이해하기 쉬운 인체생리학 - 신경계

<신경계의 구성>

1. 중추신경계(Central Nervous System, CNS) 중추신경계는 뇌와 척수로 이루어져 있으며, 통합기능과 반사기능을 통해 신체활동을 조절하는 역할을 함.

※통합 : 학습과 기억을 통해 이해, 언어활동, 상상, 이성적 판단등의 고등한 정신기능을 수행하는 총괄적 기능 반사 : 감각기를 통한 자극이 구심성 신경을 따라 중추신경에 도달하고, 적절한 반응이 원심성 신경을 통해 신체 각 부분의 효과기에서 나타나는 현상

(1) 중추신경계의 구성

<중추 신경계의 구성>

1) 뇌조직 : 두개골, 두피, 두발에 의해 보호

2) 뇌와 척수 : 수막으로 둘러쌓여 있음 

3) 수막 : 경막 - 가장 두꺼운 막 /거미막 : 두번째의 얇은 막 / 연막 : 뇌의 표면에 밀착되어 있는 막

4) 뇌와 척수의 수막 사이 : 뇌 척수액이 완충작용을 한다. - 혈장과 비슷하지만, 담백질 함량이 혈장보다 작다.

5) 혈액 뇌장벽 (Blood Brain barrier, BBB)

     - 뇌의 모세혈관과 뇌 조직 사이에 치밀한 조직의 내포세포로 이루어진 뇌 보호장치

     - 선택적 물질의 수송 (포도당, 마취제, 알코올은 통과, 아미노산, 지방산, 중금속, 암모니아 등은 불통)          

(2) 대뇌 (Cerebrum)

  1) 대뇌 피질, 대뇌 수질, 대뇌핵으로 구성

  2) 기억과 판단을 관장함 (정신활동의 중추)

  3) 수의 운동의 중추로, 대부분의 행동을 통합하고 조절하는 기능을 함

  4) 버섯 모양의 좌우 대뇌반구와 이를 연결하는 뇌량으로 구성

  5) 남자는 1.4kg, 여자는 1.2kg 정도되며, 뇌전체 무게의 80%를 차지

  6) 전두엽(40%), 두정엽(21%), 후두엽(17%), 측두엽(21%)으로 구별

  7) 표면은 회백질의 대뇌피질 (기능), 안쪽 신경섬유 백질부분은 대뇌수질(도로), 백질 가운데 부분에 다시 회백질의 대뇌핵이 존재한다.

   ① 대뇌피질 대뇌

      - 표면의 약 3mm 층 

      - 140억개의 신경세포 

      - 회 (튀어나온 부분)와, 구(들어간 부분)로 이루어짐.

      - 왼쪽 반구는 언어와 분석, 오른쪽 반구는 시공간을 담당한다. 

      - 앞부분은 운동 중추 담당, 뒷부분은 감각 중추를 담당한다. (신체의 반대쪽 담당)

      - 연합 영역 (종합영역) 
         * 운동과 감강을 제외한 80~90%의 영역
         * 언어, 기억, 학습, 상상, 이성, 이해 기능 담당
         * 연합영역 손상시 : 기억상실증, 실어증, 실독증의 이상 발생 

  ② 대뇌수질 

      - 대뇌 피질 아래의 흰색 부분 

      - 신경섬유 :  연합섬유 (대뇌 피질과 연락), 교련섬유 (좌우 대뇌 피질 세포 연결), 투사 섬유 (대뇌 운동영역 명령을 척수에 전달) 

      - 뇌량 : 교련섬유가 교신하는 부위로, 백질의 넓은 띠 모양을 띰. 

  ③ 대뇌핵 (기저핵) 

      - 대뇌수질 속에 들어있는 회백질 덩어리

      - 대뇌피질과 다른 중추신경 (척수, 소뇌, 시상등) 사이의 운동 또는 감각을 중계

         * 운동을 체계적으로 수행

         * 자세를 바르게 조정 

      - 신경물질 : 도파민, 아세틸클린, 세로토닌, 노르에피네프린, GABA(R-Aminobutyric Acid) (무의미하고 불필요한 행동 억제), 

