어느 곳 하나 중요하지 않은 것이 없는 인체. 그러나 이중에서 인체 중 최고의 기관을 꼽으라면 두말할 것 없이 뇌를 최우선으로 선택할 것이다. 그러면 신경계의 가장 중요 부분을 감싸고 있는 뇌는 무엇일까?

신경계는 내장 기관들의 기능과 몸의 움직임, 지각과 감각, 사고와 감정 등의 행동들을 통제한다. 그리고 신경망의 핵심부분인 중추신경계는 두뇌, 척수, 말초신경계, 자율신경계가 있다.

운동신경계에는 신체가 외부와 접촉하도록 유지하는 감각신경들과 외부에 대한 신체 반응을 지배하는 신경들이 포함되고, 자율신경계는 신체 내부 환경을 관리한다.

뇌의 또 다른 기능은 무엇이 있을까

뇌는 대뇌, 소뇌, 척수 등 세 개의 기본적 부위로 나뉜다. 지능과 학습, 판단을 담당하는 곳은 대뇌의 좌반구와 우반구이다. 대뇌가 두개골의 상부 전체 부분을 채우고 있는 것으로 보아도 대뇌의 중요성을 쉽게 알 수 있다.

소뇌는 대뇌의 8분의 1정도 크기이다. 소뇌의 주요 기능은 몸의 평형을 유지하고 근육의 활동을 조절한다. 그리고 하뇌로 불리는 척수는 시신경상과 시상하부와 같은 기관을 포함하면서 배고픔이나 갈증, 수면, 성적 행동을 규제한다.

그러면 혈액과 뇌를 분리하는 이유는 무엇일까?

뇌는 통제와 일관된 환경을 요구한다. 만일 뇌가 필요로 하는 화학물질의 양이 변동이 생기거나 또는 낯선 물질에 노출되면 뇌는 즉시 비정상적인 기능을 함으로써 심각한 결과를 초래한다. 혈류가 뇌 손상을 가해할 가능성 있는 물질들을 몸 전체에 운반해 뇌를 손상시키기 때문이다.

뇌는 사실상 혈뇌관문이라는 특수 보호체제를 갖고 있고, 이런 특징이 다른 기관들과 다르다. 혈뇌관문 때문에 대형 분자들로 이뤄진 화학물질들은 일반적으로 혈류에서 다른 기관들에 들어가는 것처럼 뇌에서는 통과할 수 없다.

산소가 반드시 필요한 뇌의 반사기능

때때로 강물에 빠진 아이를 40분쯤 후에 구했을 때 아이가 죽은 것처럼 보이지만 얼마 후 뇌에 손상 없이 소생하는 경우를 볼 수 있다. 몇 년 전까지만 해도 산소를 4분간 공급받지 못한 뇌세포는 죽기 시작한다는 것이 정설로 받아들여졌다.

그러나 최근에는 과거처럼 설명될 수 없던 생존자들이 잇따라 생기면서 의사들은 뇌가 옛날에 생각했던 것처럼 빨리 죽지 않는다는 것을 알게 됐다.

신경외과 전문의가 말하는 것처럼 기능이 저하될 뿐인 것이다. 그리고 분명히 익사한 것처럼 보이지만 구제되는 경우가 종종 생기는 것은 인간이나 바다 동물에게서 발견되는 포유동물 잠수반사 때문인 것을 알게 되었다.

얼굴이 찬 물 속에 잠기면 찬 기운이 신진대사를 느리게 하는 반사반응을 자극한다. 따라서 뇌와 다른 중요 기관들은 평소보다 작은 분량의 산소를 필요케 된다(냉기는 신진대사를 저하시키는 것으로 알려져 신경외과수술에서는 체온 저하 방식이 이용되고 있음).

여기에 팔과 다리의 혈액은 생명 유지에 필요한 혈중산소를 가장 많이 필요로 하는 뇌와 다른 기관들로 재공급된다. 그러나 이러한 반사반응은 얼굴이 물 위 나왔을 때는 기능을 발휘하지 않는다.

그래서 물에 빠진 사람은 물 밖으로 구해내자마자 심폐소생술을 곧바로 시작하는 것도 이 때문이다.