대동맥활 (발생학)
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1. 개요
대동맥활은 배아 발생 과정에서 심장과 주요 혈관을 연결하는 일련의 동맥 구조를 의미한다. 이 구조는 1~6개의 대동맥활로 구성되며, 각 활은 특정 혈관의 발달에 기여한다. 1, 2 대동맥활은 퇴화하고, 3 대동맥활은 내경동맥의 시작 부분을 형성하며, 4 대동맥활은 대동맥궁과 빗장밑 동맥의 일부를 형성한다. 5 대동맥활은 불완전하게 형성되거나 퇴화하며, 6 대동맥활은 폐동맥과 동맥관을 형성한다. 대동맥활의 발달 이상은 비정상 빗장밑동맥, 이중 대동맥활, 오른대동맥활, 동맥관 개존증, 대동맥 협착 등과 같은 다양한 선천성 심혈관 기형을 유발할 수 있다.
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동맥관은 태아기에 대동맥궁과 폐동맥을 연결하여 혈액을 우회시키는 혈관이지만, 출생 후 폐쇄되는 것이 일반적이며, 프로스타글란딘 E2 농도 감소가 폐쇄에 중요한 역할을 하고, 개존 시에는 심부전 등의 합병증을 유발하여 치료가 필요할 수 있다. - 심장혈관계통의 발생학 - 난황낭
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| 대동맥활 (발생학) | |
|---|---|
| 개요 | |
| 명칭 | 대동맥활 |
| 라틴어 명칭 | arteriae arcuum pharyngeorum |
| 발생 | |
| 구조 | |
| 특징 | 배아 시기에 존재하는 혈관 구조 |
| 추가 정보 | |
| 관련 용어 | 혈관 배아 |
2. 구조
2. 1. 1, 2 대동맥활
첫 번째와 두 번째 대동맥활은 발생 초기에 비교적 일찍 사라진다. 첫 번째 대동맥활의 남은 부분은 외경동맥의 가지인 상악 동맥의 일부를 형성한다.[3]
두 번째 대동맥활의 배쪽 끝부분은 오름인두 동맥으로 발달한다. 등쪽 끝부분은 등골 동맥을 형성하는데, 이 혈관은 사람에게서는 보통 퇴화하지만 일부 포유류에서는 남아 있기도 하다.[3][4][5] 등골 동맥은 등골의 고리를 지나 삼차 신경의 세 분지(상안와, 하안와, 하악 분지)를 따라 나뉜다. 두 번째 대동맥활의 남은 부분은 설골 동맥도 형성한다.[6]
하안와 분지와 하악 분지는 공통된 줄기에서 나오며, 이 줄기의 끝부분은 외경동맥과 연결(문합)된다. 등골 동맥이 막히면 이 연결 부위가 확장되어 상악 동맥을 형성하게 되고, 기존 등골 동맥의 가지들은 이후 상악 동맥의 가지로 여겨진다. 하안와 및 하악 분지의 공통 줄기는 이개측두 신경의 두 뿌리 사이를 지나 중간 뇌막 동맥이 된다. 원래 등골 동맥의 상안와 분지는 중간 뇌막 동맥의 안와 가지로 남게 된다.
외경동맥은 첫 번째와 두 번째 대동맥활이 퇴화하고 남은 대동맥낭의 뿔 부분에서 새로 생겨난다.
2. 2. 3 대동맥활
셋째 대동맥궁은 내경동맥의 시작 부분을 구성하며, 따라서 '''경동맥궁'''이라고 불린다. 이는 양쪽의 총경동맥과 양쪽의 내경동맥의 근위부에 기여한다.[7][6]
2. 3. 4 대동맥활
'''체순환궁'''이라고도 부른다. 제4 오른쪽 대동맥활은 오른쪽 빗장밑 동맥의 가장 몸쪽 부분을 형성하며, 속가슴 동맥이 시작되는 지점까지 이어진다. 제4 왼쪽 대동맥활은 왼쪽 온목 동맥과 왼쪽 빗장밑 동맥 사이에서 대동맥활의 일부를 형성한다.
2. 4. 5 대동맥활
다섯 번째 대동맥활은 아예 형성되지 않거나 불완전하게 형성된 후 퇴화한다.[2]
2. 5. 6 대동맥활
여섯 번째 대동맥활은 좌우가 다르게 발달한다. 우측 제6 대동맥활의 몸쪽 부분(근위부)은 우측 폐동맥의 근위부로 남지만, 먼쪽 부분(원위부)은 퇴화하여 사라진다. 반면, 좌측 제6 대동맥활은 좌측 폐동맥을 형성하고 중요한 구조물인 동맥관(ductus arteriosus)을 만든다.
동맥관은 태아가 어머니 뱃속에 있는 동안에는 열려 있어 혈액 순환에 중요한 역할을 하지만, 출생 후 처음 며칠 안에 주변 환경의 산소(O2) 농도가 높아지면서 닫히기 시작한다. 높아진 산소 농도는 브래디키닌(bradykinin)이라는 물질의 생성을 유도하는데, 이 물질은 동맥관 벽의 근육을 수축시켜 혈관을 좁히고 결국 혈류를 완전히 차단한다. 출생 후 약 1~3개월이 지나면 동맥관은 완전히 막혀 섬유 조직으로 이루어진 동맥관 인대(ligamentum arteriosum)로 변한다.
