본문내용
1. 인체 생리학
1.1. 생리학의 기본 개념
생리학은 생물체의 생명활동을 연구하는 학문이다. 생명체의 구조와 기능, 그리고 이들의 상호작용에 대해 연구하여 생명현상을 이해하고자 한다. 생리학의 연구대상에 따라 인체생리학, 동물생리학, 식물생리학으로 나뉜다. 또한 연구 초점에 따라 신경생리학, 근육생리학, 뇌생리학 등으로 세분화된다. 생명체는 화학물질, 세포, 조직, 기관, 계통, 개체 수준의 6단계로 구성되어 있다. 화학물질은 원자들의 상호작용으로 이루어진 분자이고, 세포는 생명체의 구조와 기능의 기본단위이다. 세포들이 모여 유사한 구조와 기능을 가진 조직을 이루고, 서로 다른 조직이 모여 기관을 형성한다. 기관들이 공통의 목표를 달성하기 위해 유기적으로 연결된 것이 계통이다. 개체는 단일 세포에서부터 수천조 개의 세포로 이루어진 인체에 이르는 생명체 수준을 의미한다. 생명체는 조직화, 신진대사, 반응, 생식, 발생, 성장, 발달, 노화의 특징을 가진다. 그중 조직화는 계통 간의 유기적인 상호작용을 통해 생명체가 질서정연하게 기능하는 것을 말한다. 신진대사는 에너지 생산과 이용을 통해 중요한 생명활동을 수행하는 능력이다. 반응은 외부 자극에 대한 생명체의 대응이며, 생식은 세포 및 개체 수준에서 새로운 생명체를 만들어내는 과정이다. 발생은 수정 이후 진행되는 변화이고, 성장은 크기 증가, 발달은 구조와 기능의 변화를 의미한다. 마지막으로 노화는 세포의 분열과 성장이 감소하면서 개체가 늙어가는 과정이다. 생명체는 외부환경이나 내부환경의 변화에 맞춰 자신의 상태를 일정하게 유지하는 항상성 기작을 가지고 있다. 이러한 항상성 유지는 음성 되먹임과 양성 되먹임 작용을 통해 이루어진다.
1.2. 세포 생리와 조직 생리
1.2.1. 세포 생리
세포는 생명체를 이루는 구조 및 기능적 단위이며, 세포는 세포를 둘러싸고 있는 세포막 또는 원형질막, 막 속을 구성하는 원형질, 원형질에서 핵을 제외한 나머지 부분인 세포질로 구분된다."
세포질은 소기관과 시토솔로 구분되며, 핵은 세포의 종합적인 활동에 관여하고 핵막으로 둘러싸여 있고 핵막은 통로가 있어 핵과 세포질 사이의 물질교환이 이루어진다."
세포는 세포 속에서 일어나는 화학반응을 일컫는 세포대사, 핵산, 단백질과 지질을 포함하는 다양한 형태의 분자를 합성하며, 다른 세포들과 소통을 하고 정자세포와 난자세포는 유전정보를 후손에게 전달하는 역할을 한다."
세포막은 세포의 가장 바깥에 위치해 있으며 세포 내,외의 물질 이동을 조절하고 세포 내부 환경을 형성한다. 세포막은 지질, 단백질로 구성되어 있으며, 세포막은 세포 내부를 세포 외액으로부터 격리시키는 물리적 장벽으로 작용하여 항상성 보존을 한다. 또한 세포막의 물질운반 작용을 통해 세포막과 세포내, 외에 있는 물질을 확산, 여과, 삼투, 능동수송을 한다."
세포질 속 소기관에는 세포질그물, 리보솜, 골지복합체, 소포, 융해소체, 사립체, 세포빼대가 있다. 세포질그물은 바깥쪽 핵막에서 세포질로 확장되어 있는 막의 연속이며, 리보솜은 유전물질인 RNA를 단백질 합성을 하게 해준다. 골지복합체는 세포질그물과 리보솜에서 합성된 물질을 농축시키고 변형시키며 포장하는 역할을 하고, 소포는 세포 안에서 물질을 저장하고 운반하는 막으로 구성된 주머니다. 융해소체는 강력한 분해 효소를 가지고 세포질 내에 불필요한 물질들을 분해하는 역할을 하며, 사립체는 속막과 바깥막이 공간으로 나뉘어 있어 세포 내에 ATP를 생산하는 중요한 장소이다. 세포빼대는 세포의 물질운송, 세포질의 구조적지지, 세포분열 기능을 한다."
1.2.2. 조직 생리
조직 생리는 비슷한 구조와 기능을 가진 세포들의 집단인 조직의 생리학적 특성과 작용에 대해 다룬다. 인체는 크게 상피조직, 결합조직, 근육조직, 신경조직 등의 4가지 기본 조직으로 구성되어 있다.