      - 파킨슨병, 무도병 : 대뇌핵 손상으로 운동기능의 통제가 불완전해 지는 병 

  ④ 변연계

    - 간뇌와 뇌간 주위를 둘러싸고 있는 고리모양의 영역

    - 뇌 : 대뇌피질 (신피질) + 변연계

   - 뇌량에 존재하는 해마, 편도체, 대상회(대뇌피질의 일부), 중격핵 으로 구성 

   - 기본적인 감정적 충동의 중추 - 정서상태와 관련된 기능 담당 - 대뇌피질과 변연계 사이의 시냅스연결이 적응 - 감정을 의식적으로 분석하기 힘듦

   - 시상, 시상하부와 회로로 연결 - 변연계와 시상하부가 함게 감정과 행동에 관여 

   - 섭식행동 (시상하부), 성적충동행동 (시상하부와 변연계), 공격적 행동(편도체)에 관여, 희노애락의 느낌, 공포, 분노등의 정서반응에도 관여 

 ※ 뇌파의 종류

  ① 알파파 : 편안하고 안정될때 나오는 파, 8~10회 /초

  ② 베타파 : 정신활동 및 흥분시 각성 14~30회/초

  ③ 세타파 : 강한 흥분상태, 화날때, 4~7회/초

  ④ 델타파 : 깊은 수면시 발생, 간질, 최종양 각성시 발생 3~5회/초 

(3) 소뇌 (Cerebellum) 

   - 뇌간의 뒤쪽에 위치

   - 윗부분은 대뇌반구가 덮고 있음

   - 120g 정도로, 몸의 균형을 유지하는 중추 

   - 신체 각부의 수의근 수축과 이완 조절

   - 평형감각 유지

   - 운동 학습 기능 : 운동 패턴 기억, 직접 말초조직에 명령을 전달

   - 장애시 : 똑바로 걷지 못함, 손바닥 뒤집기를 재빨리 하지 못함. 

   - 소뇌 손상, 절제의 영향 

     * 평형장애: 비틀거림

     * 협조운동 불능 : 손바닥 뒤집기 어려움 

     * 추적이상 : 거리, 속도 추정, 힘조절 안됨, 동작의 순서가 정확하지 못함

     * 근무력증과 떨림 : 근력의 약화, 떨림증상

(4) 간뇌(Diencephalon)와 뇌간(Brainstem) 

    ① 간뇌(Diencephalon)

- 대뇌 반구 사이에 위치 (밖에서 못봄)

 - 시상, 시상하부, 시상상부등

 - 항상성을 유지하는 작용 : 자율신경계와 내분비계의 중추

 - 시상, 시상상부, 시상하부로 이루어짐

※ 시상 : 간뇌 상부 회백질 부분으로 간뇌의 75%를 차지

           - 후각 이외의 감각을 대뇌피질로 전도하는 감각신경의 중계소 역할

           - 감각신경 : 척수 → 뇌간 → 시상(새로운 뉴런으로 바뀜) → 대뇌피질로 전달   

※ 시상상부 : 성과 생식계의 기능 조절 관여

                - 송과체 : 성선의 조기발율 억제, 하루 리듬 주기

※ 시상하부 : 뇌하수체 호르몬의 분비에 영향,

                - 내장기능조절 자율신경계의 최고중추,

                - 감정과 정서 조절 중추,

                - 포만중추와 공복 중추,

                - 체온, 삼투압, 혈당, 농도, 생식기능 조절 중추

② 뇌간 (Brainstem) : 간뇌 아래에 놓인 중뇌, 뇌교, 연수를 총칭함.

※ 중뇌 : 뇌교와 소뇌 위쪽에 위치

          - 자세와 눈의 운동 반사 중추

          - 동공 반사 : 빛을 비치면 동공 축소

※ 뇌교 : 연수와 중뇌의 사이에 위치

          - 골격근의 긴장 조절

※ 연수 (숨골) : 척수 바로 위, 뇌교 밑에 이어지는 부분

                  - 호흡중추 및 심장 중추

                  - 소화기 중추 : 위액이나 타액 분비, 저작 반사, 연하 및 구토 조절 중추

                  - 눈을 감는 반사 중추, 눈물 분비 중추 

(6) 척수(Spinal Cord)

     - 척추관에 들어있고, 연수와 이어진 중추신경 

     - 상행로 : 감각정보를 뇌에 전달

     - 하행로 : 뇌로 받은 명령을 근육과 분비선에 전달 

  ○ 구조 

     - 굵기 : 1~1.3cm 길이 41~46cm 무게는 약 30g 

     - 위로는 뇌, 아래는 요추에 연결

     - 중앙에 중심관(대뇌의 뇌실로 이어지는 관, 뇌 척수액(CSF)으로 채워짐, 둘레를 H 모양의 회백질(수질 부분 - 신경세포 밀집)이 에워싸고, 그 바깥쪽을 백질로 덮고 있는 형태. 

