인체의 신비(신경계)

1. 신경계세포

민재: 우리 몸의 신경은 어떻게 만들어지나요?

아빠: 신경계는 뉴론(Neuron) 이라고 불리는 신경세포들로 구성이 된단다. 뉴론은 일반 세포와는 달리 실처럼 생긴 가늘고 긴 돌기를 가지고 있지. 이 돌기에는 두 종류가 있는데 비교적 굵고 짧은 여러 개의 가지돌기와 가늘고 긴 하나의 축삭돌기로 이루어진단다.

이들 돌기들은 전선처럼 전기적 신호를 전달 할 수 있는데 가지돌기로는 신호를 받아들이고 축삭돌기로는 신호를 내보낸단다. 그래서 이들 뉴론들이 돌기들의 연결을 통해 릴래리 식으로 전기적 신호를 먼 거리로 전달 할 수 있단다. 우리 신체 각 부위에서 오는 감각은 전기적 신호로 바뀌어 뇌에 전달이 되면 뇌에서 해독하여 감각을 느끼게되고 뇌에서 신체 각부위로 보내는 명령도 전기적 신호로 바뀌어 돌기를 통해 전달이 된단다.

2. 신경계의 구성

민재: 신경계는 어떻게 구성이 되나요?

아빠: 우리 몸의 신경계는 중추신경계와 말초신경계로 나눌 수 있는데 중추신경계는 머리뼈 속에 있는 뇌와 척추뼈 속에 있는 척수를 일컫는 말이고 말초신경계는 뇌와 척수에서 나오고 들어가는 신경다발을 말한단다. 쉽게 예를 들자면 전화국의 교환장치와 비교했을 때 아주 복잡한 전선들이 교환장치를 연결하고 있는데 중추신경계는 각종정보를 분석하고 판단하는 교환장치와 같은 것이고 말초신경계는 복잡한 전선처럼 신체 각 부위에서 오는 정보를 중추신경계에 전달해 주고 또 중추신경계에서 나오는 각종 명령들을 신체 각 부위에 전달해주는 역할을 한단다. 중추신경계는 생명의 유지와 직결되는 중요한 역할을 하므로 머리뼈와 척수뼈 같이 단단한 뼈로 둘러 쌓여 보호를 받고 있지.

3. 척수

민재: 척수와 뇌는 어떻게 다른가요?

아빠:척수는 뇌와 함께 중추신경계에 속하지만 기능 면에서 본다면 척수는 주로 말초신경과 같은 전달 기능을 한단다. 하지만 말초신경을 골목길이라고 본다면 척수는 아주 넓은 고속도로라고 할 수 있지. 머리뼈 속에 있는 뇌가 모든 정보의 분석과 판단을 하는데 이들 정보를 전달하려면 먼 거리를 달려야 한단다. 예를 들어 발가락 끝에서 온다면 1 m 이상의 거리를 달려야 할거야. 그래서 먼 거리를 좀더 안전하고 효과적으로 달리기 위해 척추뼈로 보호되는 안전하고 효과적인 고속도로인 척추를 만들어 모든 말초신경들이 이곳을 통해 효과적으로 달리게 한 것이란다.

4. 뇌의 구성

민재: 뇌는 어떻게 구성되나요?

아빠: 뇌는 대뇌, 소뇌, 연수, 교 등으로 이루어져 있단다. 대뇌는 뇌의 대부분을 차지하며 사고와 판단 그리고 의식상태 등을 유지해주는 역할을 한단다. 소뇌는 대뇌 뒤쪽에 달려있는데 우리 몸의 운동을 관장하지. 연수와 교는 척수와 뇌의 연결부위에 해당되는데 우리 생명을 유지하는 호흡이나 심장운동 등을 관장한단다.

5. 뇌출혈

민재: 뇌가 피를 흘리면 어떻게되나요?

아빠: 살아있는 사람의 뇌는 꼭 생 두부처럼 물렁하단다. 척수도 마찬가지이지만 말이야. 그래서 단단한 뼈 속에서 외부충격으로부터 보호를 받고있지. 그런데 뼛속에서 보호를 받는 것이 항상 좋은 것만은 아니란다. 손발이 손상을 받으면 피를 흘리게되지? 뇌도 마찬가지란다. 하지만 뇌는 뼈로 둘러 쌓인 머리뼈공간 속에 묵혀 있으니까 뇌에 피가 나면 밖으로 빠져나가지 못하고 머리뼈공간 속에 고이게되고 결과적으로 밀폐된 공간 내에서 뇌를 밀면서 압박하게된단다. 그러면 뇌 손상이 초래되게되겠지?. 이것이 그 무서운 뇌출혈이란다. 이때는 빨리 수술해서 뇌 속에 고인 피를 뽑아내 주어야한단다.

