살아있는 인간의 거의 모든 세포는 영양분과 산소를 공급받아야 한다.
그렇지 않으면 제기능을 발휘하지 못하고, 심지어는 사멸하는 수도 있다.
그리고 신체내 구석구석의 세포에 영양소와 산소를 공급하는 역할을 혈관이 하고 있다.
실로 혈관은 온몸에 걸쳐 분포하고 있으며, 심지어 뼈속에도 있다.
그런데 신체내에 혈관이 존재하지 않는 부위가 있기는 하다.
그것은 다름아닌 머리카락, 털, 손톱, 발톱인데 이들은 그래서 자르더라도 피가 나지 않는다.
이런부위는 그 뿌리에만 혈관이 지나가며,
신체중에서도 주로 외부의 물건들과 긁히고, 긁고, 쪼개고 해야 하는 거칠게 다뤄지는 부위다.
이런 부위는 평생 재생이 되기 때문에 그렇게 되더라도 (보기는 안좋을수 있겠지만) 기능면에서는 크게 문제되지 않는다.
머리카락, 털, 손톱,발톱 말고도 혈관이 지나가지 않는 또다른 의외의 신체부위가 있는데 그것은 바로 각막(corena)이다.
빛이 눈으로 들어가는 입구인 '각막'은 한없이 깨끗하고 안전하게 보호되어야 하는 부위인데 역설적이게도 그렇기 때문에 혈관이 없다.
빛을 받아들여야 하는 각막 입장에서는 혈관조차도 거추장스럽기 때문이다.
게다가 각막에 세포들은 재생되지도 않아 한번 망가지면 끝이며, 그래서 우리몸 중, 아마도 가장 철저히 보호받아야 하는 신체부위가 아닌가 한다.
각막이식이니 하는것도, 라식이나 라섹 수술 절차가 비교적 까다롭고 하는 이유도 이런 각막세포가 재생이 되지 않기 때문에 생기는 것이다.
이렇게 혈관이 없는데 , 그리고 철저히 관리되고 보호받아야 하는 각막세포들은 어디로부터 어떻게 영양분과 산소를 공급받는가?
각막은 각막과 수정체(lens)사이에 전방수(anterior chamber,aqueous humor)로 부터 영양분을 주로 받고, 눈물로부터 산소를 주로 받는다.
사실 이글은 '눈물이 각막 유일한 에너지원'이라는 잘못된 정보로 부터 떠오르는 생각이 있어서 쓰기 시작한 것인데
확인결과 유감스럽게도 눈물은 각막에 대한 유일한 영양분 공급원도 아니고 주요 영양분 공급원도 아닌듯 하다.
눈물은 일부 포함된 단백질 성분으로 각막에 영양분을 공급하기는 하지만, 눈물의 각막에 대한 주요기능은 공급이 아니라 보호에 가깝다.
즉, 눈물은 일부 포함된 염분과 지질을 통해 각막에 대한 멸균작용과 먼지, 분비물, 이물질 제거 작용을 한다.
다만, 다행인 것은 눈물이 에너지대사와도 밀접한 관련이 없지 않은데, 왜냐하면 눈물은 대기중의 산소를 용존시킴으로써
각막의 주요 산소 공급원이 되기 때문이다.
정리하면 눈물이 재대로 분비되지 안으면 각막에 대한 산소공급에 문제가 발생해서 위험하다할수 있다.
이것은 안구건조증이나 콘택트렌즈가 각막을 해칠수도 있는 이유이기도 하다.
본격적으로 눈물은 눈물샘이 있는 눈의 위쪽,바깥쪽에서 분비되며, 눈물주머니가 있는 눈의 안쪽, 아래쪽으로 전달이 된다.
그리고 눈물은 상시 분비가 되며, 안구 움직임을 통해서 각막전체로 퍼져서 각막을 보호하고, 각막에 산소와 영양분을 공급한다.
