안전과 발달적 기초 1

1. 골격의 발달

 인간의 아기가 이동하거나 자세를 조정하는 일은 환경의 변화에 적응하는 반응 방식이다. 두 가지 현상이 모두 근육의 수축에 의해서 일어날 수 있는 현상이다. 근육은 일종의 에너지 변환기라고 할 수 있다. 화학 에너지를 직접 기계적 에너지와 열로 전환 수 있기 때문이다.

 

 구체적으로 근육은 기계적으로 작동하는데, 한 예로 개구리 같은 냉혈동물의 근육을 바깥으로 나오게 한 후 한쪽에 무게가 나가는 추를 달고 다른 한쪽에 전기 자극을 주면 근육이 수축한다. 수축하는 근육에 매달린 추나 돌의 무게를 달아 보면 근육이 전기 자극을 받아서 수축한 일의 양을 측정할 수 있다. 여기서 전기 자극은 우리 몸속에서는 생화학적 에너지를 말한다.

 우리가 근육을 사용해서 자세를 조절하는 일은 바로 근육의 수축을 통해서 일어난다.

 

 우리가 똑바로 서 있으려면 무릎 관절을 펴주는 근육이 구부러지지 않고 똑바로 세워 유지되어야 한다. 이처럼 근육은 우리가 마음먹은 대로 움직일 수 있는데, 그 이유는 골격 근육이 체 신경의 지배를 받기 때문이다. 두뇌에서 움직이려는 지시를 내리면 근육에 체 신경이 명령을 전달하여 근육이 움직이도록 하는 것이다.

 

 근육이 수축 때 생기는 부산물은 발열이다. 근육이 수축할 때 생긴 열은 체온 조절에 사용된다. 따라서 근육 수축은 기계를 작동하는 움직임을 만들고 그때 부산물인 열을 가지고 체온을 유지하도록 하는 것이다.

 

2. 골격근의 구조

골격근은 체중의 40%를 차지한다. 골격근에는 가로무늬가 규칙적으로 보인다. 골격근의 기본 구조는 근세포인 근섬유로서 수천 개의 근섬유가 하나의 골격근을 구성하는데 그 직경이 50~100마이크론이다. 그 생김새는 마치 굵은 전선 속에 가는 전선이 무수히 들어 있는 것과 같다.

 

 골격근의 구조를 모르면서도 영유아는 자기 근육을 조절할 수 있다. 심지어 신생아도 자기 근육을 쉽게 수축시킬 수 있다. 성장하면서 점차 자 몸을 움직일 수 있다는 사실을 의식하면서 근육을 자유롭게 작동시킨다.

 

 영유아들은 뼈의 구조와 근육의 구조를 배워 나간다. 유아들도 자 신체에 어떠한 뼈가 자 근육을 지탱해 주는지를 학습한다. 이처럼 근육 수축에 대한 명료한 의식은 자아개념에 영향을 준다.

 

3. 두부(頭部)

 영유아를 진단할 때는 머리의 크기와 형태가 정상인지를 살펴본다. 머리뼈가 정상 아동에 비해서 작거나 큰 경우는 발달 이상에 속한다. 머리뼈가 비정상적으로 작고 이마가 좁으며 경사를 이루고 머리의 뒷부분이 평편한 경우를 소두증이라고 한다. 소두증인 경우는 뇌 발육의 장애가 일어나 지적 능력이 저하된다.

 머리뼈가 정상 아동보다 큰 경우는 대두증이라고 한다. 영유아의 경우에 대두증은 대개 수두증 때문에 온다. 수두증이란 머리뼈 물이 고인 증상으로 대개는 바이러스성 염증이 원인이다.

 

4. 뇌

 사람의 뇌가 다른 동물의 뇌와 다른 것은 대뇌피질과 소뇌피질을 통한 사고 능력이 우월하기 때문이다. 대뇌피질은 크기도 다른 동물의 것보다 크지만 겉에 주름이 많이 있어서 그만큼 정보처리를 할 수 있는 능력이 크다고 할 수 있다. 특히, 표면적은 더욱 넓어서 운동, 감각 등 특정한 기능을 전담하는 몇몇 부위를 제외하고는 사람의 감각 정보 지각, 인지 및 판단 능력, 추상적 사고능력과 상상력 등 다양한 지적 능력이 발달 수 있다.