6. 뇌신경

민재 : 중추신경이 무엇인지를 잘 알았어요.. 그럼 말초신경은 무엇인가요?

아빠 : 말초신경은 크게 뇌신경과 척추신경으로 구분 할 수 있다고 말했지?

뇌신경은 뇌에서 직접 나오는 좌우 12쌍, 총 24개의 말초신경을 말한단다. 부위가 머리 쪽 이니까 대부분 머리와 목을 담당한단다. 그리고 우리 몸의 시각, 청각 등의 특수감각신경이 모두 뇌신경에 속한단다. 그러면 12쌍의 뇌신경에 대해 알아보자꾸나.

1번 뇌신경 : 후각신경 - 냄새를 맡는 신경이란다. "코/후각세포"에서 후각세포에 대해서 이야기했었지? 기억나지 않으면 "코"를 다시 보렴. 이 후각세포가 바로 후각신경의 시작부분이란다.

2번 뇌신경 : 시각신경 - 보는 신경이란다. "눈(2부)/명순응 암순응"에서 망막 속에 시각세포들이 들어 있어서 빛이 들어오면 전기적 신호로 바꾼다고 했지? 이 시각세포가 바로 시각신경의 시작이란다.

3번 뇌신경 : 눈돌림신경 - "눈2부/눈동자의 움직임"에서 눈알을 돌리는 6개의 근육이 있다고 했는데 그중 4개를 이 신경이 조절한단다.

4번 뇌신경 : 도르래신경 - 눈알을 돌리는 근육 중 위빗근을 조절한단다.

5번 뇌신경 : 삼차신경 - 뇌신경 중 가장 큰 신경으로 머리와 얼굴의 감각을 담당하고 일부는 씹는 근육을 조절한단다.

6번 뇌신경 : 갓돌림신경 - 눈알을 돌리는 근육 중 가쪽곧은근을 조절한단다.

7번 뇌신경 : 얼굴신경 - 얼굴과 목의 근육을 조절하고 일부는 혀 앞쪽 2/3의 맛을 본단다.

8번 뇌신경 : 속귀신경 - "귀"에서 귀속에는 정각기관과 평형감각기관이 있다고 했는데 청각을 담당하는 달팽이신경과 평형감각을 담당하는 안뜰신경이 합쳐져서 속귀신경을 이룬단다.

9번 뇌신경 : 혀인두신경 - 혀와 인두의 감각 및 운동을 담당하고 혀 뒤쪽1/3의 맛을 보는 신경이란다.

10번 뇌신경 : 미주신경 - 뇌신경 중에서 가장 길고 광범위한 부위를 담당한단다. 주로 소화가, 순환기, 호흡기 등의 내장의 운동을 조절한단다.

11번 뇌신경 : 더부신경-; 목과 등 일부분의 운동을 담당한단다.

12번 뇌신경 : 혀밑신경 - 혀의 운동을 담당하는 신경이란다.

7. 척추신경

민재 : 이번엔 척추신경에 대해 이야기해주세요..

아빠 :척추신경은 척수에서 나오는 31쌍의 말초신경을 말한단다. 척추가 척추관을 지나가면서 척추뼈 사이로 1쌍씩의 척추신경을 내보낸단다.

목척추뼈는 7개니까 머리뼈와 척추뼈 사이에서 첫 번째 목신경이 나오기 시작하여 총 8쌍의 목신경이, 그리고 12개의 등척추뼈 사이로 12쌍의 가슴신경이, 5개의 허리척추뼈 사이로 5쌍의 허리신경이, 5개의 엉치척추뼈 사이로 5쌍의 엉치신경이, 끝으로 1쌍의 꼬리신경이 나와서 모두 31쌍이 된단다. 이들 각각신경에는 신체 각 부위에서 수집되는 정보를 뇌로 보내주는 감각성분과 뇌에서 명령을 내보내는 운동성분이 같이 들어 있고 신체 곳곳에 고루 분포하고 있어서 전신의 감각과 운동을 담당한단다.

8. 체신경과 자율신경

민재 : 우리가 잠을 자고 있을 때도 숨을 쉬고 움직이는데 이럴 때는 어디에서 조절을 하나요?