이런 눈물의 각막에 대한 작용은 깨어있는 낮에는 특별히 문제가 없을지는 모르겠는데, 밤사이 자는 시간에는 문제가 발생할수 있다.
왜냐하면, 눈물의 각막에 대한 작용이 일어나려면, 눈물이 분비가 되어야 함과 동시에 안구도 계속 움직여 주어야 하기 때문이다.
하늘보고 누운상태로 안구가 움직이지 않으면 눈물은 눈의 바깥쪽으로 흐르면서, 튀어나와 있는 각막을 비껴갈수가 있기 때문이다.
그리고 깨어있는 낮에는 주로 일어서있고, 또한 뭔가를 보는 과정에서 의도적이든 습관적이든 반사적이든 충분히 눈을 깜빡이고 눈을 굴리고 한다.
그러나 의식이 없는 자고있는 밤에는 의도적으로 수시로 그런 것을 할수가 없기 때문에,
수면중에는 눈물이 각막으로 제대로 전달되는데 문제가 있을수가 있다고 충분히 생각해볼수 있다.
그리고 수면시간을 감안해서 각막에 대한 산소공급문제가 8시간 정도 지속된다고 한다면
그것은 각막세포의 안전에 위협적인 기간일수도 있을듯 하다.
그래서, 만약 각막에 원할한 산소공급을 위해서 수시로 눈을 깜빡이고, 안구를 움직여주어야 한다면
그리고 잠자는 동안에는 그것을 하는 것이 의식적으로 불가능하다면
잠자는 동안에 눈은 무의식적으로라도 움직일 필요가 있을듯 하다는 결론에 도달하게 된다.
그리고 우리에게는 실제로 잠자는 순간에 눈동자를 움직이는 작용이 일어나며 그것은 다름 아닌 REM수면이다...
REM(rapid eye movement)는 수면중에 주기적으로 일어나는 눈이 위아래좌우로 빙그르르 움직여지는 현상이다.
그럼 이런 눈물과 수면중 REM과 어떤 상관성이 있지는 않을까?
참고로, 아직까지는 REM 수면의 기능에 대한 정설이 없으며, 다만, 일반적으로 REM 수면을
꿈의 작용이나, 각성시의 기억력 집중력, 또는 신경계 안정화 같은 작용으로 설명하고 있다.
그리고 본인은 황당하게도 이 수면중 REM을 이것과 전혀 뜬금없어 보이는 눈물과 상관 가능성을 제기해보고자 한다.
즉, 수면중 REM의 기능은 각막에 산소공급을 통해 각막의 손상을 막는 것이다.
그 첫째 근거는 앞서 말했듯이 눈물에 대한 각막의 특성상 수면중에도 눈동자는 주기적으로 움직여주어야 한다.
그리고 두번째 근거로는 일반적으로 REM수면이 있는 동물은 눈물샘도 있고, 반대도 성립하는듯 하다는 것이다.
즉, 대체로 포유류만 눈물샘이 있어 눈물을 분비하는듯 하고, 대체로 포유류만 수면중 렘수면이 나타나는듯 하다.
다만, 일부의 조류에게도 REM수면이 있는듯은 한데 그것이 어떤 새인지, 그리고 그 새에게는 눈물샘이 있는지에 대한 자료는 찾기가 어렵다.
어찌되었건, 아는 바로는 (잠을 자는)파충류의 경우는, 모든 파충류는 눈물샘이 없고 REM수면도 없다.
그리고 눈물과 REM과의 상관성에 대한 마지막 근거는 수면중의 REM 주기다.
뇌파의 패턴을 기준으로 해서 수면에 따른 각성상태는 대략 90분 주기로 바뀌며 REM수면 역시 그러하다.
수면시간을 대략 8시간로 한다면 하루반 사이에 4~5번의 REM 수면을 경험하게 되는데 횟수가 늘어나면서 REM수면기간도 늘어난다.