 

 두뇌의 좌반구는 분석 능력과 언어능력이 우세하고, 두뇌의 우반구는 공간 능력이 우세하다고 한다. 페리 박사는 좌반구와 우반구의 차이를 밝히고 각각의 관장 영역과 능력의 차이가 있다고 했다.

 

 손의 정교한 운동능력은 사람만이 가지는 특성의 하나다. 손의 세밀한 운동 능력을 조절하는 기능은 소뇌피질에서 관장한다. 사람의 소뇌피질은 다른 동물에 비해 클 뿐 아니라 대뇌피질보다 더 넓은 주름을 가지고 있어서 무게는 대뇌의 1/4이지만 표면적은 대뇌의 3/4에 이른다. 그리고 인간의 사고 능력을 관장하는 대뇌피질과 운동 능력을 관장하는 소뇌피질 사이에는 신경연결을 담당하는 뇌 교가 발달되어 있다.

 

5. 혈액

 우리 몸속에서 혈액이 하는 일은 많다. 우선 혈액은 여러 물질을 운반하는 일을 한다. 원래 세포가 생명을 유지하고 기능을 발휘하려면 필요한 물질을 공급받고 불필요한 물질은 제거해야 하는데, 이러한 과정에서 물질을 이동시키는 것이 혈액이다. 혈액은 폐에서 얻은 산소와 조직에서 얻은 탄산가스를 물리적으로 용해하거나 그것들과 화학적으로 결합하여 신체 부위로 운반한다. 또한 혈액은 영양 성분을 신체 각각에 운반하는 일을 한다.

 

 각 조직을 통하는 혈액의 양은 여러 인자에 의해서 조절되는 것이다. 첫째, 조직 스스로 혈류량을 조절하는 능력이 잇다. 둘째, 신경 활동을 통해서 조직의 혈류량이 변동된다. 셋째, 혈액 속의 액체성 물질도 조직 혈류량에 영향을 미친다.

 

 혈액 내 독성물질이 들어가 독성 쇼크가 일어나면 심장박동 수는 증가면서 저혈압이 생긴다. 독소가 헤모글로빈의 산소에 대한 친화력이 증가하면 모세혈관에서 산소 유리가 발생하므로 이러한 상태가 지속되면 조직세포에 산소 부족 증상이 나타난다. 때로는 알레르기 반응으로 쇼크가 발생하기도 하는데, 이는 알레르기성 반응으로 대량의 히스타민이 다른 물질들과 함께 유리되어 나오므로 혈관이 확장되면서 생기는 현상이다. 이러한 충격에 빠져서 여러 조직이 산소와 영양의 공급을 충분히 받지 못하면 세포들의 대사가 합당한 수준으로 유지될 수 없다. 초기에 영양과 산소가 제대로 공급되지 않으면 근육을 움직이려 해도 어렵다. 대체로 심장박동이 정상 시의 40%까지 감소하면 사람은 불과 2~3시간 이상 생명 유지가 어렵다.

   

6. 소화기

 인간의 소화 기능은 구강, 위와 식도, 췌장, 소장과 대장 등 다양한 기관이 담당하며 각 기관의 역할은 다음과 같다. 

 

 음식 섭취 능력과 밀접한 관계가 있는 구강은 태아가 34주에 빠는 운동을 시작하면서 그 기능을 시작한다. 생후 만 4개월경에 혀 내밀기 반사가 없어지면서 스푼을 이용해 음식을 섭취할 수 잇게 되며, 10개월경에는 십는 동작이 정교해져 굳은 음식을 먹을 수 있게 된다. 구강 발달 양상과 시기를 잘 고려하지 않으면 아기들이 이유식을 거부하거나 또는 구강 운동 발달이 지연되는 문제가 발생할 수 있다. 신생아의 타액은 양이 적고 산성을 띠나, 차츰 증가하게 되고 그 성분 역시 성인과 같이 중성 또는 알칼리성을 나타내게 된다. 전분분해효소인 아밀라아제의 함량도 이유가 가능한 4개월경부터 증가하여 생후 1년경이 되면 성인과 비슷한 수준에 이르게 된다.