     - 중심관 : 대뇌의 뇌실로 이어지는 관으로 척수액으로 채워져 있음 

     - 회백질 부분 : 수질 부분, 신경세포 밀집, 전각과 후각이 신경조직으로 돌출되어 있음 

       * 전각 : 배쪽, 원심성의 운동신경세포

       * 후각 : 등쪽, 구심성의 감각신경세포

       * 전각과 후각의 중간 : 자율신경 섬유 

     - 백질부분 : 신경의 연계망 역할, 다수의 신경세포로 이루어져 있으며, 신경세포체는 함유하지 않음. 

    ※ 척수반사 : 대뇌피질의 명령을 거치지 않고 반사중추가 관여하여 운동이나 분비 반응이 일어나는 것

     - 반사궁 : 신경충동이 통과하는 신경로 

       자극 → 수용기(감각기관) → 구심성신경(감각신경) → 반사중추(척수,연수,중뇌) → 원심성 신경 (운동신경) → 효과기 (반응기) → 반응 

     - 반사의 종류 

       * 척수반사 : 슬개건 반사, 굴곡반사

       * 연수반사 : 구토, 재채기, 침분비

       * 중뇌반사 : 동공반사 (빛반사), 빠른 물체가 날아올때 눈을 감는 반사 

2. 말초신경계(PNS - Peripheral Nervous System )

   - 수용기의 자극을 중추로 보내고, 중추의 명령을 효과기에 전달

   - 말초신경계의 구성 : 체선신경계(뇌신경 , 척수신경) + 자율계신경 (교감신경, 부교감신경)

(1) 체성신경계

   - 골격근을 지배하는 말초신경계의 부분

   - 수용기가 받은 자극을 중추신경계로 보내고, 중추의 명령을 효과기로 보내는 역할을 하는 신경계

   - 운동신경과 감각신경으로 구성

   - 수의적 반응에 관여, 중추신경계의 명령을 골격근으로 전달

  1) 뇌신경

    - 뇌에서 나와 얼굴에 분포하는 좌우 12쌍의 신경

    - 1,2,8뇌신경은 감각신경, 3,4,6,11,12뇌신경은 운동신경, 5,7,9,10뇌신경은 감각과 운동의 혼합신경

    - 3,7,9,10 뇌신경은 자율신경인 부교감신경의 원심성 신경섬유 포함

  2) 척수신경

    - 척수에서 나와 신체에 분포되어 각 부분의 운동을 지배하는 좌우 31쌍의 신경

    - 경수에서 나오는 경신경 8쌍, 흉신경 12쌍, 요신경 5쌍, 천골신경 5쌍, 미골신경 1쌍으로 구성

    - 혼합신경으로 척수사이에 있는 추간공에서 1쌍씩 나와 규칙적으로 분포

    - 원심성 운동신경인 전근과 구심성 감각신경인 후근으로 이루어짐 

    - 척수 신경총 (plexus of spinal nerves ) : 척수에서 나와 복잡한 망조직을 형성하며 전신의 말초조직으로 분포

    ** 벨 - 마장디 법칙 (Bell-Magendie Law)  **

       전근이 운동신경, 후근이 감각신경으로 되어 있다는 법칙

(2) 자율 신경계 (autonomic nervous system, ANS)

  - 자율 신경계 : 심장, 소화기, 생식기, 외분비선, 내분비선 등의 생명 유지 장기들의 운동과 분비기능 자율조절

  - 중추 : 간뇌의 시상하부 

  - 교감신경과 부교감 신경으로 구성 : 내장은 이중지배를 받고 있으며, 교감과 부교감 신경은 서로 길항작용

  - 중추신경계로부터 특정 내장기관까지 2개의 뉴런으로 구성되어 있어 신경절을 거치며 뉴런을 교대

      * 중추 신경에서 신경절로 들어가는 신경 : 절전뉴런 (preganglionic neuron)

      * 신경절에서 나가 장기에 도달하는 신경 : 절후뉴런 (postganglionic neuron)

    cf> 일부 뇌신경과 천골신경은 신경절을 거치지 않고 중추신경계로부터 내장기관까지 한개의 절전뉴런.

