1. 척수
연수에 이어진 긴 막대 모양의 중추 신경으로 척추에 의해 보호되며, 뇌와 말초 신경을 연결해 주는 통로이다.
2. 척수의 구조
- 대뇌와는 반대로 척수의 속질은 신경 세포체가 모인 회색질로서 H자 모양으로 보이며, 겉질은 신경 섬유로 구성된 백색질이다. →겉질은 신경 섬유들로 구성되어 있으며 감각기에서 받아들인 감각을 뇌로 전달하고, 뇌의 명령을 반응기에 전달하는 통로이다.
- 척수에서는 척추의 각 마디마다 좌우로 한 쌍씩 총 31쌍의 신경 다발이 등 쪽과 배 쪽으로 뻗어 나와 온몸에 분포하는데 척수의 등 쪽에 연결된 신경을 후근, 배 쪽으로 나오는 신경을 전근이라고 한다.
◇후근의 신경절
- 후근의 구심성 뉴런은 신경 세포체가 척수 밖에 위치하여 둥글게 부풀어 있는 신경절을 형성한다.
- 후근에만 신경절이 있고, 전근에는 없다.신경절은 신경 세포체들의 집합을 말한다.
- 전근은 원심성 뉴런(운동 신경)의 다발이고, 후근은 구심성 뉴런(감각 신경)의 다발로 전근이 손상되면 신체의 한 부분에 대한 운동이 불가능해지며, 후근이 손상되면 감각 기능에 이상이 생긴다. →척수가 손상되면 뇌와의 흥분 전달이 불가능하여 손상 부위 아래의 감각과 운동이 마비된다.
- 후근을 통해 들어간 정보는 대부분 시상을 거쳐 대뇌 겉질로 전달되거나 소뇌, 또는 뇌줄기의 여러 부분으로 전달된다.
◇척수의 구조와 흥분 전달 경로
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1. 뇌와 말초 신경 사이의 흥분 전달 통로
- 몸의 말단부에서 받아들인 감각 정보는 척수를 통해 뇌로 전달되고 뇌에서 내린 명령은 척수를 통해 말단의 반응기에 전달된다.
※ 얼굴에 분포한 신경을 제외한 대부분의 신경은 척수를 거쳐 뇌로 전달된다.
2. 반사의 중추
- 무릎 반사, 회피 반사, 갓난 아이의 배뇨 등의 반사 중추이다.
◇무릎 반사
- 다리에 힘을 빼고 고무 망치로 무릎뼈 바로 아래를 치면 다리가 저절로 위로 올라가는 데 이를 무릎 반사라고 한다.
- 무릎 반사는 감각 신경을 통해 전달된 자극에 대한 명령이 척수에서 바로 운동 신경으로 전달되어 나타난다.
◇ 회피 반사
- 갑자기 뜨거운 것에 닿았을 때나 날카로운 것에 찔렸을 때 무의식적으로 피하는 반사 행동으로 척수가 중추이다.
척수의 구조
중추신경계의 2 개 부분, 즉 뇌 (brain) 와 척수 (spinal cord) 의 경우 계통발생학적으로 척수는 뇌보다는 훨씬 오래되고 구조는 비교적 단순하고 변화가 적다. 이 항에서는 척수의 구조에 대하여 설명하지만 동시에 중추신경내에서 신경원이 어떻게 배치되어 있는가에 대해서 간단히 개념을 파악하고자 한다.
그림 8 척수
그림 9 척수의 횡단면
1) 척수분절의 구조
뇌와 척수는 골로 이루어진 보호용기, 즉 두개골 (skull) 과 척주관 (vertebral canal) 속에 들어있다. 이와 같은 구조에 의해 중추신경계의 연합 조직이 기계적인 손상으로부터 이상적인 조건으로 보호되고 있다. 척수는 분절 (segment) 로 구분되고 1 개의 축수분절은 1 개의 추골 (vertebra) 에 대응해 있다. 이와 같은 1 대 1 의 대응구조는 계통발생에 따라 발달된 것이지만 개체의 성장과 함께 불명확하게 된다. 즉 척수분절의 성장이 추골의 성장보다 늦어서 그 결과 성인에서 척수는 제 1, 2 요추 사이에서 끝나지만 척수분절구조 자체는 완전히 유지되어 있다.
