동공반사(국문) Pupil reflex(영문) 정의

동공반사(pupil reflex)는 빛의 밝기 정도에 따라 동공의 크기가 작아지거나 커지는 현상으로 동공빛반사(pupillary light reflex, PLR)이라고도 합니다.

어두운 환경에 있는 사람의 동공에 빛을 쪼이면 동공의 크기가 줄어드는 현상을 관찰할 수 있는데, 이를 빛반사(light reflex), 동공반사(pupil reflex), 또는 동공빛반사(pupillary light reflex)라고 한다. 빛반사는 한쪽 눈에만 강한 광선을 주는 경우에도 양쪽 눈에서 동시에 나타난다. 이 때 빛을 준 쪽 눈에서 나타나는 반사를 직접동공반사(direct pupil reflex), 반대 쪽 눈에서 나타나는 반사를 간접동공반사(consensual pupil reflex)라고 합니다

동공 크기 조절 기전

홍채(iris)의 가운데 있는 구멍을 동공(눈동자)이라고 부르며, 그 크기에 따라 망막에 전달되는 빛의 양이 달라진다. 우리 눈은 주변의 밝기에 따라 동공의 크기를 조절하여 망막에 도달하는 빛의 양을 조절할 수 있습니다

동공 크기의 조절은 홍채의 조리개근(sphincter muscle)과 확대근(dilator muscle)을 수축 또는 이완시킴으로써 가능하다.조리개근은 홍채에 동심원을 이루는 고리 모양의 근육으로 수축하면 동공의 크기가 작아지고 이완하면 동공의 크기가 커진다. 한편, 확대근은 동공 주변에 방사상으로 존재하여 수축하면 동공의 크기가 커지고 이완하면 동공의 크기가 작아집니다

조리개근은 부교감신경의 지배를 받고 확대근은 교감신경의 지배를 받으므로, 부교감신경의 흥분이 강할 때에는 동공의 크기가 작아지고 교감신경의 흥분이 강할 때에는 동공의 크기가 커집니다

동공의 크기는 빛의 밝기에 의해 조절되는데, 이외에도 가까이 있는 물체를 볼 때에는 작아지고(near sight accomodation), 멀리 있는 물체를 볼 때에는 커진다(far sight accomodation). 또, 니코틴 등의 약물에 의해서도 크기가 변합니다

임상 적용

응급실에 혼수 상태의 환자가 들어오면 우선적으로 펜라이트(penlight)를 이용하여 빛반사를 관찰한다. 이는 두개강 내의 출혈이나 압력이 빛반사의 경로에 영향을 미치면 빛반사가 없어지거나 약해질 수 있기 때문입니다

한쪽 시신경(optic nerve, CN II)이 손상을 입으면 그쪽 눈에 가한 광선에 의한 빛반사가 소실되나, 한쪽 시삭(optic tract)에 손상을 입으면 간접동공반사가 나타나므로 빛반사에 영향이 적다. 한쪽 눈돌림신경(oculomotor nerve, CN III)에 손상을 입으면 손상된 쪽에서만 직접 및 간접동공반사가 소실되지만, 반대쪽에서는 직접 및 간접동공반사가 모두 남아 있습니다

신경회로

동공을 통해 들어온 빛은 망막(retina)을 자극하고 그 정보는 시신경(optic nerve, CN II)을 통해 같은 쪽의(ipsilateral) 개막전핵(pretectal nucleus)에 전달된다. 이곳에서 부교감신경 운동핵인 양쪽 에딩거베스트팔핵(Edinger-Westphal nucleus)으로 흥분이 전달되어 눈돌림신경(oclulomotor nerve, CN III)의 부교감신경 요소인 양쪽 모양신경절(ciliary ganglion)을 거쳐 동공의 조리개근(sphincter muscle)이 없습니다

줄기세포는 분화하지 않은 상태의 세포로 특정한 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 갖고 있으며 스스로 동형 분열을 통하여 더 많은 줄기세포로 분열할 수 있는 능력을 가지고 있다. 줄기 세포는 다세포 생물에 존재한다. 포유류의 경우 수정란의 내세포 집단에 존재하는 배아 줄기세포와 발생이 끝난 개체의 다양한 조직 내에 존재하는 성체 줄기세포의 두 종류가 존재한다. 성체 줄기세포는 조직에 가해진 피해를 복원하는 기능을 하는 전구 세포로 작용하며 피해 입은 조직 세포로 분화하여 조직을 회복한다. 배아 줄기세포는 발생 과정의 배아에서 외배엽과 내배엽, 중배엽을 이루는 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 갖고 있습니다.

