소화관은 수분·영양분·전해질·비타민을 몸 안으로 끌어들이기 위해 4개 층으로 이루어진 관이며, 근육층의 협동 수축이 음식물을 이동시킨다.
❶ 생각해 보셨나요?
음식을 삼키면 알아서 소화가 된다. 그런데 소화관은 그 과정을 어떻게 조율하는가? 긴장하면 밥이 잘 안 내려가고, 편안한 자리에서 먹으면 금방 소화되는 경험을 누구나 한다. 이게 단순한 기분 탓이 아니라 생리적 원리가 있다면?
❷ 소화관은 어떤 구조로 되어 있는가
소화관(식도 → 위 → 소장 → 대장)의 단면은 안쪽에서 바깥쪽으로 4개 층으로 구성된다.
- 점막(mucosa) — 음식물과 직접 맞닿는 가장 안쪽 층. 흡수와 분비를 담당한다.
- 점막하층(submucosa) — 점막 바로 아래층. 여기에 신경총(Meissner plexus, 점막하신경총)이 위치한다.
- 근층(muscularis) — 소화관 운동을 담당하는 근육층. 두 가지로 나뉜다.
- 윤상근층(circular muscle): 동그라미 방향으로 배열. 수축하면 관 내강이 좁아지며 내용물을 혼합·이동시킨다.
- 종주근층(longitudinal muscle): 길이 방향으로 배열. 수축하면 관이 짧아지며 파동을 만든다.
- 장막(serosa) — 가장 바깥층. 통증 섬유가 여기에 분포해, 염증이 장막까지 번지면 국소 압통을 느낄 수 있다.
근층 사이에는 또 하나의 신경총인 근층간신경총(Auerbach plexus, myenteric plexus)이 자리한다.
❸ 근육 세포들은 어떻게 한꺼번에 수축하는가
소화관 운동이 효과적이려면 수많은 근육 세포가 개별적으로 움직이지 않고 함께 수축해야 한다. 이것이 가능한 이유는 근육 세포들이 **간극연접(gap junction)**으로 연결된 합포체(syncytium)를 이루고 있기 때문이다.
간극연접을 통해 이온이 세포 사이를 자유롭게 이동할 수 있어, 한 곳에서 전기 신호가 발생하면 전체로 퍼진다. 즉 수많은 세포가 하나처럼 협동 수축한다.
이 전기 신호는 완만하게 오르내리는 서파(slow wave)로 시작한다. 서파만으로는 수축이 일어나지 않는다. 서파 위에 탈분극(depolarization)이 추가되어 스파이크(spike)가 발생할 때 비로소 근육이 수축한다. 스파이크가 많을수록 수축이 강해진다.
탈분극을 일으키는 자극
- 음식물에 의한 장벽 신장(stretch)
- 아세틸콜린(부교감신경 흥분)
과분극을 일으켜 운동을 억제하는 물질
- 노르에피네프린(교감신경 흥분)
즉 편안한 상태(부교감신경 우위)에서는 위장 운동이 활성화되고, 긴장 상태(교감신경 우위)에서는 운동이 억제된다. 부장님과 식사하면 소화가 안 되는 것은 생리적 근거가 있다.
❹ 두 신경총의 역할 분업
근층간신경총(myenteric plexus)과 점막하신경총(submucosal plexus, Meissner plexus)은 모두 장신경계(enteric nervous system)의 일부이며, 교감·부교감신경의 조절을 받는다. 단, 외부 신경과 단절돼도 기본 운동을 자율적으로 수행할 수 있다. 그래서 장신경계를 ‘제2의 뇌’라고도 부른다.
- 근층간신경총: 근층 사이에 위치해 장벽의 긴장도·수축 강도·연동운동 속도를 조절한다.
- 점막하신경총: 점막에 가까이 위치해 분비·흡수, 그리고 점막 내 소근육(muscularis mucosae)의 수축을 조절한다.
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선행: resp-p13-imaging 연관: gi-phys02-enteric-ns 다음: gi-phys02-enteric-ns