가쪽회색질기둥
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1. 개요
가쪽회색질기둥은 척수의 회색질에 위치하며, 자율 신경계의 교감 신경계에 속하는 신경절전 내장 운동 신경세포로 구성된다. 이 기둥은 특히 흉추 T1-L2 분절과 천추 S2-S4 분절에서 나타나며, 심박수 증가, 소화 억제 등 신체의 "투쟁-도피" 반응을 매개하는 교감 신경계의 기능을 조절한다. 가쪽회색질기둥의 손상은 호너 증후군, 진행성 자율 신경 부전, 다계통 위축증, 리히트하임병과 같은 다양한 신경계 질환과 관련이 있다.
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| 가쪽회색질기둥 | |
|---|---|
| 일반 정보 | |
| 라틴어 이름 | cornu laterale medullae spinalis |
| 전구체 | Pritchard, Thomas C. Alloway, Kevin D. |
| 추가 정보 | |
| 시스템 | 해당 없음 |
2. 구조
가쪽회색질기둥은 척수의 17개 분절에서 나타나며, 특히 T1-L2 분절(교감 신경계 유출)과 S2-S4 분절(부교감 신경계 유출)에서 발견된다.[5] 이 두 분절은 모두 척수가 끝나고 신경이 말총을 형성하는 첫 번째 흉추에서 첫 번째 또는 두 번째 요추 사이에 위치한다.
가쪽회색질기둥은 자율 신경계의 일부인 교감신경절이전 내장 운동 신경세포로 구성된다.[1] 중간가쪽 세포 기둥은 척추 T1 - L2 수준에 존재하며 신체의 전체 교감 신경 지배를 매개한다.[5] 또한 경추 상부와 숨뇌 하부, 그리고 세 번째와 네 번째 천추에서도 이 기둥이 다시 나타난다.
2. 1. 신경세포의 종류
가쪽회색질기둥은 자율 신경계의 일부인 교감신경절이전 내장 운동 뉴런으로 구성된다.[1] 쥐의 흉부 가쪽회색질기둥에 대한 심층 연구에서 두 가지 유형의 세포가 밝혀졌다. 한 종류 세포는 많은 미토콘드리아, 불규칙한 모양의 세포핵, 그리고 긴 소포체를 특징으로 한다. 다른 종류 세포는 세포질 밀도가 더 높고 짧은 소포체를 가지고 있었다.
또한 가쪽 기둥의 축삭 말단은 노르아드레날린 저장 과립을 포함하는 것으로 밝혀졌으며, 네 가지 유형으로 분류할 수 있다.[6]
- 제1형 종말: 소수의 큰 과립 소포와 다수의 작은 과립 소포를 포함한다.
- 제2형 종말: 많은 큰 소포를 가지며 과립은 거의 눈에 띄지 않는다.
- 제3형 종말: 작고 둥근 소포를 포함하며 과립이 없다.
- 제4형 종말: 납작한 소포 안에 작고 큰 과립이 있으며, 가장 드물게 발견된다.
중간가쪽 세포 기둥의 세포는 방추형 또는 별 모양이며 중간 크기이다.[7]
2. 2. 축삭 종말의 종류
가쪽 기둥의 축삭 종말은 노르아드레날린 저장 과립을 포함하며, 네 가지 유형으로 분류된다.[6]| 유형 | 특징 |
|---|---|
| 제1형 | 소수의 크고 많은 작은 과립 소포를 포함한다. |
| 제2형 | 많은 큰 소포를 가지며, 과립은 거의 눈에 띄지 않는다. |
| 제3형 | 작고 둥근 소포를 포함하며, 과립이 없다. |
| 제4형 | 납작한 소포에 작고 큰 과립이 있으며, 가장 드물게 발견된다. |
가쪽회색질기둥은 척수의 회색질에 위치하며, 자율 신경계의 기능을 조절하는 데 중요한 역할을 한다. 특히 교감 신경계의 활동을 조절하는 핵심 중추이다.[3] 교감 신경계는 신체가 스트레스나 위협적인 상황에 효과적으로 대처할 수 있도록 다양한 생리적 변화를 일으키는데, 이는 흔히 '투쟁-도피 반응'으로 알려져 있다.[1]
3. 기능
가쪽회색질기둥에 있는 신경 세포들은 뇌간이나 시상 하부 등 상위 중추로부터 신호를 받아, 이를 교감 신경 경로를 통해 신체 각 기관으로 전달한다.[12][5] 이를 통해 심박수, 혈압, 호흡, 소화 등 생존에 필수적인 여러 신체 기능을 상황에 맞게 조절한다. 평상시에도 교감 신경계의 일정 수준 활성화를 유지하여 신체 기능의 항상성 유지에 기여한다.[2] 구체적인 교감 신경계 조절 과정과 투쟁-도피 반응 시 나타나는 신체 변화는 하위 문단에서 더 자세히 다룬다.
