몸은 어떻게 스트레스를 기억하는가?

스트레스 반응과 신체 변화

 

1. 위급 상황에서 나타나는 자동 반응

갑자기 위급한 상황을 겪게 될 때 신체가 자동으로 나타내는 반응을 위급 반응이라고 한다. 위급 상황의 내용이 각기 다를지라도 신체가 반응하는 양상은 매우 유사하다. 간에서는 포도당을 분비하고, 내분비샘에서는 위급 상황에 도움이 될 수 있는 호르몬을 분비하며, 지방과 단백질을 당분으로 전환하게 만들고, 심박, 혈압, 호흡수가 증가하게 된다. 이와 함께 근육긴장, 소화 활동 감소, 침 분비 억제, 엔도르핀 분비, 피하 혈관 수축(출혈 감소), 적혈구 방출(비장), 골수에서의 백혈구 방출 등이 일어난다. 이러한 활동들은 자율신경계의 기능과 관련이 있으며 시상하부는 부신수질로 하여금 아드레날린을 방출하도록 한다. 아드레날린은 심박, 혈압 증가를 촉진한다. 스트레스가 신체적인 손상 효과를 보이는 것은 질병에 대한 저항을 변동시키는 신체 과정의 변화와 특정한 스트레스 기관의 지속적이고 지나친 활동으로 인한 기관 체계의 피로나 병리적 변화 두 가지로 나눌 수 있다.

 

2. 일반적응 증후군

실험동물을 스트레스에 오랜 시간 동안 노출하면 부신의 확대, 임파 결절, 비장의 퇴화 및 수축, 특수한 종류의 백혈구 세포의 소멸, 그리고 위벽에서 출혈성 궤양이 나타난다. 이는 일반적응 증후군으로 이러한 반응을 여러 가지 작용에 의해 나타나는 것이다. 동물들에게 나타나는 생리학적 흥분 양상은 스트레스 유형이 달라도 대부분이 동일하다는 결과가 나왔다. 그리하여, 스트레스 반응은 스트레스 자극 유형에 따라 다르게 나타나는 것이 아니라고 결론을 내리고 이를 일반 적응 증후군이라고 불렀다. 일반 적응 증후군은 경보, 저항, 그리고 소진의 세 단계를 포함하는 스트레스 반응 모델이다.

• 2-1. 경보 반응 단계: 일반적 적응 증후군의 첫 단계인, 경보 반응은 유기체가 위협의 존재를 인식할 때 일어난다. 생리학적 각성은 신체가 문제를 없애기 위해 수단들을 모으는 것으로써 증가한다. 경보반응은 두 단계로 일어난다. 충격단계에서는 체온과 혈압이 떨어지는 대신 심장박동은 순간적으로 빨라지고 근육은 이완된다. 이런 반응이 나타난 직후에는 즉각적으로 반 충격 단계가 나타나는데, 이때 신체는 스트레스에 반동적으로 대처하며 방어력을 동원한다. 이때 나타나는 신체 반응들이 위급 반응이다. 흥분이 급격하게 상승하기 때문에 우리의 신체는 너무 오랫동안 이 상태를 유지할 수 없다.
• 2-2. 저항 단계: 그래서 신체는 저항단계로 돌입하고 일정한 수준의 흥분을 유지한다. 인간에게 종종 주어지는 만성적 스트레스와 유사한 장기적 스트레스에 실험실 동물들을 노출해서 몇 단계의 스트레스에 관한 연구가 있다. 만약 스트레스가 계속된다면, 그 유기체는 저항 단계라는 일반적 적응 증후군의 두 번째 단계로 진행될 것이며, 이 단계 동안 대처 노력이 시작되면 생리학적 변화가 일정 수준으로 안정된다. 전형적으로, 생리학적 각성은 비록 유기체가 위협에 익숙해져서 안정을 이루게 되더라도 정상보다 더 높게 지속된다. 예컨대, F 학점을 받고 나서 성적을 올려야만 한다고 생각되면 초조감과 긴장감이 지속될 것이며 좋은 성적을 받기 위해 여러 가지 준비를 할 것이다. 이 과정에서 에너지가 많이 소모되므로 위궤양, 천식, 피부병, 요통의 정신신체장애나 불면증 및 성기능 장애 등이 나타날 수 있다.
• 2-3. 소진 단계: 만약 스트레스가 상당 기간 이상 계속된다면, 유기체는 세 번째 단계로 들어가며, 이를 소진 단계 또는 탈진 단계라고 부른다. 스트레스에 저항하는 신체의 자원은 한정되어 있다. 만성 스트레스가 극복되지 못한다면, 신체의 자원은 고갈될 것이고, 생리학적 각성은 감소할 것이다. 결국, 유기체는 소진되어 쇠약해진다. 이 단계에서, 저항이 줄어들어 잠재적으로, "적용의 질병"이라고 불리는 궤양이나 고혈압 같은 병에 걸리게 된다. 그리고 심한 경우, 죽음에 이른다. 예를 들어 성적을 올리기 위해 너무 많은 에너지를 소모하게 되거나 면역 능력이 소진되면 신체의 저항 능력이 떨어져 탈진 상태에 빠지거나 정신신체 장애가 극도로 악화하여 더 이상의 노력을 포기하고 휴학을 할 수도 있을 것이다. 앞에서 살펴봤듯이 스트레스는 그것이 심리적인 것이든, 물리적인 것이든 우리의 신체 기능에 다양한 영향을 미친다. 스트레스는 지나치게 과도하거나 만성적이게 되면 우리의 몸이 질병에 저항할 수 있는 능력을 저하하거나 아니면 직접적으로 특정한 신체 기관을 과로하게 하거나 기능부전을 유발해 다양한 질병의 원인으로 작용한다.

