸고 있는 동맥들 중 하나로 밀어 넣고 있다. 카테터 끝에는 작은 풍선이 달려 있다. 의사는 플라크(지방질 덩어리)가 쌓여 90%까지 좁아진 동맥 부위로 카테터 끝을 조심스럽게 이동시킨다. 그리고 잽싸고 노련한 동작으로 카테터의 풍선을 부풀려 좁아진 동맥을 넓힌다. 다시 풍선을 오무린 다음 작은 튜브 모양의 금속망인 스텐트를 삽입한다. 이 스텐트가 혈관 통로를 열려 있게 해줄 것이다. 글로리아는 모니터를 통해 동맥의 오그라진 부위가 사라지고 넓어진 혈관을 따라 혈액이 불어난 강물처럼 콸콸 흐르는 모습을 지켜본다.

시술이 끝났다. 30분밖에 걸리지 않았다. 글로리아는 내일쯤이면 퇴원할 수 있을 것이다. 같은 날 미국에서 이 경피적 관상동맥성형술을 시술받은 다른 몇 천 명의 환자들처럼 말이다. 미국에서 이 시술을 받는 환자 수는 1년에 100만 명이 넘는다. 자, 이제 혈관 수리가 끝났으니 환자는 완치된 것이다. 과연 그럴까?

이식 준비 완료

이식될 인간의 심장이 온기와 박동을 유지시켜 주는 장치 안에 담겨 있다. 이런 장치를 이용하면 기증된 심장을 생리식염수에 담가 냉장보관하는 기존 방식보다 더 오랫동안 보존할 수 있다.

위안을 주는 박동소리

대뉴얼 앨런은 가슴에 인공심장을 이식하고 54일을 지냈다. 인공심장이 뛰는 소리는 그를 안심시켰다고 아내 섀런은 말한다. 방 저쪽 끝에서도 인공심장 박동소리가 들렸다고 한다. 이 사진을 찍고 두 주 후에 그는 기증된 심장을 이식받았지만 감염으로 몇 달 못 가서 숨을 거두고 말았다.

수작업 작품, 심장

과거엔 절개수술 없이 살아 있는 사람의 심장을 자세히 살펴본다는 건 불가능했다. 이 심장은 박물관에 전시된 표본이다. (사진 제공: 뮈터 박물관)

문제 부위를 찾아내는 촬영 기술

이제는 CT(컴퓨터단층촬영) 기술의 발달로 메스를 대지 않고도 10초 만에 심장을 자세히 들여다볼 수 있다. 어떤 사람의 가슴 속에서 실제로 박동하고 있는 이 심장 영상은 문제가 될 수 있는 좁아진 동맥 부위를 보여주고 있다.

내부 배관구조

성인의 몸에는 총 9만 6000km가 넘는 동맥과 정맥, 모세혈관이 있으며 이 혈관들은 심장 박동에 따라 하루에 10만 번씩 맥박이 뛴다. 한때 과학자들은 이 심혈관계를 하나의 펌프에 연결된 수많은 파이프 시스템으로 이해했지만 이제는 점차 분자 차원에서 접근하고 있다.

변이유전자

스테펀슨 일가의 여섯 자녀들(조앤, 마빈, 지넷, 베티, 도널드, 세실)이 그들 부모의 사진을 들고 있다. 이들은 한때 이런 걱정스런 의문을 가졌었다. 왜 그들 일가는 대대로 심장병에 많이 걸렸는지에 대해 말이다. 몇 년 전 DNA 검사 결과 그들 일가 사람들은 ‘MEF2A’라는 변이유전자를 공유하고 있다는 사실이 밝혀졌다. 이 변이유전자가 동맥벽을 쉽게 파열시키는 것으로 보이는 단백질을 만들어내는 것이다.

스테펀슨 일가의 모든 것

돈 스테펀슨(4번)이 60년 전에 아버지와 어머니, 그리고 형제자매들과 찍은 가족사진을 들고 있다. 그와 그의 형제자매 거의 모두 심장병과 관련 있을 것으로 보이는 MEF2A 변이유전자 검사에서 양성 반응을 보였다(아래). 실제로 그들 모두 이런저런 심장질환을 앓고 있었다. 그러나 심장전문의들은 유전자만으로 심장병에 걸릴 가능성을 점칠 수는 없다고 입을 모은다. 식습관과 운동도 매우 중요한 요소라는 것이다.

줄자에 얽힌 이야기

미국 미시시피 주의 잭슨 메디컬 몰에서 간호사 코라 챔피언이 ‘잭슨 심장연구’ 프로젝트 참가자인 찰리 브라운의 허리 둘레를 재고 있다. ‘잭슨 심장연구’는 아프리카계 미국인들 사이에서 심혈관질환 발병률이 유달리 높은지 연구하고 있다. “이 프로젝트에 참가하면서 건강하고 오래 살려면 좋은 식습관과 운동이 중요하다는 것을 새삼 느끼게 되었습니다.” 브라운은 말한다. “지금은 일주일에 두세 번씩 스포츠센터에 운동하러 갑니다.”

높이 찬양하세

미국 미시시피 주 잭슨 소재 잭슨 심장연구 프로젝트 단체의 합창단이 복음성가를 부르면서 이 단체가 밝혀낸 사실을 입증해 보이고 있다. 바로 종교 활동이 혈압을 낮춰준다(고혈압은 심장병의 위험요인)는 사실이다.

