장신경계는 교감·부교감신경의 조절 아래 다양한 신경전달물질과 감각 신경을 이용해 소화 운동·분비·흡수를 정교하게 조율한다.
❶ 생각해 보셨나요?
중학교 때 배운 신경전달물질은 부교감신경 말단의 아세틸콜린과 교감신경 말단의 에피네프린 두 가지였다. 그런데 소화관에서 실제로 쓰이는 신경전달물질은 훨씬 더 많다. 세로토닌, 도파민, 콜레시스토키닌(cholecystokinin)… 왜 이렇게 많은 물질이 필요한가? 그리고 장이 ‘제2의 뇌’라는 말은 과장인가?
❷ 교감·부교감신경은 소화관에 어떻게 분포하는가
부교감신경은 소화관 활동을 증가시킨다. 신경섬유는 두 경로로 나온다.
- 뇌(미주신경)에서 나오는 섬유: 식도·위·췌장 등 상부 소화관을 주로 지배한다.
- 천수(sacral)에서 나오는 섬유(골반신경, pelvic nerve): S자 결장·직장·항문 등 하부를 지배한다.
부교감신경은 이처럼 소화관의 위쪽과 아래쪽에 집중적으로 분포한다. 반면 교감신경은 소화관 활동을 억제하며, 전체 부위에 골고루 분포한다.
❸ 장신경계와 신경전달물질 — 왜 이렇게 복잡한가
장신경계(enteric nervous system)는 근층간신경총(myenteric plexus)과 점막하신경총(submucosal plexus) 안의 신경세포들이 이루는 독립적인 네트워크다. 이 네트워크에서 신경세포들은 신경전달물질을 분비해 서로 정보를 주고받는다.
장에서 확인된 신경전달물질에는 아세틸콜린, 노르에피네프린, ATP, 세로토닌, 도파민, 콜레시스토키닌 등이 있다. 각각의 정확한 역할은 아직 완전히 밝혀지지 않았으며, 현재도 활발히 연구 중인 분야다. 임상에서 처방하는 위장 운동 개선제 중 일부가 바로 이 신경전달물질 경로를 건드리는 약물이다.
장신경계의 감각 신경
장신경계에는 운동·분비 신경 외에 감각 신경도 포함된다. 장의 감각 신경이 받아들이는 자극은 다음과 같다.
- 점막의 직접 자극
- 음식물에 의한 팽창(stretch)
- 이물질·독소 등 유해한 화학물질
이 정보는 1차적으로 장신경계(근층간신경총, 점막하신경총)로 전달되고, 2차적으로 척수·뇌간으로 보내진다. 대뇌로는 잘 전달되지 않는다. 즉 배변 등 대부분의 반사는 무의식중에 자동으로 이루어진다.
주요 반사들
이 감각 신호를 바탕으로 다음과 같은 반사들이 일어난다.
- 위·결장 반사: 위에 음식이 들어오면 결장에 신호를 보내 남은 내용물을 내보낸다. 식후 화장실이 급해지는 이유다.
- 장·위 반사(enterogastric reflex): 소장에 내용물이 너무 많이 내려오면 위에 신호를 보내 속도를 줄인다.
- 결장·회장 반사: 대장에 내용물이 과도하게 내려오면 소장(회장)에 천천히 보내달라는 신호를 역방향으로 보낸다.
❹ 결국
장신경계는 외부 신경과 단절되어도 기본 운동을 스스로 수행할 수 있을 만큼 정교하다. 교감·부교감신경은 이 위에서 위장 활동을 올리거나 내리는 조절 역할을 한다. 신경전달물질의 종류가 많고 기능이 복잡한 것은 소화관이 그만큼 다양한 자극에 유연하게 반응해야 하기 때문이다.
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