OX퀴즈+미니논구술훈련: 혈액 순환설

 

 

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* 혈액 순환설

 

※ 다음 수능에 출제된 다음 제시문을 읽고 적절한 것에 대해서는 ‘O’를, 적절하지 않은 것에 대해서는 ‘X’를 표기하시오.

 

1중세부터 르네상스 시대에 이르기까지 생리학 분야의 절대적 권위는 2세기 경 그리스 의학을 집대성한 갈레노스에게 있었다. 2갈레노스에 따르면, 정맥피는 간에서 생성되어 정맥을 타고 온몸으로 영양분을 전달하면서 소모된다. 3정맥피 중 일부는 심실 벽인 격막의 구멍을 통과하여 우심실에서 좌심실로 이동한 후, 거기에서 공기의 통로인 폐정맥을 통해 폐에서 유입된 공기와 만나 동맥피가 된다. 4그 다음에 동맥피는 동맥을 타고 온몸으로 퍼져 생기를 전해 주면서 소모된다. 5이 이론은 피의 전달 경로에 대한 근본적인 오류를 포함하고 있었으나, 갈레노스의 포괄적인 생리학 체계의 일부로서 권위 있게 받아들여졌다. 6중세를 거치면서 인체 해부가 가능했지만, 그러한 오류들은 고대의 권위를 추종하는 학문 풍토 때문에 시정되지 않았다.   716세기에 이르러 베살리우스는 해부를 통해 격막에 구멍이 없으며, 폐정맥이 공기가 아닌 피의 통로라는 사실을 발견했다. 8그 후 심장에서 나간 피가 폐를 통과한 후 다시 심장으로 돌아오는 폐순환이 발견되자 갈레노스의 피의 소모 이론은 도전에 직면했다. 9그러나 당시의 의학자들은 갈레노스의 이론에 얽매여 있었으므로 격막 구멍이 없다는 사실로 인해 생긴 문제, 즉 우심실에서 좌심실로 피가 옮겨 갈 수 없는 문제를 폐순환으로 설명할 수 있다고 생각하였다.   10이러한 판도를 바꾼 사람은 하비였다. 11그는 생리학에 근대적인 정량적 방법을 도입했다. 12그는 심장의 용적을 측정하여 심장이 밀어내는 피의 양을 추정했다. 13그 결과, 심장에서 나가는 동맥피의 양은 섭취되는 음식물의 양보다 훨씬 많았다. 먹은 음식물보다 더 많은 양의 피가 만들어질 수 없으므로 하비는 피가 순환되어야 한다고 생각했다. 14그는 이 가설을 검증하기 위해 실험을 했다. 15하비는 끈으로 자신의 팔을 묶어 동맥과 정맥을 함께 압박하였다. 16피의 흐름이 멈추자 피가 통하지 않는 손은 차가워졌다. 17동맥을 차단했던 끈을 약간 늦추어 동맥피만 흐르게 해 주자 손은 이내 생기를 회복했고, 잠시 후 여전히 끈에 압박되어 있던 정맥의 말단 쪽 혈관이 부풀어 올랐다. 18끈을 마저 풀어 주자 부풀어 올랐던 정맥은 이내 가라앉았다. 19이로써 동맥으로 나갔던 피가 손을 돌아 정맥으로 돌아온다는 것이 확실해졌다.   20이 실험을 근거로 하비는 1628년에 ‘좌심실→대동맥→각 기관→대정맥→우심방→우심실→폐동맥→폐→폐정맥→좌심방→ 좌심실’로 이어지는 피의 순환 경로를 제시했다. 21반대자들은 해부를 통해 동맥과 정맥의 말단을 연결하는 통로를 찾을 수 없음을 지적하였다. 22얼마 후, 말피기가 새로 발명된 현미경으로 모세혈관을 발견하면서 피의 순환 이론은 널리 받아들여졌다. 23그리고 폐와 그 밖의 기관들을 피가 따로 순환해야 하는 이유를 포함하여 다양한 인체 기능을 설명하는 새로운 생리학의 구축이 시작되었다.

 

1. 하비의 피의 순환 이론은 갈레노스의 지배를 벗어나 새로운 생리학의 길을 열었다. (   )
2. 갈레노스의 인체 관점에서 벗어난 새로운 생리학은 피의 순환 이론이 정착하는 데 큰 기여를 하였다. (   )
3. 갈레노스의 입장에 따르면 피는 영양분을 공급하는 과정에서 소모된다. (   )
4. 갈레노스는 공기가 없다면 몸에 생기를 불어 넣는 피가 생성될 수 없다고 여겼다. (   )
5. 동맥피와 정맥피의 기능상 차이를 엄격히 구분한 이는 갈레노스보다는 하비였다. (   )
6. 베살리우스의 폐순환의 발견은 갈레노스의 피의 소모 이론에 대한 충분한 반례였음에도 당시 의학자들이    갈레노스의 이론에 얽매여 있는 까닭에 받아들여지지 않았다. (   )
7. 실험 방법에서 정량적 사고방식의 채택과 새로운 관찰 도구가 ‘피의 순환 이론’의 성립과 수용에 기여했군. (   )
8. 폐순환 이론이 하비의 발견에 결정적 기여를 했군. (   )
9. 동맥과 정맥의 말단을 연결해 주는 통로는 눈으로 확인하기 힘들어. (   )
10~12. 생략
 
* 미니 논구술 훈련

 

[논제 1] 다음 하비 논증에서 빈 칸에 들어가야 하는 것을 채워 본다면?

