제 7주차

신경계 신경의 구조와 운동조절

학습목표

신경계의 일반적인 조직을 논의한다.

신경의 기능과 구조를 설명한다.

도피반사와 관련된 경로와 단계를 열거한다.

탈분극, 활동전위, 재분극을 정의한다.

운동조절에서 위치 수용기의 역할을 논의한다.

학습목표

균형위지를 위한 전정기관의 역할을 설명한다.

수의적 운동조절과 관련된 뇌중추를 설명한다.

자율신경계의 기능과 구조를 설명한다.

일반적인 신경계의 기능

► 내부환경 조절

- 내분비계와 함께 작용

► 수의적인 운동조절

► 척수반사 프로그래밍

► 기억과 학습을 위해 필요한 경험의 조화

신경계의 조직

► 중추신경계(CNS)

- 뇌와 척수 포함

► 말초신경계(PNS)

- 중추신경계를 제외한 신경세포

- 감각기관

• 중추신경계까지 구심성 신경자극 전달.

► 운동기관

• 중추신경계로부터 효과기관까지 원심성 신경 자극 전달

신경계의 해부학적분류

신경원의 구조

► 세포체

► 수상돌기: 체세포로 자극 전달

► 축색

- 전기적 자극을 세포체에 전달

- 슈반세포에 의해 쌓여있는 축색

• 축색 외부는 불연속적으로 마이엘린 수초에 의해 덮여있음

► 연접: 신경의 축색와 다른 신경의 수상돌기가 접촉하는 부위

신경원의 전기적 활동

► 신경원은 ‘흥분성 조직’으로 간주된다.

- 자극 감응성 : 자극에 반응하여 신경자극으로 전환하기 위한 능력

- 전도성 : 축색을 따라 자극이 전달되는 것

신경원의 전기적 활동

► 안정시 막전압

-안정시 : 신경원은 음성 전압을 띄고 있다.

-막을 통과하는 이온의 농도에 의해 결정(Na+, K+, Cl-)

► 활동 전압

-탈분극이 역치에 도달하였을 때 발생

• 막의 투과성 변화 → Na을 세포안으로 받아들이고 → 내부 전압을 양성으로 변화하게 한다.

-재분극

• 막의 투과성 변화에 의해 안정시 막전위로 돌아가는 것

신경전달물질과 연접전달

► 신경원은 신경전달물질을 사용하여 연접을 통과한다

- 연접전 막으로부터 방출

- 연접후 막의 효과기와 결합

신경전달물질과 연접전달

► 흥분성 연접후 막전압(EPSP)

- 탈분극 발생 : 역치에 도달했느냐 or 아니냐

- 시간가중 :하나의 연접전 신경원으로부터 흥분성 연접후 막전압의 합

- 공간가중 : 여러 개의 다른 연접전 신경으로부터 흥분성 연접후 막전압이 합해지는 것

► 억제성 연접후 막전압(IPSP)

- 과분극 발생

감각정보

► 고유 수용기

- 고유 수용기 : 관절의 위치를 결정

- 운동감각 : 관절움직임과 속도 감지

► 근 화학수용기

- 근육 주위의 화학적 환경 변화 감지

고유 수용기

신체 위치와 관절의 각도에 관한 위치를 중추신경계에 제공

- 자유신경종말 : 접촉과 압력

- 골지형 수용기 : 관절과 인대 내

- 파시니안 소체 : 관절주의 조직 내

► 강한 자극 후 적응

근화학 수용기

► 근육 활동의 대사적 비율에 관한 정보를 중추신경계에 전달

- 수소이온 농도

- 이산화탄소(CO2)

- 칼륨(K+)

반사

► 자극에 대한 빠르고 무의식적인 반응

► 신경반사 전달과정

1. 감각신경으로부터 척수로 신경 전달

2. 신경원내 운동신경 활성화

3. 운동신경원의 근육 활동 조절

► 상호억제

- 근육에 전달되는 흥분성 연접후 막전압을 자극으로부터 철회

- 상반되는 근육에 억제성 연접후 막전압 발생

체성 운동 기능

► 말초신경계의 체성운동 신경원

- 척수로부터 골격근으로의 신경자극 전달

► 운동단위

- 운동 신경원과 그것을 지배하는 모든 근육 섬유

► 신경지배비율

- 운동 신경원당 근육 섬유의 수

전정기관과 균형

► 귀속에 위치(반고리관)

► 평형상태와 균형 유지

► 직선과 각속도의 변화 감지

뇌의 운동 조절 기능

► 뇌간

- 많은 대사적 기능

- 심혈관계 조절

- 주요 구조

• 연수

• 뇌교

• 중뇌

• 망상체 : 뇌간에 흩어져 있는 복잡한 신경원

뇌의 운동 조절 기능

► 대뇌

- 대뇌피질

• 복잡한 운동의 조직화

• 학습된 경험의 저장

• 지각정보의 수용

- 운동피질

• 수의적 움직임 대부분 관여

► 소뇌

- 복잡한 운동 조정

척수의 운동 기능

► 도피반사

► 운동활동을 조절하는 신경원의 구성 집단

► 척수조율

- 수의적 움직임이 적합한 근육활동으로 전환

운동 기능의 조절

► 피질하와 피질의 동기 지역

- 움직이기 위한 초기 작동

► 소뇌와 기저핵

- 대략적인 동작 설계

- 소뇌: 빠른 운동

- 기저핵: 느리고 신중한 움직임

► 시상하부로부터 운동피질로

- 이전의 명령을 척수로 보내고 척수 조율 과정을 거쳐 골격근으로 전달

- 운동 프로그램의 조율을 위한 근육과 고유 수용기의 피드백 기능

파킨슨병과 운동 기능

► 기저핵(basal ganglia)

- 대뇌반구에 위치하는 신경들의 집합체

- 움직임의 조절을 도와줌

- 느린 수의적 움직임 제공

► 도파민(dopamine)

- 근육활동 조절

- 근활동의 양 조절

► 파킨슨병

- 도파민 합성의 감소결과에 따른 기저핵 장애

- 불수의적 움직임과 떨림 증상

- 빠른 동작 정상적 수행, 그러나 느린 동작 어려움

스포츠에서의 뇌상해

► 미식축구, 체조, 아이스하키, 레슬링, 복싱, 경마, 자동차 경주, 오토바이 경주, 럭비, 격투기

► 뇌출혈 - 두개골 내 출혈(intracranial hemorrhage) - 운동선수의 주요한 사망 요인

► 뇌진탕(concussion) - 신경 기능의 손상에 의한 임상적인 현상 - 의식의 상실, 정신착란, 평형감각의 상실 - 머리에 심한 충격을 받았을 때 발생

자율 신경계

► 신체 내부 환경 유지

- 효과기관이 수의적 조절을 받지 않음

• 평활근, 심장근, 내분비선

► 교감신경계 부분

- 노르에피네프린 (NE) 분비

- 효과기관 흥분

► 부교감신경계 부분

- 아세틸콜린(Ach) 분비

- 효과기관 억제

운동과 뇌기능 향상

► 최근 5년간 인간의 연구에서 운동은 뇌의 기능을 향상시키고 노화와 관련하여 인지 손상의 위험률을 감소시키는 것으로 알려져 왔다.

► 규칙적인 운동이 뇌질환(알츠하이머)과 뇌상해(뇌졸중)와 같은 것으로부터 뇌를 보호하는 것은 명백하다.

The End !!!!