자율신경계

자율신경계는 내분비계와 더불어 심혈관, 호흡, 소화, 비뇨 기 및 생식기관의 기능을 조절해 신체의 항상성 ( homeostasis ) 을 유지하는 역할을 한다. 내분비계의 반응은 느리고 지속적이 지만, 자율신경계의 반응은 빠르고 지속시간은 짧다. 이 두 체 계는 상호보완적이고, 중추신경계에 넓게 분포된 다른 기관들 의 영향을 받는다. 또한 신체내부와 외부에서 들어오는 감각신 호에 의해 무의식적으로 조절될 뿐 아니라 감정에 의해서도 영 향을 받는다.

3.2.1.1 천막상 ( 대뇌와 사이뇌 ) 수준

중추신경계에서 자율신경계 기능을 담당하는 구조는 대뇌 피질, 사이뇌 ( diencephalon ), 뇌줄기에 걸쳐 광범위하게 분포 하고, 해부학적으로 뇌섬엽피질 ( insular cortex ), 앞띠다발이랑, 배안쪽전전두엽피질, 편도 ( amygdala ), 시상하부, 수도관주위회질, 팔곁핵 ( parabrachial nucleus ), 고립로핵 ( solitary tract nucleus ) 등이 포함된다. 뇌섬엽피질은 미각을 포함한 내장감각신호를 감지하는 일 차내장감각영역이다. 앞띠다발이랑과 배안쪽전전두엽피질은 감정과 인지기능이 관련된 자율신경조절에 관여한다. 편도는 감정의 조절에 중요한 역할을 하고 시각, 청각 그리고 몸감각에 관여하는 대뇌피질과 서로 연결되어 있다. 시상하부는 자율신경계와 내분비계의 최고위 중추기관으 로서 체온이나 혈액의 삼투압 변화를 감지하고 뇌하수체호르몬 분비를 조절하며 옥시토신 ( oxytocin ) 과 바소프레신 ( vasopres - sin ) 을 직접 생성 및 분비한다. 시상하부의 안쪽부분은 해부학 적으로 앞, 뒤의 순으로 시각로위구역 ( supraoptic region ), 융 기구역 ( tuberal region ), 유두구역 ( mammillary region ) 으로 구분된다. 가장 앞부분인 시각로위구역의 시신경교차상핵 ( su prachiasmatic nucleus ) 은 하루주기리듬 ( circadian rhythm ) 을 조절하며 뇌실결핵 ( paraventricular nucleus ) 은 옥시토신 을, 시각로상핵 ( supraoptic nucleus ) 은 항이뇨호르몬 ( ADH ) 인 바소프레신을 분비한다. 중간부위인 융기구역의 활꼴핵 ( arcu ate nucleus ) 은 앞쪽의 시각로앞핵 ( preoptic nucleus ) 과 함께 뇌하수체앞엽의 호르몬 분비를 조절한다.

3.2.1.2 뇌줄기 수준

 

중뇌의 수도관주위회질은 외부 스트레스에 대한 운동과 자 율신경계 반응을 조절하고 중추성 통증억제작용에 관여한다. 교뇌의 팔곁핵부위는 고립로핵에서 올라오는 내장감각과 몸감각을 중계하고 심혈관기능과 호흡기능을 조절한다. 방광과 괄약근을 조절하는 배뇨중추는 팔걸핵부위 옆에 위치한다. 연수의 고립로핵은 제 9, 10 뇌신경을 통해 올라온 내장신호 와 제 7 뇌신경을 경유한 맛감각이 연결되는 핵으로 압력수용기 ( baroreceptor ), 화학수용기, 심폐 및 위장관 수용기에 의한 자 율신경반사에 관여한다. 입쪽배가쪽연수 ( rostral ventrolateral medulla ) 에 위치한 혈관운동신경세포는 동맥압 유지, 교감신 경반사의 매개 역할을 한다. 모호해 뒤쪽에 있는 운동신경핵 ( dorsal motor nucleus ) 은 심박수를 떨어뜨린다. 뇌줄기에서 기원하는 자율신경계 신호는 주로 미주신경을 통해 전달된다.  융기구역의 배안쪽핵 ( ventromedial nucleus ) 은 포만중추 ( satiety center ) 이고, 등안쪽핵 ( dorsomedial nucleus ) 은 스트 레스에 대한 심혈관계의 조절에 관여한다. 가쪽의 시상하부에 는 각성과 관련된 용기유방핵 ( tuberomammillary nucleus ) 과 시상하부를 앞뇌 및 중뇌와 연결시키는 안쪽앞뇌다발 ( medial forebrain bundle ) 이 있다.

3.2.1.3 척수 수준

척수에 있는 자율신경계에는 신경절전신경세포 ( pregan glionic neuron ) 인 흉 · 요부척수의 교감신경세포와 천부척수 의 부교감신경세포가 있으며, 호흡근 및 외부괄약근에 분포하 는 몸운동신경세포 ( somatic motor neuron ) 도 포함된다. 호 흡운동신경세포 ( respiratory motor neuron ) 중 들숨신경세포 ( inspiratory neuron, 제 3 ~ 5 경부척수 ) 는 횡격막신경 ( phrenic nerve ) 을 통해 횡격막에 분포하고, 늑간운동신경세포 ( inter - costal motor neuron, 제 1 ~ 10 흥부척수 ) 는 늑간근과 복부근에 분포한다. 천부운동신경세포 ( sacral motor neuron ) 는 제 2 ~ 4 천부척수에 위치하고 골반근과 외부괄약근을 지배한다.

