인체의 12가지 항상성

[초월]

인체의 항상성 작용은 12가지로 분류되며 이들 중 한 가지만 정상 상태를 유지하지 못하면 병적 상태가 된다.

건강이란 이와 같은 항상성이 항상 정상을 유지하는 생활이며 인체의 12가지 항상성 작용은 질병이나 증상의 원인이 무엇인가를 보게 하며 아울러 그 회복을 위한 가장 좋은 길을 보여준다. 

1. 체온 조절: 인체의 정상 체온은 36.5℃이며 정상범위는 36.2℃-37.6℃(97℉-100℉)이다. 체온은 하루 동안 정상 범위에서 오르내리는데 새벽에 가장 낮고 늦은 오후에 가장 높다. 인체의 열 조절 기전은 주로 시상하부(hypothalamus)에서 주관하며 발한으로 체열을 발산하고 떨림으로 체열을 생산한다. 인체의 열은 대부분 근육과 선(gland)에서 생산되어 혈액을 통하여 전신에 퍼진다. 그리고 피부와 소변, 대변, 호흡 등을 통하여 열이 발산된다. 체온이 정상 범위를 벗어나면 고체온증(hyper-thermia)상태가 되며 여러 가지 병적 상태가 나타나며 결국은 생명을 잃게 된다. 중추신경계(CNS)는 체온의 정상 범위에서 ±4℃(±9℉)의 범위를 벗어나면 손상을 입게 되며 체온이 41℃이상으로 오르면 자주 경련이 나타나고 44-45℃로 오르면 죽게 된다. 적절한 조치를 취한다면 체온이 24℃에서도 생존이 가능하지만 매우 위험하다. 인체는 저체온에서 더 잘 견딜 수 있기 때문에 고체온 상태에서 저항이 더욱 강하게 나타난다.

2. 산소와 이산화탄소의 균형: 사람은 숨을 쉬면서 생명이 시작되고 숨을 거두면서 죽는다. 산소와 이산화탄소의 균형은 생명유지에 필수적이다. 정상적으로 흡기 시 공기 중에 20.9%의 산소를 포함하며 호기 시 16%의 산소와 3.5%의 이산화탄소를 포함한다. 산소와 이산화탄소는 폐포에서 액화되기도 하고 기화되기도 하여 혈액을 통하여 전신에 보급되고 체외로 배출된다. 인체의 동맥은 97%의 농축된 산소를 포함하며 정맥에서는 70%의 농축된 산소를 포함하는데 27%의 차이는 세포의 공급된 산소를 말한다. 액체화된 산소는 헤모글로빈과 꽁꽁 묶인 채로 다니다가 체조직의 산소농도가 낮아지면 순식간에 분리되어 산소를 보충한다. 이산화탄소는 탄산수소염(HCo3)의 음이온상태로 이동하며 혈액의 수소이온농도(pH)를 조절한다.

3. 산과 알칼리의 균형: 체액의 산과 알칼리의 균형은 약알칼리 상태에서 최적이며 pH 7.45정도이다. 정상상태의 동맥혈중 농도는 pH7.35 -7.45를 유지한다. 탄산이나 탄산수소염은 체내에서 이산화탄소가 이동되는 주요 요소이다. 인체의 혈중 pH 농도가 7.35 이하로 떨어지면 산성혈증(acidosis)이라고 하며 중추신경계를 침체시키고 혼수상태나 의식불명을 가져온다. 반대로 혈중 pH 농도가 7.45 이상으로 올라가면 알칼리증(alkaloids)이라고 하며 중추신경계의 지나친 흥분을 일으키면서 극도의 신경과민, 흥분, 근 경련, 발작 등이 일어나며 아주 드믈게 죽음에 이르는 경우도 있다. 수소이온농도(pH)가 7.0-7.8의 범위를 벗어나게 되면 생명이 위험하며 주로 중추신경계에 큰 타격을 준다.

4. 혈압과 혈류: 혈압이란 심장의 혈액을 뿜어 낼 때 혈관이 받는 압력을 말한다. 혈류는 언제나 혈압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르기 때문에 동맥에서 정맥으로 흐른다. 혈압은 동맥에서 가장 높고 정맥에서 가장 낮으며 혈압 측정은 주로 동맥 혈압을 대상으로 한다. 심장의 수축기 압력은 정상적으로 115- 120mmHg이며 심장의 이완기 압력은 정상적으로 75-80 mmHg이다. 그리고 심장의 수축기압과 이완기압의 차이를 맥압(pulse pressure)이라고 하는데 정상적으로 40mmHg이다. 보통 혈압이 90/60-140/90mmHg의 범위 내에서는 정상이라고 하는데 그 범위를 벗어나면 저혈압 또는 고혈압이라고 한다. 혈압과 혈류에 영향을 주는 요인으로는 심장 출력, 모세 혈관의 저항, 동맥의 유연성, 혈액의 용적, 그리고 혈액의 점도(RBC나 혈청의 증감) 등이 있으며 나이(신생아는 혈압이 낮고 성인은 높다), 체중, 정서변화, 운동 등이 주요 원인이 된다.