척수의 세로 방향으로 규칙적인 구조는 각 척수분절내의 구조가 일정한 것이기 때문이다. 신경원의 세포체는 척수의 중심부에 존재하고 상행성 및 하행성 신경섬유는 주변부에 존재한다. 신선한 표본의 단면을 염색하지 않고 육안으로 관찰하면 세포체의 영역은 회백색으로 보여 회백질 (gray matter) 이라고 한다. 회백질의 측각보다 중심부쪽 부분을 중간부 (pars intermedia) 라고 한다.
척수분절내의 H 자 모양의 회백질은 주변부의 상행성 및 하행성 신경섬유로 싸여 있고 이 주변부의 단면은 신경섬유의 수초 때문에 백색으로 보인다. 따라서 이 부분을 백질 (white matter) 이라고 한다. 회백질과 백질의 비율은 척수의 부위에 따라 다르다. 뇌에 가까운 경수 및 흉수에서는 백질이 특히 많다. 그 이유는 경수의 경우 모든 상행성 및 하행성 경로가 백질부를 통하지만 요수와 천수의 경우 하반신에 관계하는 경로만이 백질부를 통하기 때문에 쉽게 이해될 것이다.
그림 10 전근과 후근
그림 11 2 개의 척수분절과 신경근의 입체모식도
2) 척수근 (Spinal root)
각 척수분절에 있어서 신경섬유는 후근으로해서 척수로 들어가고 전근으로부터 척수를 나온다. 그림 10 은 전근 (anterior(ventral) root) 과 후근 (posterior(dorsal) root) 의 영역을 포함하고 있는 단면도이다.
모든 구심성 신경섬유, 즉 체성 구심성 신경섬유 및 내장 구심성 신경섬유는 후근을 통해 척수로 들어간다. 그리고 모든 원심성 신경섬유, 즉 운동성 및 자율성 원심성 신경섬유는 전근으로부터 나온다.
원심성 신경섬유의 세포체는 척수의 회백질에 있다. 골격근섬유를 지배하는 체성 원심성 섬유의 세포체는 척수의 전각에 있으므로 그 세포체는 전각세포 (anterior horn cell) 라 하고 한편 기능면으로는 운동전각세포 또는 운동신경원 (naotor neuron) 이라고 한다. 이들 축삭, 즉 운동성 원심성 신경섬유는 운동축삭 (운동섬유, motor axon) 이라고 하는 일이 많다.
원심성 섬유의 세포체가 척수내의 회백질에 있는데 비해 모든 구심성 섬유의 세포체는 후근이 척주관으로 들어가는 부근의 척수밖에 존재한다. 이 경우와 같이 중추신경계의 외부에서 신경세포체가 국재하고 있는 부분을 신경절 (ganglion) 이라고 한다. 후근구심성 섬유의 세포체의 집합부는 후근신경절 (dorsal root ganglion) 이라고 한다. 후근신경절에 있는 신경원은 다음과 같은 특징이 있다.
① 이 신경원의 축삭은 신경절을 나와 약간 주행한 후 중추로 향하는 가지 (후근섬유) 와 말초로 향하는 가지 (구심성 섬유) 로 나누어진다.
② 이 신경원의 세포체는 수상돌기를 갖지 않는다.
③ 이 신경원의 세포체에는 다른 연접이 끝나지 않는다.
척주관 속에서 각 분절의 같은 쪽의 개개의 전근분지와 개개의 후근분지는 각각 집합해서 전근과 후근을 형성한다. 후근신경절은 명확한 팽대부를 이룬다. 척수의 양측에서 전근과 후근은 합류해서 척수신경을 형성하고 인접한 2 개의 추골 사이를 통해 척주관으로부터 나온다. 척주관을 나온 후에 척수신경은 복잡하게 교차, 분지과정을 거쳐 여러 가지 체성 및 자율신경성분으로 분리된다. 척수에서 나온 신경은 두부를 제외한 전신에 공급된다. 두부는 12 쌍의 뇌신경의 공급을 받고 있다.