Neuroanatomy (신경해부학)
24강 – Autonomic Nervous system (자율신경계)
자율신경계를 이해하는 가장 고전적인 방법은 투쟁 혹은 도피 반응 (Fight or Flight)이다. 투쟁 혹은 도피 반응은 위험 상황을 통제할 때 이에 대해 대항할 지 도피할지에 대한 생리학적 반응으로 향상된 인지, 정서적 반응, 그리고 빠른 맥박, 기관지 팽창, 혈압 증가, 장 분비 감소, 혈류 증가, 근육 혈류 증가, 동공 확장, 사구체 여과 감소와 같은 자율 신경계의 반응, 당합성 증가, 지방 분해 증가, 단백질 이화 작용 감소, 피로 감소, 뼈 형성 감소, 혈액량 증가, 스트레스 호르몬 분비의 증가와 같은 생화학적 대사 활동의 변화를 포함한다. 본 강의에서는 자율신경계의 반응에 대해 구체적으로 다룬다.
자율신경계는 J.N. Langley에 의해서 제안되었으며 이는 운동을 관장하는 신경계로 제안되었으나 그 후 연구에서 자율신경계는 몸의 항상성을 관장하는 다른 중요한 기능도 수행하며 또한 감각 입력으로 인해 영향을 받는 것으로 밝혀졌다.
내장 감각과 체성 감각은 척수의 Dorsal root ganglion에서 전달되어 시상으로 전달된다. 체성 감각은 척수의 깊은 Dorsal horn까지 투사되며 내장 감각은 intermediolateral cell column (IML)으로 투사된다. 이 세포들은 자율 신경절로 투사되는 신경절 전 뉴런들이다.
내장 감각은 뇌간으로 전달되며 뇌간에서 다른 영역으로 뻗어나간다. 뇌간과 척수를 통해 자율신경계의 출력은 통제된다.
체성 신경계와 자율 신경계에는 몇가지 중요한 구분점이 있다. 먼저, 체성 신경계는 하나의 뉴런 경로를 지니며 하나의 운동 뉴런이 하나의 근육 단위에 연결되어 있으며 큰 직경의 axon을 지니며 근육은 운동 뉴런 활성화에만 활성화되며 협응은 중추 신경계를 통해 일어난다. 따라서, 중추 신경계 없이 부분 활성화가 일어나지 않는다.
자율 신경계는 좀 더 복잡하며 두 뉴런의 경로를 지니며 빠르고 느린 전도를 지니고 있으며 수초화되지 않거나 얇은 수초의 axon을 지니며 목표 조직에 대한 신경 입력이 활동을 조절하며 협응은 자율 신경절과 목표 조직에서 발생한다. 자율신경계는 체성 운동 시스템에 비하며 좀 더 느린 반응을 보인다.
위 그림의 노란색 경로들은 자율 신경계를 보여준다.
위 그림은 자율 신경계의 Sympathetic (교감 신경계)와 parasympathetic division (부교감 신경계) 의 각 연결들을 전체적으로 보여준다. 두 신경은 길항 작용의 관계를 지니며 교감 신경계는 안정된 반응을 부교감 신경은 흥분 반응을 불러온다. 위 그림을 통해 척수의 어떤 영역이 어떤 신체 기관과 연결되었는지를 알 수 있다. 교감 신경계와 부교감 신경계는 상호적이나 해부학적으로 비대칭적이며 교감 신경계가 좀 더 크게 분포되어있다.
절전 신경에서 교감 신경은 일반적으로 노어아드레날린 (노르에피네프린)을 사용하며 알파, 베타 수용체가 반응을 결정한다. 부교감 신경은 아세틸콜린을 이용하며 muscarinic 수용체가 이를 받아들인다. 절후 신경은 특정 기관에 point-to-point로 신호를 준다.
Horner’s Syndrome (호너 증후근)은 교감 신경계의 이상으로 편측 얼굴에서 나타나는 눈꺼풀 처짐 (ptosis), 동공 축소 (miosis), 땀이 나지 않는 무한증 (anhidrosis)의 증상을 보이는 신경 질환을 뜻한다.
Bladder (방광)의 조절은 독특한 구조를 지니고 있다. Periaqueductal gray는 투쟁 혹은 도피 반응의 조절 영역임과 동시에 통증 처리의 영역이기도 하다. 이 영역은 척수를 따라 방광으로까지 연결되며 체성 신경계와 자율 신경계의 혼합 반응으로 조절된다. 방광에 소변을 저장하는 상황에서는 배뇨근의 이완, (교감 신경계의 β2 증가와 부교감 신경계 감소), 내부 괄약근 수축(교감신경계 α1 증가) 외부 괄약근 증가 (체성 신경계 반응 증가)가 발생한다. 소변을 방뇨하는 상황에서는 배뇨근의 수축 (부교감 신경계의 반응 증가와 교감 신경계의 β2 감소), 내부 괄약근 이완 (교감신경계 α1 감소), 외부 괄약근 이완 (체성 신경계 감소), Corticospinal inhibition (피질-척수 억제), Micturition center (배뇨 중추)의 반응이 일어난다.
자율 신경계의 조절 반응에서 흥미로운 또 하나의 공부할 점은 혈압의 짧은 조절이다. 혈압의 조절은 위의 그림처럼 일어난다. 갑자기 일어설 경우 하지에 혈액이 고이게 되는데, 경동맥과 심장의 압력 수용체는 상체의 압력 감소를 감지하고 baroreceptor reflex (압력 수용체 반사)를 불러온다.
Enteric nervous system (장 신경 시스템)은 위의 그림과 같다. 장 신경 시스템은 면역 체계를 지니고 있다.
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