척수: 해부학과 생리학

2019-04-05

척수(spinal cord)는 뇌와 함께 중추신경계 (CNS) 의 일부분이다. 척수는 두개골의 대공에서 거의 첫 번째 요추까지 이어진다.

31개의 척수 신경은 척수를 따라 연결되어있다. 그것은 신체 신경원이 위치한 회백질의 핵으로 구성되어있다. 결국, 축색 돌기가 위치한 백질에 포위되어있다. 흥미롭게도, 척수에 있는 회백질과 백색질의 분포는 뇌의 분포와 반대되는 것이다. 반면에 추골, 지지 인대, 뇌막 그리고 뇌척수액은 척수를 보호한다.

척수: 해부학과 생리학

척수는 다양한 기능을 한다. 척수는 감각으로부터 정보 수신 및 처리하는 (수박 겉핥기식으로) 책임을 진다. 또한 뇌로부터 운동 신경의 정보를 보낸다. 이 기능들은 생명 유지와 관련된 중요한 것이다. 부상은 운동 신경의 마비 정도나 감도 상실과 같은 심각한 영향을 끼칠 수 있다.

회백질

회백질은, 뇌와는 달리 척수 내부에 있다. 신체 신경원이 있으며 정보가 처리되는 곳이다. 회백질은 배 쪽, 등 쪽, 외측, 그리고 중간 등 다른 뿔로 구성되어있다.

  • 등쪽뿔: 감각으로부터 정보를 책임진다.
  • 중간구역: 신경세포를 연결하는 인터-뉴런이 있는 위치. 그것들은 유대 신경세포이다.
  • 바깥쪽뿔: 흉부 및 요추 층에만 있으며 자율 신경계를 조절하여 신체의 항상성을 책임진다.
  • 배쪽뿔: 운동 정보를 책임진다.
척수: 해부학과 생리학 02

또한, 이 회백질 안에는 다른 가능을 가진 여러 개의 핵이 있다.

  • IV: 외수용성감각을 책임지고 있다. 빛과 같은, 외부 자극으로부터 받은 감각을 기록한다.
  • V-VI: 고유 감각을 책임진다. 내부적으로 발생하는 자극을 기록한다.
  • VIII: 중간 뇌와 소뇌 사이의 전달을 수행한다. 중간 뇌에서 나오는 신경세포들이 소뇌로 넘어가거나 그 반대로 가는 곳이다.
  • IX: 주요 운동신경 영역. 운동 피질과 움직임의 직접적인 충동으로부터 내려오는 신체 신경세포가 있는 곳이다.
  • X: 신경 세포를 지지하는, 중앙 도관을 둘러싸고 신경교세포를 포함하는 핵

척수의 회백질은 주로 운동과 감각 정보를 전달하는 곳이다. 또한 목적지에 도달하기 전에 정보에 대해 신속한 판단을 해야 한다. 후자는 매우 고통스러운 자극을 받는 것과 같은, 비상 상황에서 반사 장치를 활성화하는데 필요하다.

백색질

척수의 백색질은 정보를 위아래로 보내는 섬유질 (축색 돌기) 이 존재하는 곳이다. 주요 기능은 정보를 보내는 것이다. 흑색질처럼, 그것은 또한 다른 부분으로 나뉜다.

  • 등쪽기둥: 신체의 정보를 보낸다.
  • 배쪽 및 바깥쪽기중: 뇌에서 근육으로 정보를 원심성 신경 경로로 보내는 책임을 지고 있다. 그것들은 운동 신경 장치의 일부분이다.

백색질 안에는 오름 및 내림의 신경섬유로가 있다. 그 관은 정보가 순환하는 두 구조의 이름을 갖는다. 그뿐만 아니라, 각각의 관들은 다른 정보를 보낸다.

  • 널판 및 쐐기 모양: 손의 차별적인 촉감과 움직임을 다룬다.
  • 전측과 후척수소뇌로: 근육, 피부 관절, 피하조직으로부터 오는 무의식적인 움직임
  • 스피노-올리바: 비록 관이 있지만, 정확한 기능은 알려지지 않았다.
  • 바깥쪽 척수 시상로: 고통과 온열감
  • 척수 덮개로: 척수 시각 반사를 위한 구심성 신경 정보
  • 앞척수시상로: 가벼운 접촉과 압력
  • 전측과 외측 피질척수로: 움직임에 민첩과 신속을 부여하다.
  • 시개 척수로: 시각적 자극으로부터 움직임에 가담하다.
  • 안쪽척수로: 균형 유지를 책임진다.
  • 올리브 척수로: 운동 신경의 활동에 영향을 준다.
  • 적색 척수로: 신근 근육의 활동을 억제한다.

