심장 박동, 혈압, 소화 등 이러한 중요한 기능은 모두 자율 신경계 덕분에 생각 없이 일어납니다. 자율 신경계는 인체의 모든 비자발적 기능을 제어합니다. 이는 말초 신경계(PNS)의 일부입니다.
주요 요점
- 구분: 자율 신경계(ANS)는 교감 신경계, 부교감 신경계 및 장 신경계로 구성됩니다. 이러한 부서는 심박수, 소화, 호흡수, 동공 반응, 배뇨, 성적 흥분과 같은 비자발적인 신체 기능을 조절합니다.
- 교감 신경계: 흔히 '투쟁 또는 도피' 시스템이라고도 하는 이 신경계는 심박수를 높이고 동공을 확장하며 소화를 억제하여 스트레스나 긴급 상황에 대비합니다.
- 부교감 신경계: "휴식과 소화" 시스템으로 알려진 이 신경계는 심박수를 늦추고 장과 샘의 활동을 증가시키며 괄약근 근육을 이완시켜 에너지를 보존합니다.
- 장 신경계: '제2의 뇌'라고도 불리는 이 신경계는 위장 시스템의 기능을 관장합니다. 독립적으로 작동하지만 교감 및 부교감 신경계를 통해 중추 신경계와 소통합니다.
- 항상성: ANS는 의식적인 노력 없이도 중요한 신체 기능을 자동으로 조절하여 신체 내부 환경을 안정적이고 생존에 최적화된 상태로 유지함으로써 항상성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.
자율 신경계란 무엇인가요?
인간의 신경 기능은 뇌와 척수, 즉 중추신경계(CNS)에서 비롯됩니다. 중추신경계는 신체의 나머지 부분으로 가지를 뻗는 다른 모든 신경으로 구성됩니다. 여기에는 체성 신경계와 자율 신경계가 포함됩니다. 체성 신경계는 골격근의 자발적인 움직임을 제어합니다.
자율 신경계는 교감 신경계와 부교감 신경계의 두 가지 주요 세분으로 나뉩니다. 이들은 일반적으로 상호 작용하여 대부분의 무의식적인 신체 기능을 실행합니다.
교감 신경계는 투쟁-도피 반응을 제어하며 스트레스를 받을 때 가장 활발하게 작용합니다. 부교감 신경계는 휴식 및 소화 반응을 제어하며 안전과 이완의 시기에 가장 활성화됩니다.
자율 신경계의 세 번째 세분은 장 신경계입니다. 장 신경계의 유일한 책임은 소화에 필요한 과정을 조절하는 것입니다.
자율 신경계의 기능은 무엇인가요?
자율 신경계는 소화, 호흡, 혈압과 같은 비자발적인 생리적 과정을 조절합니다. 대부분의 기능은 교감신경계와 부교감신경계에서 발생하며, 신체의 항상성을 유지하기 위해 균형 있게 작용합니다.
교감 및 부교감 기능
교감신경계는 투쟁-도피 반응을 담당합니다. 교감 신경계는 스트레스가 심하거나 운동을 하는 등의 상황에서 활동이 증가합니다. 교감신경 활성화는 위험에서 빨리 벗어나는 것을 목표로 합니다. 예를 들어
- 동공이 확장되어 시력이 향상됩니다.
- 기도가 확장되어 산소 섭취량이 증가합니다.
- 심박수와 수축 강도가 증가합니다.
- 심장과 골격근에 혈액을 공급하는 동맥이 확장되고 다른 모든 혈관은 수축합니다. 이로 인해 혈압이 상승하고 심장과 근육으로 가는 혈류가 촉진됩니다.
- 근육 대사가 증가하여 저장된 글리코겐과 지방을 분해하여 에너지를 얻습니다.
교감신경 활성화는 또한 소화 및 배뇨와 같이 에너지를 소모하고 속도를 늦출 수 있는 기능을 억제합니다.
부교감 신경계는 휴식과 소화 기능을 제어합니다. 부교감 신경계는 안전과 휴식의 시간에 더 활성화됩니다. 부교감신경 활성화는 성장, 생식, 휴식을 촉진합니다. 예를 들어
- 동공이 수축합니다.
- 심박수와 수축력이 감소합니다.
- 기도가 수축합니다.
