식품의 攝食과 嚥下의 메카니즘

이성갑 농학박사.식품기술사

한경국립대 명예교수 한국식품기술사협회.창업회장

한국산업진흥협회(KOITA) RESEAT프로그람 전문위원

최근 뇌혈관장해의 후유증 등에서  기능에 장해를 갖는 환자가 증가되고 있다. 우리들은 평소 무심코 지내고 있다.⌈입에서 먹고 마시는⌋ 행위 (먹고. 삼키는)는 여러 가지 운동 요소가 연속적. 동시 진행적으로 나누어지는 복잡한 운동이다. 또한 거기에 따라가 다양한 감각 정보 또는 발생이 운동 제어에 따라 사용되거나 대뇌에서 인지되고 기억에 머무르게 할 수 있다. 이러한 기능을 제어 하는 것이 뇌이고 먹고 삼키는 일 들을 수행하기 위해서는 뇌의 여러 부위가 작용하고 있어 본고에서 섭식. 연하기능을  신경생리학적 입장 그 메카니즘 이나 기능성의의에 대하여 해설한다.

섭식(攝食). 연하(嚥下)와 뇌(腦)기능

○ 턱. 구강. 안면영역에는 ⌈먹는⌋, ⌈ 호흡하는⌋, ⌈ 이야기⌋, ⌈ 표정을 만드는⌋등 인간이 신체적, 정신적, 심지어 사회적으로도 건강한 생활을  하기 위하여 빼놓을 수없는 중요한 기능이 집중하게 된다. 그러나 최근 뇌혈관장해의 후유증 등에서 이들의 기능이 장해를 갖는 환자가 증가 되고 있다.

○ 섭식(攝食). 연하(嚥下)는 식품을 인지하여 입에 옮겨 먹는 것을 시작으로, 위장에 이르기까지의 일련의 과정을 말하며 식품으로서의 영양을 체내 흡수 하는 통합 운동이다. 인간의 섭식. 연하는 또한 ①식품을 입에 섭취까지의 선행기 (인지기), ②섭취식품을  저작하여 침(唾液)과 혼화시킨 식괴(食塊)을 형성하는 저작기(준비기), ③만들어진 식괴을 목쪽으로 이송하는 구강 단계,④ 목에서 식도까지 식괴를 이송하는 인두기.⑤식도에 들어간 식괴를 위에 이송하는 식도기의 5기(섭식5기)로 구분된다.

섭식 과 뇌의 기능

○식품을 먹기 전 인지과정은 식품을  시각이나 취각에 의해 인지하고 과거의 기억과 비추어 그 식품이 먹는데 적합 하다고 판단된 경우에는 이를 입까지 옮기는 과정을 말하며  이 과정에서 감각정보를 통합. 처리하는 것은 발생학적으로 새로운 뇌 인 대뇌피질이 기억과의 조합으로 먹는데 적합여부의 가치판단에는 해마나 편도 체 같은 오래된 뇌가 관계 된다.

○ 저작기의 하악(下顎)운동은 음식을 입안으로 넣고 혀로 어금니 쪽으로 이동하고 씹어서 가늘게 한 음식물과 소화액인 침과 혼합한 음식덩이를 만들어 마시기에 적당한 성상으로 된 식괴을 한입 깊은 곳으로 옮기면 운동이 연속적 또는 동시 진행적으로 수행된다. 저작 시에는 아래턱(하악)은 개폐운동과 작은 좌우의 측방 운동 또는 조합 된 복잡한 운동을 한다.

○ 저작 시에는 아래턱이 일정리듬(2회/초)으로 개폐운동과 동시에, 혀나 입술, 뺨의 운동을 담당하는 많은 근육이 제휴를 취하면서 수축. 이완을 반복하며 이는 의식하지 않아도 자연스럽게 수행되고 이를 반자동운동이라 한다.

○ 저작운동 제어하는 저작 중추성 패턴 발생기(CPG)는 아래쪽뇌간에 존재하는 뉴우런 집단으로서 저작CPG자체는 자발적 활동능력이 없어CPG를 기동시키기 위 하여는 외부입력이 필요하다. 입력은 CPG를 경과하는 사이 리듬을 만들어 대상 운동 뉴우런의 활동경과 리드미칼한 근육수축을 일으키게 된다.

