하느님의 선물인 균형

“마치 흔들리는 배에서 균형을 잡는 것과도 같을거야. 그리고 그러한 상태가 며칠간 지속될 수 있지”라고 친구들이 나에게 말했습니다. 그 때는 1990년 10월이었고, 카리브 해를 일 주일 동안 여행한 후 순항선에서 내려와 마른 땅을 막 디뎠을 때였습니다. 그런데 며칠만 겪으면 끝날 것이라고 생각했던 상태가 여러 달 지속되었습니다. 마치 그 배에서 내려오지 않은 것 같은 느낌이었습니다. 전정계(前庭系)에 이상이 생겼던 것인데, 이것은 내이(内耳)에 있으며 균형을 잡아 주는 복잡한 기관으로 뇌의 중추와 연결되어 있습니다.

전정계란 무엇이며, 어떻게 작용하는가?

균형을 잡을 수 있도록 조정해 주는 중추 기관은 뇌간(腦幹)이라고 하는 뇌의 기저부에 있습니다. 건강할 때에는 눈과 근육과 전정계로부터 헤아릴 수 없이 많은 자극을 받기 때문에 우리는 균형을 유지할 수 있습니다.

눈은 외부 환경에 대한 감각 정보를 끊임없이 뇌간에 전달합니다. 고유 수용기(受容器)라고 하는 근육 속의 감각 수용기들도 우리가 걷거나 만지고 있는 표면의 형태에 대한 정보를 뇌로 보냅니다. 그런데 전정계는 일종의 내부 안내 기관의 역할을 하며, 우리의 몸이 지구 및 지구의 중력과 관련하여 공간상 어디쯤 있는지를 뇌에 알려 줍니다.

전정계는 균형과 관련된 일을 하는 다섯 가지 기관 즉 세 개의 반고리관과 두 개의 낭(囊)으로 이루어져 있습니다. 반고리관의 이름은 각각 전(前)반고리관, 외측(수평)반고리관, 후(後)반고리관입니다. 두 개의 낭은 통낭(通囊)과 소낭(小囊)이라고 합니다.

반고리관들은 평면 상태로 놓여 서로 직각을 이루고 있는데, 마치 방의 두 벽과 바닥이 모퉁이에서 만나는 것처럼 되어 있습니다. 이 관들은 내이의 미로(迷路)를 이루는 통로로서, 측두골(側頭骨)이라고 하는 단단한 머리뼈 속에 숨겨져 있습니다. 이 골(骨)미로 안쪽에 막(膜)미로라고 하는 또 하나의 미로가 있습니다. 각각의 막(膜)반고리관 끝에 부풀어 오른 것처럼 보이는 것이 있는데, 팽대부(膨大部)라고 합니다. 막미로 안쪽에는 내(内)림프라고 하는 특수 액체가 있습니다. 그리고 막 바깥쪽에는 외(外)림프라고 하는, 화학 성분이 다른 또 하나의 액체가 있습니다.

팽대부라고 하는 관의 이 불룩한 부분에는 다발을 이루고 있는 특수한 유모(有毛) 세포들이 있는데, 이 유모 세포들은 와우정(蝸牛頂)이라고 하는 젤라틴으로 된 덩어리에 박혀 있습니다. 머리를 어느 방향으로든 움직일 경우, 내림프액이 관 자체보다 다소 늦게 움직이므로 내림프액 때문에 와우정과 거기에 있는 털 다발들이 휘게 됩니다. 털 다발들의 움직임은 유모 세포의 전기적 특성에 변화를 일으키고, 뒤이어 신경 세포를 통하여 뇌에 정보가 전달됩니다. 정보는 소위 구심성 신경이라고 하는 것을 따라 이 개개의 유모 세포로부터 뇌로 전달되기도 하지만, 다시 원심성 신경을 통하여 뇌로부터 각각의 유모 세포로 전달되어, 필요할 때 유모 세포에 보정(補整)하는 정보를 제공하기도 합니다.

반고리관들은, 우리가 머리를 앞뒤로 기울이거나, 이편저편으로 기대거나, 좌우로 회전시킬 때와 같이 머리가 어느 방향으로인가 각을 이루는 운동을 하거나 회전 운동을 할 때 이러한 움직임을 감지합니다.

한편, 통낭과 소낭은 직선 가속도 운동을 감지해 냅니다. 따라서 이 낭들을 중력 감지기라고도 합니다. 이 낭들에도 평형반(平衡斑)이라고 하는 곳에 유모 세포들이 있습니다. 예를 들면, 우리가 엘리베이터를 타고 올라갈 경우, 소낭이 뇌에 정보를 보내면 뇌는 우리에게 위쪽으로 가속하고 있다는 느낌을 전해 줄 것입니다. 통낭은 자동차를 몰다가 갑자기 가속할 때 반응을 보이는 주감지기입니다. 이 낭이 뇌에 정보를 보내면, 우리는 앞으로나 뒤로 쏠리고 있다는 느낌을 받게 됩니다. 그러면 뇌는 이 정보를 다른 자극들과 결합시켜, 외견상 우리의 움직임에 대한 반응으로 눈과 팔다리를 어떻게 움직일 것인지와 같은 결정을 내립니다. 이 작용은 우리가 몸의 위치와 방향을 정하는 데 도움이 됩니다.