 

 신생아의 위와 식도는 경계 부위의 괄약근이 발달하여 있지 않고 위의 확장 상태에서 식도 부분의 수축 기능이 미약하고 연동과 파동이 뚜렷하지 않아 음식물을 자주 올리거나 토하기 쉽다. 어린이집에서 영아들이 음식물을 자주 올리거나 토하는 것은 이러한 이유에서다. 출생 직후 신생아의 위 용적은 10~12ml에 불과하지만, 점차 증가하여 생후 2년쯤에는 600~700ml에 이르게 된다. 위액에는 펩신, 위산, 뮤신, 레닌, 리파아제 등의 소화효소가 들어 있다. 레닌은 카세인의 응고, 위산은 살균 작용, 펩신은 단백질 분해, 그리고 리파아제는 지방의 분해를 돕는다.

 

 장은 췌장, 소장, 대장과 십이지장 등으로 이루어져 있다. 췌장은 여러 종류의 소화효소를 고루 갖추고 있는 중요한 장기이지만, 다른 장기에 비해 발달 속도가 느려 영아기 후반까지 완전하게 기능하지 못한다. 만삭아의 트립신, 키모트립신, 카복시 펩티다아제는 성인의 10~60% 정도에 불과하며, 그 활성 정도 역시 영기 동안에는 매우 낮은 수준에 머문다.

 

 소장은 영양소의 소화와 흡수에 가장 중요한 장기다. 장의 길이는 영아는 키의 6배, 성인은 4.5배로 영아의 소장 길이가 성인보다 상대적으로 길지만 음식의 장내 통과시간은 성인보다 짧다. 소장의 당 분해 효소들은 그 발달 시기에 따라서 차이가 있다. 락타아제는 35주부터 급격히 증가하여 성인 수준에 이르고, 수크라아제와 말타아제도 임신 초기에 벌써 성인 수준의 70%까지 발달하나, 췌장 리파아제는 생후 4개월 이상이 되어야 나타난다. 소장 내 트립신 함량은 성인과 비슷하나, 키모트립신과 카복시 펩티다아제의 양은 성인에 비해 낮아, 신생아의 경우 장점막이 미숙하여 분자량이 큰 단백질이 그대로 흡수되어 알레르기 반응이 나타날 수 있다. 따라서 영아는 성인과 같은 음식을 먹어도 알레르기 반응을 보일 수 있다. 모유에는 장점막 성숙에 필요한 물질들이 풍부히 함유되어 있어 단백질 공급에 도움을 주므로 모두 수유가 권장되며, 다양한 효소들의 발달 시기를 고려하여 이유 시기를 결정해야 한다.

 

 대장에서는 소화액이 분비되지 않으므로 일반적으로 소화는 이루어지지 않으나, 소장에서 소화되지 못한 영양소나 셀룰로스 등이 세균에 의해 발효 · 분해된다. 

 

7. 심장

 심장의 무게는 출생 시 25g, 1세에 45g, 성장 시 250g이 된다. 심장은 평생 박동을 지속한다. 즉, 심장이 외부 자극 없이도 스스로 뛰는 것이다. 심장박동의 원리는 우심방에 있는 근육에서 약 0.8초 간격으로 전기를 발생시키면 그 전류가 신경 충격으로 심장 근육을 수축시킨다. 심장 근육의 수축으로 인해 심장은 계속해 혈액을 펌프질하는 것이다.

 

8. 호흡기

 신생아나 영아는 복식호흡을 하고, 성장하면서 가슴호흡을 하게 된다. 호흡기는 코에서 기관지를 지나 폐에 이르는 기관을 통틀어 말한다. 기관지는 사람의 호흡기를 이루고 있는 부분으로 기관에서 양쪽 폐로 갈라져서 폐의 입구까지 이르는 관을 말한다. 이는 호흡 된 공기를 폐로 보내는 통로의 역할을 한다.

 

 세 기관지의 끝에는 허파꽈리라는 미세한 공기주머니가 약 3~4억 개 정도 달려 있다. 세기관지는 주기관지와 달리 기관지를 지탱해 주는 연골이 없으며 많은 수의 근육이 존재한다. 

 

 기관지는 외부의 산소를 체내로 전달하고 체내에서 생성된 이산화탄소를 제거하기 위하여 공기가 드나드는 수송관의 역할을 한다. 또한 기관지에 들어오는 이물질의 이동과 제거, 외부에서 침입하는 균에 대한 면역 작용도 함께 이루어진다. 이물질의 제거는 기관지 점막의 점액과 섬모운동을 통하여 일어난다. 한편, 기관지는 영유아기에 흔히 앓는 여러 질병의 온상지다.