위장관벽의 내재신경

위장관벽에 대한 신경은 외부신경인 자율신경계와 내재신경이 각각 분포되어 있 다. 그리고 위장관벽에 분포한 감각신경세포들은 기계적 및 화학적 변화를 감지하여 그 정보를 척수와 뇌로 전달하 는 역할을 담당한다.
내재신경 혹은 장관신경은 두 종류의 신경절과 신경섬유망이 위장관벽에 분 포하고 있는데, 종주근과 환상근 사이에 있는 장근신경총 과 점막하층에 있는 점 막하신 경총이 있다.
내재신경계는 위장관을 이루고 있는 점막상피, 근육, 혈 관계, 감각신경계, 면역계 등의 많은 기능을 별도로 통제 하고 있으며, 위장관의 여러 생리작용에 대한 다양한 프로 그램을 보유하고 있어 장내의 작은 뇌 라고 한다. 즉 내재신경의 작용은 물론 외부신경과 위장관 호르몬에 의해 영향을 받지만, 중추신경계의 영향이 없어 도 독립적으로 위장관의 운동과 분비기능을 조절할 수 있어 'ienteric brain' 이라고도 한다.
이들 내재신경계는 원심성 및 구심성 기능을 모두 담당 한다. 장근신경총의 원심신경섬유는 종주근과 환상근에 일렬로 사슬처럼 분포하여 근육의 운동 강도와 속도를 증 가 시키며, 그 외에도 vasoactive intestinal pepide와 같은 억제성 호르몬을 분비하여 괄약근을 이완시키는 작용을 한다.
반면에 점막하신경는 주로 점막증과 일부 환상근에 국소적으로 분포하여 일차적으로 상피세포의 기능에 영향 을 주면서 혈류량과 분비량을 국소적으로 조절하고 상피 세포의 기능을 조절한다. 참고로 식도에는 다른 부위에 비 해 점막하신경이 덜 분포되어 이 신경총의 기능이 매우 적다.
이 내재신경계의 신경충들은 위장관 근육증의 기계수용기로부터 변화를 감지하는 감각신경세포가 있다. 그 외에도 운동신경세포와 중간신 경세포가 존재하여 감각정보를 미주신경 과 내장신경의 구심신경섬 유를 통해 중주신경계에 전달한다.
이런 중추신경계와의 연결은 위장관계 밖에서 오는 신호가 위장관계에 전달된다는 것을 의미하는데, 예를 들면 음식물을 시각적으로 보는 것만으로도 위장의 분비가 자 극되는 것을 봐도 알 수 있다. 또한 이 신경충들은 위 • 아 래뿐만 아니라 서로 간에도 긴밀하게 연결되어 있어, 위장 관운동성을 조절하는 다양한 형태의 반사적 협동이 가능 하게 된다.
내재신경계에서 분비되는 중요한 신경전달물질은
acetylcholine이며, 위장관계에 전체적으로 흥분성으로 작 용하여 평활근을 수축시키고, 장 분비와 호르몬 분비를 증 가시키며, 혈관을 확장시키는 작용을 한다. Norepinephine 도 위장관계의 신경전달물질이지만, 내재신경에서 분비되 지 않고, 외부신경인 교감신경에서 분비되어 acetylcholine 의 작용에 반대적으로 위장관계에 억제성으로 작용한다.
그리고 내재신경계는 그 외에도 다양한 종류의 신경전달 물질을 분비하는데 nitric oxide, VIP, enkephalin, serotonin 그리고 substance P 등이 포함되지만, 각각의 정확한 기전을 규명하는 데는 연구할 점이 남아 있다. 위장관계에 대한 화 학적 조절은 다음의 펩티드 편에서 설명하기로 한다.
(4) 위장관의 외부신경
위장관계의 외부신경은 부교감신 경계 및 교감신경계에 의해 지배된다. 이들 신경계는 물론 앞서 설명한 내재신경계와 함께 자율신경계를 형성한다.
외부신경계는 주로 내재신경계를 경유하여 위장관의 작용 을 조절한다. 위장관계의 신경지배에 대해 우리가 그 활동 성을 알 수가 없고, 의지적으로 그 기능을 조절할 수 없기 때문에 자율적이라 말한다.
① 부교감신경
연수에서 기시한 부교감신경은 제 7(안면신경), 제9(설인신경) 뇌신경을 통해서 침샘에 분포 하고, 상부위장관의 운동성과 분비능을 조절하는 제10(미 주신경) 뇌신경을 통해서 식도, 위, 소장 및 대장의 전반부 에 분포한다. 대장의 후반부인 S자결장, 직장 및 항문 등에 분포하는 부교감신경은 천수부위에서 기시한 골반신경이다.
부교감신경 절전섬유는 위장관의 장근신경총의 신경절 과 침샘, 췌장샘, 간 실질내 신경절세포에서 접합한다. 부교감신경 절전섬유는 모두 콜린성 섬유이며, 니코틴 수용체와 무스카린 수용체를 통하 여 장내 신경세포에 흥분자극을 전달한다. 부교감신경 절전 섬유와 절후섬유 말단에서 유리되는 신경전달물질은 acetylcholine이며, 절후섬유막의 니코틴 수용체와 결합한다.
Acetylicholine은 또한 절후섬유 말단에서도 전달물질로 작용하며, 췌장의 세엽세포 혹은 샘파리세포와 같은 효과기 세포의 무스카린 수용체와 결합한다. 최근 연 구결과 절후섬유 말단에서 유리되는 신경전달물질로 sero-tonin, purine nucleotide, VIP, substance P24 enkephalin 5도 판명되었다.
위장관에 대한 부교감신경의 작용은 위장관의 운동성과•분비기능을 항진시키며, 괄약근의 수축성을 감소시킨다.