따라서, 척수의 백색질은 여러 영역을 연결하여 광범위한 움직임과 감각에서의 운동 및 감각의 정보 전달을 책임진다.

오름 (감각)

이름에서 알 수 있듯이, 오름 경로는 외부 감각 (외수용성 정보)에 의해 수집된 정보나 내부 자극 (고유 수용)을 더 깊은 과정인 대뇌피질로 보내는 책임이 있다. 후구로 직접 가는 후각 자극을 제외하고, 대부분의 오름 경로는 시상에서 끝난다.

오름 경로

감각은 오름척수, 구심성, 주변부에서 생기며, 더 높은 중심부에 정보를 제공한다. 몇몇 신경 섬유들은 척수의 다른 부분들을 연결하는 역할을 한다. 한편, 다른 사람들은 인대에서 중심 위로 올라가서 척수를 뇌에 연결하며 의식에 도달할 수도 없는 정보를 처리한다.

가장 간단한 형태로, 의식을 회복하는 경로는 세 개의 신경 세포로 구성된다. 그러나, 일부 구심성 신경 경로는 더 많거나 적게 사용된다. 오름 경로에 있는 많은 신경 세포들은 확장되고 다른 신경세포들은 반사 근육 활동으로 참여한다.

그것들은 체세포 수용기로부터 정보를 전달하는 경로들이다. 이 정보가 이동하는 두 가지 주요 방법은 다음과 같다:

  • 침해 수용성 경로: 통증과 체온 정보를 전달한다.
  • 기계적 경로: 표피성 그리고 깊은 접촉, 고유수용성감각, 떨림에 관한 정보를 전달한다.

내림 (운동)

피라미드 경로는 피라미드를 통과하는 내림 (운동) 신경 경로다. 내림척수신경로는 자발적이고, 빠르고, 민첩하고, 건강하고, 정확한 움직임을 담당하고 있다. 움직임을 실행하기 위해 정보를 보내는데 세 개의 신경 세포가 연관되어 있다. 그들은 다음 순환을 따른다:

  • 신경 세포1: 앞쪽 중심점과 앞쪽 운동 피질에 있는 신경 세포.
  • 신경 세포2: 항상 경로에 존재하는 것은 아니다. 그것은 중간 뉴런 또는 사이신경세포이다.
  • 신경 세포3: 척수의 전각에 위치한다. 모든 피라미드의 경로는 결국 반측성을 표하고, 이것은 예를 들어, 우측 운동 피질의 발진이 몸의 왼쪽 부분에 부상을 입히는 것을 의미한다.

추체외로 경로는 비자발적 운동을 담당하면서 일부 피질하구조에서 오며, 척수로 이동한다. 그것은 비자발적 운동(보행, 자세, 근긴장도, 각성 수준, 그리고 본능적 행동)의 실행을 조절한다. 피라미드 체계와는 달리, 대뇌피질에서 시작되는 것이 아니라, 다양한 피질하구조물에서 시작된다.

내림 운동 경로의 또 다른 중요한 기능은 척수의 반사 회로를 조절하는 것이다. 반사 회로의 적응성은 행동 상황에 따라 달라질 수 있다. 때로는 이익 (힘)이나 신호 (굽힘 폄)를 변경하여 상황에 맞게 조정할 수 있어야 한다. 내림 경로는 이러한 변수를 제어하는 역할을 한다.

척수: 해부학과 생리학 01

척수: 반사 작용

운동을 일으키는 자극의 감각 정보가 뇌에 도달하기 전에, 우리가 무의식적으로 만드는 움직임이 있다. 이것들은 고통스러운 원천에서 손을 떼거나 큰 소음을 들을 때 눈을 감는 것과 같은 반사적인 움직임이다. 우리는 이러한 움직임을 통제하지 않는다.

반사 작용은 신경계의 가장 단순한 회로이다. 자극의 에너지를 주변적 구심 신경세포를 전기로 바꾸는 구조물인 수용기에서 시작된다. 이 때문에 통합 센터, 즉 사이신경세포로 몬다. 그런 다음, 이 정보는 원심성 운동 신경세포로 전달되어 반응기(근육)가 반사 운동을 하게 된다.

이러한 움직임은 반사궁 덕분이다. 신경세포의 체는 후부 신경절에 있고, 내부 기관을 통하여 정보를 통합하고 전달하는 연합 신경세포로,  배쪽 뿌리 운동 신경세포에 전근을 잡아 근육에 신경 자극을 주어 수축시킨다.

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