5. 혈당: 혈당은 정상수치가 80-120mg/100ml이며 공복 시 110mg이하 그리고 식후2시간 뒤에 140mg 이하이면 정상이다. 혈당 수치의 항상성을 보면 혈당 수치가 정상보다 내려가게 되면 간에서 당원이 분해(80mg이하)되거나 간에서 포도당이 신생(60mg 이하)되어 부족한 혈당을 충족하게 되며 혈당 수치가 정상보다 올라가게 되면 체 조직에 지방이 생성(140mg이상)되고 180mg이상으로 오르게 되면 과잉 혈당이 소변으로 배출된다. 이렇게 해서 비만증이나 당뇨병이 발생한다.

6. 체액조절: 정상인의 체액은 체중의 50%-70%에 해당된다. 젊고 야윈 근육형 사람이 체액이 가장 많고 늙고 비만형의 사람의 체액은 감소한다. 그리고 신진대사 작용의 주요 물질로 매우 중요한 요소이다. 인체의 여러 가지 전해질, 영양소, 가스, 노폐물, 그리고 효소나 호르몬과 같은 특수 물질은 체액 속에 분해되거나 정체된다. 체액 조절은 항상성 작용에 있어서 매우 중요하며 그 균형이 조금만 깨어져도 질병으로 나타난다. 인체는 수시로 갈증과 소변으로 체액이 조절된다. 정상인의 세포 내액(ICF)은 전체 체액의 70%, 세포 외액(ECF)은 30%로 구성된다. 정상적으로 인체는 매일 2,600ml의 물을 섭취하고 2,600ml의 물을 배출해야 한다. 일반적으로 음식과 함께 섭취하는 물이 매일 1,100ml정도이고 신진대사 과정에서 이중 생산되는 물이 300ml정도가 되므로 그 나머지는 마시는 물로 보충되어야 한다.

7. 호르몬 분비 조절: 호르몬이란 용어는 헬라어 hormon에서 온 것으로 그 뜻은 “to set in motion"이다. 호르몬이란 인체를 지배하는 여러 가지 과정들 곧 신체적, 지성적 성장, 사춘기, 생식, 신진대사, 인격 계발, 내외적 여건에서 오는 스트레스에 대한 대응, 그리고 항상성의 유지를 원활하게 작동하도록 해주는 것이다. 물론 호르몬 자체가 이와 같은 작용을 주도하는 것은 아니지만 화학적 특사역할로써 인체 조직과 기관들 사이의 관계를 복잡한 고리로 연결시켜 인체의 기능들을 통합시키는 일을 한다. 연결과 통합의 역할에 있어서 내분비계는 신경계와 유사하지만 메시지 전달 속도에 있어서 신경계가 훨씬 더 빠르다. 이 두 기관은 서로 밀접하게 연관되어 작용하며 각각 자기의 역할을 잘 감당한다. 호르몬은 그것의 화학적 성질에 따라 여러 가지로 분류되며 그 기능도 각각 다르다. 그러면서도 각각 다른 특성과 기능을 가진 호르몬들을 분비하는 내분비선들은 상호보완 및 협력 작용을 하면서 인체의 정상 기능을 유지하도록 해준다. 호르몬 분비에 이사이 생기면 여러 가지 이상 증상이 생기는데 예를 들면 인슐린 분비에 이상이 생기면 당뇨병이 나타나고 성장 호르몬에 이상이 생기면 기형성장이 오고 갑상선 호르몬이 과잉상태가 되면 갑상선 기능항진증이 나타난다.

8. 면역계와 백혈구: 면역계의 기본적인 기능은 침입자에 대한 자체 방어기전이며 인체를 질병에서 벗어나게 하는 것은 아니다. 침입자란 박테리아, 바이러스, 기생충, 진균류와 같은 여러 가지 미생물 집단을 비롯해서 식물, 동물, 또는 환경 오염물질, 다른 사람의 혈액이나 조직, 그리고 일반 음식물에 이르기까지 다양하며 인체 내에서 면역반응을 일으킨다. 면역계는 동적 또는 정적세포, 항체, 화학물질 등으로 이루어진 매우 복잡한 군집이며 자기 몸에 속하지 않은 어떤 것이든지 파괴하고 제거하는 일에 일사불란하게 연합한다. 그리고 성공률은 100%이어야 하며 99%나 99.9%도 용납되지 않는다. 단 한 마리의 박테리아나 암이 남아 있어도 생명을 위협하는 요소가 될 수 있다. 인체는 약 일조 억 개의 백혈구를 가지고 있으며 1㎣의 혈액에 5,000-10,000개의 백혈구가 있다. 적혈구 수와 백혈구 수의 비율은 700:1이다. 인체의 면역을 주장하는 대부분의 면역세포를 포함하여 모든 혈액 세포는 골수에서 생성된다. 혈류의 림프구의 80%를 차지하는 T세포는 면역계를 지배하며 특별한 항원을 겨냥할 때 살인 T세포, 기억세포, 그리고 조절세포[촉진T세포(TH)와 억제 T세포(Ts)]로 변형되어 분화된다. TH와 TS의 균형은 2:1이며 이 균형이 깨어지면 면역 결핍(감염, 에이즈, 암)과 면역과다(알레르기, 자가 면역, 림프종)현상이 생기면서 인체는 질병에 노출된다.