3. 1. 교감신경계 조절
가쪽회색질기둥은 자율 신경계의 일부인 교감 신경계 (SNS)의 기능을 조절하는 데 핵심적인 역할을 한다.[3] 교감 신경계는 신체가 비상 상황에 대비하도록 심박수, 폐, 간, 위장관 활동 등을 변화시킨다.[1] 스트레스가 없는 평상시에도 교감 신경계는 일정 수준 활성화되어 기능을 유지한다.[2]
뇌가 잠재적 위협을 감지하고 가쪽회색질기둥 세포에 신호를 보내면, 이 신호는 신체를 '투쟁-도피' 상태로 만드는 다양한 생리적 변화를 유발한다. 예를 들어, 털이 서서 체온 손실을 막고, 장 운동과 소화 기능은 느려져 에너지를 절약한다. 부신 수질에서는 에피네프린 (아드레날린)이 혈류로 분비되어 근육 활동을 준비시킨다. 폐의 세기관지 주변 근육 등 여러 평활근이 이완되어 더 많은 산소를 받아들일 수 있게 된다.[1] 심박수는 증가하여 세포에 필요한 물질을 빠르게 공급하고, 간은 근육 에너지원인 포도당 생성을 늘린다.[8] 혈관은 수축(혈관 수축)하여 출혈을 줄이고 체온을 유지하지만, 활동에 필요한 큰 근육으로 가는 혈관은 예외적으로 확장된다. 동공이 확장되어 시야를 확보하며,[9] 특정 부위의 발한이 증가한다. 이 땀 냄새가 다른 개체에게 신호 역할을 할 수 있다는 연구 결과도 있다.[10]
가쪽회색질기둥에 있는 신경 세포체들은 자율 신경 및 골반 장기를 조절하는 교감 신경절로 축삭을 보낸다. 교감 신경계의 모든 신경절전 뉴런은 바로 이 가쪽회색질기둥에서 시작된다.[5] 가슴 윗부분과 중간 부분의 뉴런은 머리와 가슴 부위의 교감 신경 활동을, 가슴 아랫부분과 허리 윗부분의 뉴런은 복부, 골반 장기 및 다리의 교감 신경 활동을 제어한다.[2]
약간 수초화된 신경절전 신경 섬유(내장 원심 섬유)는 가쪽회색질기둥을 떠나 배쪽 신경 뿌리를 통해 나온 뒤, 백색 교통지라는 14개의 신경 다발을 형성하여 교감 신경간으로 들어간다. 교감 신경간은 척주 양옆에 위치하며, 신경 섬유로 연결된 한 쌍의 교감 신경절 사슬 구조이다.[5]
대부분의 가쪽회색질기둥 섬유는 교감 신경간을 따라 이동하여 신경절 중 하나와 시냅스를 이루고, 이 신경절은 신경절후 섬유를 통해 표적 기관으로 정보를 전달한다.[5] 31쌍의 회색 교통지는 교감 신경간에서 나와 31쌍의 척수 신경과 연결되어 땀샘, 모낭, 혈관 등으로 향한다.[1] 심장 신경처럼 일부 섬유는 회색 교통지를 거치지 않고 직접 표적 기관에 도달하기도 한다.
일부 가쪽회색질기둥 뉴런의 섬유는 교감 신경간 내에서 시냅스하지 않고 통과한다. 큰 내장 신경은 척수 T5-T9 높이에서 나와 복부의 복강 신경절에서 시냅스하며, 복강 동맥을 조절한다.[5] (내장 신경은 가슴과 복부 내장 기관을 조절하는 신경이다.)[2] 작은 내장 신경은 T10-T11 높이에서 나와 복부의 상장간막 신경절로 가서 상장간막 동맥과 대동맥신장 신경절을 조절한다.[5] 가장 작은 내장 신경은 T12 높이에서 신장 신경총과 연결된다.[11] 허리 윗부분 두 분절에서 나오는 허리 내장 신경은 복부의 하장간막 동맥과 관련된 하장간막 신경절에서 시냅스한다.[5] 또한, 일부 가슴 부위 내장 신경 섬유는 복부의 부신 수질을 직접 자극하여 스트레스 반응을 조절한다.[2]
가쪽회색질기둥의 축삭은 시냅스에서 아세틸콜린을 분비한다. 이 신호는 시냅스 후 세포의 아세틸콜린 수용체 종류에 따라 세포를 흥분시키거나 억제할 수 있다. 신경절후 세포는 일반적으로 표적 기관에 노르에피네프린(노르아드레날린)을 분비하며, 이 시냅스 역시 흥분성 또는 억제성일 수 있다.[1]
가쪽회색질기둥은 내장(내부 장기)에서 오는 신경절전 수초화된 섬유로부터 입력을 받는다. 이 섬유들은 척추전 신경절(내장 기관과 교감 신경 사슬 사이)과 척추옆 신경절(교감 신경 사슬 내), 백색 교통지, 등쪽 신경 뿌리를 거쳐 가쪽회색질기둥의 중간가쪽 세포 기둥에 있는 세포들과 시냅스한다.[4] 또한, 가쪽회색질기둥 신경 세포는 다양한 생리 기능과 감정 상태 조절에 관여하는 뇌간과 시상 하부의 뉴런으로부터도 신호를 받는다.[12]
3. 2. 투쟁-도피 반응
신경계는 중추신경계(뇌와 척수)와 말초신경계(그 외 모든 것)로 나뉜다. 말초신경계는 다시 체성 신경계(의식적 과정)와 자율 신경계(무의식적 과정)로 구분되며, 자율 신경계는 부교감 신경계(정상 기능)와 교감 신경계(응급 상황 기능)로 나뉜다.[3] 가쪽회색질기둥은 이 중 교감 신경계의 기능을 매개한다.