즉, 수면중 첫번째 REM수면이 십수분정도라면 매회 진행될수록 그 기간은 계속 늘어나고 마지막 REM수면에는 그 기간이 30분이 넘는듯 하다.
REM수면의 주기에 대한 이야기를 하기에 앞서 수면주기 자체에 대해서 의문을 제기할 필요가 있다.
왜 수면에 대한 의식상태에는 주기를 가지는가?
만약, 수면의 기능과 상태가 휴식이나 면역이나 또는 학습, 기억같은 뇌기능과 관련이 된것 뿐이라면 주기를 가질 필요가 없는듯 하다.
그냥 처음에 수면상태로 들어가서 계속 한주기로 그상태를 유지하다가 (또는 1차례의 REM단계)깨어날쯤에 각성상태로 돌아오는 형태로 해도 문제가 없는듯 한데 말이다.
어쩌면 이 수면의주기가 각막에 눈물이 마르는 주기와 관련되어 있는 것은 아닐까?
그러니까 REM이 일어나는 간격은 수면중 각막에서 눈물이 말라 산소가 부족하다고 아우성칠때쯤과 유사하지는 않을까 하는 소리다.
유감스럽게도 이에대한 실험 데이터는 없는듯 하다.
만약 수면중에 각막에 산소포화도와 REM주기간에 어떤 상관성이 실제로 있다면 이 설명은 어느정도 설득력을 가질수 있을듯 하다.
이야기를 돌아가서, 말했듯이 REM수면의 첫번째 주기는 다른 주기에 비해 늦게 시작해서 빨리 끝나며
주기가 진행될수록 덜 늦게 시작해서 오래동안 지속이 된다.
각막입장에서는 수면주기 돌입전까지는 안구를 주기적으로 움직였고 충분히 산소를 섭취하였으며 여유용존 산소도 많을것이다.
이것을 수영하기 전의 수영선수 상태로 가정하자.
각막입장에서 깊은 수면중인 상태는 산소공급이 원할하지 않은 상태이며, 용존 산소를 이용해야 하는 때이다.
이것을 수영중의 수영선수의 상태로 가정하자.
(뇌의 입장에서 이 깊은 수면상태는 휴식과 충전의 시간인데, 각막 입장에서는 일하며, 분투하는 시간인 셈이다.)
반면, 각막입장에서 REM주기는 산소가 충분치는 않지만 어느정도 공급이 되는 상태이다.
이것을 수영중 잠깐 휴식을 취하는 수영선수의 상태로 가정하자.
즉, 수영전(각성상태), 수영중(수면중 REM아닌 상태), 수영중간휴식(수면중 REM상태)
수영선수 입장에서 첫번째 수영은 가장 쉬울것이며 가장 오랫동안 할수도 있을 것이다.
한차례 수영을 통해 어느정도 산소와 에너지를 소모한 수영선수는 잠깐을 휴식을 통해 충전을 취하고 다시 수영을 해야 한다.
그리고 이것을 반복되면서 수영선수에게는 저장된 에너지와 산소와 운동 효율이 점점 떨어져서 더 많은 휴식이 필요하면서도
수영시간은 처음만큼 지속시키기가 힘들다.
이것이 수면중의 REM주기와 비슷해 보인다.
즉, REM주기가 각막의 산소공급을 위한 것이라면, 아마도 지금의 REM주기를 보이는 것은 자연스럽게 설명이 될듯도 하다.
이상 REM수면의 기능을 각막의 보호차원에서 설명하면서 눈물과 REM숨면의 상관성과 관련된 가설들을 늘여놓았다.
이 소설을 정리해 보면,
1. 눈물은 각막에 주요 산소 공급처이다.
2. 눈물이 원할히 각막으로 전달되기 위해서는 주기적인 안구움직임이 필요하다.
