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Nervous System_프로엠알 기초학술

◈ 신경계 (Nervous system)

 

1. 정의

신체 내에서 내∙외부의 각종 자극(변화)에 대처하여 신체 각 부분의 기능을 통합, 조절하는 기관

 자극(stimulus) → 반응(response)

 ※ 신경계 vs 내분비계

신경계 : 반응 정보를 특정한 효과 기관에 신속하게 전달

내분비계 : 반응 정보를 호르몬에 의해 주로 혈관을 이용하여 표적 기관에 전달

                (전달 속도가 비교적 느림)

         → 신경계와 내분비계는 직접, 간접적으로 상호 연관되어 있음

 

2. 신경계의 분류와 기능

1) 존재 위치에 따른 분류

(1) 중추신경계(central nervous system : CNS)

: 뇌와 척수로 구성

(2) 말초신경계(peripheral nervous system : PNS)

: 뇌와 척수의 두 중추에서 나와 몸의 각 부분에 분포하면서 외부의 자극을 중추로 전하고,

  중추의 명령을 근육이나 각 기관에 전달하는 신경계


2) 작용에 따른 분류

(1) 체성신경계(somatic nervous system : SNS)

: 몸의 각 부분에 있는 감각기관과 중추, 그리고 중추와 골격근 사이를 연결하는 신경계로 의식적으로 신체 기능을 조절

(2) 자율신경계(autonomic nervous system : ANS)

: 의지와 관계없이 신체 내부의 기관이나 조직의 활동을 지배하는 신경계

 

3. 신경계의 구조

1) 뇌 (Brain)

 

• 약 150억개의 뉴런으로 구성

• 무게는 약 1.5㎏

• 3중의 뇌막 (경막, 지주막, 연막 )

• 혈액량의 20% 소비

• 25%의 산소 소비

 (1) 대뇌

­ 뇌의 90%

­ 좌우 반구로 구분

­ 100억개의 뉴런으로 구성

­ 대뇌 피질의 기능

- 운동영역 : 신체 상부의 근육은 운동영역의 아랫부분, 신체 하부의 근육은 운동영역의 윗부분이 지배

- 감각영역 : 피부의 일반적 감각과 근육감각 및 팔 다리의 위치감각, 청각, 시각, 후각, 미각, 통각, 장기 감각 등

- 연합영역 : 고등한 정신 기능과 관련이 깊은 기억, 상상, 지각, 학습, 이성 및 인격 등의 기능 주관




(2) 간뇌

 중뇌와 대뇌 사이에 위치

­ 시상과 시상하부로 구성

­ 시상하부에 뇌하수체가 붙어있음

­ -시상

  모든 감각신경이 지나는 통로

­ -시상하부

 자율신경 조절 중추 : 체온, 삼투압 혈당량 등

 뇌하수체 지배 → 호르몬 분비 조절 : 항상성 유지

 

(3) 중뇌

­ 간뇌 밑에 위치

­ 안구운동 및 홍채의 수축 이완에 의한 동공 반사에 관계

­ 소뇌와 함께 몸의 평형을 유지하는 중추

 

(4) 소뇌

- 자세와 근장력 조절기능

- 운동과정을 교정하는 기능

- 신속한 운동 수행 기능



※ 소뇌 손상이나 종양이 생기면 근육이 완전 마비되지는 않지만 근육의 긴장도가 전반적으로 저하되고 근육의 힘도 약화되며 근육 활동조절도 잘 되지 않아 교묘하고 세밀한 운동을 수행할 수 없다.

 

(5) 연수

­ 중뇌 밑에 위치

­ 척수와 연결

­ 연수의 백질

- 뇌와 척수 사이를 연결하는 신경섬유가 교차 : 대뇌 좌반구는 우반신을 대뇌 우반구는 좌반신을 지배

­ 연수의 회백질

- 호흡운동, 심장박동, 소화운동 및 소화액 분비 등의 중추와 기침, 재채기, 하품, 구토, 눈물분비 등의 반사중추가 위치

 

2) 척수 (Spinal cord)

­ 연수에 이어져 척추뼈 속으로 내려간 중추

­ 피질은 백질, 수질은 회백질

­ 배뇨, 배변, 무릎반사 및 젖과 땀 분비의 중추

­ 흥분 전달 통로

- 감각기로부터 오는 흥분은 감각신경을 통해 뇌로 전달

- 뇌에서의 명령은 운동신경을 통해 전달



3) 뉴런 (Neuron)

(1) 정의

­ 신경세포의 명칭으로 기능과 구조의 최소 단위

 

(2) 구성

① 세포체(cell body)

­ 핵과 세포질로 구성됨

­ 뉴런의 물질 대사 유지와 생장에 관여

­ 수상돌기로부터 자극을 전달 받아 판단, 분석 등의 작용을 하며 이 자극을 축색 돌기로 보내는

중계 작용

② 돌기(process)

­ 수상돌기(dendrite) : 다른 뉴런의 축색돌기로부터 오는 전기적 자극을 받아 세포체에 전달함

­ 축색돌기(axon) : 세포체에서 받은 자극을 전달하는 단일 섬유

­ 수초(myelin) : 축색돌기의 겉을 여러 겹으로 싸고 있는 인지질 성분의 막으로 이는 슈반 세포의 세포막 변형된 것임

      → 기능 – 신경전달속도를 빠르게 하는 기능

- 축색돌기의 보호

- 뉴런을 통해 전달되는 전기 신호가 누출되거나 흩어지지 않게 보호함

(전선의 플라스틱 피복과 같은 역할)

