신체의 체계 중 신경계

신체의 체계 중 신경계에 대해 알아보겠습니다. 건강을 이해하기 위해서는 인체 생리학에 대한 지식이 먼저 필요합니다. 생리학이란 신체의 기능에 관해 연구하는 학문입니다. 생리학의 기본 지식을 습득함으로써 건강한 습관이 어떻게 병을 예방할 수 있는지, 스트레스가 신체에 어떤 영향을 주는지, 만성 스트레스가 어떻게 고혈압과 관련이 있는지, 암이 세포의 성장에 얼마나 극단적인 변화로 이어지는지에 관한 내용을 조금 더 명확하게 확인할 수 있습니다. 

 

 

1. 신경계 개요

신경계는 신경섬유가 복잡하게 서로 연결된 하나의 신경망입니다. 신경계는 뇌와 척수를 포함한 중추신경계와 뇌, 척수를 연결하고 신체의 나머지 부분에 퍼져있는 말초신경계로 이루어져 있습니다. 감각신경은 감각 수용기로부터 신호를 받아 이를 뇌와 척수에 전달하는 역할을 합니다. 운동신경은 뇌와 척수로부터 신호를 받아 이 신호를 근육과 다른 기관에 전달하여 수의적 운동과 불수의적 운동을 일으키게 됩니다. 

 

말초신경계는 체성신경계와 자율신경계로 이루어져 있습니다. 체성(수의적) 신경계는 신경섬유들을 수의근과 연결해 뇌가 수의적 운동을 명령하게 하는 역할을 합니다. 예를 들어, 배드민턴 라켓을 휘두르는 행동이 있습니다. 자율(불수의적) 신경계는 사람이 마음대로 조종할 수 없는 모든 내부 기관들과 중추신경계를 연결하고 있는 신경망입니다. 

 

자율신경계는 교감신경계와 부교감신경계를 통해 조절됩니다. 교감신경계는 긴급한 상황이나 분노, 공포와 같은 정서, 격렬한 활동과 관련된 몸의 반응을 준비하고, 특히 몸이 스트레스에 대한 반응을 보일 때 중요한 역할을 합니다. 

부교감신경계는 일반적인 상황에서 내부 기관들의 활동을 조절하고 교감신경계에 대한 대항작용을 합니다. 긴급 상황이 지나가면 부교감신경계가 몸이 평상시와 같은 상태로 돌아오게 만듭니다. 

 

2. 뇌

뇌는 신체의 사령탑이라고 할 수 있습니다. 뇌는 말초신경계의 말단으로부터 감각 신호를 받고 운동 신호를 팔과 다리, 장기로 전달하여 운동하게 만듭니다. 

 

1) 후뇌와 중뇌

후뇌는 뇌교, 소뇌, 연수의 세 부분으로 이루어져 있습니다. 뇌교는 후뇌와 중뇌의 연결고리 역할과 호흡 조절을 돕는 역할을 합니다. 소뇌는 수의적 근육 운동을 관장하고 균형감, 평형감을 유지하며 자세와 근 긴장 유지에 관여합니다. 소뇌가 손상되면 적당한 근 긴장을 유지하지 못하고 몸이 미세하게 떨리거나 걸음걸이와 자세가 무너질 수 있습니다. 연수는 혈압, 심박, 호흡을 관장합니다. 이산화탄소와 산소 농도와 관련된 모든 감각 정보들은 연수로 들어오게 됩니다. 필요에 따라 연수에서 호흡수를 조절하기 위해 호흡 관련 근육들에 운동 신호를 보내기도 합니다. 

 

중뇌는 전뇌와 후뇌 사이에 감각 신호와 운동 신호의 주요 이동통로 역할이며 시각과 청각 반사를 조절하는 역할을 맡습니다. 

 

2) 전뇌

전뇌는 시상과 시상하부를 포함하는 기관입니다. 시상은 감각자극의 재인과 감각 신호들을 대뇌피질에 전달하는 기능을 합니다. 

