건강관리 귀에 대한 과학 상식

[세라둥지]

비행기를 타면 왜 귀가 먹먹할까? 우리가 비행기를 타거나 높은 산 또는 엘리베이터를 타고 올라가게 되면 높은 곳은 대기압이 낮게 됩니다. 따라서 상대적으로 중이 안의 압력은 이관이 닫혀 있는 상태라면 대기압과 같은 상태일테니 현재 낮아진 대기압과의 압력 차에 의해 귀가 먹먹해집니다. 이때는 침을 삼키거나 껌을 씹어서 이관을 열어야겠죠. 목이 아프면 왜 귀가 같이 아플까? 귓구멍은 사방으로 신경이 분포되어 있는데 그중에서 편도선과 인두에 분포하는 9번(설인두 신경)과 후두에 분포하는 10번 뇌신경(미주 신경)은 각각 귀에 분포하는 신경과 만나서 뇌로 올라가게 됩니다. 따라서 급성 편도염이나 편도선을 떼어 냈을 때 귀도 같이 아픈 것처럼 느껴지게 됩니다. 소리는 귓구멍으로만 듣는 것일까? 소리는 귓구멍을 통해서 듣는 기도 청력(air conduction)과 머리뼈를 울려서 귀 안의 달팽이관까지 소리를 전달하는 골도 청력(bone conduction)의 두 가지에 의해 소리를 듣게 됩니다. 요즘엔 기도 청력이 떨어지는 노인들을 위해 골도 청력을 이용한 전화기도 나왔죠. 한쪽 귀를 막고 노래를 부르면 왜 음정을 잘 맞출까? 한 쪽 귀를 막고 노래를 부르면, 소리는 입을 통해 나와서 머리를 흔들어 양 쪽 귀의 달팽이관 안으로 소리가 들어가고, 막지 않은 쪽 귓구멍으로 전달될 것입니다. 막은 쪽 귀의 귓구멍으로는 소리가 들어가지 못하고 머리의 미세한 진동을 통해 막은 쪽 귀의 달팽이관으로 소리가 직접 전달됩니다. 하지만 들어온 소리는 귓구멍을 통해 소리가 빠져 나가야 하는데 막은 쪽 귀로는 빠져 나가지 못해 내 소리가 남아서 들리게 되어 다른 사람의 목소리 속에서도 내 목소리를 들을 수 있게 됩니다. 녹음기 소리와 내 목소리는 왜 다르게 들릴까? 내가 듣는 목소리는 공기전달에 의해 귓구멍 안으로 들어온 소리와 내 머리를 흔들어 나는 소리, 이 두 가지가 합쳐진 소리인데 녹음기에 내 목소리를 녹음하게 되면 공기 전파된 소리만 녹음이 되어 내 목소리가 아닌 것처럼 들리게 됩니다. 상대방이 듣는 내 목소리와 내가 듣는 내 목소리는 다른 것이지요. 녹음기에 녹음된 내 목소리가 바로 상대방이 듣는 내 목소리인 것입니다. 잠수병은 왜 생길까? 잠수병이란 스쿠버 다이버들이 바다 속 깊은 곳까지 들어갔다가 수면위로 올라올 때 너무 빨리 올라오게 되면 즉 감압이 빨리 이루어 질 때 우리 체내 혈관에 거품(bubble)이 생겨 잠수병(감압병)이 나타나게 된다. 이 때 청력의 이상, 어지럼증등의 현상이 일어나므로 수심 깊은 곳에서 감압할 때는 천천히 하여야 합니다. 어떻게 사람은 걷을 수 있을까? 사람이 걷기 위해서는 균형을 잡아야 하는 데 여기에는 세가지의 요소가 필요합니다. 첫째로 볼 수 있는 눈이 있어야 하고 자세를 똑바로 잡아주는 척추 그리고 귓속 안의 세반 고리관이라는 전정기관이 있어야 합니다. 이 세 가지에서 얻은 정보를 뇌로 보내 종합하여 균형을 잡게 되고 비로소 걸을 수 있게 됩니다. 어두운 방안에 갑자기 들어 가거나, 요술의 집에서 바닥이 물렁물렁한 곳을 걸을 때나 감기에 걸려 전정기관의 염증이 있을 때는 다 어지러움을 느끼게 되겠죠. 사람도 귀를 쫑긋거릴 수 있을까? 사람도 옛날 옛날에는 귀를 토끼처럼 쫑긋거렸을 것으로 생각됩니다. 현재에도 친구들 중에 장난 삼아 귀를 쫑긋거릴 줄 아는 친구가 있을 것입니다. 귓바퀴 주위에는 현재는 퇴화된 근육들이 있어 이 근육이 자기 마음대로 움직였으나 현재는 퇴화되어 움직이지 않게 된 것입니다. 귀의 고막은 평면일까? 얼마나 얇을까? 귀의 고막은 약 1mm의 두께를 가지고 있고 그 고막을 자세히 현미경으로 관찰하면 세 개의 층으로 이루어 졌음을 알 수 있다. 고막은 귓구멍 바닥에 대해 직각으로 서 있는 것이 아니고, 위쪽은 바깥쪽을 향해 아래쪽은 귓속 안쪽을 향해 누워있고 이 모든 것이 소리를 잘 모으려는 형태를 취하고 있습니다. 코가 막히면 왜 귀가 먹먹할까? 코를 손으로 잡고, 침을 꿀꺽 삼켜보세요. 어때요. 귀가 먹먹하죠. 