○ 저작CPG를 기동하기 위해 입력으로서 가장 중요한 것은 대뇌피질을 비롯한 고위 뇌에서 하행성 정보이고 또 저작운동 의지에 의하여 개시되거나 정지시키는 것이 가능하고 이점에서 수의운동의 요소를 갖는다.여러 동물에서 대뇌피질의 특정영역을 연속전기자극하면 턱, 안면, 혀의 리드미칼 한 운동이 유발되어 타액 분비를 수반한 실제저작이 되는데 유발되는 피질부위를 대뇌피질저작분야(CMA) 라 한다.

○  저작 시에는 턱이나 구강영역에서 다양한 감각이 생겨 저작운동을 원활하게 수행에 기여하는데 예로 여러 가지음식의 굳기에 따라 저장력이 다른데 이는 이뿌리 주위에 있는 치근막 센서와 뺨이 수축하는 폐구근육인 근 방수 센서 가 음식의 굳기에 대한 정보를 뇌로 보내 반사적으로 음식굳기에 따른 운동지령을 폐구근육에 출력하기 위해서 이다.

연하(嚥下) 와 뇌의 기능

○ 삼키는 것은 음식덩이 나 액체를 인두. 식도를 거쳐 위에 보내는 운동으로 연하에 소요되는 시간은  구강기 와 인두기를 합하여 1 ~ 1.5 초로 이 약간의 시간은 ①.입술폐쇄,②.혀로 음식덩이를 인두로 이송,③.연구개와 인두후벽에 따른 비강과 인두의 차단,④.아래턱의 폐구위 고정,⑤.후두의 거상,⑥.후두의 전방이동에 따른 인두하부의 개대,⑦.성문폐쇄와 호기압의 상승,⑧.식도입구부의 괄약근의 이완 등 정해진 순서가 연속적으로 일어난다.

○ 연하의 제어기구와 인두에의 맛 자극효과를 보면 삼킽 때 각종현상으로 턱, 구강, 안면 및 인후 인두영역의 다양한 근육이 일정시간에 연속적으로 수축, 이완됨으로써 초래되는데 이러한 순서로 근육의 수축은 뇌간인 연하중추가 기동 함 으로서 자동적으로 일어난다.

○ 따라서, 연하중추가 장해되면 심각한 연하장해가 일어 나게된다. 연하중추는 구강이나 인두, 후두영역의 말초 성 감각정보에 더해 대뇌 피질등의 고위 뇌 에서 입력을 받아  연하중추에 대해 촉진 또는 억제 작용을 하고 촉진적인 것은 연하중추의 기동에 중요한 역할을 하게 된다.

○ 최근 여러 가지 지미물질인 MSG(다시마국물성분)에 의한 자극이 염미 에 의해 초래 된 연하유발억제효과를 상쇄하는 것이 밝혀 된장국이나 국수 스프 등 염미강한식품에는 조미료를 사용하면 구강(혀)에서 음식맛을 볼 때 식미를 향상시킬 뿐만 아니라 연하유발을 원활히 실시하는데 도움이 되어 보인다.

○ 저작기의 하악(下顎)운동은 음식을 입안으로 넣고 혀로 어금니 쪽으로 이동하고 씹어서 가늘게 한 음식물과 소화액인 침과 혼합한 음식덩이를 만들어 마시기에 적당한 성상으로 된 식괴을 한입 깊은 곳으로 옮기면 운동이 연속적 또는 동시 진행적으로 수행된다. 저작 시에는 아래턱(하악)은 개폐운동과 작은 좌우의 측방 운동 또는 조합 된 복잡한 운동을 한다.

○ 저작CPG를 기동하기 위해 입력으로 중요한 것은 대뇌피질을 비롯한 고위 뇌에서 하행성 정보이고 또 저작운동 의지에 의하여 개시되거나 정지시키는 것이 가능하고 이점에서 수의운동의 요소를 갖는다. 여러 동물에서 대뇌피질의 특정영역을 연속전기자극하면 턱, 안면, 혀의 리드미칼 한 운동이 유발되어 침 분비를 수반한 실제저작이 되는데 유발되는 피질부위를 대뇌피질 저작분야(CMA) 라 한다.

○ 최근 각종 지미물질인 MSG(다시마국물성분)에 의한 자극이 염미에 의해 초래 된 연하유발억제효과를 상쇄하는 것이 밝혀 된장국이나 국수 스프 등 염미강한식품에는 조미료를 사용하면 구강(혀)에서 음식 맛을 볼 때 식미를 향상시킬 뿐만 아니라 원활한 연하유발을 하게 한다.  ”끝“