꾸준한 운동이 근육과 체력을 키우는 것은 널리 알려진 사실이다. 하지만 이제는 심장을 조절하는 신경세포의 구조까지 바꾼다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 특히 몸의 좌우에서 서로 다른 방식으로 변화가 일어난다는 점이 주목받고 있다.

최근 코메디닷컴이 인용한 영국 브리스톨대 수의해부학 선임강사 아우구스토 코피 박사 연구팀은 중강도 유산소 운동이 심장 활동을 조절하는 신경세포의 수와 크기를 좌우 다르게 변화시킨다는 연구 결과를 발표했다. 

영국 유니버시티칼리지런던(UCL), 브라질 상파울루대(USP), 상파울루연방대(UNIFESP) 등이 함께 진행한 이번 연구는 학술지 《자율신경과학(Autonomic Neuroscience)》에 게재됐다.

기사의 이해를 돕기 위한 자료사진 / gettyimagesBank

연구진이 집중적으로 살펴본 부위는 '성상신경절'이다. 성상신경절은 목 아래와 가슴 위쪽에 좌우 한 쌍으로 위치한 작은 신경세포 집단이다.

심박수를 비롯한 심장 기능에 신호를 전달하는 역할을 한다. 자율신경계의 일부로서 심장박동과 호흡, 소화 같은 신체 기능을 자동으로 조절하며, 운동이나 스트레스 상황에서 심장 박동을 빠르게 만드는 데 관여한다.

연구팀은 10주간 중강도 유산소 운동을 실시한 쥐와 운동하지 않은 쥐의 성상신경절을 비교 분석했다. 조직 내 세포의 수와 크기, 분포를 3차원으로 측정하는 '입체계측학' 기법을 사용해 좌우 신경절의 구조적 차이를 확인했다.

분석 결과, 운동한 쥐는 오른쪽 성상신경절의 신경세포 수가 왼쪽보다 약 4배 많았다. 운동하지 않은 쥐에서는 나타나지 않던 뚜렷한 차이였다.

신경세포의 크기 변화도 양쪽이 정반대였다. 왼쪽 신경세포는 거의 두 배 가까이 커진 반면, 오른쪽 신경세포는 오히려 약간 작아졌다.

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이는 규칙적인 운동이 심장을 조절하는 신경에 획일적으로 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다. 같은 운동을 하더라도 좌우 신경절이 각기 다른 방식으로 구조를 재구성하며 적응한다는 뜻이다.

코피 박사는 성상신경절의 기능을 조명 밝기를 조절하는 장치에 빗대어 설명했다. "성상신경절은 심장의 조광 스위치와 같은 역할을 한다"며 "규칙적인 중강도 운동이 이 스위치를 좌우 서로 다르게 재구성한다는 점을 확인했다"고 밝혔다.

연구진은 이번 발견이 심장 주변의 과도한 신경 활동을 조절하는 치료법 개발에 실마리를 제공할 수 있다고 설명했다.

일부 부정맥이나 협심증, 강한 스트레스 후 심장 근육 기능이 급격히 약해지는 '상심증후군' 환자에게는 심장으로 전달되는 신경 신호를 줄이는 치료를 적용한다. 성상신경절 차단술은 신경 활동을 일시적으로 막고, 탈신경술은 특정 신경 경로를 차단하거나 끊는 방식이다.

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좌우 성상신경절의 차이를 명확히 이해하면 시술을 어느 쪽에 시행해야 더 효과적일지 판단하는 근거가 될 수 있다. 코피 박사는 "운동이 양쪽 신경절을 어떻게 변화시키는지 이해하면 신경 차단술이나 탈신경술을 보다 효과적인 쪽에 맞춰 시행할 수 있다"고 말했다.

연구팀은 향후 연구에서 좌우 신경절의 차이가 휴식 상태와 운동 중 심장 작동에 어떤 영향을 주는지 조사할 계획이다.

더 큰 동물과 사람에게서도 유사한 현상이 발생하는지 확인할 예정이다. 사람 대상 연구에서는 수술이나 조직 채취 없이 신경 활동을 측정할 수 있는 비침습적 지표를 활용하는 방안을 검토하고 있다.

코피 박사는 "좌우 차이를 이해하면 심장 리듬 이상과 협심증 치료를 개인별로 맞춤화하는 데 도움이 될 수 있다"며 "다음 단계는 구조적 변화가 기능과 어떻게 연결되는지, 더 큰 동물과 사람에게서도 동일한 양상이 나타나는지 확인하는 것"이라고 덧붙였다.