- 타액 분비와 위 운동이 증가합니다.
- 포도당이 글리코겐으로 전환되어 간에 저장됩니다.
두 부서는 어떻게 함께 작용할까요?
교감 신경계와 부교감 신경계는 서로 상호 작용합니다. 둘 다 지속적으로 사용되지만 상황에 따라 한 쪽 또는 다른 쪽으로 활동이 시소됩니다.
부교감 신경은 일반적으로 동일한 표적을 자극하지 않습니다. 같은 기관 내에서 서로 다른 세포를 자극하여 반대 효과를 낼 수 있습니다. 예를 들어 동공 확장은 동공 확장 근육의 교감 신경 활성화에 의해 제어되는 반면 괄약근의 부교감 신경 활성화는 괄약근의 부교감 신경 활성화에 의해 제어됩니다.
부교감 신경은 교감 신경만큼 많은 조직을 자극하지 않습니다. 부교감 신경이 활성화되는 동안 나타나는 상호 효과는 종종 교감 신경 활동의 감소로 인한 것입니다. 예를 들어, 부교감 신경은 혈관을 자극하지 않지만 부교감 신경 활동 중에는 혈압이 감소합니다.
장 신경계 기능
장 신경계는 소화 과정에 관한 모든 것입니다. 부교감 신경계와 교감 신경계는 소화를 촉진하고 억제하지만, 장 신경계는 소화가 일어나도록 하는 생리적 메커니즘을 제어합니다.
장 신경은 소화관의 근육을 자극하여 음식물이 체내로 이동하는 것을 제어합니다. 또한 장의 내벽을 자극하여 혈류, 분비 및 흡수를 조절합니다.
자율신경계는 어떻게 구성되나요?
자율 신경계에는 감각 신경과 운동 신경이 모두 포함되어 있습니다. 감각 또는 구심성 섬유는 신체에서 중추신경계로 정보를 전달합니다. 운동신경 또는 구심성 신경섬유는 중추신경계의 명령을 신체에 전달하여 반응을 일으킵니다.
자율 신경계에 대한 감각 입력은 신체의 생리적 상태를 전달합니다. 예를 들어, 화학 수용체는 혈중 산소와 포도당의 양을 감지하고, 압력 수용체는 혈압을 감지합니다. 자율 구심성 신경은 전체 시스템에 공통적이며 교감 신경이나 부교감 신경으로 구분되지 않습니다.
부교감 신경계와 교감 신경계의 구심성 자율 신경은 두 개의 신경계를 따르며, 두 신경계 사이에 신호를 중계하는 신경절이 있습니다. 첫 번째 신경은 "신경절 전 신경"이고 두 번째 신경은 "신경절 후 신경"입니다.
장 신경계는 다른 자율 신경계와 동일한 두 개의 뉴런 계열을 사용하지 않습니다. 또한 자체 감각 뉴런이 있습니다.
두 신경계
신경절 전 뉴런은 뇌와 척수에 세포체(소체)를 가지고 있습니다. 긴 축삭돌기는 말초까지 뻗어 있으며, 밀집된 소마의 수상돌기에서 시냅스를 형성합니다. 이 클러스터는 자율 신경계의 중계소인 신경절을 형성합니다.
교감 신경절 전신경은 흉추와 요추의 척수 신경에서 유래합니다. 신경절 전 부교감 신경은 천골 척수 신경뿐만 아니라 수질 수질의 뇌신경에서 유래합니다.
교감 신경절은 척수에 가깝게 위치하므로 교감 신경절 전 섬유는 신경절 후 섬유보다 짧습니다. 부교감 신경절은 표적 조직에 가깝게 위치하므로 신경절 전 섬유는 길고 신경절 후 섬유는 짧습니다. 부교감 신경절은 또한 서로 얽혀 신경 신경총을 형성하여 신경 신호를 수정하는 일부 통합 기능을 허용합니다.
신경절 후 섬유는 신경절을 형성하는 소마의 축삭입니다. 신경 자극을 끝까지 전달하고 내부 장기와 땀샘에 시냅스를 형성합니다. 교감 신경계에서는 일반적으로 가늘고 수초가 없습니다. 이는 종종 신경 섬유를 절연하는 수초가 부족하다는 것을 의미합니다. 부교감 신경계의 신경절 후 섬유는 상대적으로 두껍고 수초가 많기 때문에 충동이 잘 절연되어 있습니다.