9. 적혈구: 적혈구는 작은 디스크 모양의 몸체를 가진 혈액 세포로 중심부가 둘레보다 더 얕다. 이런 날렵한 모양은 그들의 산소 운반 기능과 관련이 있으며 핵과 미토콘드리아가 없어서 그들의 수명이 120일 정도에 지나지 않는다. 매 적혈구는 2억 8천개의 헤모글로빈을 가지고 있어서 혈액이 붉은 색으로 나타난다. 적혈구 용적(HCT)은 남 45-52%, 여37-48%이며, 헤모글로빈은 남 13-18g/100ml, 여 12-16g /100ml이고, 적혈구 수는 4.2-5.9million/㎣이다. 헤모글로빈 수치나 적혈구 수가 비정상적으로 낮으면 빈혈이 생기는데 주요 원인은 철분 부족에서 온다.

10. 활동과 휴식: 삼라만상에는 일정한 주기가 있다. 하루는 24시간, 한 주일은 7일, 한 달은 30일, 1년은 365일의 주기가 있고 동물이나 식물도 이 주기에 따라 생체리듬과 신진대사가 진행된다. 인간도 마찬가지로 일하는 때가 있고 쉬는 때가 있다. 따라서 이 휴식과 활동의 주기는 계속적으로 유지되며 유전으로 세대를 이어 전달된다. 사람이 충분히 휴식을 취하지 못하고 과로와 스트레스, 수면 부족상태가 이어져 생체리듬이 깨어지면 각종 질병이 생기게 되어 건강을 유지하기가 어렵게 된다. 병에 걸렸다는 것은 휴식을 취하고 쉬라는 인체의 명령이다. 휴식은 훌륭한 치유자이다. 짐승이나 미물들도 이런 자연 복구력을 역행하지 않는다.

11. 교감 신경과 부교감 신경: 자율신경계는 내분비선, 동공을 가진 기관의 평활근, 그리고 심장의 작용을 조절한다. 이러한 작용은 모두 자동적으로 움직인다. 자율신경계는 기능 촉진 작용을 하는 교감신경과 기능 억제 작용을 하는 부교감신경의 균형 속에서 중요한 임무를 수행하나, 스트레스를 받거나 비상사태가 생기면 교감신경이 신속한 반응을 하면서 아드레날린이 분비되고 동공이 열리며 맥박과 혈압이 급상승하고 기관지가 확장되어 호흡이 가빠지고 신진대사가 증가한다. 반면에 위기가 지나면 부교감신경이 균형을 되찾으며 동공이 축소되고 심박과 혈압이 느리게 되고 기관지가 수축되어 호흡이 안정되며 정상수준을 유지하게 된다. 이 두 가지 신경 작용은 정반대의 자극을 주면서 인체의 항상성을 유지시킨다.

12. 두뇌조절: 인체는 크고 작은 헤아릴 수 없는 구조물로 이루어져 있으며 그 하나하나가 전신이 정상 활동을 위하여 독특한 기능을 하고 있다. 이것은 군대조직과 비교할 수 있는데 군인 한 사람 한사람이 자기의 위치에서 함께 협력하여 임무를 수행하지만 어떤 일이라도 통제기관의 명령이 없이는 일을 하지 않는다. 인체의 중앙 통제 기능은 신경에서 수행한다. 인체의 모든 부분은 신경이라고 하는 전선에 의하여 뇌와 연결되어 각자의 일을 명령받아 수행한다. 약 130억 개의 신경세포로 이루어진 뇌는 그 기능과 능력이 상상을 초월하며 무궁무진한 잠재력을 가지고 있다. 3파운드 정도의 무게를 가진 인간의 두뇌는 이와 유사한 기능을 갖춘 컴퓨터를 만든다고 할 때 뉴욕의 엠파이어스테이트 빌딩만 한 건물이 될 것이며 이것을 작동시키기 위해서는 나이아가라 폭포수와 같은 물이 필요 될 것이라는 말이 적절한 표현일는지 모른다. 뇌는 인체에 일어나는 모든 활동과 기능을 항상 일정하게 조절하는 일을 하기 때문에 두뇌의 정상적인 작용은 균형진 건강에 필수적이다.

[초월]

도움이 되신다니 다행입니다. 정담님.

[편강]

초월님!
좋은정보 감사합니다 ^^~

[초월]

예 편강님 과학 의학 기초이론의 중요성도 느껴봅니다

[빈그릇]

몇번 되풀이 해서 공부해야 겠네요.~ㅠ
꼭 알아야 할 정보~
감사합니다.^^

[초월]

예 차근차근 알아보는 것도 좋은 것 같습니다