그럼 다시 코를 잡지 말고, 그냥 침을 삼켜보세요. 먹먹했던 귀가 뚫리죠? 이것은 코와 귀 사이에 무엇인가가 연결 되어있다는 말입니다.이것을 이관 또는 유스타키안 튜브라고 합니다. 이 이관은 평상시에는 닫혀 있다가 하품을 하거나 침을 삼키면 열리게 되어 바깥 대기압과 고막 안쪽 귀 내부(중이라고 합니다)의 압력을 같게 해 주는 역할을 합니다. 우리가 비행기를 탈 때, 껌을 씹는 이유도 다 이 이 관을 열리게 하여 대기압과 맞추려는 노력이지요. 따라서 코가 막힌 채 음식을 먹으면 중이 내에 빨려 들어가는 음압(negative pressure)이 걸리게 되고 이 때 귓구멍을 들여다 보면 고막이 안쪽으로 빨려 들어가며 귀는 먹먹하게 되는 것입니다. 보청기는 어떤 원리로 듣는 것일까? 보청기의 시초는 19세기 이전에 선원들이 멀리서 들리는 소리를 잘 듣기위해 사용하던 것이 전기와 전화기의 발명과 함께 보청기가 발명되었다. 보청기는 소리를 전기신호로 변환시키는 송화기(microphone), 전기신호의 진폭을 증가시키고 변조시키는 증폭기(amplifier)와 증폭된 신호가 전달되어 다시 소리 신호로 바꿔주는 수화기(receiver)로 구성되어 작은 소리도 증폭되어 들리게 되는 것이다. 이물질로 인한 만성 중이염의 악화의 가능성이 있지만 달팽이관과 청각신경의 이상인 감각 신경성 난청보다 만성 중이염등에 의한 전도성 난청이 사실 보청기에 의해 잘 들립니다. 하지만 만성 중이염은 수술로써 치료하는 것이 청력증진과 염증제거라는 목적에 맞는 치료의 기본입니다. 농아도 들을 수 있을까? 난청은 대개 선천성 난청과 후천성 난청으로 그리고 소리의 전달 과정에 문제가 있어 생기는 전음성 난청과 달팽이관과 같은 내이(안쪽 귀)의 이상으로 생기는 감각신경성 난청이 있습니다. 아이가 태어나서 박수를 옆에서 치거나 불러도 반응이 없을 경우, 혹시 난청이 있는 것이 아닐까 생각해 봐야 합니다. 하지만 하나도 들을 수 없는 농아인 경우 과거에는 치료법이 없었으나 현재는 인공 달팽이관 이식수술(cochlear implant)을 시행하여 들을 수 있게 하고 있습니다. 인공 달팽이관 수술을 받았다고 바로 들을 수 있는 것은 아니고 재활 훈련이 뒤따라야 합니다. 인공 달팽이관을 심는 건가요? 아닙니다. 중이로 수술적으로 접근하여 달팽이관 내로 전극을 밀어 넣고 무선으로 연결되는 일종의 보청기를 귀 바퀴에 걸어 소리에너지를 전기에너지로 변화시켜 주는 것입니다. 우리 몸에서 단일 뼈로는 가장 작은 뼈는 무엇일까? 우리 몸의 뼈 중 가장 작은 뼈는 뭘까요? 손가락 마디 뼈? 아니죠. 단일 뼈로 가장 작은 뼈는 바로 귓 속에 있습니다. 소리가 고막에 전달되면 소리는 증폭을 위해 이소골이라는 뼈들을 거쳐 달팽이관으로 연결이 됩니다. 이러한 이소골의 세가지가 있죠. 고막 쪽에 붙어 있는 뼈를 추골(malleus)이라하고 달팽이관 쪽에 붙어 있는 뼈를 등골(stapes)이라 하며 그 사이를 연결하는 뼈를 침골(incus)이라고 합니다. 따라서 소리가 고막을 지나 추골, 침골, 등골을 통해 달팽이관으로 전달되게 됩니다. 이러한 이소골 중에서 등골(stapes)이 가장 작은 뼈입니다. 뱃속의 아이는 언제부터 들을 수 있을까? 수정란에서 태아가 되기 시작하여 임신 3주부터 내이가 발생하게 되는데 소리를 듣는 달팽이관의 분화는 태생 6주때 시작되어 달팽이관의 발육이 태아 12주(3개월)때부터 소리를 듣게 됩니다. 우리가 뱃속의 아이에게 태교를 할 때 부드러운 말을 하는 것이 좋겠죠.   큰 폭발음이 있을 때 귀는 어떻게 반응할까? 우리의 고막은 이소골이라는 세 개의 작은 뼈를 지나 달팽이관으로 들어가는 달걀모양의 창문(난원창)에 연결되어 있습니다. 조그만 소리는 다 이 이소골을 통해 지나가게 되죠. 그러나 바로 옆에서 폭탄이 터진다든지 하는 갑자기 큰 소리가 날 때는 우리 몸에서는 귀를 보호하기 위해 이소골 옆에 붙어 있는 작은 근육들이 동시에 수축하게 되어 3개의 이소골 사이를 벌려 소리의 전달을 줄이는 역할을 합니다. 그러나 어느 한계이상의 소리라면 고막과 달팽이관이 다칠 수도 있겠지요.