< 자율신경계의 자극이 효과기 기관에 미치는 효과> 

  1) 교감신경

    - 정신적으로 흥분, 긴장시, 또는 운동시 항진 → 심장 기능잉 촉진, 혈관은 수축 촉진 → 혈압 상승

                                                                  → 소화액의 분비는 억제, 비뇨생식계의 운동 및 분비도 억제

    - 척수속의 흉수와 요수 → 신경절 → 뉴런 변경 → 각 장기와 피부, 땀샘등에 분포   

  2) 부교감신경

    - 안정상태에서 기능     

    -  심장 기능의 억제, 혈관의 확장, 소화관 운동과 소화액 분비의 촉진 등에 관여,

        * 동안 신경 : 동공축소, 모양체근수축 -> 수정체를 볼록하게 만듦,

        * 설인신경 : 타액분비 촉진

        * 척수신경 : 하행결장, 직장, 방광근의 수축을 촉진

<교감신경과 부교감신경 (출처: 인체생리학 p.82)>

  3) 자율신경계의 신경전달물질

    - 모든 자율신경의 절전뉴런에서는 아세틸콜린 분비

    - 절후뉴런 말단 : 교감신경 - 노르에피네프린 분비 - 아드레날린작동성 뉴런

                             부교감신경 - 아세틸콜린 분비 - 콜린작동성 뉴런

       * 아세틸콜린을 분비하는 신경섬유는 콜린작동성 뉴런, 노르에피네프린을 분비하는 신경섬유는 아드레날린작동성 뉴런

<자율신경의 뉴런 구성 및 신경 전달 물질의 분비> (출처: 인체 생리학 p.81)

3.  신경세포의 구조

   - 뉴런(신경세포)(Neuron)  : 신경계를 구성하는 최소 단위, 받은 자극을 다른 세포로 전달하는 기능

   - 신경교세포(Neuroglia)  : 신경계를 구성하는 최소 단위, 신경세포의 지지작용, 탐식작용 및 영양공급작용을 통해 뉴런 보호, 뉴런 보조

(1) 뉴런

   - 신경계를 구성하고 신경활동을 담당하는 단위 신경세포

   - 자극 -> 전기신호화 -> 뉴런의 말단에서 신경전달물질을 분비 --> 다른 세포들에게 자극정보 전달

   - 구성 : 핵을 포함한 신경세포체와 수상돌기, 축삭돌기, 신경종말 (축삭돌기 말단)

<뉴런의 구조>

1) 신경세포체

   -  돌기를 제외한 부분

   - 중간에 크고 둥근 핵이 있는 신경세포의 몸체

   - 뉴런의 성장과 물질대사에 관여하는 부분

   - 구성 : 세포막, 핵, 과립형태의 세포질, 미토콘드리아등의 미세소기관들

   - 과립형태의 RNA 의 집합체인 닛슬소체 (nissl bodies), 막에 리보솜이 부착되어 있어 단백질을 합성하고, 신경세포체에 영양공급, 이물질에 대한 식세포 작용을 함.

   - 신경원섬유: 망상구조

   - 신경세포체나 축삭 및 수상돌기에 퍼져 이들을 지지해주는 역할

2) 수상돌기와 축삭돌기

	수상돌기	축삭돌기
모양 &  종류	* 여러개의 짧은 가지 모양  * 유수신경 : 수초에 싸여있는 신경  * 무수신경 : 수초에 싸여있는 않은 신경	한개의 긴 모양으로 길이는 μm 에서 1m 이상인 것도 있음.
역할	* 다른 뉴런의 수상돌기, 축삭돌기와 접촉하여 정보를 입수, 신경세포체로 전달  * 신경세포체에서 만들어진 물질을 신경종말로 운반	흥분을 신경 종말로 전달하는 통로역할
성분	미토콘드리아, 신경원섬유, 리보솜

  ※ 수초(마이엘린 myelin) 란?  인지질로 구성된 여러겹의 세포막으로 형성되어, 절연체 작용, 간격은 1mm 정도, 수초간 공간을  랑비에결절 (ranvier nodes)라 함.