 

3. 스트레스와 근육

강의가 지겨우면 허리가 아프다. 근육은 우리의 유일한 표현 수단이다. 우리는 근육운동 없이는 즐거움을 얻으려고 움직일 수 없고 위협을 피할 수도 없다. 말하는 것, 표정, 눈동자의 움직임, 모든 감정 및 표현의 방식, 그리고 정서의 해결 방식 등은 모두 근육을 통해 성취된다. 그런데도 근육은 의지의 지배 아래에 있어서 명령을 기다리며 의무적으로 그 명령에 따른다. 이상하게도 많은 명령들은 잠재의식적으로 주어지며 반생산적인 것이어서 스트레스와 긴장에 기여한다. 즉, 만성적으로 긴장된 근육은 피드백 고리를 만들어 더 마음을 자극하므로 결과적으로 엄청난 스트레스 상태를 유발하게 되며, 만성적으로 긴장된 근육은 두통, 요통, 식도와 결장의 경련(설사와 변비를 일으키는), 천식, 인후부와 흉곽의 답답증, 류마티스성 관절염 등 수많은 정신 신체적 질병을 일으킨다. 근육은 긴장이라고 하는 수축의 정도에서는 차이가 있을지라도 수축과 이완이라는 두 가지 형태만을 가지고 있다. 이완될 때는 근육의 수축이나 긴장이 없다. 근육의 수축 작용으로 우리는 뼈, 피부 등 다양한 신체 기관들을 움직여 일을 수행한다. 근육이 긴장되긴 하지만 아무 일도 수행하지 않은 경우가 근육긴장이며 이것이 정신신체 질환과 연관된다. 통증이란 부분적으로 수축한 근육이 혈관을 폐쇄해 부적절한 혈액이 조직으로 흘러 들어가기 때문에 발생하는 것이다.

