부교감신경 자극 때 침샘에서 일반적으로 나타나는 분비는?

부교감신경 자극은 혈류와 샘꽈세포 분비를 증가시켜 비교적 많은 양의 묽은 침을 만든다.

자율신경계와 타액 분비 기전

침샘은 자율신경계의 이중 지배를 받으며, 부교감신경(parasympathetic nerve)과 교감신경(sympathetic nerve)의 자극에 따라 분비되는 침의 양과 성상이 달라집니다. 문제에서 묻는 부교감신경 자극 시의 전형적인 반응을 이해하려면, 침샘의 해부학적 구조와 신경전달물질에 따른 세포 내 신호전달 체계를 구분할 필요가 있습니다.

침샘의 2단계 분비 메커니즘

타액 형성은 크게 두 단계로 진행됩니다. 첫 번째는 선포세포(acinar cell)에서 혈장과 유사한 등장성 일차 타액을 분비하는 과정이고, 두 번째는 도관세포(ductal cell)를 통과하며 이온 재흡수와 분비가 일어나 최종 타액이 저장성으로 변하는 과정입니다 ^[1].

부교감신경 말단에서 분비되는 아세틸콜린(acetylcholine)은 선포세포의 무스카린성 M3 수용체(muscarinic M3 receptor)에 결합하여 세포 내 칼슘 이온 농도를 증가시킵니다. 이로 인해 선포세포의 정점막(apical membrane)에 있는 염소 이온 통로(chloride channel)가 열리고, 염소 이온이 선포 내강으로 분비되면 삼투압 차이에 의해 물이 따라 이동하면서 다량의 일차 타액이 생성됩니다 ^[1]. 이 과정에서 분비되는 침은 양이 많고, 전해질과 수분이 풍부하여 묽은 성상을 띠게 됩니다.

반면, 교감신경이 자극되면 주로 베타-아드레날린성 수용체(β-adrenergic receptor)를 경유한 cAMP 신호전달 경로가 활성화되어, 선포세포에서 단백질 성분의 세포외유출(exocytosis)을 촉진합니다. 이로 인해 상대적으로 양은 적지만 점도가 높고 점조한 침이 분비됩니다.

중추신경계의 타액 분비 조절

뇌간(brain stem)에 위치한 하타액핵(inferior salivatory nucleus, IS)은 부교감신경의 중추로, 이 부위의 콜린 아세틸전이효소(choline acetyltransferase, ChAT) 발현 뉴런이 활성화되면 타액 분비가 유발됩니다 ^[2]. 이는 부교감신경 경로가 타액 분비 반사의 최종 공통 경로임을 의미하며, 부교감신경 흥분이 곧바로 다량의 타액 분비로 이어질 수 있는 신경해부학적 근거를 제시합니다.

임상적 의의 및 오답 분석

부교감신경 활성은 스트레스 호르몬 감소와 연관되며, 이는 타액 분비 증가로 이어질 수 있습니다 ^[3]. 또한 M3 무스카린성 아세틸콜린 수용체(M3R)에 대한 자가항체가 존재할 경우, 부교감신경 신호 전달이 차단되어 타액 분비가 저하되는 구강 건조증(xerostomia)이 나타날 수 있습니다 ^[4]. 이는 부교감신경계가 타액 분비량 조절에 핵심적인 역할을 한다는 사실을 뒷받침합니다.

보기 2번의 "양이 적고 점조한 침"은 교감신경 자극 시의 전형적인 반응입니다. 보기 3번과 4번은 타액 구성 성분에 대한 오개념으로, 부교감신경 자극으로 분비된 일차 타액에도 단백질과 중탄산염(HCO₃⁻)이 포함되어 있으며, 도관을 통과하며 중탄산염이 추가로 분비될 수 있습니다. 보기 5번은 부교감신경 자극이 도관세포 기능을 억제하는 것이 아니라, 선포세포의 분비를 항진시키는 주된 작용임을 혼동한 것입니다. 부교감신경 자극 시 선포세포에서의 왕성한 일차 타액 분비로 인해 도관을 통과하는 유속이 빨라지면, 도관에서의 이온 재흡수 시간이 짧아져 최종 타액 내 전해질 조성이 변할 수는 있으나, 도관세포 자체가 완전히 억제되는 것은 아닙니다 ^[1].