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약물학

자율신경계 약물학

by 약물학 알려주는 남자 2023. 6. 11.

신경계의 정의

신경계는 일반적으로 중추신경계(central nervous system)와 말초신경계(peripheral nervous system)로 나뉜다. 신경계의 운동성 부분은 자율신경계(autonomic nervous system, ANS)와 체신경계(somatic nervous system, SNS)로 크게 구분할 수 있다. 그중 자율신경계(ANS)는 독립성(자율성)이 있어서 의식적으로 활성을 조절할 수 없으며, 심박수, 혈류 분포, 소화 등 생명유지에 필수적인 내장 기능에 일차적으로 관여하고 있다. 이 외에도 미주신경과 같은 자율신경계가 면역기능이나 발작성 방전과 같은 특정 중추신경계 기능에도 영향을 미칠 수 있다는 증거들이 축적되고 있다.

 

자율신경계의 해부

자율신경계는 해부학적으로 교감신경계와 부교감신경계로 구분된다. 두 경우 모두 중추신경 내의 핵에서 기원한 신경세포가 뇌간과 척수로부터 나와 운동성 신경절까지 연결되는 신경절전 원심성 섬유를 형성한다. 전통적으로 자율신경계의 분류는 신경종말단추와 염주에서 유리되는 일차 신경전달물질(acetylcholine과 norepinephrine)을 기반으로 이루어진다. 많은 말초 자율신경섬유가 acetylcholine을 합성하고 유리하는데 이들을 choline성 섬유라고 하며, 이는 이들 신경섬유가 acetylcholine을 유리함으로써 신경전달을 의미한다. Choline성 섬유는 모든 원심성 자율신경절전섬유와 골격근에 연결되는 체성 운동신경섬유를 포함한다. 따라서 중추신경계에서 나오는 거의 모든 원심성 신경섬유는 choline성 신경섬유이다. 뿐만 아니라 대부분의 부교감신경절후섬유와 일부 교감신경절후섬유도 choline성이다. 그 외 대부분의 교감신경절후섬유를 noradrenaline성 신경섬유라고 하며, 이는 이들 신경섬유가 norepinephrine을 유리함으로써 신경전달을 함을 의미한다.

 

콜린유사약의 작용 영역

부교감신경계에 대한 초기 연구에서 알칼로이드인 무스카린이 부교감신경이 흥분된 상태와 유사한 효과를 이끄는 부교감신경흥분작용을 나타낸다는 것이 밝혀졌다. 자율신경계의 신경효과기 접합부에서 보이는 acetylcholine과 코린유사약물의 효과를 부교감신경흥분효과(parasympathomimetic effects)라고 하며, 이는 무스카린성수용체(muscarinic receptor)에 의해 매개되는 작용이다. 반면 낮은 농도의 니코틴(nicotine) 알칼로이드는 자율신경절과 골격근의 신경근육접합부를 흥분시키지만, 자율신경의 효과기세포에는 작용하지 않았다. 이에 따라 신경절과 골격근에 존재하는 수용체는 니코틴성수용체라고 명명하였다. 이후 acetylcholine이 무스카린성 및 니코틴성수용체 모두에서 작용하는 생리적 전달물질로 밝혀짐에 따라 두 가지 수용체는 콜린성 수용체의 아형으로 분류되었다.

 

콜린유사약의 기관계에 대한 효과

1. 눈 - 무스카린성 효능약물을 결막낭 내로 점안하면 동공조임근의 평활근 수축과 모양체근 수축이 나타난다. 결과적으로 홍채가 전방의 각으로부터 당겨져서 모양체근의 기저에 있는 잔기둥그물이 열리게 된다. 이러한 두 가지 효과가 슐렘관(canal of schlemm) 내로 안방수의 유출을 촉진시키고 전방으로부터 방수를 배출시킨다.

 

2. 심혈관계 -무스카린성 효능약물의 주된 심혈관계 효과는 말초혈관 저항의 감소와 심장박동수의 변화이다. 사람에서 최소 유효용량(예, 20~50 mcg/min)의 acetylcholine을 정맥 주입하면 혈관확장을 일으키고 결과적으로 혈압하강을 나타내는데, 이때 종종 심장박동수의 반사성 증가가 동반된다. 대량의 acetylcholine은 느린 맥(bradycardia)을 초래하며 저혈압을 나타냄과 합계 방실결절(atrioventricular node)의 전도속도를 감소시킨다. pilocarpine은 위에서 설명한 내용에 예외가 되는 흥미로운 약물이다. 정맥 투여하면 이 약물은 초기 일과성 저혈압작용 후에 고혈압을 일으킬 수 있다.

 

3. 호흡기계 - 무스카린성 흥분약물은 기관지의 평활근을 수축시킨다. 그리고 기관기관지(tracheobronchial) 점막층의 분비샘을 자극하여 분비를 증가시킨다.

 

4. 위장관 - 무스카린성 효능약물을 투여하면 부교감신경계의 흥분작용과 같이 장관의 분비와 운동능이 증가한다. 침샘과 위액분비샘이 강하게 자극되고, 췌장과 소장의 분비샘들은 보다 약하게 활성화된다. 소화관 전체의 연동운동은 증가하며 대부분의 조임근은 이완된다. 위장관에서 수축반응은 평활근 세포막의 탈분극과 칼슘유입의 증가가 관여한다.

 

5. 비뇨생식기 - 무스카린성 효능약물은 방광의 배뇨근(detrusor muscle)을 자극하고 삼각근(trigone)과 조임근을 이완시켜 배뇨를 촉진한다.

 

6. 말초신경계 - nicotine 작용은 부교감 및 교감신경 신경절 모두에서 동일하다. 그러므로 초기반응은 부교감신경과 교감신경계가 동시에 자극된 것과 유사하다. 심혈관계에서 nicotine 효과는 주로 교감신경 유사작용이다. nicotine을 비경구 투여하면 심한 고혈압이 나타나며, 교감신경성 빠른 맥이 미주신경 흥분에 의한 느린 맥과 번갈아 나타날 수 있다. 위장관과 요로에서 나타나는 효과는 주로 부교감신경 유사작용으로 구역, 구토, 설사와 배뇨가 보통 관찰된다.

 

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