 

4. 스트레스와 소화계

만성적으로 수축하여 있는 근육이 무리하게 사용될 때 근섬유가 찢기거나 아니면 설사나 변비 또는 식도 경련 같은 평활근 질병을 유발할 수 있다. 부정적인 감정 상태를 유발하는 스트레스는 우리의 소화기관에 부정적인 영향을 미친다는 말이다. 실험실에서 동물들에게 스트레스를 가하는 실험에서 그 동물들의 위장 내부에 궤양이 나타남이 관찰되었다. 위장계는 음식을 받아들이고 분쇄하며 연동운동이라고 하는 율동적인 운동을 통해 장으로 음식을 통과시킨다. 그리하여 신체가 에너지나 조직형성에 사용하는 혈당, 단순 지방산 또는 아미노산으로 소화하는 효소들을 공급한다. 위장 체계는 고유한 리듬을 가지고 있으며 그 운동을 통제하고 위장을 비우거나 효소의 분비를 통제하는 수많은 자율적 반사가 지배한다. 배고픔과 식욕을 통제하는 중추는 시상하부에 자리 잡고 있으며 쾌감과 불쾌감에 밀접하게 관련되어 있다. 정서는 위로 연결되어 있는 근육의 경련성 수축을 유도하는 것으로 알려져 있다. 이러한 경련성 수축은 연동운동에 지장을 주고 삼키기 어렵게 만든다. 분노하고 공격성을 유발하는 상황에서는 위의 내벽이 염산과 여러 가지 효소들의 분비를 증가시키고 충혈되게 한다. 놀람이나 우울함, 피로 및 압도되는 상황에서는 그 반대의 반응을 일으켜 정상적인 수준 이하로 분비한다. 이러한 상황에서는 혈류가 감소하여 위에서 음식물의 분쇄를 돕는 염산과 같은 독한 물질들에 대항하는 부위의 자연적인 보호를 감소시킨다. 장에서도 유사한 패턴이 관찰되었다. 스트레스 촉발이 연동 운동에도 영향을 미친다. 대장뿐 아니라 소장의 정상적인 연동운동의 이런 변화는 가장 고전적인 두 가지 스트레스 반응을 일으킨다. 즉 운동이 너무 신속하고 수분흡수를 통한 정상적인 탈수가 일어나지 않은 경우에는 설사가 일어난다. 그러나 내장 운동이 너무 느려서 지나치게 수분이 흡수되면 변비가 발생한다. 만성적인 변비는 심각한 장의 폐쇄를 유도할 수도 있다. 췌장의 염증과 마찬가지로 췌액과 담즙의 도관이 봉쇄되는 것은 스트레스 촉발과 관계가 있다. 

 

