[1] 신경계의 구조 및 기능
[1] 신경계의 구조 및 기능
▶ 신경계의 구성
▶ 신경계의 기능
• 사고, 기억, 판단, 감각, 운동, 인지, 대화, 행동과 인격을 관장
• 환경의 변화를 수용, 해석하고 반응하여 신체와 정신을 통합하고 조절
그림 신경원의 구조
1. 신경계의 기본구조
구성 | 특성 및 기능 |
신경세포(신경원) | •신경계의 가장 기본적인 단위 •운동기능, 감각기능, 자율신경기능 관여 •구성: 세포체, 수상돌기, 축삭 |
신경흥분 전도기전 | 분극, 탈분극, 재분극 등 |
시냅스(연접) | 신경섬유로 연결된 회로로 신경세포에서 다른 신경세포로 정보가 이동하는 현상을 말함 |
신경아교세포 | •중추신경계와 말초신경계에 분포 •신경세포의 대사, 영양 공급, 보호작용, 신경전달물질의 농도 유지 |
신경(nerve) | 감각, 운동, 연합신경으로 분류 |
1) 신경흥분전달물질
① 아세틸콜린(acetylcholine)
위치 | 기능 | 작용 |
CNS와 PNS | 대체로 흥분을 촉진하나 일부 내장효과기는 억제 | 뼈대(골격) 신경근육접합부에 많은 자율신경계 시냅스에서 작용 |
② 노르에피네프린(norepinephrine)
위치 | 기능 | 작용 |
CNS와 PNS | 대체로 흥분을 촉진하나 수용체에 따라 억제 | 내장과 심근의 신경근육접합부에서 작용; 코카인과 암페타민이 효과를 상승 |
③ 에피네프린(epinephrine)
위치 | 기능 | 작용 |
CNS와 PNS | 대체로 흥분을 촉진하나 수용체에 따라 억제 | 행동과 기분에 관여 |
④ 도파민(dopamine)
위치 | 기능 | 작용 |
CNS와 PNS | 대체로 신경흥분 촉진 | 정서적 반응 조절: 파킨슨병에서 감소 |
⑤ 세로토닌(serotonin)
위치 | 기능 | 작용 |
CNS | 대체로 신경흥분 억제 | 온도조절, 감각지각, 기분, 수면에 관여 |
2) 신경(nerves)의 종류
(1) 감각신경
① 감각수용기가 인지한 체내, 체외의 변화를 중추신경으로 전달
② 감각신경에서 오는 정보는 중추신경계의 시상(thalamus)에 모이고 다시 대뇌피질의 두정엽에 도달하여 지각 통합
체성(몸)감각 | 온도와 통증, 의식 가능한 위치감, 진동감, 촉각과 압각 등의 심부감각 전달 |
내장감각 | 의식 못하는 위치감, 진동감, 압각, 촉각 등의 심부감각 전달 |
특수감각 | 시각, 청각, 후각, 미각, 평형감각 전달 |
(2) 운동신경
중추에서 효과기로 흥분 전달
(3) 연합신경
운동신경과 감각신경 사이에 위치 또는 중추신경의 경로 형성
2. 중추신경계(central nervous system)
중추신경계는 뇌(brain)와 척수(spinal cord)로 구성 |
그림 중추신경계
그림 브로드만 지도에 따른 뇌의 기능
1) 뇌(brain)
▶ 성인 뇌의 무게: 체중의 2%(1,300∼1,500 g 정도)
▶ 뇌는 작용과 기능에 따라 대뇌, 소뇌, 간뇌, 뇌간으로 구분
(1) 대뇌(cerebrum) 14
구분 | 기능 | 위치 |
전두엽 | •1차 운동영역(운동피질) •고도의 지적기능 담당(논리성, 집중력, 상상력, 판단력, 윤리 등) •전운동영역(긴장이나 운동조절, 통합) •언어표현(Broca area): 운동성 언어영역(말하는 기능) 14 | 두개골 중심구의 앞쪽과 측열 위쪽 |
두정엽 | •감각, 질감, 크기, 모양, 공간적 관계 이해 •노래, 악기연주, 비언어적 시각 경험 •신체 자세 및 신체 부분 인지, 미각 해석 | 중심구의 후면 |
