창자신경계
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1. 개요
창자신경계는 약 5억 개의 신경 세포로 구성된 복잡한 신경계로, 위장관 벽에 위치하며 식도에서 항문까지 이어진다. 근육층신경얼기와 점막밑신경얼기 두 종류의 신경얼기로 구성되며, 뇌나 척수와 독립적으로 자율적인 기능을 수행한다. 창자신경계는 꿈틀운동, 분절운동, 분비 등 소화 과정을 조절하며, 기능성 위장 장애, 운동성 장애, 허혈 등 임상적 문제와 관련이 있다.
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- 창자신경계 - 점막밑신경얼기
점막밑신경얼기는 19세기 마이스너 교수가 기술한 소화관 벽 내 신경얼기로, 소장 상장간막동맥 주변 부교감신경에서 분지되어 점막하층에 위치하며, 신경절을 포함하고 점막근판 및 점막층으로 신경 섬유를 뻗어 소화관 상피 세포의 분비를 조절한다. - 창자신경계 - 근육층신경얼기
근육층신경얼기는 위장관계의 돌림근육층과 세로근육층 사이에 위치하며, 위장관의 운동, 분비, 흡수, 혈액 흐름 조절 및 연동 운동 반사 작용에 관여하고, 중추신경계와 유사한 구조와 다양한 신경세포를 가지며, 기능 이상은 특정 질환과 관련될 수 있다. - 동물해부학 - 아가미
아가미는 수생 동물이 물속에서 산소를 흡수하도록 돕는 다양한 형태의 호흡 기관이며, 얇은 구조와 역류 교환 메커니즘을 통해 효율적인 기체 교환을 가능하게 한다. - 동물해부학 - 외골격
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| 창자신경계 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 이름 | 창자신경계 |
| 영어 이름 | Enteric nervous system |
| 약칭 | ENS |
| 동의어 | 내인성 신경계 |
![창자신경계는 [[위장관계]] 내벽에 박혀 있다.](https://cdn.onul.works/wiki/noimage.png) | |
| 상세 정보 | |
| 기능 | 위장관계 조절 |
2. 구조
사람의 창자신경계는 대략 5억 개의 신경 세포로 구성되며[41] 신경 세포 중에서는 여러 종류의 도기엘 세포도 존재한다.[31][42] 5억 개라는 개수는 뇌에 존재하는 신경 세포의 0.5%, 척수에 존재하는 신경 세포(약 1억 개)의 5배 정도에 해당한다.[43] 또한 고양이의 전체 신경계를 구성하는 신경 세포의 2/3에 달한다. 창자신경계는 위장관계를 덮고 있는 세포들 사이에 놓여 있으며 식도에서 시작하여 항문까지 뻗어 있다.[43]
창자신경계의 신경 세포는 근육층신경얼기와 점막밑신경얼기라는 두 종류의 신경얼기에 있는 신경절로 모인다.[44] 근육층신경얼기는 근육층의 돌림근육(circular muscle)과 세로근육(longitudinal muscle) 사이에, 점막밑신경얼기는 점막밑층에 위치한다.
근육층신경얼기(아우어바흐 신경얼기, Auerbach's plexus)는 위장관계의 근육층인 돌림근육과 세로근육 사이에 놓여 있는, 민말이집 신경 섬유와 신경절 이후 자율신경세포체가 모여 있는 구조이다. 독일의 신경병리학자인 레오폴드 아우어바흐가 처음 발견하여 이름 붙였다. 이 신경 세포들은 돌림근육과 세로근육에 운동 신호를 입력하며 교감신경과 부교감신경 신호를 모두 전달한다. 해부학적 구조는 중추신경계와 비슷하다. 기계수용체나 화학수용체 같은 감각수용체들도 포함되어 있으며 이들은 창자신경계의 연합 신경 세포로 감각 신호를 보낸다. 미주신경의 부교감신경핵에서 시작되며 앞미주신경줄기, 뒤미주신경줄기를 통해 숨뇌와 교통한다.