장 신경계의 뚜렷한 조직
장 신경 섬유는 소화관 전체에 복잡한 그물망을 형성합니다. 많은 섬유가 반사 경로를 만들어 소화 기능을 빠르게 조정할 수 있도록 합니다.
장 신경계는 일반적으로 나머지 신경계와는 독립적으로 소화 메커니즘을 제어합니다. 일부 교감 및 부교감 신경절 후 신경은 장 신경에 시냅스를 형성하여 소화 기능을 조절합니다.
자율 신경 전달 물질
자율 신경 자극은 신경 전달 물질이라고 하는 작은 화학 물질에 의해 시냅스를 통해 전달됩니다. 아세틸콜린은 교감신경계와 부교감신경계 모두에서 신경절 전 신경전달물질입니다. 아세틸콜린은 몸 전체에서 흔히 볼 수 있는 신경전달물질이며 뇌와 체신경계에서도 작용합니다.
부교감 신경계는 또한 유일한 신경절 후 신경전달물질로 아세틸콜린을 사용합니다. 교감 신경계는 여러 가지 다른 신경절 후 신경전달물질을 사용합니다. 대부분의 신경은 노르에피네프린을 방출하지만, 땀샘에 신호를 보내는 신경은 아세틸콜린을 방출합니다.
크로마핀 세포라고 하는 부신의 특수 세포는 에피네프린을 사용합니다. 크로마핀 세포는 축삭이 없으며 신경절에서 정맥으로 직접 에피네프린을 방출하여 전신 교감 신경 활성화를 유발합니다.
장 신경계는 아세틸콜린, 산화질소, 세로토닌을 포함한 다양한 신경전달물질을 사용합니다.
자율신경계 건강에 영향을 미치는 것은 무엇인가요?
자율신경계의 교감신경과 부교감신경은 균형을 유지해야 신체를 건강하게 유지할 수 있습니다. 급성 스트레스나 위험에 처했을 때는 교감신경계가 주도권을 잡아야 합니다. 그러나 교감신경이 만성적으로 또는 자주 우세해지고 부교감신경 활동이 상호적으로 감소하면 심각한 건강 문제를 일으킬 수 있습니다.
자율신경계 불균형의 영향은 무엇인가요?
연구에 따르면 교감신경계의 과잉 활동은 고혈압과 비만의 발병을 예측하는 것으로 나타났습니다. 이는 신진대사, 호르몬 신호 및 염증 경로의 조절 장애를 통해 발생합니다.
교감신경 활동이 높으면 활성 산소종(ROS) 또는 활성 산소의 생성도 증가합니다. 활성산소는 체내에서 자연적으로 생성되며 많은 세포 기능에 필수적입니다. 그러나 과도한 수준은 산화 스트레스를 유발하여 DNA, 단백질 및 신경 조직을 손상시킬 수 있습니다.
교감신경 과잉 활동과 부교감신경 장애의 조합은 제2형 당뇨병과 부정맥과 같은 심혈관 질환을 유발할 수 있습니다. 부교감신경 활동의 상실은 수면의 질 저하와도 관련이 있으며, 이는 다른 생리적, 심리적 문제를 악화시킬 수 있습니다.
자율신경 기능 장애의 원인은 무엇인가요?
자율 신경 병증이라고도 하는 자율 기능 장애에는 여러 가지 요인이 작용할 수 있습니다. 자율 기능 장애의 주요 예측 인자는 만성적인 심리적 스트레스로, 이는 교감 신경이 우세한 상태로 전환되는 것을 유발합니다. 모든 자율신경 장애가 자율신경 불균형을 수반하는 것은 아니지만, 이는 전형적인 결과입니다. 자율 기능 장애의 다른 원인으로는 다음과 같은 것들이 있습니다:
- 자가 면역 장애
- 당뇨병
- 기타 퇴행성 신경 장애(예: 파킨슨병)
- 영양 결핍
- 라임병, 파상풍, HIV 등 특정 감염 질환
- 알코올 사용 및 흡연
- 일부 약물의 부작용
자율신경계 장애는 유전적 요인이나 뇌, 척수 또는 말초 신경의 손상으로 인해 발생할 수도 있습니다.