측두엽 | •소리해석(청각중추) •복합적인 기억패턴 •Wernicke 영역: 언어이해 영역(언어의 뜻 이해) | 전두엽과 두정엽의 아래 |
후두엽 | 일차적 시각중추(본 것을 인지, 해석) | 대뇌의 뒤쪽 |
변연계 | •생존과 관련된 정서와 본능적 패턴(불쾌, 분노, 쾌감, 충만감, 배고픔, 공격성, 성적 흥분 등) •학습과 기억 | •측두엽 안 깊숙이 위치 •시상하부 주변을 둘러싸고 있음 |
(2) 간뇌(diencephalon)
구분 | 기능 | 위치 |
시상 (thalamus) | •냄새를 제외한 모든 감각(통증,온도,촉각)을 대뇌피질로 전달 •정서적 반응 해석(유쾌,불쾌 구분) | 대뇌피질 아래 |
시상하부 (hypothalamus) | •자율신경계의 활동 •체온 조절,수분대사,식욕,수면각성주기,갈증 조절,당분 및 지방 대사,성장과 성적 성숙 •호르몬 활동(뇌하수체전엽 및 후엽호르몬 분비 조절) |
(3) 뇌하수체(hypophysis, pituitary gland)
① 접형골의 터키안장 안에 위치, 시상하부와 연결되어 있음
② 뇌하수체 전엽, 후엽으로 구성
③ 시상하부의 통제하에 특수 호르몬을 순환계로 방출
(4) 뇌간(brain stem)
간뇌와 척수 사이에 위치
중뇌(midbrain) | 안구운동, 동공반사중추, 제3, 4뇌신경 위치 |
뇌교(pons) | •심장 가속기능과 혈관수축 중추 •호흡중추 •제5, 6, 7, 8뇌신경 시작 |
연수(medulla oblongata) | •뇌의 다른 부분으로 메시지 전달 •심장지연 중추, 호흡중추, 연하 및 구토 중추, 딸꾹질 중추 •제9(설인신경), 10(미주신경), 11(부신경), 12(설하신경)뇌신경 시작 •제7(안면신경), 8(청각신경)뇌신경 일부 수행 |
(5) 기저핵(basal ganglia)
① 대뇌반구의 시상 가장자리에 위치
② 근육활동 조절 및 통합(손상 시 진전, 파킨슨, 무도병 등 발생)
③ 수의운동 및 감각자극과 환경변화에 반응
(6) 소뇌(cerebellum)
① 위치: 대뇌와 척수 사이에 위치(뇌교 후방에 위치)
② 기능
• 근육, 관절, 건의 상태에 대한 정보를 받아들여 골격근의 활동 조절
• 자세, 근육의 평형과 긴장 유지, 무의식적 운동과 정교한 운동 조절
• 신체 다른 부위에서 일어난 운동 수정 및 조절
③ 정보전달: 내이의 반고리관은 신체운동의 방향과 자세 변화를 지각하고 전정신경과 뇌간을 경유하여 소뇌로 정보 전달
(7) 뇌실계(ventricles) & 뇌척수액(cerebrospinal fluid)
뇌실계 | •두개의 측뇌실, 제3뇌실, 제4뇌실, 대뇌수도로 구성 •뇌척수액의 생성과 순환 담당 |
뇌척수액 | •무색, 투명한 액체, 뇌척수 공간에 약 140 mL 정도 있음, 1일 500 mL 생성 및 흡수, 뇌척수압 정상압력: 70~150 cmH2O •포도당, 단백질, 포타슘, 소듐 포함 •맥락총에서 생성, 지주막 융모를 통해 재흡수, 상시상 정맥동으로 흘러감 •뇌와 척수를 보호하고 충격 흡수, 신경세포에 영양 공급, 노폐물 제거 •뇌척수액 순환경로 폐쇄 시 두개내압 상승으로 두통, 구역, 구토, 수두증 발생 |
그림 뇌실과 뇌척수액
(8) 뇌의 혈액공급
① 특징
• 뇌순환은 전뇌순환(양측 경동맥에서 시작), 후뇌순환(양측 추골동맥에서 시작)으로 구성