아빠 : 민재가 아주 재미있는 질문을 했구나. 우리 몸을 우리 생각대로 움직일 수 있지 그것은 뼈대에 붙어있는 골격근육을 우리의 생각대로 움직일 수 있는데 골격근육을 지배하는 신경을 체신경이라고 한단다.

그런데 음식을 먹은 후 이를 소화하기 위한 위장관의 운동, 피를 보내기 위한 심장의 박동, 숨을 쉬는 운동, 침의 분비 등의 내장장기운동은 의식하지 않는 상태에서도 여전히 우리 몸은 신경계에 의해 조절이 된단다. 이런 신경계를 스스로 알아서 조절한다고 해서 자율신경계라고 한단다.

자율신경계는 별개의 구조는 아니고 말초신경의 일부란다. 앞에서 말초신경계를 뇌신경과 척추신경으로 분류해서 이야기했는데 이것은 해부학적인, 다시 말해서 구조적인 분류이고 체신경과 자율신경계는 기능적인 측면에서의 분류란다.

9. 자율신경의 기능

민재 : 자율신경계는 어려운 것 같아요. 그런데 자율신경계는 어떻게 조절되나요?

아빠 : 그러면 아빠가 쉬운 예를 들어서 설명해줄게. 민재가 자전거를 탈 때 페달과 브레이크를 적당히 조절해서 안전하게 자전거를 탈 거야. 속도를 높이기 위해서는 페달을 밟을 것이고 속도를 줄이기 위해서는 브레이크를 잡을 것이야. 페달이 없다면 자전거가 가지 못할 것이고 브레이크가 없다면 속도가 많이 났을 때 자전거를 세울 수 없어서 아주 위험하겠지? 우리 몸의 내장운동도 이와 같단다.

자율신경에는 교감신경과 부교감신경이 있어서 서로 견제하면서 내장운동을 적절히 조절한단다. 심장을 예로 들어 보자구나. 교감신경은 심장을 힘차게 뛰게 하고 부교감신경은 심장의 운동을 억제한단다. 사람이 살아가기 위해서는 심장이 피를 전신에 보내주어야 한단다. 그러기 위해서는 심장은 충분한 압력을 낼만큼 강하게 박동을 해야겠지.

하지만 그 박동의 강도가 너무 높으면 심장에 무리가 가서 심장병이 걸리게되고 지나치게 높은 압력이 혈관에도 나쁜 영향을 미치게된단다. 그래서 부교간신경이 필요이상으로 높아진 심장운동을 억제하게되는데 이처럼 교감신경과 부교감신경은 상호 조화를 이루어 우리 몸이 적절한 상황에서 유지되도록 해준단다. 그 판단은 척추를 따라 뇌로 들어오는 각종 정보를 뇌가 스스로 분석, 판단해서 조절해 준단다.

10. 교감신경과 부교감신경

민재 : 교감신경과 부교감신경의 차이를 이야기 해주세요

아빠 : 그럼 우선 그 구성을 알아보자

교감신경은 12쌍의 가슴신경과 1, 2번째 허리신경의 일부에 의해 구성된단다. 이들은 척추옆에서 교감신경절을 만들고 여기서부터 신체 각부위로 퍼져나간단다.

부교감신경은 3, 7, 9, 10번째 뇌신경과 2, 3, 4번째 엉치신경의 일부에 의해 이루어지는데 지배하는 장기 근처에서 부교감신경절을 만들고 여기에서 각 장기로 퍼져 나간단다. 그중 미주신경이 가장 넓은 부위를 담당하지.

교감신경과 부교감신경의 효과는 장기마다 다른데 교감신경이 자극됐을 때의 효과는 사람이 아주 긴장했을 때 나타나는 반응들로 이야기 할 수 있단다. 좀 어려운 용어를 쓰면 fight or flight theory 라고도 하는데 즉 싸움을 할 때의 신체반응을 생각하면 된단다. 심장은 빨리 뛰어 근육으로 많은 피를 내보내고 호흡기는 넓어져서 숨을 많이 쉴 수 있고 눈동자가 커져서 상대방을 잘 볼 수 있게되며 싸움에 당장 필요 없는 소화관의 운동은 저하된단다. 부교감신경이 자극됐을 때는 그 반대의 결과를 보인단다.

 신체장기에 대한 자율신경의 반응

조직장기	교감신경	부교감신경
눈	동공확대	동공축소
심장	박동수 증가	박동수 감소
혈관	수축 (골격근 혈관은 확장)	확장
호흡기	이완	수축
소화기	운동저하	운동향진
방광	소변 저장	소변 배설
땀샘	분비증가	분비감소