[과학을 읽다]심장이 뛴다

일본 연구팀, 슈퍼컴퓨터 이용해 심장 역동성 시뮬레이션 내놓아

▲"불꽃놀이가 아닙니다." 심장에서 혈액의 흐름을 시뮬레이션한 이미지.[사진제공=RIKEN/도쿄대]

[아시아경제 정종오 기자] 언뜻 보면 불꽃놀이로 착각할 것 같습니다. 불꽃놀이가 아니라 우리 심장에서 하루에 끊임없이 일어나고 있는 혈액의 흐름을 보여주는 사진입니다. 신비롭기도 하고 생명의 원천인 심장에 무척이나 고마운 마음이 듭니다.

심장이 뛰는 소리. 여러분들은 24시간 들을 수 있어야 합니다. 안식을 취할 때는 조용히, 운동을 할 때는 격렬하게. 심장은 한 인간에게 생명의 원천입니다. 신선한 피를 온 몸으로 펌프질하는 가장 소중한 기관입니다. 심장에 문제가 생기면 모든 활동에 제약이 뒤따릅니다.

스미스소니언 연구소가 1일(현지 시간) 심장이 어떻게 기능한지를 세밀하게 시뮬레이션 한 영상을 게재해 관심을 모으고 있습니다. 해외과학매체인 사이언스지가 이를 재인용 보도해 눈길을 끕니다. 이번 시뮬레이션은 일본 도쿄대학과 이화학연구소(RIKEN)가 슈퍼컴퓨터를 이용해 만든 것이라고 합니다.

이번에 시뮬레이션 된 심장 활동 모습은 심실과 심방의 맥박은 물론 심장판막이 어떻게 움직이는지, 혈액이 어떻게 신체 곳곳으로 흘러 들어가는지를 세밀하게 살펴볼 수 있습니다. 이번 모델은 과학자들이 심장의 역할을 이해하고 심장 질병에 대한 이해를 돕는데 큰 도움이 될 것으로 기대되고 있습니다.

휴식을 취할 때 심장은 1분에 약 60~100번 정도 뜁니다. 이번 모델을 개발하기 위해 일본 연구팀은 심장 근육의 수축을 하나하나 먼저 살펴봤습니다. 이어 슈퍼컴퓨터를 이용해 분자 레벨 등을 면밀히 계산한 뒤 심장의 시뮬레이션 결과를 도출해 냈습니다. 연구팀이 살펴본 결과 심장을 통해 혈액이 흐르는 것은 근육 조직의 역동성과 매우 밀접한 관련을 가지고 있었습니다.

이를 통해 연구팀은 심장의 어떤 부분이 가장 많은 에너지를 소비하는지도 밝혀냈습니다. 전문가들은 이번 심장 시뮬레이션 결과를 두고 "신선하고 정보가치가 있는 매우 중요한 성과"라며 "이를 응용하면 과학자들이 심장의 어떤 부분이 중요하고 또 심장이 어떤 역할을 하는지 탐색할 수 있을 것"이라고 설명했습니다.

뿐만 아니라 이번 심장 시뮬레이션은 심장 질환을 앓고 있는 환자들에 치료 방법을 찾는데 있어서도 큰 도움이 될 것이라고 덧붙였습니다.