점막밑신경얼기(영어: Meissner's plexus)는 위장관계의 점막밑층에 존재한다.[45] 독일의 생리학자인 게오르그 마이스너가 처음 발견하여 이름 붙였다. 점막밑신경얼기는 위장관 벽의 점막층에 분포하는 신경의 이동 경로로 이용된다.[45][14]
2. 1. 근육층신경얼기 (아우어바흐 신경얼기)
근육층신경얼기(아우어바흐 신경얼기, Auerbach's plexus)는 위장관계의 근육층인 돌림근육과 세로근육 사이에 놓여 있는, 민말이집 신경 섬유와 신경절 이후 자율신경세포체가 모여 있는 구조이다. 독일의 신경병리학자인 레오폴드 아우어바흐가 처음 발견하여 이름 붙였다. 이 신경 세포들은 돌림근육과 세로근육에 운동 신호를 입력하며 교감신경과 부교감신경 신호를 모두 전달한다. 해부학적 구조는 중추신경계와 비슷하다. 기계수용체나 화학수용체 같은 감각수용체들도 포함되어 있으며 이들은 창자신경계의 연합 신경 세포로 감각 신호를 보낸다. 미주신경의 부교감신경핵에서 시작되며 앞미주신경줄기, 뒤미주신경줄기를 통해 숨뇌와 교통한다.
2. 2. 점막밑신경얼기 (마이스너 신경얼기)
점막밑신경얼기(영어: Meissner's plexus)는 위장관계의 점막밑층에 존재한다.[45] 독일의 생리학자인 게오르그 마이스너가 처음 발견하여 이름 붙였다. 점막밑신경얼기는 위장관 벽의 점막층에 분포하는 신경의 이동 경로로 이용된다.[45][14]3. 기능
반사의 협조와 같은 자율적인 기능을 가능하게 한다.[46] 창자신경계에는 자율신경계가 상당히 분포하지만, 뇌나 척수와는 독립적으로 작동할 수 있다. '''신경위장학'''(neurogastroenterology)에서 창자신경계를 집중적으로 연구한다.
창자신경계(ENS)는 반사의 조율과 같은 자율적인 기능을 수행할 수 있다. 자율신경계로부터 상당한 신경 지배를 받지만, 뇌와 척수와 독립적으로 작동할 수 있고 실제로 그렇게 한다. 창자신경계 연구는 '''신경위장병학'''의 초점이다.
== 복잡성 ==
창자신경계는 여러 이유로 인해 '두 번째 뇌'라고 불리기도 한다. 창자신경계는 자율적으로 작동할 수 있으며, 일반적으로 중추신경계와 미주신경을 통한 부교감신경계 및 척추앞신경절을 통한 교감신경계를 통해 소통한다. 그러나 척추동물 연구에 따르면, 미주신경이 절단되더라도 창자신경계는 계속 기능한다.[5]
척추동물에서 창자신경계는 들신경섬유, 날신경섬유, 연합신경세포를 포함하며, 이들은 모두 창자신경계가 반사를 수행하고 중추신경계의 입력이 없을 때 통합 중추 역할을 할 수 있게 한다. 감각신경세포는 물리적, 화학적 상태를 보고한다. 운동신경세포는 창자의 근육을 통해 꿈틀운동과 창자 안의 내용물이 잘 섞이도록 제어한다. 다른 신경세포들은 효소 분비를 조절한다. 창자신경계는 아세틸콜린, 도파민, 세로토닌과 같이 중추신경계에서 발견되는 것과 동일한 30개 이상의 신경전달물질을 사용한다. 인체 세로토닌의 90% 이상, 도파민의 약 50%가 창자에 존재한다.[16][17][18]
창자신경계는 들어온 음식물의 부피나 영양소 구성에 따라 반응을 바꿀 수 있는 능력이 있다.[19] 또한, 창자신경계는 뇌의 별아교세포와 비슷하게 주변을 지지하는 세포들과, 대뇌 혈관에 존재하는 혈액뇌장벽과 유사하게 모세혈관 주변을 둘러싸고 있는 확산 장벽을 가지고 있다.[20]