그리고 간에서 당원의 합성을 증가시키며 담낭을 수축시킨다.
② 교감신경
위장관에 분포하는 교감신경은 흉수와 요수에서 기시하 여 교감신경쇄를 통과하고, 결국 복강 신경절 및 상 • 하장간막신경절에 접합한다. 교감신경의 운동경로는 척추앞신경절에 세포체 가 존재하는 아드레날린성 절후섬유로 구성되어 있다.
복강신경절에서 기시한 절후섬유는 식도, 위, 십이지장 전반부, 간 및 췌장에 분포하고, 상장간막신경절에서 기시 한 절후섬유는 십이지장 후반부 및 소장, 대장 전반부에 분포한다. 대장 후반부 및 직장은 하장간막신경절에서 기 시한 절후섬유의 신경지배를 받는다.
교감신경 절후섬유는 주로 위장관에 분포하는 혈관을 지배하고, 일부 내장실질 구조물에 분포한다. 절후섬유 말 단부위에서는 norepinephrine이 분비된다.
교감신경은 일반적으로 위장관의 운동성을 억제시키고, 특히 괄약근을 수축시키므로 위장관 내용물이 하방으로 이동하는 것을 억제하는 작용이 있으며 또한 혈관을 수축 한다.
위장관으로부터의 구심신경섬유도 자율신경과 같이 주 행한다. 미주신경섬유의 80%, 교감신경섬유의 50%는 구심신경섬유이며, 감각정보를 중추신경계에 전달한다.
(5) 내재신경계와 중추신경계의 상호작용
내재신경계는 중추신경계와 독립적으로 작용하는 제3의 신경계로 간주되고 있지만, 중추신경계로부터 일정부 분 조절을 받는다. 내재신경계는 교감신경과 부교감신경 을 통하여 운동 및 감각경로가 모두 연결되어 있으며, 이 들을 통한 내재신경계와 중추신경계의 관련성을 '뇌-장관 축이란 용어로 설명하고 있다.
부교감신경 절전섬유는 상부 위장관, 대장 하부 및 직장 에서는 장근신경총 세포와 높은 밀도로 연결되어 있으나, 소장에서는 일부의 장근신경총 세포와만 연결되어 있다.
이는 중추신경계가 소장에 비하여 상부 위장관이나 대장하부 및 직장의 기능에 보다 직접적인 영향을 미친다는 생리적 현상과 일치한다.
위장관의 감각정보는 미주신경이나 내장신경의 일차구 심신경섬유를 통하여 중추신경계로 전달된다. 미주신경을 통한 일차구심신경섬유의 세포체는 결절신경절에 위치한다. 평활근층에 위치하는 일차구심신경섬 유는 기계적인 팽창에 대하여 매우 민감하므로 위장관의 운동성에 대한 정보를 전달한다. 반면 점막에 위치하는 일 차구심신경섬유는 포도당, 아미노산, 지방산과 같은 여러 화학물질의 농도나 기계적 자극에 대한 정보를 전달한다.
점막의 내분비세포에서 분비되는 신경전달물질도 구심 신경의 작용에 영향을 미친다. 예를 들면 항암치료 시 점막 의 장크롬친화성 세포가 손상되면서 5-HT가 고농도로 분비되면, 구심성 미주신경의 5-HT 수 용체가 자극되고 뇌간의 신경세포가 활성화되어 구토가 일어난다. 후근절에 세포체를 가지는 내장신경을 통한 구심신경은 통각수용기를 가지고 있어 기계적 자극, 열 자극 및 화학적 자극에 모두 반응하여 통 증을 일으킨다. 이때 주된 신경전달물질은 calcitonin gene-related peptide와 substance Pol다. 내장신경의 구심신경은 감각정보를 전달할 뿐만 아니라, 축삭반사를 통하여 점막하 혈관의 확장, 십이지장에서 중탄산염의 분 비, 비만세포의 탈과립 등을 일으킬 수 있다.
내장 통증이 대뇌로 전달되는 경로는 복부 장기와 대뇌 피질 사이의 3단계 신경세포의 연결로 이루어진다. 통증 은 평활근, 장막, 장간막, 점막 등에서 발생되고, 자유신경 종말(free nerve ending)로 구성된 통각수용기가 자극됨으 로써 시작한다.
내장 통증에 관여하는 주된 경로는 내장신경을 통한 구 심신경이며, 이 신경은 교감신경을 따라 주행하고 인접한 자율신경절을 통과한다. 흰색교통지를 경유하여 척수신경으로 들어가며, 후각의 lamina I과 V 부위에서 척수 내의 신경세포와 시냅스를 이룬다. 이후 중앙선을 넘어서 반대측으로 건너간 다음 척수 시상로와 척수그물로를 통해 시상핵과 연수 및 뇌교의 그 물체와 연결된다. 복통을 전달하는 삼 차신경경로는 잘 알려져 있지 않다. 척수시상로를 통한 통 증자극은 주로 체성감각영역으로 향하는 반면, 척수그물 로를 통한 통증자극은 주로 변연계와 전두 엽으로 들어간다.
위장관 증세는 장관의 운동성, 감각기능 및 자율신경계 와 %추신경제의 용합된 활성의 결과이며, 이러한 신경을 활성의 통합작용은 화자과 및 이 일드 스즈에서 일어난다. 내장의 구심성 감각기능과 위장관운동은 기능적으로 결합되어 있으며, 이들은 고위 중추에 의해서 변형될 수 있다. 예를 들면 시각과 미각 등과 같은 외인성 자극이나 인간의 감정이 신경학적 연결을 통해 위장관의 기능에 영 향을 미칠 수 있다. 반대로 위장관의 유해한 자극이 인체 의 통증 지각이나 감정 및 행동에 영향을 미치기도 한다.