가쪽회색질기둥의 연결은 심박수, 폐, 간, 위장관 활동을 변화시켜 신체를 비상 상황에 대비시키는 교감신경계(SNS)의 기능을 매개한다.[1] (교감신경계는 스트레스 환경이 없을 때에도 적절한 수준의 교감신경 기능을 유지하기 위해 어느 정도 항상 활성화되어 있다).[2] 뇌가 잠재적인 위협에 반응하여 가쪽회색질기둥 세포에 신호를 보내면, 가쪽회색질기둥은 신호를 전달하여 신체를 "투쟁-도피" 반응에 대비하는 다양한 생리적 변화를 시작한다.
4. 임상적 중요성
가쪽회색질기둥은 여러 신경계 질환과 관련되어 임상적으로 중요하다. 가쪽회색질기둥의 손상은 자율신경계통 경로에 문제를 일으켜 호너 증후군과 같은 증상을 유발할 수 있다.[1] 또한, 진행성 자율 신경 부전은 가쪽회색질기둥의 신경 세포 손실과 관련이 있는 것으로 나타났으며,[13][14] 다계통 위축증(MSA) 환자에게서도 가쪽뿔 세포의 상당한 손실이 보고되어 질병과의 연관성을 시사한다.[15][16] 비타민 B12 결핍으로 발생하는 리히트하임병(아급성 연합성 변성증) 역시 가쪽기둥의 퇴행과 관련이 있는 것으로 알려져 있다.[17][18] 이러한 질환들은 가쪽회색질기둥의 기능 이상이 다양한 임상 증상으로 나타날 수 있음을 보여준다.
4. 1. 호너 증후군 (Horner's syndrome)
호너 증후군은 작은 동공, 함몰된 눈, 눈꺼풀 부분 처짐, 얼굴 피부 건조를 특징으로 한다. 이는 가쪽회색질기둥 손상과 같은 자율신경계통 경로의 문제로 인해 발생한다.[1]4. 2. 진행성 자율신경 부전 (Progressive autonomic failure)
진행성 자율 신경 부전은 선택적인 신경 퇴행으로 인해 자율 신경 장애가 발생하는 질병이다.[13] 한 연구에서는 진행성 자율 신경 부전 환자 21명의 가쪽회색질기둥 신경 세포 수를 대조군과 비교하였는데, 환자에게서 가쪽회색질기둥 세포가 평균 75% 손실된 것으로 나타났다. 이는 진행성 자율 신경 부전과 가쪽회색질기둥 손상 사이의 연관성을 시사한다.[14]4. 3. 다계통 위축증 (Multiple system atrophy, MSA)
다계통 위축증(MSA)은 성인기에 산발적으로 발병하며 진행되는 질환이다.[15] 이 질환은 운동실조, 파킨슨증, 자율 신경 기능 장애 등이 복합적으로 나타나는 특징이 있다.[15] 한 연구에서 다계통 위축증 환자 15명과 대조군의 가쪽회색질기둥 신경 세포 수를 비교한 결과, 모든 환자에게서 가쪽뿔 세포(가쪽회색질기둥의 일부)가 50% 이상 손실된 것으로 나타났다.[16] 이는 다계통 위축증 발병에 중간가쪽기둥(가쪽회색질기둥의 일부)이 관련되어 있음을 시사한다.[16]4. 4. 리히트하임병 (Lichtheim's disease, 아급성 연합성 변성증)
리히트하임병(아급성 연합성 변성증)은 비타민 B12 결핍으로 인해 발생하며, 악성 빈혈과 관련이 있다.[17] 이 질병은 가쪽기둥과 뒤기둥의 퇴행을 특징으로 하며, 경직성 운동실조 보행 및 편집증과 같은 증상을 유발한다.[18] 환자는 또한 사지와 몸통에서 따끔거림이나 쇠약을 느낄 수 있다.[17]참조
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