== 꿈틀운동 (연동운동) ==
꿈틀운동(Peristalsis)은 근육으로 이루어진 관 모양 구조를 따라 아래 방향으로 근육의 수축과 이완이 연속적으로 일어나는 것이다. 사람이나 다른 포유류에서 꿈틀운동은 소화계의 평활근이 음식을 소화하기 위해 이동시키는 데에 이용된다. 'Peristalsis'라는 단어는 근대 라틴어 단어이며 그리스어 단어인 'peristallein'에서 유래했다.[52][36] 생리학자인 윌리엄 베일리스와 어니스트 스탈링이 1899년 개의 작은창자를 대상으로 한 연구에서 창자의 압력이 증가한 것에 대한 반응으로, 자극이 가해진 지점 위쪽의 근육 벽이 수축하고 아래쪽의 근육 벽은 이완하는 것을 발견하면서 알려지게 되었다.[52][36]
== 분절운동 ==
분절운동은 창자 벽의 평활근에 의해 일어나는 수축 운동이다. 한쪽 방향으로 근육의 수축과 이완이 연속적으로 발생하는 꿈틀운동과 달리, 분절운동은 돌림근육이 대신 수축하면서 양쪽 방향으로 동시에 발생한다. 분절운동을 통해 창자의 내용물인 미즙은 고루 섞이게 되어 더 잘 흡수될 수 있게 된다.
== 분비 ==
가스트린, 세크레틴과 같은 위장관 호르몬의 분비는 소화 기관들의 벽에 위치한 콜린성 신경세포를 통해 조절된다.[53] 소화 기관들은 들신경섬유와 날신경섬유를 통해 미주신경과 신호를 주고받으며 미주신경 반사를 일으키며, 미주신경 반사를 통해 호르몬 분비가 조절된다.[53]
3. 1. 복잡성
창자신경계는 여러 이유로 인해 '두 번째 뇌'라고 불리기도 한다. 창자신경계는 자율적으로 작동할 수 있으며, 일반적으로 중추신경계와 미주신경을 통한 부교감신경계 및 척추앞신경절을 통한 교감신경계를 통해 소통한다. 그러나 척추동물 연구에 따르면, 미주신경이 절단되더라도 창자신경계는 계속 기능한다.[5]척추동물에서 창자신경계는 들신경섬유, 날신경섬유, 연합신경세포를 포함하며, 이들은 모두 창자신경계가 반사를 수행하고 중추신경계의 입력이 없을 때 통합 중추 역할을 할 수 있게 한다. 감각신경세포는 물리적, 화학적 상태를 보고한다. 운동신경세포는 창자의 근육을 통해 꿈틀운동과 창자 안의 내용물이 잘 섞이도록 제어한다. 다른 신경세포들은 효소 분비를 조절한다. 창자신경계는 아세틸콜린, 도파민, 세로토닌과 같이 중추신경계에서 발견되는 것과 동일한 30개 이상의 신경전달물질을 사용한다. 인체 세로토닌의 90% 이상, 도파민의 약 50%가 창자에 존재한다.[16][17][18]
창자신경계는 들어온 음식물의 부피나 영양소 구성에 따라 반응을 바꿀 수 있는 능력이 있다.[19] 또한, 창자신경계는 뇌의 별아교세포와 비슷하게 주변을 지지하는 세포들과, 대뇌 혈관에 존재하는 혈액뇌장벽과 유사하게 모세혈관 주변을 둘러싸고 있는 확산 장벽을 가지고 있다.[20]
3. 2. 꿈틀운동 (연동운동)
꿈틀운동(Peristalsis)은 근육으로 이루어진 관 모양 구조를 따라 아래 방향으로 근육의 수축과 이완이 연속적으로 일어나는 것이다. 사람이나 다른 포유류에서 꿈틀운동은 소화계의 평활근이 음식을 소화하기 위해 이동시키는 데에 이용된다. 'Peristalsis'라는 단어는 근대 라틴어 단어이며 그리스어 단어인 'peristallein'에서 유래했다.[52][36] 생리학자인 윌리엄 베일리스와 어니스트 스탈링이 1899년 개의 작은창자를 대상으로 한 연구에서 창자의 압력이 증가한 것에 대한 반응으로, 자극이 가해진 지점 위쪽의 근육 벽이 수축하고 아래쪽의 근육 벽은 이완하는 것을 발견하면서 알려지게 되었다.[52][36]3. 3. 분절운동
