저 작
저작은 음식물을 씹는 것을 의미하는데, 음식물을 씹음으로써 삼키기에 적당한 크기 로 잘라지게 되고 침과 잘 혼합된다. 그 결과 큰 덩이로 있 을 때보다 섭취한 음식물의 표면적이 넓어져서 구강의 소화효소 등과 접촉하는 면적이 증가하므로 소화가 잘 된다.
저작운동은 수의운동과 불수의운동(반사)에 의해서 이 루어진다. 음식물을 섭취할 때 수의운동에 의해 긴장성으 로 닫혀 있던 구강이 열리게 되며, 닫힐 때 구강벽을 구성 하는 여러 구조물과 음식물 사이 에서 생기는 압력으로 주위의 감각수용기가 자극되어 저작반사가 일어난다.
저작반사의 중추는 뇌간에 위치하며, 제5뇌신경을 통해 저작근을 지배하고, 이 반사작용의 결과로 하악이 열리고, 다시 닫히는 운동이 반복되는 것이다. 하악운동 시 생기는 힘은 치아의 씹는 힘에 해당되는데 구치는 29~90 kg, 절치는 11~25 kg의 힘으로 음식물을 마쇄하고 자른다.
(2) 연 하
연하는 저작이 완료된 구강 내 음식물을 위장까지 보내는 운동을 의미하는데, 연하는 의지적인 동작에 의해서 시작되지만 연하반사 및 식도근운동에 의해서도 음식물이 위장에까지 이르게 된다.
연하는 3단계로 구분한다. ① 첫 단계는 저작 후 음식물 을 삼키겠다는 의지로부터 시작되기 때문에 수의적 단계라 하는데, 먼저 혀 위에 음식물을 올려놓 고 회의 첨단부를 경구개와 밀착시키면 음식 물이 인두쪽으로 이동하게 된다. 구강 후부 및 인두의 개구부 근처에 음식물이 접촉하면 연하반사가 일 어난다. 연하가 될 때 후두덮개는 후두를 막아 음식물이 기도로 흡인되는 것을 방지한다.
② 연하반사중추는 연수에 존재하고, 제5 • 9 • 10 뇌신경 을 통해 지각신호가 연하중추에 전달되며, 원심성 제5 .7 . 9 . 10 . 12 뇌신경을 통해 구강후부 및 인두부근의 근 수축이 일어나서 음식물을 식도 개구부로 운반한다. 이 시 기를 두 번째 단계인 불수의적 단계라 하며, 이 기간 동안 기도의 폐쇄로 그 순간에 호흡이 정지되고, 인두 주변에서 빠른 연동운동파가 발생되어 1~2초 내에 음식물을 식도까지 운반한다. 3 세 번째 단계는 인두를 떠난 음식물이 식도를 통과하는 시기를 말한다. 식도의 위쪽 1/3은 골격근 으로 구성되어 있으며, 아래쪽 1/3은 평활근으로 그리고 중간부위는 골격근과 평활근의 이행부라 할 수 있다. 따라서 음식물을 삼킨 후 식도를 따라 이동시키기 위해서는 식도의 골격근과 평활근의 수축이 동반되어야 한다.
식도에는 상부 및 하부 식도괄약근이 존재하며, 상부 식 도괄약근은 공기가 위장관으로 유입되는 것을 막고, 하부 식도괄약근은 위장의 내용물이 식도로 역류되는 것을 방 지하는 역할을 한다.
식도에서 관찰되는 연동운동은 크게 두 종류가 있는데, 일차연동운동과 이차연동운동이다. 일차연동운동은 상부 식도괄약근 바로 하방부위에서 시작되지만, 연하중추에서 시작된 율 동적인 신경의 흥분파가 불수의적 단계인 pharyngeal stage 동안 인두에서 시작된 후 계속적으로 식도를 향해 이동되 어 음식물이 식도를 따라 내려가게 된다. 하지만 외부의 신경지배가 없는 경우라도 위장관 내재신경과 평활근의 작용에 의해 연동운동이 발생될 수 있다. 일차연동운동에 의해서 음식물이 식도를 완전히 통과되 지 못할 경우에는 음식물이 머물고 있는 부위에서 자연적 으로 새로운 연동운동파가 국소적으로 발생하는데, 이것 을 이차연동운동이라 한다. 이차연동운동에 의해 음식물 이 하부 식도괄약근으로 이동하게 되면, 하부 식도괄약근 은 이완하게 되고 음식물이 지나가면 다시 수축하게 된다.
물론 식도 내의 음식물이 하방으로 이동하게 되는 것은 앞 에서 말한 2가지 연동운동 이외에도 음식물 자체의 중력 에 의한 영향도 있다.
대부분의 위장관처럼 식도의 중요한 지배신경은 미주신 정이다. 그러나 상부 식도의 풀려군은 최수신경이 지배하 고, 하부 식도의 평화군에는 디주신경섬유가 장근신경향에 시냅스를 이룬다. 여기서 짧은 절후섬유가 환상근과 종 주근을 지배한다. 경부 및 흉부 교감신경절에서 시작하는 교감신경도 식도를 지배한다. 상부 식도의 감각은 부교감 신경이, 하부 식도의 감각은 주로 교감신경이 전달한다.
