눈의 자율신경계 : 교감신경, 부교감신경 - 알파, 베타, 무스카린 수용체

우리몸에는 자율신경(autonomic nervous system, ANS)라고 하는 신경계가 있습니다.

이는 감각신경이나, 운동 신경과는 별개로  작동하는 신경계로서,  문자그대로 "자율적"으로 스스로 작동하기 때문에 "자율신경계"라는 용어를 사용합니다.

즉, 뇌신경이나, 척수신경의 경우,  신체 외부에서 "감각"이 들어오면 "뇌와 척수"의 "중재"에 따라서 "운동"을 시행하게 됩니다.

한편 "자율신경계"의 경우  "뇌와 척수의 중재"와 "무관"하게 작동하게 됩니다.

"자율신경(autonomic nerve system, ANS)"에는 "교감신경"과 "부교감신경"이 있습니다.

안과 이야기에서 자율신경이야기를 하는 이유는 예상하시다시피, 안구에도 자율신경이 분포되어 있기 때문입니다.

눈의 교감신경, 부교감신경 수용체

1. 교감신경에는 α 수용체 (알파 수용체, alpha receptor)와 β 수용체 (베타 수용체, beta receptor)가 있으며

2. 부교감신경에는 M 수용체(무스카린 수용체, Muscarinic receptor)가 있습니다.

"교감신경(sympathetic nerve)"은 보통 "Fight or Flight" 이라는 용어로 설명됩니다. 

"Fight" : 흥분하거나 싸워야 하는 상황이나, "Flight" : 도망가야 할때, 생명의 위협을 느낄때의 상황에서 발동하는 신경입니다.

눈의 경우 "동공이 커지고" "멀리 볼수 있어야" 할 것입니다. 그래야 멀리서 오는 적을 보고 싸울것(Fight)인지 혹은 도망갈 것(Flight)인지를 미리 판단할 수 있을 것입니다.

실제로 이러한 역할을 하는 수용체가 눈에 있습니다.

눈의 교감신경 수용체

홍채의 "동공 산대근(dilator pupillae, pupil dilator, radial m.)"에 α1 수용체 (알파 1 수용체, α1 receptor)가 있고, 

"섬모체(ciliary muscle)"에 β2 수용체 (베타 2 수용체, β2 receptor)가 있습니다.

1. α1 수용체(α1 receptor)에 교감신경이 작용 할 경우, 홍채가 산동되어 "동공이 커지고", 

2. β2 수용체(β2 receptor)에 교감신경이 작용 할 경우, 섬모체 근육이 이완되어 "초점을 멀리 보도록" 맞춥니다.

눈에 교감신경이 작용할 경우

   

반대로 "부교감신경(parasympathetic nerve)"는 "Rest and Digest" 라는 용어로 설명할 수 있습니다.

"Rest" : 쉬고 있는 상태, 편안한 상태에서,  "Digest": 섭취 및 소화를 위한 상황에서 발동하는 신경입니다.

쉬고 있고 편안한 상태에서는 눈은 "책을 보거나 음식을 먹는다든지" "가까운 곳을 볼수 있는 상태"로 만들어 줍니다.

눈에서는 다음과 같이 분포되어 있습니다.

눈의 부교감신경 수용체

홍채의 "동공 축소근(constrictor pupillae, pupil constrictor, sphinctor m.)에 M3 수용체 (무스카린 3 수용체, M3 receptor)가 있고

"섬모체(ciliary muscle)"에도 M3 수용체 (무스카린 3 수용체, M3 receptor)가 있습니다.

교감신경과는 달리 동일한 M3 수용체가 두군데에 분포되어 있습니다.  즉, 두가지가 동시에 작동한다는 말입니다.

M3 수용체 (M3 receptor)에 부교감신경이 작용할 경우, 

1. 홍채가 축동되어 "동공이 작아지고", 

2. 섬모체 근육이 수축하여 "초점을 가까이 보도록 맞춰"줍니다

이를 근접반사(Near reflex)라고 합니다.  

가까운 곳을 보기위해서는 초첨을 가까운데로 맞추어야하며(조절, Accommodation),  눈은 서로 모여야 할것이며(수렴, Convergence), 동공은 작아여야 할 것입니다.(축동, Miosis)

이러한 Accommodation, Convergence, Miosis 이 동시에 일어나기에 Near reflex 는 "ACM" 으로 구성되어있다고 이야기 합니다.

눈에 부교감신경이 작용할 경우

   

지금까지 눈의 자율신경계인 교감신경, 부교감신경 에 대해서 알아보았습니다.

눈의 교감신경에는 알파(α) 수용체, 베타(β) 수용체가 있으며

눈의 부교감신경에는 무스카린(M) 수용체가 있습니다.

정리하자면 다음과 같습니다.

α1 수용체(α1 receptor)에 교감신경이 작용 할 경우, 홍채가 산동되어 "동공이 커지고",

β2 수용체(β2 receptor)에 교감신경이 작용 할 경우, 섬모체 근육이 이완되어 "초점을 멀리 보도록" 맞춥니다.

M3 수용체 (M3 receptor)에 부교감신경이 작용할 경우, 홍채가 축동되어 "동공이 작아지고", 

M3 수용체 (M3 receptor)에 부교감신경이 작용할 경우, 섬모체 근육이 수축하여 "초점을 가까이 보도록 맞춰"줍니다

이러한 원리는 녹내장 약물의 원리에 그대로 적용됩니다.

이제 이 자율신경계 원리를 이용하여 녹내장 약물의 원리를 이해해보는 시간을 알아보겠습니다~

[안과 질환과 안과 치료] - 자율신경계(교감신경, 부교감신경)과 녹내장 약물의 원리