전정계는 놀라운 기관으로서 그 설계자인 여호와 하느님에게 영예를 돌립니다. 심지어 연구에 종사하는 과학자들까지도 그 설계에 감명을 받지 않을 수가 없습니다. 생물학 및 생리학 교수인 A. J. 허드스페스는 「사이언티픽 아메리칸」지에 이렇게 썼습니다. “그러나 연구하면 할수록 이 축약된 생체 기관의 감도와 복잡성에 대해 외경심만 더해질 뿐이다.”

전정계의 이상

내 경우에는, 내이에 생긴 문제가 이경화증(耳硬化症)이라는 진단을 받았습니다. 이것은 전정계가 들어 있는 뼈가 약해진, 즉 해면성이 된 상태를 말합니다. 정상인 경우, 이 뼈는 아주 단단한데, 우리 몸의 다른 어떤 골성 조직보다 훨씬 단단합니다. 뼈가 약해지는 과정을 보면, 어떤 효소가 생성되어 내이액(液)으로 스며드는 바람에, 내이액에 화학적으로 이상이 생겼거나 사실상 내이액이 독성을 띠게 된 것으로 생각됩니다. 이렇게 되면 우리가 가만히 서 있거나 누워 있는데도 계속 움직이고 있는 것 같은 기이한 느낌이 들 수 있습니다.

내 경우에는 발 밑의 보도가 파도처럼 일렁거리는 것같이 느껴졌는데, 어떤 때는 무려 30센티미터 정도의 높이로 일렁거리는 것 같았습니다. 누워 있을 때에도, 1미터 높이로 파도가 치는 가운데 노 젓는 배 바닥에 누워 있는 것 같았습니다. 내 경우에는, 일시적인 현기증처럼, 이러한 느낌이 왔다가 사라지는 것이 아니라, 이러한 느낌이 와서는 여러 달 동안 하루 24시간 내내 사라지지 않았습니다. 이러한 느낌에서 해방되는 유일한 때는 잠이 들어 의식이 없을 때뿐이었습니다.

원인과 치료

유전적인 요인과 어떤 연관이 있을 수는 있지만, 이경화증의 원인은 아직 밝혀지지 않았습니다. 의학상의 연구에도 어려움이 있는데, 이러한 증상은 인간에게만 있는 것 같기 때문입니다. 동물들의 경우는, 이러한 증상이 설사 있다 하더라도 거의 나타나지 않습니다. 이경화증은 이명(귀울음), 머리가 꽉 찬 느낌, 어지러움, 균형감 상실, 다양한 형태의 현기증(어지럼증)을 일으킬 수 있습니다. 이 질환은 중이내에 있는 등골(鐙骨)이 고정되는 원인이 되어, 전음성 난청을 일으킬 수 있습니다. 만일 이경화증이 달팽이관에까지 영향을 미치게 되면, 신경 기능을 파괴하여 감각 신경성 난청을 일으킬 수도 있습니다.

이러한 질환에 대한 몇 가지 치료법이 있습니다. 수술이 관련될 수 있는가 하면(참조 「깨어라!」 1988년 7월 15일 호 19면), 칼슘과 불소를 보충하여 뼈의 퇴화를 막으려고 시도할 수도 있습니다. 때로는 당분이 들어 있지 않은 규정식이 제안될 경우도 있는데, 내이는 혈당이 몹시 필요하기 때문입니다. 사실, 내이는 에너지를 공급받기 위해 같은 크기의 뇌보다 세 배나 많은 당분이 필요합니다. 건강한 귀는 혈당의 정상적인 변동에 아주 잘 대처하지만, 일단 귀에 손상을 입으면 혈당의 변동으로 인해 어지러움을 느낄 수 있습니다. 일단 내이가 제대로 기능을 발휘하지 못하게 되면, 카페인과 알코올도 해로운 것 같습니다. 이 기사 서두에 언급한 순항선에 승선한 일이 실제로 문제를 일으킨 것은 아니지만, 기온과 습도와 식사 습관의 변화가 균형 감각의 상실을 초래했을 가능성이 있습니다.

우리의 내이는 우리를 위해 단순히 듣는 것 이상의 일을 합니다. 내이는 놀랍고도 경이로운 방법으로 우리가 균형을 유지하도록 도와 줍니다. 그 설계를 보고 우리는 우리를 만드신 분의 솜씨에 놀라게 되며, 그분이 창조주이시라는 사실에 대한 우리의 인식은 더욱 깊어집니다.—기고.

[26면 도해와 삽화]

(온전한 형태의 본문을 보기 원한다면, 출판물을 참조하십시오)

놀라운 전정계(前庭系)

외부 구조

전(前)반고리관

난원창(卵圓窓)

달팽이관

정원창(正圓窓)

후(後)반고리관

외측 반고리관

내부 구조

측두골(側頭骨)

막미로(膜迷路)

팽대부(膨大部)

소낭(小囊)

수직 운동 감지기

달팽이관

청각 기관

평형반(平衡班)

통낭(通囊)

능(稜)

수평 운동 감지기

동작의 각도를 감지한다