REPORT< 자율신경계에 대하여 >◆자율신경계 [自律神經系, autonomic nervous system] - 의지와 관계없이 신체 내부의 기관이나 조직의 활동을 지배하는 신경계.의지에 따라서 자유로이 운동하는 수의운동(隨意運動)은 뇌척수신경이 지배하고 있지만, 이와 반대로 의식을 떠나서 운동하는 것, 예를 들면 심장이나 위장의 운동은 불수의운동이라 하며, 이 운동을 지배하는 신경계가 자율신경계이다. 뇌척수신경계를 동물신경계라고도 하는데 반해 자율신경계는 식물신경계라고도 한다. 이 방면에 가장 많은 연구를 한 영국의 생리학자 J.N.랭글리(1852∼1925)는 이 신경계를 뇌척수신경계에 비해 뇌의 지배에서 비교적 독립하여 작용한다는 생각에서 자율신경계라고 명명하였는데, 이 명칭은 오늘날에도 널리 쓰이고 있다. 랭글리는 ‘자율신경이란 신경세포와 신경섬유로 되어 있고, 다핵(多核) 가로무늬근 이외의 신체조직에 원심성 충동을 전달하는 것’이라고 정의하였다. 이 정의는 오늘날에도 인정되고 있지만, 랭글리 이후의 연구에 의하여 자율신경계가 원심성 충동, 즉 중추에서 말초로 향하는 충동뿐만 아니라 구심성 충동, 즉 말초에서 중추로 향하는 자극의 일부, 예를 들면 내장의 지각도 전달한다고 하는 생각이 가해지게 되었다. 또 다핵 가로무늬근, 즉 수의근(隨意筋)에 대해서도 뇌척수신경계와는 다른 양식으로 자율신경계의 지배가 미치고 있다고 하는 학자도 있다. 자율신경계는 운동과 지각을 맡고 있는 뇌척수신경계와는 달리 의식에서 비교적 독립하여 작용하고 있지만, 감정이나 행동과 밀접한 관련이 있고, 장기나 혈관의 운동, 장기나 피부의 선(腺)의 분비작용을 지배하며, 또 내분비나 대사(代謝)에 큰 영향을 주고 있는 점에서 생체의 중요한 기능을 수행하고 있음이 알려지게 되었다.자율신경계에는 교감신경(交感神經)과 부교감신경의 두 종류가 있고, 신체의 여러 장기는 양신경의 지배를 받고 있는데, 이들 양신경이 지배하는 상황은 일반적으로 서로 길항적(拮抗的)이다. 예를 들면, 교감신경 자극에 감소 ·기관지 수축 외에, 위 ·장관의 운동과 분비의 항진을 가져온다. 그러나 장기에 따라서는 양신경지배가 길항적이 아니라, 어느 정도 협조적인 경우도 있다. 예를 들면, 침샘에 있어서는 부교감신경 자극에 의하여 묽은 다량의 타액이 분비되고, 교감신경 자극에 의해서는 점성이 있는 진한 타액이 소량 분비된다. 또 식도에서 위분문부(胃噴門部)로의 음식물 수송이나, 방광에서의 배뇨 등에 있어서도 부교감신경과 교감신경의 작용이 미묘하게 협조하여 기능을 수행한다는 사실이 밝혀지고 있다.◆교감신경계통 [交感神經, sympathetic nerve] - 부교감신경과 함께 자율신경계를 이루는 개개의 원심성 말초신경.교감신경계통의 신경절이후섬유는 첫째가슴분절에서 둘째허리분절 사이의 척수(T1-L2)에서 Ⅶ판(lamina Ⅶ)의 중간가쪽핵에 있는 신경세포로부터 일어난다. 이 신경섬유들은 척수신경의 앞가지(ventral root : 이 단계를 가슴허리교감신경유출 thoraco-lumbar outflow 이라고 한다), 백색교통가지(white rami communicantes), 교감신경줄기(sympathetic trunk)를 지난 후 갈라져서 (1) 교감신경줄기의 척추곁신경절(paravertebral ganglia)이나 (2) 척추앞신경절(prevertebral ganglia)에서 연접하며 멎는다.①교감신경줄기의 척추곁신경절은 위쪽목뼈(upper cervical level)부터 꼬리뼈 수준(coccygeal level)에 이르는 척주의 몸통(centra)을 따라 위치하며 가슴허리교감신경유출(thoracolumbar sympathetic outflow)에서만 입력을 받는다. 양쪽의 교감신경줄기는 종말신경절인 꼬리뼈신경절(ganglion impar or coccygeal ganglion)에 이르면 정중선에서 만나게 된다.②척추앞신경절은 복강에서 배대동맥(abdominal aorta)과 배대동맥 주가지의 근처에서 복강신경절(celiac ganglion), 대동맥콩팥신경절(aorticolion)을 이룬다.③척추곁신경절의 들섬유는 여섯째가슴분절부터 둘째허리분절(T6-L2)의 척수에서 온다.교감신경절에는 억제성 사이신경세포(inhibitory interneuron)가 위치하는데, 이들은 dopamine을 주된 신경전달물질로 사용한다.척추곁신경절의 신경세포에서 유래한 신경절이후섬유는 (1) 회색교통가지와 척수신경을 통하여 몸통벽과 팔다리의 땀샘, 혈관의 민무늬근과 털의 민무늬근(털세움근 erector pili muscle)에 멎거나 (2) 작은 신경과 혈관주변신경얼기를 통하여 머리, 목 및 가슴의 내장(동공확대근, 심장, 기관지 등)에 이른다.척추앞신경절의 신경세포에서 나온 신경절이후섬유는 배와 골반 내장을 지배하는 혈관주변신경얼기를 형성한다.각 장기에 대한 교감신경의 분포는 다음과 같다.①첫째에서 다섯째까지의 가슴분절(T1-T5)은 머리와 목에,②둘째에서 여섯재가슴분절(T2-T6)은 심장과 폐,③여섯째가슴분절에서 둘째허리분절(T6-L2)은 배의 내장,④첫째 및 둘째허리분절(L1-L2)은 비뇨기, 생식기 및 하부 소화기계통에 분포한다.