물론 식도벽에는 다른 위장관과 같이 내재신경이 있어 서 이들의 작용에 의해 평활근의 자율적인 수축과 이완현 상이 일어난다. 하부 식도의 수용성 이완은 미주신경을 매개로 하는 VIP와 nitric oxide 등의 전달물질이 관여한다. 만약 VIP 및 nitric oxide 분비 신경 세포의 국소적인 소실로 인해 하부 식도괄약근이 적절하 게 열리지 않는 경우에 식도이완 불능증 혹은 거대식도증이 발생하며 음식물 이 식도에 축적되는 상황이 발생한다.
3) 위운동
(1) 구조 및 신경 분포
위는 대단히 크게 확장될 수 있는 주머니로서 그 형태도 다양하다. 기능적으로는 위저부를 포함한 위체부와 벽근육이 특히 발달된 유문동으로 구별된다. 위체부는 음식물의 저장 및 위액의 분비를 담당하고, 유문동은 강한 수축력으로 위 내용물을 유문을 통해서 십이지장으로 내보내는 일을 한다. 식 도와 접하는 부위를 분문이라 하며, 십이지장으로이행되는 부분을 유문이라 한다. 유문은 유문괄약근에 의해서 가는 관으로 되어 있는데, 이 관을 유문관이라 한다.
위에는 교감신경과 부교감신경이 분포하고 있는데, 부 교감신경으로는 미주신경의 가지가 분포하고 있다. 보통 교감신경의 흥분에 의해서 위의 운동성이 억제되며, 미주 신경의 흥분에 의해서 운동성이 항진된다. 그러나 교감신 경 절단 시에는 위의 운동성에 뚜렷한 변화가 없지만, 미 주신경을 절단한 경우에는 위의 운동성이 현저히 감소하 여 위 내용물이 정체되어 위가 과도하게 확장되기도 한다.
(2) 위운동의 종류
위의 운동성은 부위에 따라 근육의 구조, 수축력 및 수 축형태 등에서 생리적 특징에 차이가 있다. 위 전반부는 근육이 얇으며 거의 근수축이 일어나지 않고, 주로 음식물 의 저장 역할을 한다. 식도의 연동운동에 의해 음식물이 이동하면 미주신경에 의해 하부 식도괄약근이 이완되면서 위 전반부에 이완이 발생하여 음식물이 쉽게 위장으로 들 어가게 된다.
음식물에 의해 위벽 평활근이 늘어나게 되면 반사적으 로 수용성 이완이 발생된다. 위의 수용성 이완은 위벽이 팽창될 때 미주신경을 통해 나타나는 반사작용이다. 이 수용성 이완은 미주신경 절단에 의해 소실 되며, CCK에 의해 항진된다. 수용성 이완으로 위 전반부 는 약 1,500 mL의 음식물을 저장할 수 있게 된다. 이 부위 는 수축력이 약하고 수축 횟수도 적기 때문에 위 내용물로 인한 용적증가에 비해 위 내압은 적은 폭으로 상승하게되며, 섭취한 음식물들이 충분히 혼합되지 않은 상태로 남 게 된다.
반면에 위 후반부에서는 근육층이 잘 발달되어 있으며, 위 내용물 증가로 인해 위 내압이 상승하면 강력한 근수축 이 발생하는데, 분당 3회의 빈도로 연동운동 파가 발생하여 음식물이 위액과 혼합되고 작은 크기로 분 해된다.
이 연동운동파는 위근육의 서파에 근거하고 유문동에 근접할수록 강도가 증가하여 강력한 연동운동으로 변한 다. 이 강한 연동운동에 의해 유문동 내압이 십이지장 내 압보다 높아진 결과 위 내용물이 유문관을 통해서 십이지장으로 분출하게 되는데, 이 현상을 유문펌프라 한다. 식사와 식사의 사이에 위가 빈 공복상태에 매 90분마다 이동성 위장관 복합운동이라는 강력한 수축이 위 후반부에서 발 생하여 소장으로 전달되는데, 자세한 설명은 소장의 운동 부분에서 하기로 한다.
위에는 다른 부위에서 볼 수 없는 공복수축 현상이 있다. 공복수축은 오랜 시간 동안 공복상태 가 지속되면, 위체부에서 발생하는 혼합파가 격화되어 율동적인 강한 연동운동이 발생하는 것이다. 공 복수축이 더욱 강하게 되면, 위벽 근육의 강축성 수축이 2~3분간 지속되는 경우도 있다. 공 복수축시 간혹 위 부위에 통증을 느끼는데 이것을 공복극 통이라 한다. 공복극통은 적어도 식후 12~24 시간 후에 나타나며, 3~4일간 금식한 경우에 가장 강하게 느끼게 된다. 공복수축현상은 사람이 음식을 필요로 하고 있다는 하나의 신호로 볼 수 있으며 젊은 사람과 혈당 농도 가 낮은 경우에 더욱 강하게 나타난다.
인체생리학