  3) 신경종말과 시냅스

   - 신경종말 : 축색돌기의 말단

   - 시냅스 : 한 뉴런과 다음 뉴런 사이의 기능적 연결부, 한 뉴런의 신경종말은 시냅스를 거쳐 다음뉴런으로 연결. 근육이나 분비선등의 효과기 세포와 연결되기도 함.

   - 시냅스전 뉴런 : 시냅스의 앞부분에서 신호를 조정하는 뉴런

   - 시냅스후 뉴런 : 시냅스로부터 신호를 전달받는 부위

   - 시냅스를 통한 신경 자극 : 시냅스 전 뉴런의 신경종말에서 분비된 신경전달 물질이 시냅스 후 뉴런으로 전달 (한방향으로만 진행됨.)

  4) 뉴런의 분류

 - 신경자극 전달 방향에 따른 분류  

- 수초의 유무에 따른 분류

※ 슈반세포 : 유수신경의 수초 형성 세포

(2) 신경교 세포

 

  - 신경계의 지지세포 (성상세포, 희돌기교세포, 소교세포, 상의세포등)

   - 뉴런의 세포체, 수상돌기, 축삭돌기 등을 둘러싸고 지지하는 역할과 다양한 기능 수행

     * 성상세포 : 별모양, 뇌 모세혈관 부위에서 혈액 뇌장벽을 형성하여 암모니아나 독소가 뇌로 침입하는 것 방지, 뇌에 포도당 공급

     * 희돌기세포 : 축삭돌기를 둘러싸 수초를 형성하여 정보가 빨리 전달되도록 도움.

     * 소교세포 : 중추신경계 내에서 면역기능 담당하는 세포, 이물질이나 죽은 세포를 처리하는 식세포 작용을 함.     

 

4. 신경세포의 작용

(1) 신경세포의 흥분과 전도

   - 뉴런은 자극에 반응해 세포막에서 활동 전위가 발생하고, 흥분은 신경 종말로 전도

   - 흥분의 발생과 전도는 세포막을 통한 나트륨 이온 (Na+)와 포타슘이온(K+)의 확산에 의해 이루어짐

 

   1) 안정막전위   

    - 세포에서 자극이 없는 상태의 막전위로 음(-)전하로 나타냄

    - 휴식상태 뉴런의 세포막 내외 전압 : -70(-60~-90) mV

    - 뉴런의 세포 내액에 존재하는 포타슘이온(K+, 외액의 약 30배 높은 농도, 양이온)이 세포막 밖(Na+ 내액의 약 10배 높은 농도) 으로 확산되어 나오려는 힘이 포타슘이온을 잡아두려는 힘인 세포막 내의 음전하와 힘의 균형을 이루게 되는 시점의 세포막 내외의 전압차

  2) 활동전위

   - 세포가 흥분시 나타나는 막전위의 변화

   - 자극에 대한 정보가 신경섬유를 따라 신속하게 전달, 근육수축이나 분비등의 활동이 일어남

 

    ① 이온채널

      - 세포막의 인지질 이중층의 사이에 이온이 이동할 수 있는 단백질 성분의 이온채널이 있음.

      - 포타슘 이온채널 : 두 종류가 있음. 한종류는 항상열려있고, 다른 종류는 안정상태에서 닫혀있다.

      - 나트륨 이온채널들 - 안정상태에는 모두 닫혀 있다.

 

<나트륨 이온채널>

 ② 탈분극과 재분극

 

- 탈분극 : 뉴런이 역치수준(-50mV)의 자극을 받아 +30mV(스파이크 전위)까지 이르게 되는 변동기간으로 이 기간동안, 나트륨 이온채널이 열려, 나트륨 이온이 세포내로 들어와 세포내 양이온이 증가한다.

 

- 재분극 : 스파이크 전위의 정점에 이른 막전위가 다시 안정막 전위로 급속히 되돌아 가는 변동기간으로 탈분극후 세포가 다시 안정을 찾고 원상태를 찾아가는 현상을 말한다.

