아플 때 열이 나는 이유는?
우리 몸의 생리현상
(혈압, 체온, 생체리듬, 스트레스)
우리 몸은 상상하기 어려울 정도로 몸 안팎의 자극에 대해 예민한 반응을 일으킵니다. 한 마디로 정상상태, 즉 몸의 항상성을 유지하기 위해 반응하는 것입니다. 혈압, 체온, 생체리듬의 조절과 유지는 물론이고 스트레스나 피로를 지혜롭게 극복하고 있습니다. 이에 대해 아래에서 좀 더 자세히 얘기해보겠습니다.
1. 혈압(blood pressure)
혈압(血壓)은 피가 흐를 때 나타나는 혈관의 저항을 말합니다. 피가 흐르는 것도 사실은 혈액의 압력차에 따라 일어나는 하나의 물리적 현상에 지나지 않는데, 심장근이 수축할 때의 에너지가 혈액에 전달되어 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 것이 곧 피의 흐름, 즉 혈류(血流)입니다. 따라서 혈압은 혈액량이 많을수록 높고, 혈관의 저항이 클수록(혈관이 좁아질수록) 높아집니다. 운동을 하거나 위기에 처하면 심장이 빨리 뛰어 보통 때보다 혈액량이 증가하고 온몸에 많은 피를 보내게 됩니다. 그런데 가끔 혈압이 높아지고 혈관이 혈압을 견디지 못해 터지는 경우가 있는데, 특히 뇌혈관이 터질 때를 뇌졸중(중풍)이라고 합니다. 또, 염분을 너무 많이 섭취하면 혈중 농도가 증가하기 때문에 그 농도를 일정하게 맞추기 위해 물을 마시게 되고 그 결과 혈액량이 증가하며 혈압이 높아집니다. 또 콜레스테롤과 같은 포화지방산을 많이 섭취하면 혈관 안쪽에 콜레스테롤이 쌓여 혈관이 좁아지니, 혈액량에 비해 혈관이 좁아지는 결과를 초래하여 혈압이 올라갑니다. 순간적으로 힘든 일을 하거나 찬물을 갑자기 뒤집어쓰는 경우에도 혈관이 수축하여 혈압이 높아지게 됩니다. 적당한 운동을 계속하거나 목욕탕에 온욕(혈관 확장), 냉욕(혈관 수축)을 반복하여 혈관의 탄력성을 유지하는 것이 혈압을 조절할 수 있는 좋은 방법입니다.
2. 체온(temperature)
다음은 체온의 항상성 유지는 어떻게 조절되는가를 살펴보겠습니다. 지구상의 그 많은 동물 가운데 체온이 항상 일정하게 유지되는 동물은 조류와 포유류밖에 없습니다. 모든 변온동물(냉혈동물)은 햇볕의 영향을 크게 받습니다. 저녁 때 기온이 내려가면 체온도 따라 내려가고 아침에 볕을 받으면 체온이 올라가면서 동시에 대사도 증가하여 이동(운동)도 가능해집니다. 사람의 정상체온은 36.5℃로 보는데, 이 36.5℃는 몸속의 중요한 기관의 온도, 특히 피의 온도를 의미하는 것일 뿐 우리 몸의 각 부위에 따라 체온은 조금씩 다릅니다. 사실 우리의 살갗이나 손끝, 발가락, 귓바퀴 등은 거의 외부 기온과 비슷하게 체온이 내려가기 때문에 추운 겨울에는 영하 이하까지도 떨어져서 세포가 죽은 동상(凍傷, frost bite)에 잘 걸리게 됩니다.
체온조절은 근육과 땀샘, 그리고 혈관이 거의 도맡아서 합니다. 추우면 근육이 떨려 열을 더 많이 내게 하고, 땀샘은 닫혀서 기화열로 빼앗기는 열을 최대한 줄이며, 혈관도 수축하여 열의 손실(주로 복사열을 의미함)을 막습니다. 반대로 더울 때는 땀샘에서 땀을 분비함으로써 기화열로 열을 방출하여 체온을 낮춥니다. 즉 땀샘은 우리 몸에서 냉각기의 역할을 합니다.
병에 걸렸을 때도 체온이 올라가게 되는데, 이것은 우리 몸의 어떤 반응 때문일까요? 체온조절중추인 간뇌(시상하부)는 방의 온도조절장치와 같은 역할을 합니다. 그런데 몸에 염증이 생기거나 하면 시상하부는 몸의 기준온도를 36.5℃에서 상향 조정하여 38.0℃ 또는 그 이상으로 맞추게 됩니다. 이렇게 체온을 올려서 몸에 침입한 병균의 활동을 억제하는 것입니다. 일단 병원균이 몸에 침입하면 백혈구들이 달려와서 먹어치우며 발열물질인 파이로젠(pyrogen)을 분비하여 혈관으로 흘려보냅니다. 이 물질이 간뇌에 도달하여 병원균의 침입을 알리고, 그것을 알아차린 간뇌는 체온을 올릴 뿐만 아니라 간에서 세균의 번식에 필요한 철분(Fe)을 회수해 버려서 세균이 맥을 못 추게 합니다. 병균도 체온 이상의 온도에서는 그 기능이 억제되기 때문에, 건강한 사람의 미열(微熱)이 날 정도면 해열제를 먹지 말고 그대로 두는 것이 좋습니다. 이런 것을 몸의 자가치유(自家治癒)라고 합니다.