• 윌리스환(뇌 기저부에 존재하는 가장 중요한 측부순환)은 한 혈관이 막히더라도 혈액공급을 가능하게 함
• 뇌순환 20초 정지 시 의식소실, 4∼6분 지속 시 중추신경계 비가역적 변화 초래
② 뇌혈류 조절 영향요인: 이산화탄소, 수소이온, 산소농도
③ 평균 뇌혈류량: 분당 약 750 mL로 심박출량의 15% 정도
④ 뇌관류압: 정상 70∼100 mmHg
(9) 혈액–뇌 장벽(blood–brain barrier, BBB)
① BBB란 뇌 모세혈관의 상피세포막으로 성상교세포와 함께 단단하게 연결되어 뇌와 척수조직을 보호, 뇌척수액 순환과 혈장 내 일부 물질 보존 역할
② 산소, 당, 이산화탄소, 알코올, 마취제, 물은 모세혈관에서 뇌로 쉽게 이동 가능
③ 분자량이 큰 알부민, 알부민 결합물질, 항생제 등은 통과 못함
2) 척수(spinal cord)
① 척수는 뇌간과 연결되며, 대공∼척추관∼L2∼3까지 연결됨
② 길이 40∼45 cm, 지름 1 cm, 무게 25 g인 원주상의 연한 백색 장기
하행로(운동전도로) | •대뇌피질, 뇌간, 소뇌의 운동 정보를 전각으로 전달 •뇌에서 시작∼척수에서 종결 |
상행로(감각전도로) | •피부와 내장의 신경흥분을 척수 후각을 통해 중추신경으로 전달 •척수에서 시작∼뇌에서 종결 |
3. 말초신경계(peripheral nerve system)
뇌신경, 척수신경, 자율신경으로 구성 |
1) 뇌신경(cranial nerves) 14 15 18
▶ 뇌저에서 나와 12쌍으로 구성
▶ 뇌에서 내려오는 순서에 따라 숫자를 매겨서 명명
(1) 구성
명칭 | 기능 | 기시부 | |
제1뇌신경 | 후신경 | 후각 | 측두엽 |
제2뇌신경 | 시신경 | 시각, 시야, 동공반응 | 후두엽 |
제3뇌신경 | 동안신경 | 안구운동, 동공축소, 안검거상 | 중뇌 |
제4뇌신경 | 활차신경 | 안구측면운동 | 중뇌 |
제5뇌신경 | 삼차신경 | 얼굴감각, 감각반사, 구강, 혀, 치아감각, 저작기능 14 | 뇌교 |
제6뇌신경 | 외전신경 | 안구측면운동 | 뇌교 |
제7뇌신경 | 안면신경 | 얼굴표정, 혀 전방미각, 타액분비 18 | 뇌교 |
제8뇌신경 | 청신경 | 평형, 청각 | 뇌교 |
제9뇌신경 | 설인신경 | 혀 후방감각, 인후감각, 구토, 연하작용 | 연수 |
제10뇌신경 | 미주신경 | •인두, 후두, 혀의 후방, 삼킴작용, 발성 •심장, 폐, 기관지 및 위장관 자극 | 연수 |
제11뇌신경 | 부신경 | 목, 어깨운동 | 연수 |
제12뇌신경 | 설하신경 | 혀운동, 음성조음 | 연수 |
(2) 분류
그림 뇌에서 나오는 순서대로 번호가 매겨지는 뇌신경
잠시 주목 | 뇌신경의 번호와 명칭, 기능까지 다 외우고 있어야 합니다. 앞글자만 따면 ‘후시동활삼외안청설미부설’입니다. ‘후시동이 활참외를 안창살에 미리 부쳐 먹었다.’라고 외우면 어떨까요? |
2) 척수신경(spinal nerves)
▶ 척수 양쪽에서 분지되는 31쌍으로 구성
▶ 추간공을 통해 척수관에서 나옴
▶ 척수의 후근(감각정보 전달), 척수의 전근(운동정보 전달)
(1) 척수부위를 따라 구분
신경 | 구성 | 관장부위 |
경신경(cervical nerve) | 8쌍 | 목, 횡격막, 늑간 관장 |
흉신경(thoracic nerve) | 12쌍 | 흉강과 복부 관장 |
요신경(lumbar nerve) | 5쌍 | 하지와 복부 관장 |