5. 스트레스와 심장 순환계

모든 질병이 다 정신 신체적인 것은 아니며 모든 정신 신체 질병을 심인성인 것으로 고려할 수도 없다. 그러나 심장 순환계 질환의 경우는 스트레스의 역할을 완전히 제외하는 것이 거의 불가능하다. 심장 순환계의 질환은 심장 그 자체에 관련된 문제들을 내포하고 있다. 그것들이 모두 복잡하게 관련되어 있으며 하나의 기능부전은 다른 것들에게 영향을 미치기 때문에 각각을 다른 것들과는 별도로 분리해서 고찰할 수 없다는 것이 자명하다. 심장이 하는 일은 신체의 세포로 혈액을 뿜어내는 것이다. 근육으로 둘러싸인 심장은 펌프질을 하기 위해 수축하지 않으면 안 된다. 근육이 수축할 때, 그 공동은 작아진다. 그렇게 되면 심실 내의 압력이 증가한다. 공동의 압력이 그 외부보다 더 클 때, 혈액은 혈관 멀리 사출되어 신체의 곳곳으로 이동된다. 심장이 혈액 공급 기능을 수행하기 위해 수축하거나 박동하는 횟수가 적으면 적을수록, 더 많은 휴식을 취할 것이라는 것은 분명하다. 심장은 속도조절기라고 불리는 우심방에 위치한 특정 영역의 막전압에 의해 결정되는 고유의 리듬을 가지고 있다. 심장이 신경 자극을 받지 않을 경우에도, 그것은 독자적인 활동을 할 수 있다. 심장은 대뇌로부터 끊임없이 흥분을 받고 그 고유한 리듬은 계속 중추신경계에 의해 영향을 받는다. 심장은 교감신경계와 부교감 신경계 두 가지로부터 자극을 받는다. 심장근육의 수축성을 증가시킬 수 있는 에피네프린이라는 호르몬에 의해서도 영향을 받는다. 심장 순환계의 중요한 생존 기제는 실제로 필요로 하기 이전에 심장의 활동을 증가시킴으로써 심장이 생리적 요구 및 신진대사 상의 요구를 예견할 수 있다는 것이다. 그러한 요구의 예견이 심장 체계의 활동을 증가시키기는 하지만 최종적인 활동은 피질에 의해서 어느 정도 통제된다. 또 어떤 활동이 실제로 필요하지 않을 때라도 여러 가지 심리상태에 의해서 심장순환계 활동이 증가할 수 있다. 새롭거나 이상한 경험은 공포, 불안 및 자아를 위협하는 대부분의 상황이 그러하듯이 심장박동을 고양시킨다. 복잡한 현대사회의 스트레스 유발자들은 대개 신체적인 행위를 필요로 하지 않는 상징적인 것들이다. 따라서 만성적으로 스트레스를 받는 사람의 심장은 만성적으로 과로하게 된다. 스트레스와 관련된 또 다른 심장 순환계 문제는 만성적으로 높아진 혈압 즉 고혈압이다. 심장의 일차적인 작업이 혈액을 흘려보내야 하는 동맥의 압력을 압도하는 것이기 때문에 혈압의 증가는 심장이 하는 일을 크게 증가시키며 심장 순환계 문제를 일으킨다. 심장혈관계에 관한 세 번째 문제영역은 동맥경화증이라고 하는 지방성 플라그의 혼합물에 의한 혈관의 파괴와 관련된 것이다. 스트레스와 순환계 간의 관계는 스트레스가 촉발되는 동안 에피네프린과 코티졸이라는 호르몬이 근육에 사용할 지방과 콜레스테롤을 동원하여 그것들이 사용되거나 재흡수될 때까지 이들을 혈류 속으로 순환시키는 것과 관련된다. 그러한 플라그들이 퍼져 있는 동맥은 종국에는 탄력성을 잃고 굳어지는 동맥경화증을 일으킨다. 동맥경화증이 진전된 상태에서 동맥이 탄력성을 잃고 혈압이 상승하며 혈압상승은 고혈압과 심장 자체의 질병에 기여하게 된다. 또한 혈관의 직경을 줄이는 동맥경화 플라그는 산소전달을 감소시키는데 관상동맥이 영향을 받을 경우에는 심근경색이나 심장마비를 일으킬 수 있다. 스트레스와 관련된 또 다른 순환계의 문제는 편두통으로 알려진 순환성 두통이다. 편두통은 대뇌 속과 대뇌 주변의 혈관이 지나치게 수축함으로써 그 혈관들의 반사적 팽창과 확장이 일어나고 이것이 신경 말단을 자극하는 독성화학 물질을 분비하게 하여 그로 인해 통증이 수반되는 것이다.

 

6. 스트레스와 피부 반응

피부는 신체에서 일어나는 것과 심리적 반응을 나타내 두 가지 기본 반응패턴을 지니고 있다. 신체가 그 자체를 표현할 때 피부의 화학적인 활동은 변화하고 각기 다른 전기적 활동 패턴을 일으키게 된다. 이런 이유로 수사기관에서는 거짓말 탐지기를 사용하고 건강전문가들은 정서, 동기를 이해하기 위해 피부의 반응을 이용한다. 피부의 두 번째 반응 체계는 피부의 온도이다. 피부밑에는 정서에 따라 반응이 변화하는 미세한 혈관들이 있다. 긴장과 불안을 느끼는 동안에는 그 혈관들이 닫혀 혈액이 적게 흐르게 되므로 피부는 창백하게 보이고 피부온도가 떨어진다. 평소에는 혈관이 열려 피부에 혈액을 흘려보내서 피부온도가 올라간다. 예를 들어 빨갛게 되고 부어오르며 가렵고 진물이 나는 습진은 정서적인 자극과 관련되어 있다. 실험실 연구들은 습진 경향이 있는 사람들에게서 정서적인 흥분은 피부세포들이 방출하는 진물의 양을 증가시키고 반면에 이완 시 진물 양이 감소하는 경향이 있음이 관찰되었다. 이러한 스트레스의 피부에 대한 부정적인 영향은 원형탈모증이나 젊은 사람들의 백발에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 습진 환자들이 침착하지 못하며 참을성이 없고 매우 안절부절못하지만 이런 특징들과 피부 상태의 관계가 분명하게 밝혀지지는 않았다.