몸은 이렇게 상향 조정된 온도에 체온을 맞춰야하기 때문에 발한 억제나 혈관 수축 등의 반응을 일으키는데, 실제로 이때 체온이 올라가도 오한이 나고 몸(근육)을 계속 떨게 되는 것은 이 때문입니다. 한편 올라갔던 체온이 정상을 되찾을 때를 해열이라고 하는데, 이때에는 몸에서 열이 빠져나가기 때문에 땀이 나고 혈관과 근육이 이완하게 됩니다.
3. 생체리듬(biological rhythm)
다음은 생체리듬(바이오리듬)에 대해 알아보겠습니다. 사람을 포함한 생물체의 몸속에는 '상체시계(biological clock)'가 들어 있어 생체리듬을 조절하고 있습니다. 규칙적인 생활을 하는 사람은 아침에 잠을 깨기 위해 자명종시계를 사용할 필요가 없습니다. 그것 없이도 정해진 시간이면 자연스레 눈이 떠집니다. 자는 것도 일정한 시간만 되면 사르르 잠이 들고, 생체리듬은 이렇게 하루 동안의 일일변동(circadian rhythm)뿐만 아니라 일주일, 한 달, 계절의 주기도 있습니다. 매월 주기적으로 반복되는 여성의 생리도 월중변동의 하나입니다. 오후에는 혈압이 올라가고 피곤을 느끼지만 수면 중에는 체온이 내려가면서 심장박동 수가 줄고 혈압이 내려가는 것도 일일리듬의 하나입니다(체온의 일일변화 폭은 1.5℃임).
생체리듬을 설명할 수 있는 좋은 예로 시차적응(jet lag) 문제를 들 수 있습니다. 한국에서는 숙면 상태여야 할 시간에 미국에서 대낮의 해를 맞아 지내는 것이 얼마나 힘든 일인지 많은 사람들이 체험하였고 오늘도 많은 사람들이 그 고통을 당하고 있습니다. 젊은 사람보다 나이든 사람들 적응하는 데 더 힘들어합니다. 보통 1시간의 시차를 적응하는 데 하루(24시간)가 걸린다고 하는데 서쪽으로 올 때는 시차적응 시간이 50% 단축된다고 합니다. 결국 시차적응이란 생체리듬을 재조절하는 행위인 것입니다.
4. 스트레스(stress)
마지막으로 '스트레스'라는 현대어를 해석해 보겠습니다. 조금만 피로해도 그 피로를 스트레스(긴장)라는 병적 현상으로 돌리려는, 심약한 '스트레스증후군(stress syndrome)'에 걸린 사람들이 너무 많습니다. 주변 환경의 변화가 있을 때 그 자극에 대해서 반응하는 것이 우리 신체의 항상성 조절기능입니다. 스트레스는 이렇게 일종의 적응 현상으로, 적당한 육체적, 정신적 스트레스는 필요하다고 합니다. 즉 가끔 팽팽히 당겼다 놓았다 하는 것이 건강에 도리어 좋다는 말입니다. 적당한 운동을 하는 것도 결국은 육체적인 스트레스이고, 독서를 하고 사색을 하는 것도 정신적인 스트레스인 것입니다.
그러나 스트레스 상태가 지속되면 부신수질에 코르티솔이, 부신피질에서 에피네르핀이 많이 분비되어 초조, 불안, 분노, 공포, 죄책감, 좌절감과 같은 병적인 스트레스증후군에 걸리게 됩니다. 스트레스는 일종의 만성피로증이라 해도 무방한데, 육체적 피로(근육피로)는 몸에 젖산이 축적되고 에너지가 고갈된 상태로 회복되는 데 시간이 걸립니다. 이에 비해 정신적 피로는 사명감을 느끼거나 인정을 받거나 하면 순식간에 회복이 되는 특성을 가지고 있지만 하기 싫은 일을 억지로 한다면 곧 피로를 느끼고 스트레스를 받게 됩니다. 똑같은 자극이 반복적으로 계속 될 때도 스트레스를 받게 되고, 결국 신경계와 내분비계가 과민하게 반응하여 정신병에 걸리거나 몸을 망치기까지 합니다.
스트레스는 그때그때 풀어야 합니다. 정신과 육체가 팽팽하게 당겨진 고무줄처럼 계속된다는 것은 고통이 아닐 수 없는데, 현대인은 항상 당겨진 고무줄 같은 생활을 하고 있다고 볼 수 있습니다.
마무리
우리 몸의 항상성을 유지하기 위한 생리반응 중 하나인 스트레스는 오늘날 현대인 겪는 많은 질병과 질환의 원인이 됩니다. 스트레스는 원인을 우리의 삶에서 100% 제거하기는 불가능에 가까울 것입니다. 그러므로 스트레스 자체를 너무 부정적으로 받아들이기 보다는 '삶의 자극제'라고 긍정적으로 생각하는 태도의 변화도 필요할 것입니다.
