[파워 운동생리학] 운동생리학의 기본 항상성에 대하여 알아보자 !

안녕하세요 spocify입니다.

오늘은 인체에서 항상성이라는 키워드를 알아보도록 하겠습니다.

운동생리학에 있어서 기본이 되는 항상성이란 무엇일까요?

 

항상성(homeostasis)이란?

인체 내부환경의 불변성 또는 계속적인 유지로 정의된다.

 

항상성은 일반적인 안정상태에서 나타나는 보상적 조절반응의 결과로 스트레스가 없는 비교적 일정한 내부환경을 의미합니다. 

운동생리학에 있어서 항상성이라는 키워드 없이는 설명이 불가할 정도로 중요합니다. 

 

인체의 외부 환경이 변화하게 되면 인체는 내부환경을 항상 같은 환경으로 유지하려고 노력합니다. 외부 환경이 인체의 내부환경을 벗어나 있는 상태가 된다면 그것은 질병이거나 정상적이지 않은 상태를 의미하겠죠. 이러한 상태에 대한 기전을 설명하는 것이 병태생리라고 볼 수 있습니다. 

 

인체는 많은 조절체계를 통해서 외부의 스트레스와 자극에 대응하는데요 이러한 조절체계는 외부의 상황으로부터

내부환경을 보호하는 역할을 하고 있습니다.

 

 이를 우리는 '생물학적 조절체계'라고 부릅니다

생물학적 조절체계를 구성하는 세 가지 요소 

1). 감각기 또는 수용기

2). 반응을 통합하는 조절중추 

3). 원하는 효과를 생성하는 기관들인 효과기 

 

이 세가지 요소들은 인체의 내부환경을 가능한 범위 내에서 조절하는 역할을 합니다. 

온도가 떨어지면 체온을 올려주고 혈압이 떨어지면 혈압을 올려주는 기능이 대표적인 예입니다.

 

외부환경의 자극들은 수용기를 흥분시켜서 조절중추인 통합중추로 신호를 보내고 통합 중추는 자극의 강도를 평가하고 효과기로 신호를 보내 방해요인을 변화시킴으로써 내부환경을 정상적으로 유지시킵니다. 

 

다음은 '부적 피드백(negative feedback)'에 대해서 알아보겠습니다. 

부적피드백은 조절체계의 반응이 자극에 대해 반대방향으로 작용하는 것을 의미합니다. 

예를 들어 체온이 높아지면 인체는 체온을 낮추기 위해 땀을 흘린다라는 예를 들 수 있죠.

대부분의 인체 조절체계는 부적피드백의 원리를 따르고 있습니다. 

 

위의 그림은 체온조절 기전에 대하여 설명한 것입니다. 이는 부적피드백을 기본으로 하고 있습니다. 

정상체온에서 체온이 떨어지는 외부의 자극이 오면 이를 감각기가 수용하여 대뇌로 보냅니다. 대뇌의 조절센터에서는 온도를 높이기 위하여

땀샘이나 혈관과 같은 효과기에 신호를 보내 혈관을 확장하거나 땀샘을 자극해 땀 배출을 시켜 온도를 낮추고 정상체온으로 되돌립니다. 

이렇게 부적피드백 작용을 통해 인체 내부는 항상 같은 온도를 유지할 수 있는 것입니다. 

 

 

이와는 반대로 '긍정 피드백(positive feedback)'이라는 개념도 존재합니다. 

이 매커니즘은 초기자극을 증가시키는 역할을 합니다. 반응이 자극에 대하여 같은 방향으로 작용하는 것을 의미하죠.

대표적인 예로는 여성의 출산과 관련되어 있는데 여성이 출산 시 분만을 유도하기 위한 작용으로 긍정 피드백의 기전이 적용됩니다. 

 

이를 자세하게 설명해 보자면 

아기의 머리가 자궁 하부로 이동할 때, 증가한 압력이 자궁의 좁은 부분인 자궁경부의 감각 수용기를 자극하고 이를 통해 흥분된 감각들은 조절중추인 뇌로 신경 신호를 전달하고 뇌하수체에서는 옥시토신이라는 호르몬을 분비하게 됩니다.

 

옥시토신은 혈액을 거쳐 자궁으로 전달되어 자궁수축을 활성화시킵니다. 자궁경부는 더 많은 자극이 주어져 자궁수축은 더 활성화되고 출산이 일어날 때까지 자궁수축은 더 강해집니다. 

이렇듯 더 많은 자극이 주어질수록 더 많은 반응을 한다고 생각해주시면 됩니다. 

 

이렇게 인체는 내부환경의 항상성 유지를 통해서 몸을 보호합니다. 운동 상황을 통해서도 몸은 똑같이 대응을 하겠죠?

 

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