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귀, 코, 목 이야기(2) 21세기 의학이 이해하지 못하는 사람의 평형기능 재미있는 인체 생리 | 2007년 12월호 40쪽
 귀는 듣는 기능과 함께 몸의 균형을 잡아 주는 평형기능이라는 매우 중요한 역할을 한다. 만약 귀의 평형기능이 없다면 머리나 몸을 움직이거나 손과 발을 움직일 때 균형감각을 잃어 모든 행동이 제약을 받는다.
 인체의 해부와 생리를 공부해 본 사람들에게 가장 복잡하고 이해하기 어려운 분야를 한가지만 꼽으라고 하면 많은 답 가운데 하나가 몸의'평형기관'이다.
 이는 사람의 신체균형을 안정적으로 유지하기 위해 말초기관부터 중추신경계까지 상호극도의 미세한 구성으로 연결되어 있는 부분을 말하며, 이부분에 이상이 생기면 사람은 어지럼을 느낀다. 그래서 어지럼증은 의사가 가장 진단하기 힘든 분야로 손꼽히는데 흔히 의사들에게 어지럼증에 대한 강의를 할 때면, 너무 복잡해서 어지러워 못 듣겠다는 농담을 토로하곤 한다.
 그러면 과연 우리는 어떻게 해서 몸의 균형을 유지할 수 있는가? 생리기전이 매우 복잡하지만 간략하게 살펴보도록 하자.
 우리가 주변환경을 인식하고 자신의 몸의 움직임을 통해 몸의 균형을 유지하는 데는 눈을 통한 시각계, 귀를 통한 전정계(前庭係)(그림 1) 그리고 몸의 각관절의 미소근육에 존재하는 고유감각기(그림 2) 등이 각기 중요한 역할을 하고 있다. 이들은 귓속에 있는 전정기관을 중심으로 매우 복잡하게 연결되어 몸의 반사적인 자세나 운동의 조절뿐 아니라 자율신경계 기능의 조절에도 아주 중요한 역할을 한다.
 몇 가지 예를 통해서 그 기능의 중요성을 알아보자.

첫째, 귀와 눈이 연결된 평형기능
 우리가 움직이는 자동차 안에서 캠코더를 통해 차밖의 장면을 동영상으로 촬영했다고 하자. 그 화면을 재생하여 보면 어떻겠는가?
 화면이 차의 움직임에 따라 많이 흔들렸을 것이다. 그러나 방송국 촬영차량에서 촬영한 영상을 보면 어떠한가? 전혀 흔들림이 없어 보인다. 그것은 방송카메라는 손으로 들고 있는 것이 아니라 특수한 장치로 기름과 같은 액체에 떠 있어 차가 움직여도 카메라의 위치는 일정하게 유지되도록 하였기 때문이다. 그렇다면 우리의 눈은 카메라의 렌즈와 동일하고 우리의 머리와 몸은 거의 항상 움직이는데 어떻게 우리 눈을 통해 보이는 사물이 흔들리지 않을까? 그 이유는 우리의 카메라인 눈의 움직임을 살펴보면 머리가 움직이는 각도에 따라 귀의 전정기관이 단 하나의 오차도 없이 머리의 반대방향으로 안구를 움직여 안구가 항상 일정한 위치로 고정될 수 있게 해 주기 때문이다(그림 3). 따라서 만약 귀에 병이 생겨 전정기능에 이상이 생기면 움직이는 물체를 보거나 차 안에서 책을 보는 것이 어렵게 되고 사물의 초점도 정확히 맞추기 어려워지는 것이다.

둘째, 귀와 척추가 연결된 평형기능
 우리가 일상생활에서 몸을 움직이는 동안 어떻게 자세를 유지할 수 있는가? 움직이는 동안에 만일 무게 중심이 정상범위를 벗어난다면 우리는 넘어지게 된다. 그래서 넘어지지 않도록 머리와 몸통의 자세를 바꾸어 대처하게 되는데, 이는 움직임의 정보가 귓속의 전정기관에 입력되면 곧바로 척추로 보내져서 목과 팔 다리근육의 움직임을 지시하게 되는 것이다.

