밝은 빛을 눈에 비추었을 때 동공이 작아지는 반응에 주로 작용하는 자율신경계는?

동공 수축은 부교감신경 작용이 중심이며 교감신경은 동공 확대와 관련된다. 따라서 이 문항에서는 부교감신경이 가장 옳다. 교감신경와 체성운동신경은 실제 처치나 개념이지만 제시된 단서와 우선순위가 다르다. 감각신경와 척수반사궁도 다른 상황에서는 고려될 수 있으나, 이 상황의 핵심 판단으로는 부적절하다.

동공이 빛에 반응하여 작아지는 현상은 동공대광반사(pupillary light reflex)의 원심성 경로가 부교감신경(parasympathetic nerve)의 지배를 받기 때문에 나타난다. 눈으로 들어온 빛은 망막의 광수용체를 자극하고, 이 신호는 시신경(optic nerve)을 거쳐 중뇌의 에딩거-베스트팔핵(Edinger-Westphal nucleus)에 도달한 뒤, 동안신경(oculomotor nerve)의 부교감신경 섬유를 타고 섬모체신경절(ciliary ganglion)에서 연접한다^[1]. 이후 신경절이후섬유가 홍채의 동공조임근(sphincter pupillae muscle)을 수축시켜 동공이 작아진다^[1][4].

동공 수축은 부교감신경, 동공 확장은 교감신경이 담당한다는 이분법적 구도를 먼저 정리해야 한다. 교감신경은 상경신경절(superior cervical ganglion)에서 기원하여 홍채의 동공확대근(dilator pupillae muscle)을 수축시켜 동공을 넓히는 역할을 한다^[1][4]. 따라서 밝은 빛에 대한 동공 축소 반응에서 교감신경은 주작용 신경이 될 수 없다.

혼동 주의! 동공대광반사의 구심성 경로는 감각신경의 일종인 시신경이 담당하지만, 문제에서 묻는 것은 “동공이 작아지는 반응”을 일으키는 원심성 자율신경계이므로 감각신경은 답이 될 수 없다. 체성운동신경은 골격근을 지배하므로 평활근인 동공조임근과는 무관하며, 척수반사궁은 동공반사가 중뇌 수준에서 일어나므로 해당하지 않는다.

임상적으로 동공대광반사는 부교감신경 기능을 평가하는 민감한 지표로 사용된다^[3]. 부교감신경 경로의 어느 부위든 손상되면 동공 수축이 저하되거나 소실될 수 있다. 예를 들어 동안신경 압박이나 중뇌 병변에서는 동공이 확장된 채 빛에 반응하지 않는 산동(mydriasis)이 나타날 수 있으며, 이는 신경학적 응급상황을 시사한다^[4]. 반대로 교감신경 손상 시에는 동공이 축소된 축동(miosis)이 나타나지만 대광반사 자체는 유지된다^[4].

동공 크기의 변화 방향을 보고 어느 자율신경계가 손상되었는지를 역으로 추론하는 것이 응급구조사 현장 평가에서도 중요하다. 의식 저하 환자에서 한쪽 동공이 확장되어 있고 대광반사가 소실되었다면, 이는 부교감신경 경로의 압박을 의미하며 천막탈출(transtentorial herniation)과 같은 응급 상황을 고려해야 한다^[4]. 병원 전 단계에서는 이러한 동공 소견을 신속히 확인하고 기록하여 이송 병원에 전달하는 것이 환자 예후에 영향을 줄 수 있다.

또한 최근 연구에서는 망막의 간상세포(rod)와 원추세포(cone) 외에 멜라놉신(melanopsin)을 함유한 내재적 감광성 망막신경절세포(intrinsically photosensitive retinal ganglion cell)가 동공대광반사에 기여한다는 사실이 밝혀졌다^[2]. 이는 동공반사가 단순한 시각 경로만이 아니라 별도의 광수용 경로를 통해서도 조절됨을 의미한다. 다만 이 경로 역시 최종적으로는 부교감신경을 통해 동공조임근을 수축시키므로, 동공 축소의 실행 신경은 부교감신경이라는 결론은 변하지 않는다^[2][3].

핵심! 밝은 빛에 의한 동공 축소는 부교감신경의 동공조임근 수축에 의해 일어나며, 이는 섬모체신경절을 경유하는 경로이다. 동공 확장은 교감신경이 동공확대근을 수축시켜 일어난다.