 

3.2.1.4 말초신경 수준

말초의 자율신경계는 서로 대항작용을 하는 교감신경계와 부교감신경계로 구성되어 있다. 교감신경계는 신경절이 척수주 위에 위치하므로 신경절후섬유 ( postganglionic fiber ) 의 주행 거리가 길며, 국소적인 효과보다 전신적인 효과를 나타낸다. 신 경절전섬유에서 분비되는 신경전달물질은 아세틸콜린이고, 신경절후섬유의 신경전달물질은 땀샘에서 분비되는 아세틸콜린 과 부신에서 분비되는 에피네프 린 ( epinephrine ) 을 제외하고 는 모두 노르에피네프린 ( norepinephrine ) 이다. 부교감신경제 의 신경절은 말단기관 근처에 자리잡고 있어서 신경절전섬유가 길고 신경절후섬유는 짧기 때문에 부교감신경계는 대개 한정된 부위에서만 효과를 나타낸다. 신경절전 및 신경절후섬유의 신 경전달물질은 모두 아세틸콜린이고 신경종말에서 분비된 후 곧 콜린에스테라아재 ( cholinesterase ) 에 의해 분해되므로 작용시 간이 비교적 짧다.

 

3.2.2 교감신경계

신경절전교감신경세포는 제 1 흉부척수에서 제 2 요부척수 ( T 1 ~ L 2 ) 회질의 중간가쪽세포기둥 ( intermediolateral cell column ) 에 있으므로 교감신경계를 홍요부계 ( thoracolumbar system ) 라고도 하며 신경질전교감신경세포는 주로 시상하부와 배쪽연수의 신호를 받는다. 신경절전섬유는 수초를 지니고 있 으며 배뿌리 ( ventral root ), 백색교통가지 ( white ramus com municans ) 를 통해 척추결교감신경절 ( paravertebral sympa thetic trunk or chain ) 에 도달한 뒤 네 가지 경로를 취한다 ( 그 림 2 - 16 ). 척추결신경절에서 나온 무수신경섬유는 복부, 골반, 그리고 회음부를 제외한 부위에 분포하고 혈관주변성유, 척수섬유, 그 리고 내장섬유로 나누어져서 주행한다. 복부대동맥 앞에 위치한 척추앞신경즐기 ( prevertebral trunk ) 는 복부, 골반, 회음부를 지배한다. 이 중 제 5 홍부척수와 제 2 요부척수 ( T 5 ~ L 2 ) 사이에서 나온 신경절전교감신경섬유는 복강신경총 ( celiac plexus ) 을 형성해 하행결장 ( descending co lon ) 을 제외한 복부장기에 분포한다. 제 1 ~ 2 요부척수 ( L 1 ~ L 2 ) 에서 나온 신경절전교감신경섬유는 허리내장신경, 하복신경총 ( hypogastric plexus ) 음 통해 하행결장, 직장, 방광, 생식기에 분포하고, 평활근의 수축을 억제하여 소변과 대변을 저장하며, 정관을 수축하여 사정에 중요한 역할을 한다.

 

3.2.3 부교감신경계

3.2.3.1 뇌줄기 부교감원심섬유

부교감신경의 신경절전신경핵은 뇌줄기와 제 2 ~ 4 천부척 수에 분포하므로 부교감신경계를 뇌 · 천부신경계 ( craniosacral system ) 라고도 한다. 시상하부와 편도의 영향을 받는 뇌신경의 부교감신경핵에서 나온 신경절전섬유 ( GVE ) 는 제 3, 7, 9, 10 뇌 신경을 통해 목적장기 부근에 있는 부교감신경절에서 시냅스한다. 미주신경의 신경핵에 속하는 등쪽운동핵 ( dorsal motor nucleus ) 은 위장관에 분포하는 대부분의 부교감신경이 나오는 핵으로 소화기관 ( 하행결장과 직장 제외 ) 과 호흡기관에 분포한다. 모호핵은 심장을 지배하여 무스카린 ( muscarine ) 수 용체 ( M 2 ) 를 통해 심박동, 전도 및 심장수축을 감소시킨다.

3.2.3.2 천부 부교감원심섬유

골반장기에 분포하는 신경절전부교감신경섬유는 제 2 ~ 4 천 부척수 ( S 2 ~ S 4 ) 회질의 중간가쪽세포기등에 있는 천부 부교감 신경핵에서 나온다. 부교감신경섬유는 감각신경섬유와 함께 골 반신경 ( pelvic nerve ) 을 이루며, 골반신경은 다시 교감신경섬 유가 포함된 하복신경 ( hypogastric nerve ) 과 합쳐져 아래하 복신경총 ( inferior hypogastric plexus ) 이 되어 하행결장과 직 장, 방광 및 생식기관에 분포하며 배변에 관여한다. 이 세 곳으 로 가는 천부척수의 신경핵은 서로 분리되어 있는데 그 중 방 광과 항문괄약근 조절에 관여하는 신경세포는 Onuf 핵에 분포 한다. 이곳의 신경세포는 다른 몸운동신경세포와는 달리 운동 신경세포의 질환이 있을 때는 침범되지 않지만 다계통위축증 ( multiple system atrophy ) 이 있을 때는 손상되어 요실금이 나 타난다. 부교감신경에서 분비되는 아세틸콜린수용체는 니코틴성과 무스카린성으로 구분된다. 니코틴수용체는 골격근, 자율신경절 과 중추신경계에만 있고 나머지는 전부 무스카린수용체 ( M 1, M 2, M 3 등 ) 이다.