앞서 통증과 연관된 기초 해부 및 생리를 살펴보았습니다. 이를 토대로 통증의 신호전달(통증 유입, 통증 전달, 통증 조절)를 자세히 살펴보겠습니다.
통증의 병태생리를 이해하기 위한 좋은 방법은 말초(periphery)로부터 뇌(brain)까지 이어지는 nociceptive signal pathways를 이해하는 것입니다.
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From nociception to pain
통증의 유입 (transduction) | 침해 수용 자극(noxious stimuli)이 신체에 가해지면 먼저 침해수용체(nociceptors)가 활성화되고 전기 통증 신호가 만들어짐 |
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통증전달(transmission) | 통증 신호가 유입된 후 발생한 전기 통증 신호는 말초신경을 타고 척수로 전달됨 |
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통증 조절(modulation) | 전달된 통증 신호는 척수 후근을 통해 척수로 진입하고 척수의 다양한 경로를 통해 상행하면서 척수와 뇌의 뉴런과 교질세포(glial cells)에 의해 정보가 가공되어 뇌로 올라감 |
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통증 인지(pain perception) | 뇌로 전달된 통증 신호는 뇌에 의해 분별 감각으로뿐 아니라 정서적인 경험으로도 인지됨 |
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통증 행동(pain behavior) | 개체는 이러한 정보를 의식적, 무의식적으로 종합하여 통증에 대해 반응 |
통증의 유입은 침해수용체를 통해 이루어집니다.
침해수용 자극(nociceptive stimuli) |
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침해수용 수용체(nociceptors) 자극 |
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앞서 살펴보았습니다.
TRPV1 수용체는 말초신경 말단뿐 아니라 후근신경절, 척수, 뇌 등 다양한 말초, 중추 신경계에 존재하며 통증의 생성, 전달(propagation), 전도(transmission)에 광범위하게 관여합니다.
침해수용체 |
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일차구심신경(Primary afferent nerve) | "통증을 이해하기 위한 기초 해부 및 생리"의 일차구심신경(Primary afferent nerve) 참고 | |
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척수 | 척수후근신경절(spinal DRG) |
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척수후각(dorsal horn) | 1. C-fiber: 척수후각에서 대부분의 유해감수체를 구성하는 섬유
cf. 다른 일부 구심 C 섬유 축색의 중심부는 뒤로 되돌아가 전근을 통하여 척수로 유입: 전근을 통해 척수로 들어온 신경 -> 척수 회백질 → Rexed lamina II (sustantia gelatinosa, SG)에서 그 축색이 끝남 전근 침해수용체구심로가 있기 때문에 후근 신경근 절단술로 지속적이고 충분한 진통을 얻지 못하는 경우가 발생할 수 있습니다.
2. A-δ 섬유
3. 굵은 유수신경섬유(Aβ)
경피적전기신경자극(TENS)이나 후주자극으로 진통올 얻을 수 있는 근거입니다. |
침해 수용정보(Nociceptive inputs)가 일차 감각 섬유를 통해 척수 후각에 들어오면 앞서 설명한 여러 경로를 통해 척수를 거쳐 뇌로 전달된다.
침해 수용정보는 수동적으로 일방향으로 전달되지 않는다.
top-down modulation | + | bottom-up modulation |
감정적인 상태, 불안, 집중과 distraction, 과거의 경험, 기억 등 많은 심리적 요인 | 정보가 뇌로 전달되는 과정에서 말초신경계나 중추신경계 모두에서 조절 |
척수 후각을 통해 들어온 통증 신호는 억제 개제뉴론(inhibitory interneurones)의 활성화, 시냅스 전 또는 시냅스 후 억제(presynaptic and postsynaptic inhibition), 통증과 연관된 특정 수용체의 이온 투과성 변화를 통해 이루어진다.
통증의 상행 경로(Ascending Pain Pathway) | ↔
| 통증의 하행 경로(Descending Pain-Control Pathway) |
척수의 다양한 경로를 통해 상행하면서 척수와 뇌의 뉴런과 교질세포(glial cells)에 의해 정보가 가공되어 뇌로 상행 |
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Excitatory | vs. | Inhibitory |
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뇌의 영역 중 PAG, RVM와 같은 뇌간 부위는 하행성 통증 조절계로 작용한다.
척수의 배외측 백질(dorsolateral white matter)에 병소가 존재하면 PAG 혹은 RVM에 의해 유발되는 척수회피반사억제가 다시 차단되는 것으로 보아 유해수용반응을 조절하는 배외측 척수섬유단(dorsolateral funiculus DLF)에 어떤 경로가 있는 것 같다.
생리적 상태에서 유해한 체성 자극이 조절 회로를 지속적으로 활성화시키는 것으로 보아 척수 입력이 통증조절에 중요한 역할을 하는 것 같다.
하행 조절계는 억제 신경전달물질만이 아니라 감각정보를 증폭시키는 신경활성물질도 분비한다.
잠깐만! morphine과 같이 중추에 작용하는 일부 약물의 진통효과도 역시 부분적으로는 하행 조절계를 통 해서 이루어진다. 아편 수용기는 하행 전달로를 구성하고 있는 거의 모든 수준의 신경세포체에서 발견된다. morphine과 같은 아편유사약물을 수관주변회백질(PAG), 문복측 연수(RVM)에 극소량으로 주사하면 이들 아편 수용기를 자극하여 삼차신경뇌간복합체와 척수로 가는 강력한 억제 경로를 활성화시켜 유해수용 정보 전달을 차단한다. 아편 수용기 길항체인 naloxone을 투여하면 위약 효과나 최면, 침술 등의 진통 효과가 부분적으로 역전되는 것으로 보아 이들의 진통 효과들도 부분적으로 이러한 내인성 아편 유사체에 의한 것임을 알 수 있다. |
잠깐만! 하행 억제계의 역할
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통증 신호의 전달에 있어서 특정한 통증조절기전이 작용한다.
따로 설명
인체에는 오피오이드에 대한 수용체와 내인 오피오이드가 존재합니다.
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이러한 통증 행동들은 일정한 보상과 관련이 있다.(e.g. 배우자나 가족의 관심이나 주의, 진통제나 향정신성약물 같은 적극적인 조치) 이러한 목적이 성취되었을 경우 환자는 다행감을 느낀다.
그러나 이러한 이차적 이득은 통증 행동(pain behavior)의 보강을 가져오고, 환자의 정신적 의존감을 크게 하여 환자의 회복을 지연시킨다. 심지어는 신체화 증상을 유발하기도 하고, 정신적 의존감과 신체화 증상이 본래의 질환과 연관된 증상보다 오래 지속되기도 한다. 이러한 환자들을 효과적으로 치료하기 위해서는 통증 행동으로 얻을 수 있는 이득을 제거해야 하는데, 이를 위해서는 많은 인내가 필요하고, 환자의 가족들과 주치의의 동조가 있어야 한다.
참고자료