도움의 손길을 찾으며

‘잭슨 심장연구’ 프로젝트 참가자는 6500명이 넘는다. 그중에는 2대에 걸친 가족도 있다. 톰프 리델(가운데)과 그의 딸 엠마 진 리델(오른쪽), 그리고 그녀의 사촌 세네카 터너가 그들이다. ‘잭슨 심장연구’는 고혈압과 당뇨병을 비롯해 여러 건강상의 문제들이 아프리카계 미국인들의 높은 심혈관질환 발병률에 어떤 영향을 미치는지를 밝혀내려 하고 있다. “그냥 추측한 하는 단계에서 이제는 과학적으로 접근해야 합니다. 효과를 기대할 수 있는 대책을 세워야 한다는 말입니다. 마음만 가지고는 문제를 해결할 수 없어요.” 이 연구프로젝트를 지휘하고 있는 심장전문의 허먼 테일러 박사는 말한다.

사진으로 보는 심장병

혈관조영술을 통해 관상동맥 하나가 중간에 막혀 있는 모습(위)이 드러난다. ‘과부 만드는 지점’이라고도 부르는 이런 부위는 매우 위험하다. 혈관조영술은 카테터와 조영제(염료), X선을 이용해 혈관 속을 이동하면서 혈관 상태를 살펴볼 수 있는 기술이다. 스텐트를 삽입한 후에 촬영한 혈관조영사진(아래)을 보면 혈액의 흐름이 회복된 것을 알 수 있다.

피가 돌게 하라

혈관내초음파 기술을 이용하면 혈관의 단면을 살펴볼 수 있다(왼쪽과 오른쪽). 플라크(노란색)가 혈액의 흐름(붉은색)을 방해하고 있다. 스텐트가 삽입되어 혈관이 넓어지자 혈액이 좀더 자유롭게 흐른다. “혈관내초음파는 스텐트를 완전히 펴게 하는 데 도움을 줍니다.” 스탠퍼드대학교 폴 요크 박사는 말한다.

심장 바꿔 달기

이 폴리우레탄 소재의 인공심장은 심장 기증자가 나타날 때까지 심장병 말기 환자의 생명을 연장시켜 줄 수 있다. 수술로 환자의 가슴 속에 인공심장을 이식한 후 장치와 연결된 플라스틱 튜브들을 피부 밖으로 빼내 배터리로 작동하는 공기펌프에 연결한다. 인공심장의 비용은 10만 6000달러(1억여 원)로 상당한 액수임에도 불구하고 수요는 많다. 현재 미국에서 3000여 명의 환자들(한국은 168명 정도)이 심장 기증자를 기다리고 있지만 매년 기증되는 심장은 약 2100개(한국의 경우, 10여 개)에 불과하다. 인공심장의 공급을 늘리는 문제는 비교적 단순한 기술적 과제인 반면 인간 심장의 공급을 늘리는 것은 훨씬 어려운 문제다. 누가 심장을 줄 것인가? 최근 독일에서 이와 비슷한 인공심장인 ‘카디오웨스트’를 가슴 속에 장치한 한 환자의 머릿속에서 늘 떠나지 않는 의문이다.

새로운 펌프를 장치하다

독일의 베를린 심장연구소에서 지그프리트 슈트라이터(62)가 흉부 절개부터 마지막 단계인 봉합과 붕대 감기까지 4시간에 걸친 인공심장 이식수술을 받고 있다. 이 장치는 생명을 연장시켜주는 역할만 하는 것이 아니라고 롤란트 헤처 외과 과장은 말한다. 이 장치의 강하고 일정한 박동은 만성적인 폐혈관 울혈(피가 몰려 있는 증상)을 없애는 데도 도움을 줄 거라는 것이다. “인간 심장을 이식했다면 이런 효과는 즉각적으로 안 나타났을 겁니다.” 헤처는 말한다.

치유의 손길

흉곽을 절개하는 심장수술인 개심술(開心術)을 받은 며칠 후 로렌스 실버먼이 마사지 치료사 캐슬린 울먼에게 두개천골 요법을 받고 있다. 치료사의 부드러운 마사지와 섬세한 손가락 끝 동작으로 울먼의 몸이 이완되면서 뇌와 척수를 둘러싸고 있는 뇌척수액의 흐름이 촉진된다. 이렇게 하면 중추신경계의 기능이 좋아진다. 명상과 요가도 심장병 환자의 수술 회복에 도움이 된다.

제2의 삶

심한 심장마비로 심장기능이 크게 손상된 운동선수 빌 월은 구사일생으로 살아났다. 그는 인공심장으로 5개월 동안 생명을 유지했다. 그 후 심장이식수술을 받았다. 지금 그는 자기 집 거실에 앉아 자기에게 심장을 기증해준 브래디 마이클스의 사진을 들고 있다. 마이클스는 리얼리티 TV쇼에 출연 중 돌발사고로 사망했다. “난 참 복 받은 사람이에요. 달리 살 수 있는 방법이 없었거든요.” 월의 말이다.

인생 즐기기

인공심장 이식수술을 받은 지 넉 달이 지난 지그프리트 슈트라이터는 종종 외출을 한다. 하지만 옆에 놓인 이동식 동력장치 없이는 안 된다. 그의 심장을 계속 뛰게 해 주는 이 장치는 일정 간격으로 신호음을 낸다고 슈트라이터는 말한다. 하지만 그는 불평하지 않는다. “그래도 내가 아직 살아 있다는 건 기쁜 일이죠.”

관상동맥질환으로 인한 사망률, 2001-2005년

시도별 연평균 사망자 수 (단위: 명) 통계청 자료에 따르면 심장질환으로 인한 사망률은 서울·경기 지역이 가장 높고 제주도와 충청도, 강원도는 대체로 낮은 것으로 나타났다. 이렇게 사망률이 지역별로 차이를 보이는 데는 서구식 생활방식의 확산 정도와 보건의료시설 및 응급의료서비스의 질적 차이, 식습관 패턴 등이 요인으로 작용할 수 있다.