분절운동은 창자 벽의 평활근에 의해 일어나는 수축 운동이다. 한쪽 방향으로 근육의 수축과 이완이 연속적으로 발생하는 꿈틀운동과 달리, 분절운동은 돌림근육이 대신 수축하면서 양쪽 방향으로 동시에 발생한다. 분절운동을 통해 창자의 내용물인 미즙은 고루 섞이게 되어 더 잘 흡수될 수 있게 된다.3. 4. 분비
가스트린, 세크레틴과 같은 위장관 호르몬의 분비는 소화 기관들의 벽에 위치한 콜린성 신경세포를 통해 조절된다.[53] 소화 기관들은 들신경섬유와 날신경섬유를 통해 미주신경과 신호를 주고받으며 미주신경 반사를 일으키며, 미주신경 반사를 통해 호르몬 분비가 조절된다.[53]4. 임상적 중요성
기능성 위장 장애는 위장관계의 활동에 이상이 존재하지만 구조적 기형으로는 원인을 설명할 수 없는 위장관계의 질환들을 가리키는 용어이다. 이러한 질환의 존재를 진단할 수 있는 검사법은 드물다.[55] 신경위장병학의 임상적 연구는 가장 흔한 기능성 위장 장애인 과민성 장 증후군과 같은 흔한 기능성 위장 장애에 집중한다.[55][25]
운동성 장애는 신경위장학자들이 연구하는 위장관계 장애로, 발생 부위에 따라 식도, 위, 작은창자, 큰창자 장애로 나눌 수 있다. 신경위장학에서의 임상적 연구는 위 식도 역류병 같은 흔한 운동성 장애를 주로 대상으로 한다.[56][26] 위 식도 역류병은 아래식도조임근을 통해 위산이 역류하여 식도의 점막이 손상되는 질환이다.[56]
허혈로 인해 창자신경계 기능이 손상될 수 있다.[57][27] 이식은[28] 2011년부터 미국에서 임상 현실이 되었으며 일부 병원에서 정기적으로 수행되고 있다.
4. 1. 기능성 위장 장애
기능성 위장 장애는 위장관계의 활동에 이상이 존재하지만 구조적 기형으로는 원인을 설명할 수 없는 위장관계의 질환들을 가리키는 용어이다. 이러한 질환의 존재를 진단할 수 있는 검사법은 드물다.[55] 신경위장병학의 임상적 연구는 가장 흔한 기능성 위장 장애인 과민성 장 증후군과 같은 흔한 기능성 위장 장애에 집중한다.[55][25]4. 2. 운동성 장애
운동성 장애는 신경위장학자들이 연구하는 위장관계 장애로, 발생 부위에 따라 식도, 위, 작은창자, 큰창자 장애로 나눌 수 있다. 신경위장학에서의 임상적 연구는 위 식도 역류병 같은 흔한 운동성 장애를 주로 대상으로 한다.[56][26] 위 식도 역류병은 아래식도조임근을 통해 위산이 역류하여 식도의 점막이 손상되는 질환이다.[56]4. 3. 허혈
허혈로 인해 창자신경계 기능이 손상될 수 있다.[57][27] 이식은[28] 2011년부터 미국에서 임상 현실이 되었으며 일부 병원에서 정기적으로 수행되고 있다.5. 같이 보기
wikitext
- Grosell M, Farrell A P and Brauner C J (Eds) (2010) ''Fish Physiology: The Multifunctional Gut of Fish''] Academic Press.
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