천신경(sacral nerve) | 5쌍 | 하지, 요로계, 장 관장 |
미신경(coccygeal nerve) | 1쌍 |
|
(2) 기능
① 감각수용체
• 통증, 온도, 촉각, 진동, 압력, 내장감각, 고유감각 등의 흥분 모니터링, 전달
• 시각, 미각, 후각, 청각 등 특수감각 모니터링, 전달
② 신경총(신경얼기): 각각의 척수신경 축삭이 척수를 떠나 다른 척수신경과 연합하여 신경총 형성
③ 반사(reflex)
• 자극에 대한 불수의적인 운동반응, 자동적
• 대뇌피질을 거치지 않음
• 통증, 갑작스런 신전, 공포 등의 유해자극에 의해 유발
• 골격근, 평활근, 심근, 샘 등에서 발생
3) 자율신경계(autonomic nervous system)
(1) 자율신경계 구분
① 교감신경계
• 신체의 응급상황 시 빠르게 반응하도록 작용
• 스트레스에 의한 신체반응을 강화하기 위해 epinephrine, norepinephrine 분비
• 심박동수와 수축력 증가, 골격근 혈관 확장
• 혈관 수축과 혈당 상승, 땀 분비 증가, 신혈관 수축, 갑상샘 자극 등
② 부교감신경계
• acetylcholine(신경전달물질) 분비. 심장 수축력 감소
• 에너지 절약, 신체에 저장
• 장의 연동운동 증가, 괄약근 긴장을 이완시켜 소화와 영양분 흡수를 촉진
• 교감신경계와 서로 길항작용
(2) 자율신경계의 자극에 따른 신체 반응
기관 | 부위 | 교감신경 영향 | 부교감신경 영향 |
눈 | 동공 | 확대 | 수축 |
모양체근 | 이완 | 수축 | |
심장 | 관상동맥 | 수축력 증가 | 수축력 감소 |
근육 | 심박수 증가 | 심박수 감소 | |
폐 | 기관지 | 이완(확장) | 수축(좁힘) |
혈관 | 약간 수축 | 확장 | |
소화관 | 소화관벽 근육 | 연동운동 억제 | 연동운동 항진 |
괄약근 | 수축 | 이완 | |
담낭 |
| 이완 | 수축 |
신장 |
| 동맥 수축 → 소변 생성 감소 | 없음 |
부신 | 수질 | 에피네프린, 노르에피네프린 방출 |
|
방광 | 방광벽(배뇨근) | 이완 | 수축 |
방광괄약근 | 수축 | 이완 | |
피부 |
| 수축 | 없음 |
그림 자율신경계와 분포 장기
4. 신경계의 보호와 유지
1) 신경계 보호 역할을 하는 기관의 종류
기관 | 기능 |
두개골(머리뼈) | 외상으로부터 뇌 보호 |
척주 | 척수 보호, 머리 지지, 유연성 제공 |
기타 | 머리카락, 피부, 두피, 근막, 근육, 수막, 뇌척수액의 완충작용, 복잡한 혈관 분포 등도 신경계 보호 |
2) 수막(meninges)의 구성과 기능
뇌와 척수를 싸고 있는 막으로서 3개 층으로 형성
위치 | 명칭 | 기능 |
외층 | 경막 (dura mater) | •혈관 많은 외층과 중추신경의 피막인 내층으로 구성 •경막외층: 두개골과 척주에 내골막 선 형성 •경막내층: 모든 부분과 융합, 두개골 손상 시 뇌 보호 |
중간층 | 지주막 (arachnoid) | •뇌간 중간에 위치하는 얇은 섬유성 막 •경막과 지주막 사이 공간에 좁은 경막하강 존재 |
내층 | 연막 (pia mater) | •작은 혈관 분포하는 혈관성 막 •뇌의 열과 구에 밀접 •연막의 혈관은 뇌속으로 확장되어 맥락총 만들고 뇌척수액 분비 •지주막과 연막 사이 넓은 지주막하강 존재(뇌척수액 흐르고 대뇌에 영양, 산소 공급하는 혈관 통과) |
그림 뇌수막
다음 이론을 계속 학습하려면 로그인하세요.
로그인하고 계속 학습