노화와 엔트로피의 관계

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열역학에서 노화와 엔트로피와의 관계 레포트입니다.

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노화는 질병이나 사고가 아닌 시간의 흐름에 따른 점차적인 생체의 구조적 변화로서, 궁극적으로는 생체기능이 손실되어 죽음에 이를 가능성이 증대되는 현상이다. 다시 말하면 나이가 들어감에 따라 인체의 세포와 조직 단위에서 발생하는 기능적·구조적·생화학적 퇴화과정으로서 두 가지 주된 노화이론으로 선천적, 유전적으로 인간의 노화는 예정되어 있다는 Programmed aging theory와 후천적으로 살아가면서 영양문제, 운동양상, 생활양식 등의 외부 환경에 의한 손상으로 노화가 진행된다는 Wear & tear theory 가 있다. 마모이론(Wear & tear theory)은 1882년에 August Weismann이라는 의사가 발표한 가장 오래된 이론의 한 가지로 우리 신체와 세포는 남용이나 과용에 의해서 계속 쓰면 손상이 되어 노화가 일어난다는 이론이다. 우리가 먹는 음식이나 환경적 요인, 균들로부터 나오는 독소에 의해서 망가져 간다는 것이다. 그래서 우리의 신체는 나이가 들어감에 따라 손상을 복구할 능력을 잃어 질병에 걸리고 결국에는 죽게 된다는 것이다. 그러므로 이러한 마모에 대처하기 위해서는 신체의 과용, 남용을 피하고 영양이 풍부한 음식을 먹고 해로운 환경적 요인을 피하고 규칙적인 생활을 해야 한다는 것이다. 이렇듯 노화이론은 크게 프로그램설(유전적 이론)과 확률론(손상축적이론)으로 분류할 수 있다는 사실을 알았다. 이제 노화와 엔트로피(Entropy)와의 어떠한 상관관계가 있는지 알아보도록 하자.
엔트로피는 ‘여러 형태의 에너지가 관계되는 현상’을 설명하는 열역학 제2법칙에 해당하는 물리학 용어이다. 열역학 제 2법칙인 ‘엔트로피 증가의 법칙’은 우리가 살아가는 세상의 이치를 설명한다는 점에서 노화현상과 상관관계가 깊다. 엔트로피는 ‘어떤 시스템의 무질서의 정도를 나타내는 척도’로 정의되지만, ‘무질서’ 또는 ‘덜 유용한 것’ 정도로 이해할 수 있다. 다시 말해서 엔트로피 증가의 법칙은 에너지는 항상 질서(쓸모 있는 상태)에서 무질서(덜 쓸모 있는 상태)로 변화하는 성향이 있다는 것을 말하는 법칙이다. 따라서 엔트로피가 증가한다는 말은 ‘무질서의 도가 높아진다.’ 또는 인간의 입장에서 보면 ‘유용성이 떨어진다.’ 라는 정도로 생각하면 될 것 같다.

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