 

- 활동전위의 발생단계

  역치수준으로 탈 분극 -> Na+문열림, 세포내로 Na+ 들어옴, 막전압이 0mV를 거쳐 +30mV까지 변동 -> Na+ 채널들 불활성화 , 문 닫힘, K+ 채널들이 열리며 세포내액의 K+가 세포밖으로 나감 , 재분극 시작 -> 안정막 전위(-70mV)에 이르면 K+ 채널 닫힘, 닫히는 속도 느려 K+유출 지속되어 일시적 과분극 일어남 -> K+채널들이 모두 닫히고 막전위는 다시 안정막전위수준으로 회복

  3) 흥분의 전도

     - 신경세포의 한 부분이 자극되어 활동전위가 발생하고 이 활동전위가 축삭돌기를 따라 한방향으로 전파되는 현상

 

    ① 활동전위의 전도

     - 양측방향전도 : 한 부분이 자극되어 활동 전위가 발생하면 그 부위 양족으로 활동전위가 전도되어 가는것, 단일뉴런에서만 발생 --> 실제 신경계에서는 흥분이 신경세포체에서 신경종말쪽의 한 방향으로만 전파 (전방전파의 법칙)

 

 

     ② 불응기

      - 탈분극되어도 활동전위를 발생하지 못하는 기간 (약 10msec)

      - 불활성화되어 닫힌 나트륨 이온채널들이 다시 활성화되어 열리는데 걸리는 시간

 

     ③ 활동전위의 전도 속도

      - 신경섬유의 직경이 굵을수록, 이온이 흘러갈때 저항이 작아 전도속도가 빠르다. (운동 감각신경 빠름> 자율신경 느림)

      - 유수신경이 > 무수신경 : 유수신경에는 신경섬유의 랑비에결절 사이의 거리가 흥분전달속도 결정

         * 수초부분은 활동전위가 없으므로, 랑비에결절로 건너뛰어 전달된다 - 도약전도 : 랑비에결절이 길수록 빠르다.

      - 절연성 전도 : 한 뉴런에서 일어나는 흥분은 그 세포내에서 축삭돌기를 따라 전달될 뿐, 이웃축삭돌기로 전도되지 않는 것

 

  4) 신경흥분의 특징

    - 역치자극 : 신경이 흥분하기 위한 최소한의 강도의 자극

    - 실무율 : 단일 뉴런이 역치이상의 자극에서 최고의 흥분을 하고, 그 이하의 자극에서는 전혀 흥분하지 않는 현상 

      * 역치상 자극 : 역치자극보다 강한 자극이 가해져도 발생되는 흥분의 크기는 동일 

      * 역치하 자극 : 전혀 반응하지 않음.

   - 복합활동전위 : 실제 신경조직에는 다양한 많은 뉴런이 존재하므로, 자극강도는 자극 받은 뉴런의 수와 활동전위의 빈도에 따라 다르다.

(2) 흥분의 전달

   - 시냅스 : 한 뉴런이 다음 뉴런과 접속하고 있는 부위

   - 신경계의 활동 : 시냅스 전 뉴런의 흥분을 시냅스 후 뉴런으로 전달함으로 이루어짐.

 

  1) 시냅스 전달방식  

    - 전기적 시냅스 : 세포와 세포사이가 직접 통로로 연결되어 있어 이온이나 분자를 통로를 통해 직접 전달하는 방식

    - 화학적 시냅스 : 신경전달물질을 시냅스 간격으로 분비하여 흥분을 전달하는 방식    

① 전기적 시냅스

   -  심근세포 사이와 일부 평활근 세포사이의 시냅스에서 보이는 흥분전달방식

   -  시냅스 전 뉴런과 시냅스 후 뉴런은 간극결합으로 직접 연결되어 있음

   - 간극결합은 코넥신으로 알려진 단백질 채널

   - 이를 통해 전해질 이온과 작은 펩티드 분자들이 직접 전달되므로, 다량의 인접 세포들이 동시에 수축, 흥분할 수 있음.

     ② 화학적 시냅스

      - 시냅스 전 뉴런의 화학신호를 스냅스 후 뉴런으로 전달함으로서 흥분 전달

      - 뉴런들이 20nm 의 시냅스 틈새를 사이에 두고 떨어져 있음.

