[김태의 뇌과학] 스트레스의 뇌과학

입력 : ㅣ 수정 : 2018-01-02 11:39

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김태 광주과학기술원 교수·정신건강의학과 전문의
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▲ 김태 광주과학기술원 교수·정신건강의학과 전문의

언제부턴가 ‘스트레스’라는 말은 마치 우리말이 되기라도 한 듯 일상에서 너무나 자연스럽게 쓰이고 있다. 하지만 정작 스트레스가 무엇인지 설명하기는 쉽지 않다. 뇌과학을 통해 스트레스의 정체를 알아보자.

스트레스라는 단어의 첫 번째 의미는 ‘긴장 혹은 긴장하게 하는 힘’이다. 이런 정의는 스트레스를 ‘단위 면적당 주어지는 힘’으로 계산할 수 있는 압력과 같이 공학적 맥락으로 이해한 것이다. 두 번째로 옥스퍼드 사전에 따르면 스트레스는 부정적이거나 부담이 큰 환경의 결과로 오는 정신 및 정서적 중압감이나 긴장감이다. 두 정의의 공통점은 스트레스란 외부에서 주어지는 힘이라는 것과 힘을 받는 대상에게 부정적 영향을 준다는 사실이다. 이런 외부의 힘은 우리에게 어떤 반응을 일으킬까.

오스트리아 출신의 캐나다 내분비학자 한스 셀리에는 1936년 7월 네이처지에 발표한 ‘다양한 유해물에 의해 유발되는 단일 증후군’ 논문을 통해 스트레스를 현대 용어로 확립했다. 그는 독소, 추위, 더위, 방사선, 통증, 강제운동 등의 다양한 유해 자극에 동일한 반응이 나타난다는 사실을 확인했다. 이렇게 나타나는 경고반응, 저항, 회복·탈진의 3단계 반응을 ‘일반 적응 증후군’이라고 이름지었다. 다양한 외부 자극에 동일한 반응을 보인다는 것은 무엇인지는 모르지만 동일한 기전이 작동한다는 것을 의미한다. 이에 과학자들은 그 공통분모가 무엇인지 찾고자 했다.

즉각적 경고반응은 자율신경계와 관련되는데 그중에서도 ‘교감신경계’의 반응이 핵심이다. 위험한 상황에 노출되면 교감신경계가 활성화하면서 혈액에 ‘아드레날린’을 분비한다. 이에 따라 심박동수가 증가하고 호흡이 빨라지며 글리코겐을 포도당으로 분해해 에너지 공급을 늘린다.

저항 단계에서는 좀더 복잡한 체계가 작동한다. 뇌 속의 ‘시상하부’가 스트레스 상황에 반응하면 호르몬 분비를 관장하는 ‘뇌하수체’로 신호를 보내고 뇌하수체는 다시 신장 위 고깔모자 모양의 ‘부신’이라는 기관으로 신호를 전달한다. 이런 다단계 반응을 통해 ‘코티졸’이라는 스트레스 호르몬 양을 늘린다. 코티졸은 양날의 칼과 같아서 초기에는 스트레스를 이겨낼 수 있도록 도움을 준다. 코티졸은 에너지원으로 쓰는 ‘포도당’ 전환을 촉진하고 염증반응도 줄여준다. 그러나 혈액 속 코티졸 양이 계속 높게 유지되면 새로운 단백질 합성이 억제되고 면역 기능이 낮아진다.

그래서 저항단계가 끝나면 스트레스를 극복하고 회복 단계에 이르거나 아니면 반대로 탈진 상태에 빠져 면역력 억제, 성장 억제, 고혈당, 응고 항진상태, 불면 등 다양한 문제를 경험하게 된다. ‘스트레스는 만병의 근원’이라는 말이 과장된 것은 아니라는 뜻이다.

진화적으로 살펴볼 때 등뼈를 가진 경골어류부터 현대적 의미의 스트레스 반응체계를 갖췄다고 한다. 그 대표적인 예가 연어인데, 코티졸 생산체계 덕분에 하루 평균 40㎞를 9개월에 걸쳐 자신이 태어난 강으로 거슬러 올라가는 대장정이 가능하다. 반면 장기적인 코티졸 상승 때문에 알을 낳을 때 즈음엔 에너지가 고갈되고 광범위한 감염이 발생해 죽음을 앞두게 된다.

우리는 스트레스를 받으며 살고 있지만 언젠가는 스트레스 없는 내일이 오길 바라며 하루하루 묵묵히 견뎌내 왔는지도 모르겠다. 올 한 해는 우리 모두가 스트레스도 적게 받고 피할 수 없는 스트레스에는 건강하게 대처하며 몸과 마음의 건강을 잘 유지하는 하루하루로 채우길 소망한다.
2018-01-02 29면
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