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◆뇌와 척수의 보호체계와 뇌척수액의 역할

중추신경계 조직은 매우 민감하며 중주신경계의 단위가 되는 뉴런조직은 손상시 회복이 어렵다. 따라서 4개 구조로 정교하게 보호체계를 갖고 있으며 뼈, 뇌막, 뇌척수액, 혈액뇌장벽이 그것이다.

우선 첫 번째 층인 뼈로 보호한다. 뇌는 머리안내에 있고 척수는 척주내에 보호된다. 두 번째 보호층으로 뇌막이 있다. 3층의 결합조직이 뇌와 척수를 둘러싸고 있으며 가장 바깥쪽은 경질막이라 부르는 결합조직으로 가장 두껍고 단단하다.

말 그대로 “dura mater,단단한 어머니”를 의미한다. 중간층은 거미막(지주막)으로 거미줄처럼 보여서 이름이 붙여졌다. 연질막은 가장 안쪽의 층으로 “Pia mater, 부드러운 엄마”를 의미하며 매우 얇은 막으로 많은 혈관이 있으며 뇌와 척수 위에 섬세하게 놓여 있다.

이 혈관은 많은 혈액을 뇌로 공급하며 지주막과 연질막 사이의 공간을 거미막밑공간(지주막하공간)이라 한다. 뇌척수액이라는 액체가 이 강 안에서 순환하며 뇌와 척수 주변에 쿠션을 제공한다. 뇌막은 염증이 발생하거나 감염될 수 있으며 이를 뇌수막염이라 한다.

이 질환은 심각하며 감염이 뇌로 확산될수 있으며 회복 불가능한 뇌손상을 유발하기도 한다. 뇌척수액은 세 번째 보호층으로 뇌 안의 혈액으로부터 생성된다. 혈장성분과 유사한 투명한 액체로 물, 포도당, 단백질과 몇몇 이온들, 나트륨이온과 염소이온으로 구성된다.

성인의 경우 약 130ml가 순환하며 24시간마다 500ml씩 새롭게 생성되며 8시간 마다 교환된다. 또한 중추신경계로 영양분을 운반하고 폐기물을 제거하기도 한다. 맥락얼기(맥락총)이라 불리는 구조에 의해 뇌의 뇌실내에서 생성된다.

4개의 뇌실은 두 개의 외측뇌실과 3, 4뇌실이 있다. 얼마간의 뇌척수액은 중심관이라는 척수 중심에 있는 구멍을 통해 흐르며 최종적으로 척수의 저부에 있는 거미막밑공간으로 배출된다.

나머지 뇌척수액은 4뇌실에서 외측으로 작은 공, 구멍돌을 통해 거미막밑공간으로 흐르며 뇌를 순환한다. 만약 과잉 생성되거나 배출에 문제가 생기면 뇌의 뇌실안에서 축적되어 두개골 안의 압력이 증가하게 되어 뇌손상과 심할 경우 죽음을 초래할수도 있다.

마지막 보호층으로 혈액뇌장벽이 있다. 별아교세포와 선택적인 투과성 모세혈관 세포들의 배열이다. 이는 잠재적으로 해로운 화학물이 중추신경계로 이동하는 것을 막는 장벽의 역할을 한다. 산소, 포도당, 약간의 이온들은 쉽게 세포막을 통과하나 해로운 물질이 혈액내에 존재한다면 혈액뇌장벽의 세포는 물질이 뇌와 척수로 들어가는 것을 방지한다.

류재문프로필: 전남과학대학교 초빙교수. 중국해부연수팀장 연구실: 061-360-5193 010-2640-3029

◆소뇌의 기능과 기타 뇌의 여러부위

소뇌는 두개골 저부에 있는 뒤통수엽과 관련 있으며 뇌줄기와 연결되어 있고 뇌의 많은 부분과 척수로 정보를 받고 통합하고 운반하게 한다. 또한 수의적인 근육활동의 협응으로 보통 뼈대근 활동을 조정한다.

정보는 눈, 귀, 골격을 포함하는 신체 전역의 많은 부위로부터 소뇌로 보내지고 협응된 근육반응을 만들기 위해 모든 입력정보를 통합하는 역할을 한다. 따라서 소뇌가 손상시 경련적인 근육의 움직임과 갈지자 걸음과 균형 또는 평형 유지의 어려움이 발생한다.

술취한 사람처럼 보이기도 하며 기능부전의 진단을 위해 손끝으로 코를 터치할수도 있다. 뇌의 기타 구조로 변연계가 있다. 감정의 뇌로도 불리는 변연계는 감정상태와 행동에 관여하며 이 부위가 마이크로 전극에 의해 자극될때 극심한 기쁨이나 분노의 상태가 발생할수도 있다.

대뇌피질과의 수많은 연결로 전체 뇌줄기를 통해 확장되는 그물체라는 회백질의 특수한 덩어리가 있다. 이는 수면주기와 의식에 관계하며 대뇌피질위로 지나는 신호를 깨어 있도록 하며 새로운 감각을 받아들이도록 자극한다.

또한 그물체는 약과 알코올의 영향에 매우 민감하며 벤조디아제핀과 알코올의 위험스런 혼합은 손상을 야기하며 영구적인 의식불명상태도 유발할수 있다. 의식은 자지 않는 상태를 의미하며 그물활성계에 좌우되며 이곳은 인체의 모든 곳으로부터 감각정보를 지속적으로 받고 선택하고 대뇌피질에 있는 고위 구조에 중요한 정보, 특별한 정보, 위험한 정보 등을 보낸다.

수면상태는 그물활성계가 억제되거나 느릴 때 발생하며 수면중에는 신경전달물질이 보충되기도 한다. 혼수상태는 수면과는 구분되며 몇 가지 단계를 가지는 반응이 저하된 상태이며 혼수상태가 깊어짐으로서 반사는 점차적으로 소실되며 결국 모든 자극에 무반응하게 된다. 그 물체의 손상은 깊은 혼수상태와 관련되며 영구적이다.

류재문 프로필: 전남과학대학교 초빙교수 . 중국해부연수팀장 연구실: 061-360-5193 010-2640-3029