 

3) 시상하부

시상하부는 혈압, 심장 기능, 체내 수분 조절, 배고픔, 성욕과 같은 욕구를 조절하는 역할을 합니다. 시상하부는 대뇌피질에서 생성한 생각을 내부 장기들로 보내는 신호로 변화시키는 중요한 중추입니다. 예를 들어, 무서움은 시상하부를 통해 연수의 혈관운동중추로 전달되어 혈관을 확장하게 시킴으로써 얼굴을 붉히게 합니다. 시상하부는 뇌하수체와 같이 몸 전체에 호르몬을 분비하여 내분비계를 도와 표적기관에 영향을 줍니다. 

 

전뇌는 대뇌피질도 포함하고 대뇌피질은 뇌의 가장 많은 부분을 차지하고 있으며 고차원적 지능, 기억, 성격에 관여합니다. 대뇌피질은 신체 말단으로부터 감각 신호를 받아들이고 이를 해석하는 역할을 합니다. 

 

대뇌피질은 전두엽, 두정엽, 측두엽, 후두엽 4개의 영역으로 이루어져 있습니다. 각 엽들은 고유의 기억저장 영역이나 연합영역을 보유하고 있습니다. 이렇게 복잡한 신경망을 통해서, 뇌는 현재의 감각을 과거의 것과 연결해 대뇌피질이 굉장한 해석 능력을 가질 수 있게 만듭니다. 또한 연합기억을 통해 대뇌피질의 역할을 살펴보면, 각 엽은 일반적으로 특정한 기능과 연관이 많습니다. 전두엽은 수의적 운동을 조절하는 운동피질을 포함하고, 두정엽은 촉각, 통각, 온도와 압력에 대한 정보를 수용하고 분석하는 체감각피질을 포함합니다. 측두엽은 청각과 후각의 피질 영역을 포함하고 후두엽은 시각 자극을 받아들이는 시각피질을 포함하고 있습니다. 

 

4) 변연계

변연계는 스트레스, 정서 반응에 관해 중요한 역할을 합니다. 편도체와 해마는 각각 위협의 감지와 정서적으로 연관된 기억과 관련이 있습니다. 대상회, 중격, 시상하부 또한 정서기능과 연관이 있습니다. 

 

3. 신경전달물질의 역할

신경계는 신경계를 조절하는 역할을 하는 신경전달물질이라 불리는 화학물질에 의해 가능합니다. 교감신경계를 자극하면 에피네프린과 노르에피네프린이라는 두 가지 신경전달물질이 만들어지는데 이 둘을 합쳐 카테콜라민이라 부릅니다. 이 물질은 혈류를 따라서 온몸에 전달되며 교감신경이 자극받았을 때의 반응을 촉진합니다.

 

카테콜라민의 분비는 신체에 중요한 변화를 일으키는데, 심박수가 증가하고 심장의 모세혈관이 확장되고, 혈관들이 수축하여 혈압이 상승하게 합니다. 혈액은 근육 조직으로 전환됩니다. 호흡률이 증가하고 폐로 들어가는 공기의 양 역시 증가하게 됩니다. 일반적으로 배뇨 기능과 소화는 감소하며, 동공이 확장되고 땀샘이 자극되어 땀이 나기 시작합니다. 이런 변화는 스트레스를 받는 환경에 대해 반응할 때 매우 중요하게 작용합니다. 교감신경계가 만성적 혹은 반복적으로 각성하게 되면 고혈압이나 관상동맥 질환과 같은 만성적 질환을 악화시키게 됩니다. 

 

부교감신경계는 교감신경계의 각성 후에 신체의 항상성 회복을 돕기 위해 대항작용을 시작합니다. 심박수는 줄어들게 되고 심장의 모세혈관은 수축하며, 혈관들은 확장되고 호흡수는 줄어들게 됩니다. 이때 물질대사에 관여하는 기관들은 원래의 상태로 복귀하게 됩니다. 

 

4. 마치며

오늘은 신체의 체계 중 신경계에 대해 알아보았습니다. 다음 글에서는 내분비계에 대해 알아보겠습니다.