상피조직은 몸 전체의 속 면과 겉 면을 덮고 있으며, 기능적으로 보호, 흡수, 분비, 감각 등을 담당한다. 단층의 상피세포로 구성된 단층상피와 여러 층의 상피세포로 구성된 중층상피로 나뉜다. 상피조직의 세포들은 밀착결합, 점착결합, 틈새결합 등에 의해 견고하게 서로 연결되어 있다.
결합조직은 세포보다는 세포 사이의 기질 성분이 주를 이루며, 유대, 지지, 영양 공급 등의 기능을 담당한다. 결합조직은 기질과 섬유성 성분, 그리고 여러 종류의 세포로 구성된다. 기질은 주로 아교섬유, 탄력섬유, 망상섬유로 이루어져 있으며 세포 사이에 채워져 있다. 섬유성 성분에는 아교섬유, 탄력섬유, 망상섬유가 있고, 세포에는 섬유아세포, 지방세포, 비만세포, 대식세포 등이 있다. 결합조직은 소조직인 고유결합조직, 지지결합조직, 액체결합조직으로 분류된다.
근육조직은 수축력을 가지고 있어 운동과 순환, 소화 등의 기능을 담당한다. 근육조직에는 골격근, 심장근, 평활근이 있다. 골격근은 뼈에 부착되어 수의적 운동을 일으키며, 심장근은 심장을 구성하여 심장의 펌프 작용을 담당한다. 평활근은 내장기관의 벽을 구성하여 불수의적 운동을 담당한다.
신경조직은 신경세포와 신경아교세포로 구성되어 있으며, 감각기능과 운동기능, 그리고 중추신경계와 말초신경계를 통해 정보를 전달하는 기능을 한다. 신경세포인 뉴런은 세포체, 가지돌기, 축삭돌기로 구성되어 있고, 신경아교세포에는 별아교세포, 뇌실막세포, 미세아교세포, 희소돌기아교세포, 신경집세포 등이 있다.
이처럼 인체는 이러한 다양한 조직으로 구성되어 있으며, 각 조직은 고유한 구조와 기능을 가지고 유기적으로 상호작용하며 생명체를 유지한다.
1.3. 신경 생리
1.3.1. 신경조직
신경조직은 신경계통의 구조적 최소 단위인 신경세포와 신경세포의 기능을 보조하는 신경아교세포로 구성되어 있다. 신경세포는 감각정보를 수집하고, 신경정보를 전달하며, 명령을 전달하는 기능을 담당한다. 신경아교세포는 신경세포와 다른 기능을 하며 수가 신경세포보다 훨씬 많다.
신경세포의 구조는 세포체, 가지돌기, 축삭으로 이루어져 있다. 세포체는 핵과 세포질을 가지고 있으며 다른 세포에 비해 크고 한 개의 핵을 가지고 있다. 가지돌기는 신경세포나 감각수용체로부터 정보를 받아들이고 정보를 전달한다. 축삭은 말이집으로 싸여 있으며 신경을 전달하는 통로 역할을 한다. 신경세포는 기능적으로 감각신경세포, 운동신경세포, 사이신경세포로 분류할 수 있다. 또한 형태적으로 뭇극신경세포, 두극신경세포, 거짓홀극신경세포로 분류할 수 있다.
신경아교세포는 중추와 말초신경계의 신경세포와 다른 기능을 한다. 신경아교세포의 종류에는 별아교세포, 뇌실막세포, 미세아교세포, 희소돌기아교세포, 신경집세포가 있다. 별아교세포는 중추신경계에서 버팀세포와 같은 역할을 하며 혈관에 발돌기를 보내어 모세혈관을 감싸고 혈액-뇌장벽을 형성한다. 뇌실막세포는 뇌의 뇌실과 척수의 중심관 표면을 덮는 세포로 뇌척수액을 만들고 순환을 돕는다. 미세아교세포는 일반적인 조직의 큰 포식세포와 비슷한 중추신경계의 청소부 역할을 하며 죽은 세포의 부산물을 제거하여 뇌를 보호한다. 희소돌기아교세포는 중추신경계의 여러 곳의 축삭을 둘러싸고 있는 말이집을 만드는데 관여한다. 신경집세포는 말초신경계의 축삭을 둘러싸고 있는 말이집을 만드는데 관여한다.
말이집은 중추신경계에서는 희소돌기아교세포, 말초신경계에서는 신경집세포에 의해 형성된다. 말이집으로 둘러싸인 축삭을 말이집축삭이라고 한다. 말이집은 세포막을 가로지르는 거의 모든 이온의 이동을 방해하는 우수한 절연체 역할을 한다. 말이집으로 싸여 있지 않은 부분을 신경섬유마디라고 하며 이곳에서 이온의 이동이 일어난다. 신경섬유의 전도속도는 말이집의 유무와 직경의 크기에 따라 차이가 난다. 직경이 넓을수록, 말이집이 있을 때 속도가 빠르다.
신경세포와 신경아교세포는 손상되었을 때 재생과 회복의 능력에서 차이를 보인다. 중추신경계에서 축삭이 절단되면 신경아교세포가 축삭의 재생을 ...