자율 신경계를 어떻게 보호할 수 있나요?
자율 신경계를 지원하고 부교감 신경계로 지배력을 옮기기 위해 할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다.
스트레스의 원인을 줄이거나 제거하면 교감신경 과잉 활동을 예방하는 데 도움이 될 수 있지만, 이는 말처럼 쉽지 않은 경우가 많습니다. 요가나 느린 호흡 운동과 같은 이완 활동도 자율 기능을 부교감 신경계로 전환하는 데 도움이 될 수 있습니다.
운동 또한 자율 신경계를 지원하는 좋은 방법이 될 수 있습니다. 연구에 따르면 꾸준한 운동 훈련은 부교감 신경 활동을 증가시키고 자율 기능 장애의 위험을 줄이며 초기 심장 자율 신경 병증의 일부 손상을 되돌릴 수 있다고 합니다. 또한 수면을 개선하여 기분과 전반적인 건강에 도움이 될 수 있습니다.
하지만 몇 가지 주의할 점이 있습니다. 반려동물을 키우는 노인을 대상으로 한 연구에 따르면 반려동물과 함께 걸으면 스트레스가 줄어들고 자율신경 균형이 개선되지만 혼자 걸으면 스트레스와 교감신경 활동이 증가한다고 합니다. 이는 자신이 진정으로 즐기고 스트레스를 가중시키지 않는 운동 유형을 선택하는 것이 중요하다는 것을 시사합니다.
운동은 또한 체내 ROS 생성을 증가시킵니다. 신체는 이에 반응하여 항산화 물질을 생성하며, 이는 자율 신경계에 유익합니다. 그러나 고강도 또는 무리한 운동은 신체가 보상하기에는 너무 높은 ROS 수치를 생성하여 산화 손상이 발생할 수 있습니다.
일주일에 5일, 30분간 중간 강도의 운동을 권장합니다. 무리한 운동과 적당한 운동의 정의는 개인과 체력 수준에 따라 달라질 수 있다는 점을 명심하세요.
항산화제와 항염증 인자가 풍부한 식단은 건강한 자율 신경계를 지원하고 산화 손상을 상쇄하는 데 도움이 됩니다. 예를 들면 엑스트라 버진 올리브 오일, 강황, 블루베리, 피스타치오, 다크 초콜릿, 녹차 등이 있습니다.
자주 묻는 질문
자율 신경계와 그 역할은 무엇인가요?
자율 신경계는 말초 신경계의 일부로, 뇌와 척수에서 분지되는 신경을 의미합니다. 자율신경계는 신체 내부의 모든 비자발적 과정을 제어합니다. 자율신경계는 교감신경계(투쟁-도피), 부교감신경계(휴식-소화), 장신경계(소화)의 세 부분으로 나뉩니다.
자율신경계는 어떤 기관을 조절하나요?
교감 신경계는 부교감 신경계보다 더 많은 장기를 조절합니다. 부교감 신경계는 눈, 눈물샘 및 침샘, 심장, 폐, 소화관, 방광, 외부 생식기, 땀샘 및 간을 자극합니다.
교감신경계는 여성 생식기 외에도 모든 동일한 기관, 기립근, 혈관, 골격근, 지방 조직에 신경을 전달합니다. 두 시스템 모두 면역 체계의 일부 측면을 자극합니다.
자율 신경계를 보호하려면 어떻게 해야 하나요?
부교감신경이 우세한 상태로 전환하도록 촉진함으로써 자율신경계를 보호할 수 있습니다. 요가, 적당한 강도의 운동, 호흡법, 항산화제가 풍부한 식단 등이 그 전략에 포함됩니다.
참고 자료
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538516/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK539845/
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6579/aa6782
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3123705/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8868289/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8701130/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK430888/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5900369/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6262541/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5575449/
면책 조항
이 글의 내용은 정보 제공 목적으로만 제공되며 전문적인 의학적 조언, 진단 또는 치료를 대체할 의도가 없습니다. 건강 관련 사항을 변경하거나 건강에 대한 질문이나 우려 사항이 있는 경우 항상 자격을 갖춘 의료 제공자와 상담할 것을 권장합니다. 아나하나는 제공된 정보의 사용으로 인해 발생할 수 있는 오류, 누락 또는 결과에 대해 책임을 지지 않습니다.