(i) 갈레노스의 이론에 따르면, 간에서 만들어진 혈액은 신체 기관에 영양분을 공급하는 과정에서 대부분 소멸되어야 한다.
(ii) (         A        )
(iii) 위의 실험 결과는 기존의 정설인 (B)에 모순된다.
(iv) 먹은 음식물보다 더 많은 양의 피가 만들어질 수 없으므로 피는 순환되어야 한다.
(iv) 피가 순환하기 위해서는 (          C         )

 

(A)                                                                                                                          

(C)                                                                                                                             

 

[논제 2] 다음 그림은 하비가 자신의 실험을 설명하기 위해 직접 그린 것이다. 압박 붕대로 팔 윗부분을 강하게 조이면, 푸른색을 띤 정맥 혈관과 A, B, C, D로 표시된 정맥판(靜脈瓣)들이 나타난다. 하비는 이러한 정맥판들의 기능을 알아보기 위해 D의 윗부분을 손가락으로   강하게 압박하여 혈류를 막았다. 이때 정맥판이 정맥의 피가 심장으로 들어가게 해주는  역할만을 갖는다는 가설이 옳다면, 실험 결과가 어떻게 나올지를 추리해 본다면?

 

[논제 3] 어설픈 내용의 대중서를 잘라 평가원이 만든 제시문에 나오는 끈 실험만으로는 하비의 혈액 순환설은 과학계에 받아들여 질 수 없었다. 하비의 그 실험이 무엇이었는지는 [논제 2]를 통해 알아보았다. 제시문은 근대 생리학의 출현을 다음 <보기>의 관점, 즉 과학 발달 방식에 대한 토마스 쿤에 적합한 사례로 제시하고 있다. 하지만 제시문의 내용은 실제 과학사를 <보기>의 관점에 따라 제멋대로 각색한 것으로 볼 수 있다.

 

<보기>

성공적인 과학 이론은 ‘패러다임’이 되어 후속하는 과학 활동에 지대한 영향을 미친다. 과학자들은 패러다임에서 연구의 방법, 연구 주제 등을 발견한다. 이러한 ‘정상 과학’ 활동에서 때때로 기존의 패러다임과 조화를 이룰 수 없는 과학적 발견인 ‘변칙 사례’들이 나타나기도 한다. 이러한 변칙 사례들이 패러다임을 당장에 ‘무효화’하지는 않는다. 패러다임에 의해 형성된 과학자들의 신념 체계는 변칙 사례에 저항하는 사회적 기능을 갖기 때문이다. 하지만 변칙 사례가 누적되면서 위기가 도래한다. 이때 새로운 과학 이론이 등장하여 기존의 패러다임과 경쟁을 벌인다. 그러다가 어떤 이유로 새로운 이론이 과학자들에게 받아들여지면서 새로운 패러다임이 되는데, 이것이 ‘과학 혁명’이다.

 

다음 단서를 바탕으로 근대 생리학이 생성되는 과정이 <보기>의 관점에 부합하지 않을 수 있음을 논하라.

 

<단서 1> 수식으로 표현 가능한 뉴턴의 중력 가설은 천체 현상을 설명하는 데 도움을 준다. 하지만 이로부터 행성의 궤도가 중력 방정식의 정확한 타원에 따른 것이라고 단정지을 수 없다. 또한 중력의 원인이 무엇인지도 정확히 알 수 없다. 반면에 생리학을 포함한 생물학의 많은 가설은 ‘사실 가설’이다. ‘사실 가설’의 내용은 실험 및 관찰에 의해 검증 혹은 반증 가능한 사실을 함축하고 있다. 따라서 혈액 순환설 가설이 관찰 및 실험에 의해 참으로 확인되면, 혈액은 순환한다는 사실이 밝혀진 것이다.

 

<단서 2> 사실 가설의 검증 유무는 관찰 및 실험 도구와 방법에 의존적이다. 어느 참인 사실 가설이 한때 과학계에 받아들여지지 않았다는 것은 ‘패러다임에 따른 과학자들의 신념 체계’보다는 ‘당시 관찰 및 실험 도구의 한계’에서 기인한 경우가 많다.