신경절이전신경종말에서 분비되는 신경전달물질은 acetylcholine이며, 이는 분해효소인 acetylcholinesterase에 의해 신속하게 불활성화된다. 반면에 신경절이후신경종말에서는 norepinephrine (noradrenalin, levaterenol)이 분비되며 monoamine oxidase(MAO) 혹은 catechol-o-methyl transferase(COMT)에 의해 서서히 불활성화되거나 신경종말에 재흡수된다. MAO는 세포내에, COMT는 세포 바깥에 존재한다.◆부교감신경계통 [副交感神經系, parasympathetic nervous system] - 교감신경계와 함께 자율신경계를 구성하는 말초신경.부교감신경계통의 중추부분은 (1) 머리, 가슴 및 대부분의 배 내장의 부교감신경지배를 담당하는 4가지 뇌신경(Ⅲ, Ⅶ, Ⅸ, Ⅹ)과 (2) 아랫배와 골반내장의 신경지배를 담당하는 척수의 엉치분절 accessory oculomotor nucleus)에서 나온 신경절이전섬유는 Ⅲ번 뇌신경을 거쳐 섬모체신경절(ciliary ganglion)에 멎는다. 신경절이후신경세포는 눈의 초점을 맞추는 조절(accomodation)을 담당하는 동공조임근(sphincter pupillae m.)을 지배한다.②위침분비핵(superior salivatory nucleus)에서 나온 신경절이전섬유는 Ⅶ번 뇌신경을 통하여 날개입천장신경절(pterygopalatine ganglion)과 턱밑신경절(submandibular ganglion)에 멎는다. 신경절이후신경세포는 눈물샘(lacrimal gland), 턱밑샘(submandibular gland), 혀밑샘(sublingual gland)과 비강, 구강, 인두의 샘들과 같은 머리에 있는 샘들을 지배한다.③아래침분비핵(inferior salivatory nucleus)에서 나온 신경절이전섬유는 Ⅸ번 뇌신경을 통하여 귀신경절(otic ganglion)에 멎으며, 신경절이후신경세포는 귀밑샘을 지배한다.④미주신경등쪽핵(dorsal vagal nucleus)에서 나온 신경절이전섬유는 Ⅹ번 뇌신경을 통하여 내장기관의 근처 혹은 내부에 있는 종말신경절에서 연접하며, 신경절이후신경섬유는 가슴과 배의 내장기관(심장, 폐, 위장관)을 지배한다.⑤부교감신경계통의 엉치부분(sacral portion)은 척수의 셋째 및 넷째엉치분절(S3-S4)(가끔 S2-S5)의 회색질에 있는 신경세포에서 유래한다. 이러한 신경절이전신경세포는 골반내장신경(pelvic splanchnic nerve)을 통하여 종말신경절에서 연접하며, 신경절이후신경세포는 아랫배와 골반의 내장(왼쪽대장굴곡 아랫부분의 대장, 비뇨기, 생식기)을 지배한다. 엉치부교감신경계통은 ‘배설기전(mechanism of emptying)', 즉 배뇨와 배변 및 발기(erection)에도 관여한다.일반적으로 부교감신경계통의 신경절이전신경세포는 긴 축삭을 지니며, 이와 연접하는 몇 개의 신경절이후신경세포조적, 해부적 차이는 다음과 같다.CriteriaSympatheticParasympatheticOutflowthorocolumbarcraniosacral (CN III, VII, IX &X)Ganglianear spinal cordclose to end organAxonsshort preganglionic/long post ganglionic fiberslong preganglionic/short postganglionic fibersRatio of Pre/Post Ganglionic Neuronsone pre to many postone pre to one postDistributionGeneralized response, diffuse dischargelimited response, discrete discharge◆ 자율신경계의 신경전달물질에 따른 분류를 요약하자면 다음과 같다.1 -①교감신경과 부교감신경의 모든 절전섬유에서는 Ach 가 분비②교감신경과 부교감신경의 모든 절후섬유에서는 N 수용체가 존재2 -①부교감신경의 절후섬유는 Ach를 분비②교감신경의 절후섬유에서는 Ach/NE를 분비3 -①교감신경과 부교감신경의 절후섬유에서 분비되는 A초는 효과기의 M 수용체를 자극②교감신경의 절후섬유에서 분비되는 NE는 adrenergic receptor α, β를 자극이상을 표로 정리하면 다음과 같다.구분pregnaglionicfiberpostganglionic receptorpostganglionic fibereffectorreceptorlocate/functionautonomicnervoussystemparasympatheticnervous systemAchNAchM→ 항성성 유지/에너지 보존→ heart - M2심박, 수출력 감소→ smooth muscle - M3기관지 평활근 수축GI 운동성 증가GI 조임근 이완→ genitourinary tract방광벽 수축 - M3조임근-이완-M3erection - M→ glandsincrease water secretand