동맥관이 폐동맥과 연결되는 지점은 대동맥활이 구부러지는 안쪽 부분으로, 이곳은 혈류 속도가 빨라지면서 압력이 낮아지는 저압 영역이 형성된다. 이는 유체 역학의 베르누이의 원리와 관련된 현상으로 설명되기도 하며, 압력이 높은 폐동맥에서 상대적으로 압력이 낮은 대동맥으로 혈액이 흘러가도록 하는 사이펀 효과와 유사하게 작용할 수 있다. 하지만 동맥관을 통한 혈류 방향과 양을 결정하는 가장 중요한 요인은 폐순환과 전신순환 사이의 압력 차이이다. 태아 시기에는 폐순환의 저항이 높아 폐동맥 압력이 대동맥 압력보다 높지만, 출생 후 폐호흡이 시작되면 폐순환 저항이 급격히 감소하여 혈류 방향이 바뀌거나 멈추게 된다.
독일의 발생학자 빌헬름 히스는 초기 배아 발생 과정을 연구하여, 처음에는 좌우 양쪽의 제6 대동맥활이 각각 해당 쪽의 폐로 혈관 가지를 내지만, 발생이 진행됨에 따라 양쪽 폐동맥 모두 최종적으로는 좌측 제6 대동맥활에서 기원하게 된다는 사실을 밝혀냈다.
3. 임상적 중요성
정상적으로는 퇴화해야 할 대동맥활이 계속 남아 있거나, 반대로 퇴화하지 않아야 할 대동맥활이 퇴화하여 여러 가지 큰 동맥들의 결함을 일으킬 수 있다. 주요 결함은 다음과 같다.
- 비정상 빗장밑동맥: 오른쪽 빗장밑동맥이 비정상적인 위치에서 시작하여 기관과 식도를 압박할 수 있다.
- 이중 대동맥활: 비정상적인 오른쪽 대동맥활이 추가로 발달하여 혈관고리를 형성하며, 이로 인해 호흡곤란이나 삼킴곤란이 발생할 수 있다.
- 오른대동맥활
- 동맥관 개존증
- 대동맥 협착
3. 1. 비정상 빗장밑동맥 (Aberrant subclavian artery)
오른쪽 넷째 대동맥활과 오른쪽 등쪽대동맥이 비정상적으로 퇴화하면서 발생하는 기형이다. 이 경우, 오른쪽 빗장밑동맥은 정상 위치가 아닌 왼쪽 빗장밑동맥 바로 아래, 즉 몸의 왼쪽에서 시작하게 된다. 오른쪽 팔로 혈액을 공급하기 위해서는 이 비정상적인 오른쪽 빗장밑동맥이 기관과 식도의 뒤쪽을 지나 정중선을 가로질러야 한다. 이러한 경로 때문에 기관과 식도가 압박되어 좁아질 수 있지만, 대부분의 경우 특별한 증상을 나타내지는 않는다.3. 2. 이중 대동맥활 (Double aortic arch)
왼쪽 대동맥활에 더해 비정상적인 오른쪽 대동맥활이 추가로 발달하여, 기관과 식도를 둘러싸는 혈관고리가 만들어지는 경우를 말한다. 이 혈관고리가 기관과 식도를 압박하여 보통 호흡곤란과 삼킴곤란을 일으킨다. 드물게 오른쪽 등쪽대동맥 전체가 비정상적으로 계속 존재하고 왼쪽 등쪽대동맥은 퇴화하는 경우도 있다. 이 경우 오른쪽 대동맥활이 식도를 가로지르게 되어 숨쉬기와 삼킴을 어렵게 만들 수 있다.3. 3. 오른대동맥활 (Right aortic arch)
(내용 없음 - 원본 소스에 해당 섹션에 대한 구체적인 정보가 부족합니다.)3. 4. 동맥관 개존증 (Patent ductus arteriosus, PDA)
동맥관 개존증은 대동맥활 발생 과정에서 나타날 수 있는 주요 결손 중 하나이다.3. 5. 대동맥 협착 (Aortic coarctation)
정상적으로는 퇴화해야 할 대동맥활이 계속 남아 있거나, 반대로 퇴화하지 않아야 할 대동맥활이 퇴화하여 여러 가지 큰 동맥들의 결함을 일으킬 수 있다.[1][2] 대동맥 협착은 이러한 주요 결손 중 하나이다.[1][2]참조
[1]
논문
Development of pharyngeal arch arteries in early mouse embryo
2002-07-01
[2]
논문
Clarification of the identity of the mammalian fifth pharyngeal arch artery
https://eprint.ncl.a[...]
2013-03-01
[3]
웹사이트
Duke Embryology - Craniofacial Development
https://web.duke.edu[...]
2017-04-10
[4]
논문
The Persistent Stapedial Artery
http://www.ajnr.org/[...]
2000-03-01
[5]
웹사이트
Persistent stapedial artery {{!}} Radiology Reference Article {{!}} Radiopaedia.org
https://radiopaedia.[...]
2017-04-10
[6]
서적
Embryology, Aortic Arch
https://www.ncbi.nlm[...]
StatPearls Publishing
2022-02-10
[7]
웹사이트
Chapter 124. The Aortic Arches - Review of Medical Embryology Book - LifeMap Discovery
http://discovery.lif[...]
2017-04-10
[8]
서적
Langman's medical embryology
https://www.worldcat[...]
2019
[9]
논문
Development of pharyngeal arch arteries in early mouse embryo
2002-07-01
[10]
논문
Clarification of the identity of the mammalian fifth pharyngeal arch artery
https://eprint.ncl.a[...]
2013-03-01
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