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신경계는 중추신경계와 말초신경계로 나뉜다. 중추신경계에는 뇌와 척수, 말초신경계에는 뇌신경과 척수신경이 있다. 뇌는 크게 대뇌, 소뇌, 뇌줄기로 구성돼 있다. 대뇌는 느낀 감각을 경험에 비춰 분석한 다음 알맞은 운동을 시킨다. 소뇌는 대뇌에서 시킨 운동이 제대로 이뤄지도록 돕는다. 사람이 정교한 운동을 할 수 있는 것은 소뇌가 발달했기 때문이다.

뇌줄기는 대뇌, 소뇌, 척수를 잇는 부분으로 감각신경과 운동신경이 지나간다. 뇌줄기가 다치면 많은 감각을 느낄 수 없고 많은 운동을 할 수 없다. 또 뇌줄기에는 호흡운동과 심장혈관운동의 중추가 들어있다. 따라서 대뇌는 주먹만큼이나 잘라내도 살 수 있지만, 뇌줄기는 손톱만큼만 잘라내도 죽는다.

척수는 뇌와 척수신경을 잇는다. 온몸에 분포한 감각신경의 감각을 받아들여 뇌로 보내고, 뇌의 명령을 운동신경으로 보낸다. 뇌와 척수는 끊어지면 재생되지 않기 때문에 뼈, 뇌척수막, 뇌척수액이 감싸 보호하고 있다. 뇌신경은 뇌로 들어가는 감각신경과 뇌에서 나가는 운동신경을, 척수신경은 척수로 들어가는 감각신경과 척수에서 나가는 운동신경을 말한다.

자율신경은 민무늬근육과 심장근육을 지배하는 신경이다. 자율신경은 사람의 의지와 관계없이 자율적으로 민무늬근육, 심장근육을 수축 또는 이완시켜 새로운 환경에 적응하게 만든다. 자율신경에는 교감신경과 부교감신경이 있다.

학생이 학교 화장실에서 담배를 피우다가 ‘교감선생님’한테 들키면 심장이 빨리 뛰고, 소화가 잘 안되고, 눈(동공)이 커지고, 침이 마른다. 이것은 모두 ‘교감신경’의 작용이다. 이처럼 외부 환경이 ‘혹독할’ 때는 교감신경이 민무늬근육과 심장근육을 수축, 이완시켜 몸을 마치 전쟁상태처럼 만드는 것이다. 거꾸로 몸을 다시 평화상태로 되돌리는 것이 바로 부교감신경이다. 즉 교감신경은 우리 몸의 에너지를 쓰게 만들고, 부교감신경은 우리 몸의 에너지를 모으게 만든다.

우리 몸이 환경에 잘 적응하고, 항상성(homeostasis)을 지키기 위해서는 에너지를 쓰는 것과 모으는 것을 알맞게 되풀이해야 한다. 교감신경과 부교감신경이 교대로 알맞게 일해야 한다는 얘기다