­ 슈반초(myelin sheath) : 수초의 겉을 다시 슈반 세포가 싸고 있는 것으로 일종의 절연체 구실을 함

­ 랑비에 결절(Ranvier’s node) : 수초는 연속적이지 않고 일정한 간격을 두고 싸여 있는데,

                                                    수초와 수초 사이 부분을 랑비에 결절이라 함

Cf. 유수신경섬유 - 수초와 슈반초가 감겨 있는 섬유. 신경전달속도는 100m/s로 빠름

무수신경섬유 - 슈반초만 감겨져 있는 섬유. 신경전달속도는 5~10m/s로 느림

 

(3) 뉴런의 종류

: 신경 자극을 어느 방향으로 전도하는가에 따라 분류

­ 감각뉴런: 감각기에서 받아들인 자극을 중추에 전달하는 감각신경을 이루는 뉴런

 

­ 연합뉴런: 중추부에 분포 됨, 자극과 흥분을 중계하는 역할

 

­ 운동뉴런: 흥분을 중추부로부터 반응기에 전달




4. 신경전달

 시냅스(Synapse): 한 뉴런과 두번째 세포(뉴런, 근육, 분비선 등) 사이의 기능적 연결부위

 신경전달물질(Neurotransmitters)

: 신경세포간, 또는 신경세포와 효과 장기간의 신경말단에서 화학적 신호를 전달하는 물질

: 한 뉴런에서 유리되어 두번째 세포에 존재하는 수용체와 결합하여 화학적 신호를 전달하게

된다.

 

­ 수용체(Receptor)

: 모든 신경전달물질은 친수성이 강하여 두번째 세포막의 지질이중층을 침투하지 못한다.

   그대신, 그들의 신호는 표적장기의 세포표면에 있는 특수 수용체와 결합함으로써 전달된다.

: 수용체는 결합특이성을 나타내며 대부분의 수용체는 단백질이다.

 

1) 신경전달물질의 종류

(1) The cholinergic system

­ 신경전달물질 : acetylcholine(Ach) ← 부교감신경계

­ 대사 : acetylcholinesterase

­ 역할 : 운동 수행 조절, 기억력과 관련

­ 관련질환 : Alzheimer’s disease

→ 치매의 원인 중 가장 흔한 형태로 점진적인 기억, 판단, 언어능력 등 지적인 기능의 감퇴와

일상생활 능력, 인격,

    행동양상의 장애를 주증상으로 한다. 이 질환의 환자는 대뇌 중의 Ach의 양이 적다.

    그러므로 acetylcholinesterase 저해제로 치료한다.

 

(2) The dopaminergic system

­ 신경전달물질 : dopamine

­ 대사 : MAO (monoamine oxidase)

­ 역할 : 수의적 운동의 조절

­ 관련질환 : Parkinson’s disease

→ 대뇌에 존재하는 substantia nigra(흑질)라는 도파민 집중 부위에서 도파민 신경의 점진적 퇴행으로 자발적 운동의 통합 행위가 이루어지지 않고, 진전, 근육경련, 강축 등이 나타나는 질환. 그러므로 도파민을 공급하거나 아세틸콜린을 억제하는 약물로 치료한다.

 

(3) The serotonergic system

­ 신경전달물질 : serotonin (5-hydroxytryptamine 또는 5HT로도 불림)

­ 대사 : MAO (monoamine oxidase)

­ 역할 : 기분, 감정 조절, 수면 조절에 관여

­ 관련질환 : depression

→ 세로토닌의 부족으로 인해 나타남. 그러므로 우울증 치료에는 SSRIs나 MAO 저해제를

사용함



(4) The adrenergic system

­ 신경전달물질 : noradrenalin (norepinephrine) ← 교감신경계

­ 대사 : COMT(cathecol-o-methyltransferase)

MAO(monoamine oxidase)

­ 역할 : 인지기능(학습, 주의, 기억, 경계등의 인식작용), 희로애락의 감정 조절 등과 관련

­ 관련질환 : depression

→ 뇌 중의 noradrenaline의 부족에 의해서 야기됨.

삼환계 항우울제(TCA)는 NE, serotonin 등의 reuptake를 차단하여 항우울효과를 나타냄

 

5. 말초신경계

1) 체성신경계 (Somatic nerve)

­ 대뇌의 지배를 받는 신경

­ 뇌에서 나온 12쌍의 뇌 신경 중 8쌍

­ 척수에서 나온 31쌍의 척수 신경 중 28쌍이 체성신경

­ 감각신경과 운동신경으로 구성

 

2) 자율신경계 (Autonomic nerve)

­ 호흡, 순환, 소화, 신진대사, 선 분비, 체온조절, 생식 등 불수의적이며 무의식적으로 생명 유지에 필요한 신체 활동 조절

­ 대뇌의 직접적인 지배를 받지 않음

­ 간뇌, 연수, 척수의 지배를 받는 운동 신경

­ 내장 기관, 혈관, 피부에 분포

­ 교감신경과 부교감신경으로 구성

 

3) 교감신경 vs 부교감신경

 교감신경계

“Fight or flight”

긴급사태, 위기 발생시에 작용하는 신경계

 

­ 부교감신경계

“Rest and Digest”

소화, 영양, 생식 등 휴식 시나 평소에 장기보호, 체내자원의 유지 목적으로 작용하는 신경






체성신경 : 체성신경 뉴런은 중추에서 효과기 장기까지 신경절의 개재없이 직접 연결되어 있음.

­ 교감신경 : 절전섬유 < 절후섬유

­ 부교감신경 : 절전섬유 > 절후섬유

# 땀샘의 교감신경섬유와 골격근의 혈관을 신경지배하는 약간의 교감신경섬유는 효과기

   장기에서 Ach(아세틸콜린)을 분비한다.


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