 

7. 교감신경계의 반응

• 7-1. 교감신경계가 주도하는 위기 대응: 신체는 위장 계통과 같은 스트레스 반응에 절대적으로 필요하지 않은 기관에 있는 혈관을 수축시킴으로써 이용 가능한 혈액을 보다 효율적으로 사용하도록 한다. 이는 불필요한 기관의 기능을 감소시키고 심장과 골격근 같은 꼭 필요한 기관으로 가는 혈류를 증가시켜 준다. 폐에서는 기관지가 확장되고, 호흡이 빨라져 더 효율적이게 된다. 눈동자가 커져서 시각적인 민감성이 증대된고, 타액 분비는 감소한다.
• 7-2. 자율신경계의 균형 조절: 부신선은 아드레날린을 분비하여 교감효과를 강화하고 지속시켜 간에서 더 많은 글루코스가 방출되도록 자극하여 활동 연료를 공급한다. 따라서 교감신경계의 자극은 싸움이나 도주 반응에 필요한 활동은 증가시키고 불필요한 기관은 억제한다. 이때 기관의 지속적인 자극이나 억제는 그만큼 그 기관의 기능 부전을 일으킬 수 있고 스트레스에 관련된 질병을 유발할 수 있다. 대조적으로 부교감 신경계는 자극에 집단으로 한꺼번에 반응하지 않는다. 그것은 유기체의 일상 기능을 맡고 있으며 비교적 특수하기 때문에 특수 기관들에 영향을 미친다. 부교감 자극 역시 어떤 기관의 활동을 증가시키고 다른 기관의 활동은 억압하는데 이 체계는 교감신경계와 길항적으로 작용한다. 동일한 기관의 부교감 자극은 심장의 활동을 저하하고 동시에 대부분의 혈관을 확장하며 위장계의 기능을 증가시킨다. 대부분의 신체 기관은 교감과 부교감 양자의 활동에 의해 작용하게 된다. 싸우거나 도주하는 반응만이 스트레스 반응을 일으키는 것은 아니다. 실제로 신체기능을 변화시킬 수 있는 많은 정서들이 각기 다른 신체적 상태를 일으킨다. 분노를 느낄 때 우리는 긴장과 각성이 증가하고 체온이 상승하는 느낌을 경험한다. 코와 위의 점막이 붉어지고 부어오르며 충혈이 된다. 흔히 위염의 원인은 이러한 원인에 의해 나타난다. 교감 신경계와 부교감 신경계는 대개 서로 길항적으로 작용하지만 몇 가지 예외적인 경우들이 있다. 예를 들면, 공포나 불안 상황 및 흥분 상태에서는 교감신경계가 주도적인 역할을 담당하지만 극도의 공포 상황에서는 일부 부교감 신경계가 활성화되어 불수의적인 소변이나 대변을 방출할 수 있다.

 