셋째, 귀와 자율신경계가 연결된 평형기능
 우리가 일상생활에서 움직일 때 어떻게 혈압이나 호흡이 조절되는가? 보통 누워 있다가 갑자기 일어나면 중력에 의해 혈액이 다리와 복부로 급속히 내려가 심장으로 유입되는 혈류가 감소하여 어지럼이나 순간적인 실신상태가 유발된다. 이때 자율신경계가 혈압이 떨어지고 산소가 부족해지는 정보를 받고 나서 반응하기 시작한다면 시간이 많이 걸려 우리 몸은 제 기능을 유지하기 힘들 것이다. 다행히도 이보다 더욱 신속한 정보가 귓속의 전정계에서 자율신 경계로 보내진다. 즉 누워 있다가 갑자기 일어나면 이 자세의 변화를 곧바로 전정기관의 이석기관에서 감지하는데 전정자율신경반사라는 연결을 통해 자율신경으로 전달된다. 그리고 곧바로 혈압과 호흡을 조절하여 우리가 큰 어려움 없이 건강상태를 유지할 수 있는 것이다. 우리가 차나 배를 탈 때 멀미로 인해 나타나는 구토 등의 증상은 바로 차를 탈 때의 움직임이 전정기관에 입력되어 전정자율 신경반사를 통해 유발되는 것이다.
 이런 복잡한 생리기전은 아직도 밝혀지지 않은 부분이 대부분이며, 병이 생겨 파괴되는 경우 이를 직접 회복시키는 것도 불가능하다.

 우리는 어릴 때 손으로 코끼리 코를 하고 머리를 숙인 다음 10바퀴쯤 제자리 돌기를 하고 술래잡기 놀이를 하던 기억이 있다. 다돌고 난 후 뛰어가려고 하면 주위가 빙빙 돌고 휘청거려 똑바로 뛰지를 못한다. 그런데 스케이트 선수나 발레리나의 경우 제자리 돌기를 여러 번 한 후에도 전혀 흔들림 없이 똑바로 설 수 있는 것이 어떻게 가능한가? 답은 훈련에 있다. 그들도 처음에는 보통 사람들과 똑같이 어지럼을 느끼고 주위가 빙빙 도는 느낌을 받고 쓰러지려고 했을 것이다. 그러나 같은 움직임을 수없이 반복하고 나면 새로운 환경에 맞게 재조정되는 과정, 소위 습관화(habituation) 과정이 우리 신경계에서 새로 만들어진다.
 일단 이러한 습관화가 우리 신경계 속에 메모리되고 나면 동일한 상황에서도 어지럼을 느끼지 않는 것이다. 전투기 조종사나 우주인도 이런 습관화 과정을 이용한 반복적인 훈련을 통해 비행기가 회전하거나 급강하하더라도 어지럼을 느끼지 않고 중심을 잘 잡을 수 있게 되는 것이다(그림4). 그러나 실제 이런 과정이 어떻게 일어나는지 정확한 생리기전은 아직도 알려지지 않았다. 다만 이런 신경계의 유연성을 통해서 평형기관이 파괴되어 어지럼증이 왔을 때 적절한 운동을 하면 회복될 수 있다. 실제로 평형기능의 불균형이 유발하는 질환의 발생빈도는 점차 증가하고 있다. 평형기능도 시각이나 청각처럼 한 번 기능을 잃으면 회복되지 않는다. 불행하게도 만약 평형기능이 저하되어 회복이 되지 않는다면 남은 평생 몸의 균형을 잡지 못하고 살아야만 할 것이다. 그러나 평형기관의 뛰어난 유연성으로 인해 비록 회복이 되지 않더라도 재활운동을 적절하게 한다면 남아 있는 다른 평형기능이 부족한 기능을 보충해 주는 매우 정교한 안전장치가 마련되어 있다.

 최근 어지럼증이 증가하고 있다. 그중 약 70퍼센트가 이석증이나 메니에르병과 같이 귓속의 전정기관 이상으로 유발되며, 이들 질환의 대부분은 잘못된 생활습관과 관련이 있다. 필자는 이런 환자들을 볼 때마다 우리 몸은 우리를 직접 만드신 창조주의 섭리대로만 살면 대부분의 질환에서 안전하게 우리 몸을 보호할 수 있다는 단순한 진리를 다시 한번 확인하게 된다.
 전영명
아주대 의대 이비인후과 교수, 의학 박사
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