      - 축삭말단에 활동전위가 발생하면 Ca+채널이 열림

      - 시냅스 틈새로부터 Ca+ 이 들어오면 신경전달물질 방출

      - 시냅스 후 뉴런 세포막의 수용체와 신경전달 물질 결합

      - 흥분성 시냅스후 전위 : (EPSP) - 시냅스 전 뉴런에서 분비되는 신경전달물질이 시냅스 후 뉴런에 탈분극을 일으켜 활동전위를 발생하게 되는 경우 (아세틸콜린, 노르에피네프린, 세로토닌의 신경전달물질 포함)

      - 억제성 시냅스후 전위 : (IPSP) - 신경전달물질이 과분극을 일으켜 신경세포가 활동전위를 일으키지 못하도록 하는 경우 ( GABA, 글리신등의 신경전달물질 포함)

      - 한방향 (시냅스 전 -> 시냅스 후)쪽으로만 일어남 : 신경전달물질은 신경종말에만 있고, 수용체가 시냅스후 뉴런의 수상돌기와 신경세포체 막에만 있기 때문

      - 계속 적으로 뉴런 자극시 신경전달물질 소모, 합성 능력 저하 ==> 피로현상

      - 신경전달물질이 시냅스 틈새로부터 제거되어야 반응 종결, 신경전달물질은 효소에 의해 분해, 제거되거나 시냅스전 뉴런으로 재흡수 됨. 회수된 신경전달 물질은 축삭돌기 말단의 신경종말에 저장됨.

 

     2) 신경전달물질

    ① 아세틸콜린

      - 중추신경계와 말초신경계의 신경종말에 모두 분비

      - 대부분의 경우 흥분성 시냅스 전위를 발생, 일부의 경우 억제성 시냅스후 전위를 발생하기도 함.

      - 중추신경계: 흥분성 신경전달물질로 사용

      - 자율신경계 : 부교감 신경 - 억제효과 : 심장박동수 저하시키는 미주신경의 작용

                                            - 촉진효과 : 소화관의 운동을 촉진하는 작용

    ② 모노아민류

      - 신경전달물질로 작용하는 모노아민 : 도파민, 에피네프린, 노르에피네프린, 세로토닌 등

          & 도파민 : 도파민은 중뇌의 뉴런에서 운동 통제에 관여, 정서적 보상에 관여

          & 노르에피네프린 : 중추신경계에서 행동 각성에 관여, 말초신경계에서는 교감신경에 작용하여 심근, 평활근, 분비선의 기능을 촉진하거나 억제하는 작용, 부신수질 호르몬의 성분이기도 함.

      - 도파민, 에피네프린, 노르에피네프린 : 아미노산인 티로신으로부터 생성 , 카테콜아민이라 부름

      - 세로토닌 : 아미노산인 트립토판으로부터 생성, 세로토닌은 중추신경계인 뇌간에서 신경전달물질로 사용. 기분, 행동, 식욕등을 조절하는 기능, 정서와 감정에 영향, 우울증 치료제, 신경안정제, 두통치료제로 사용

      - 시냅스 후 뉴런 세포막의 이온채널을 적접 여는 대신 2차 전령을 통해 작용

      - 카테콜아민이 작용하는 시냅스의 경우 cAMP 가 2차전령의 역할

    ③ 아미노산

 글루탐산 : 뇌의 중요한 흥분성 신경전달 물질

      - GABA : 글루탐산의 유도체, 뇌의 가장 중요한 억제신경전달물질, 뇌의 뉴런의 30% 이상이 GABA사용

      - 글리신 : 억제성 신경전달물질, 주로 척수에서 골격운동을 통제하는 역할

    ④ 폴리펩티드

      - 뇌의 신경전달물질

      - 콜레시스토키닌 : 소장에서 분비되는 소화기 호르몬이나 뉴런에서도 방출

      - 물질 P : 여러기관에서 발견 , 고통을 감지하는 신경전달물질

      - 베타 엔도르핀 : 모르핀과 같은 아편 유사물질, 운동시 뇌와 척수의 베타 엔도르핀수준이 증가하여 불안감을 감소, 분만중의 임산부도 베타 엔도르핀이 다량 분비되어 고통을 줄여주는 작용

출처: 이해하기 쉬운 인체생리학 (방통대 교재)