8. 내분비계와 호르몬의 스트레스 조절

• 8-1. 시상하부-뇌하수체-부신축의 작용: 내분비 체계는 호르몬이라고 하는 물질을 혈류 속으로 분비하는 신체 내에 있는 분비샘으로 구성되어 있다. 이들 여러 가지 호르몬들은 신체활동에 대단히 많은 영향을 미친다. 모든 분비샘이 스트레스에 관여하고 있음에도 불구하고 가장 주목받는 분비샘은 뇌하수체와 부신선이다. 시상하부의 여러 영역들이 자극되면 그것이 차례대로 뇌하수체에 상응하는 영역을 자극하기 때문에 사고, 예측 및 전반적인 신경계 반응이 호르몬의 영향을 받는다. 시상하부의 일부는 부교감 신경계를 자극하고 스트레스 반응을 억제한다. 시상하부의 다른 부위는 교감신경계를 활성화하고 반응을 증가시킨다. 두 개의 부신선은 각각의 신장에 하나씩 자리를 잡고 있다. 부신은 수질이라고 부르는 내부와 피질이라고 부르는 외부로 구성된다. 수질은 속으로 뻗쳐있는 교감신경에 의해서 시상하부와 연결된다. 시상하부가 자극되면 흥분은 수질로 전달되고 이 영역은 에피네프린이라고 하는 호르몬을 즉각적으로 방출한다. 이 호르몬이 영향을 미치는 곳은 일차적으로 심장혈관계이다. 부신피질은 직접적으로 신경 흥분을 통하지 않고 뇌하수체에서 분비되는 호르몬에 의해 시상하부와 관련되어 다음과 같이 작용한다. 뇌하수체는 부신피질 자극 호르몬이라는 호르몬을 혈류 속으로 분비한다. 그것은 혈류를 통해서 표적 분비샘인 부신 피질로 전달된다. 부신피질이 한번 자극되면 그것은 차차 핏속으로 호르몬을 흘려보내면서 그 양을 증가시켜 이러한 호르몬들이 스트레스 반응을 형성시킨다.
• 8-2. 코티졸의 역할과 건강에 미치는 영향: 부신피질의 두 가지 기본적인 분비물은 당류 코르티코이드와 무기질 코르티코이드이다. 코티졸은 스트레스 반응이나 극단적으로 지나친 활동기간에서 회복을 위해 에너지를 증가시켜 신진대사에 영향을 미친다. 코티졸은 포도당 신생이라고 하는 간의 신진대사 과정을 열 배 정도 증가시킨다. 이 과정을 통해서 신체는 포도당을 형성한다. 이는 가속화된 활동기간 동안 사용하기 위해 가장 효율적인 에너지원의 적절한 공급을 신체에 보강해 주는 것이다. 포도당 신생 과정 동안에 코티졸은 지방과 단백질을 혈액 속으로 유통한다. 단백질 신진대사는 그 과정이 일어나는 간과 위장 계통을 제외한 모든 체세포의 단백질 저장을 감소시킨다. 만약 지속적인 스트레스 반응 때문에 오랫동안 이 과정이 지속되면, 백혈구와 항체를 신속하게 형성하기 위해 필요한 단백질이 충분하지 않을지 모른다. 이렇게 지속적인 스트레스는 근육 소모를 촉진하고 면역성 체계를 손상할 수 있다. 지방질을 유통할 경우에는 지방세포에서 지방을 취하는 것 자체가 해로울 뿐 아니라 혈류를 통해 그것을 순환시키는 것이 해로울 수 있다. 혈액에서의 높은 지방조직 수준은 동맥경화증을 촉진하는 것으로 보인다. 게다가 포도당 신생 과정에서 코티졸은 근육에 의한 포도당 사용을 감소시키고 그 체계를 인슐린에 저항하게 함으로써 지방조직은 가벼운 당뇨증세를 나타낼 수 있다.
• 8-3. 알도스테론의 분비: 알도스테론 역시 스트레스 반응기간에는 그 양이 증가하여 분비된다. 결국 신체는 증가한 근육 활동과 노폐물과 열의 더 효율적 배출에 대비하여 특정한 적응을 하게 된다. 신체는 수분 보유량, 혈액량, 혈압, 심장이 박동할 때마다 뿜어내는 혈액량 등을 증가시키는 데 필요 이상의 나트륨을 보유하게 된다.

 

9. 진화적 관점에서의 스트레스 반응

우리 몸은 위협 상황에 직면하면 진화 과정에서 발달시켜 온 복잡한 일련의 신체 반응들로 대처한다. 위급 상황이 종료되면 이러한 신체 반응들은 진정되지만, 위협 상황이 지속되면 우리의 몸은 만성적 스트레스에 더욱 효과적으로 적응하기 위해 일련의 단계를 거치는 반응으로 작동한다.