3. 잠자는 수면중에는 (깨어있는 낮기간과 달리) 의식적인 안구움직임이 불가능하다.
4. 각막의 보호를 위해서는 무의식적으로라도 수면중의 안구움직임이 필요하며, REM 수면이 그것이다.
5. 결론적으로, 수면중 REM현상은 수면중에 눈물을 각막으로 이동시키기 위한 각막보호현상이다.
6. 실제로 대체로 눈물을 흘리는 동물은 REM수면이 있고, 그 반대도 그러하다.
7. 또한, REM 수면의 주기는 각막에 눈물이 필요할 시기와 일치할 여지가 있다.
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PS. 한발 더 나아가서 좀 더 황당한 소리를 해보고자 한다.
여기부터는 공상소설쯤으로 간주해도 상관이 없을듯 하기 때문에 가볍게 그냥 그러려니 하면서 읽어야 할듯 하다.
첫째로 눈꼽과 꿈에 대한 상관성에 대한 이야기다.
잘 알려진 바로는 REM수면은 꿈과 밀접한 관련이 있다.
즉, 꿈은 대부분 REM수면중에 꾼다.
왜 그럴까?
어쩌면 꿈은 수면중 REM작용의 부산물인지도 모르겠다.
즉, REM작용을 통해서 안구가 움직이게 되는데
뇌에서 안구의 움직임은 주의집중 그자체와 밀접한 관련이 있는 것이다.
별것 아닌것 같아 보이는 안구 움직임에는 직접적인 뇌간부터 해서, 간뇌, 대뇌의 뇌영역 전반에 다 관여되어 있다.
다시한번 강조하지만 안구 움직임은 뇌의 기반이 되는 주의집중작용과 대단히 밀접한 관련이 되어있다.
안구움직임이 있는 곳에 주의가 있고, 주의가 있는 곳에 안구움직임이 있는 것이다.
눈빛만 보고도 대략 그사람이 지금 무슨생각을 하는지, 지적수준은 어느정도인지, 뇌병변은 있는 지등을 알수있는 직감이 인간에게는 있는듯도 하다.
그리고 이런 안구움직임이 눈에서 무의식적으로라도 발생한다면, 뜻하지 않게 뇌에서 주의집중작용이 일어날수 있지는 않을까?
즉, 수면중 각막에 산소공급을 통한 각막보호를 위해서 안구움직임이 필요하고,
꿈은 그 안구 움직임때문에 뜻하지않게 부차적으로 발생한 뇌의 주의집중작용에 불과한 것은 아닐까?
꿈이 이렇게 무작위적이고 기묘하고 비논리적이면서도 생생한 것은,그것이 이렇게 본래부터가 뇌에서의 뜻하지않게 발생한 것이기 때문은 아닐까?
눈꼽이 각막을 보호하기 위한 눈물의 부산물이듯이, 어쩌면 꿈도 수면중의 각막을 보호하기 위한 REM의 부산물인 것은 아닐까?
소설을 하나더 추가해보면, 수면중에 뇌파패턴의 변화 양상이 REM작용에서의 안구움직임에 직접적인 영향을 받는 것은 아닐까하는 생각도 해본다.
적어도 각성상태에서는 안구의 움직임은 뇌파에 직접적이고 분명한 영향을 미친다.
눈을 떳을때와 감았을때의 뇌파 패턴은 확연히 다르고 눈을 움직였을때는 그 변화가 더욱 명확하다.
따라서 REM수면중에 뇌파의 패턴상태는 수면중의 각성상태 정도보다는 안구움직임 상태 그자체에 더 직접적인 영향을 받는 것은 아닐까?
REM수면 단계로 가면서 또는 REM수면 단계에서 멀어지면서의 뇌파 주주파수 패턴의 양상이 변화하는 것 역시
수면중 뇌가 REM작용을 준비하거나 REM작용을 쉬려하는 과정에서의 부차적인 변화 양상은 아닐까?
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