전통적인 의미의 줄기세포는 다음 두 가지 특징을 모두 가지고 있어야 한다.

(1) 자가 복제: 분화되지 않은 상태를 유지하며 수많은 주기의 세포 분열을 할 수 있는 능력.

(2) 분화능: 특정한 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력. 좁은 의미의 줄기세포는 전능성 (Totipotency) 혹은 만능성 (Pluripotency)을 가지고 있어서 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 세포만을 의미하지만 다분화능 (Multipotency)이나 단일 분화능 (Unipotency)을 가진 전구 세포들 역시 넓은 의미의 줄기세포에 포함되기도 합니다.

자가 복제 (Self-renewal)

줄기세포의 자가 복원력을 위해서는 두 가지 기전이 사용된다. 먼저 줄기세포가 분열할 때 하나의 분화된 딸세포와 하나의 자신과 동일한 줄기세포로 분열하여 줄기세포의 숫자를 유지하는 방식이 존재한다. 또 다른 방식은 줄기세포가 분열할 때 확률적으로 두 개의 분열된 세포, 혹은 두 개의 동일한 줄기세포로 분열하는 경우를 선택하는 방식입니다.

줄기세포의 분화능

배아줄기세포의 분화능 (Differentiation capacity)은 다음과 같습니다

(1) 전능성 (Totipotency): 개체를 형성할 수 있는 분화능을 말하며, 세포 하나하나가 한 개체로 분화가 가능하다. 임신 초기에 수정란이 갈라지면서, 일란성 쌍둥이가 생기는 것과 같은 이치입니다,

(2) 만능성 (Pluripotency): 태아나 성체의 모든 세포로 가는 분화능을 말하며, 초기 수정란세포가 분열하면서 여러 장기로 분화되기 전 단계의 세포로써 이러한 세포는 심장, 췌장, 간, 피부, 신경 등 다양한 장기로 분화하는 것이 가능합니다

(3) 다분화성 (Multipotent): 몇몇 세포종으로 분화가 가능하며, 성체 줄기세포에서 추출허지요

(4) 이분화성 (Bipotent): 두 종류의 세포로 분화 가능한 줄기세포를 말한다지요

성체줄기세포

이 줄기세포는 신체 각 조직에 극히 소량만이 존재한다. 특정한 조직을 구성하는 세포로 즉, 골수세포는 혈구세포로, 피부줄기세포는 피부로, 후각신경세포는 후각신경세포로만 분화되도록 정해진 세포이다. 대표적인 예로 다능성 조혈모세포가 있다. 항상 우리 몸을 건강한 상태로 유지하는데 필요로 하는 최소한의 세포를 제공해 주는 세포이다. 어떤 손상이 발생하면 다른 장기에 있던 줄기세포가 몰려와서 손상된 조직으로 변하는 분화의 우연성이 있다. 분화가 안정적이어서 암세포 가능성이 없고, 이미 임상적 적용이 가능한 단계까지 왔다. 배아줄기세포와는 다르게 수정란에 파괴가 없어서 윤리적으로도 문제가 되지 않는다. 그러나 얻을 수 있는 줄기세포수가 적고, 배양이 어려우며 특정 세포로만 분화가 가능한 단점이 있고, 또 면역 거부 때문에 기증, 공여가 안 됩니다.

배아줄기세포

남성의 생식세포인 정자와 여성의 생식세포인 난자의 수정으로 생성된 수정란에서 유래한다 어머니 뱃속에서 아기로 성장할 때 약2조개의 세포가 생기는데 배아줄기세포는 이러한 다양한 종류의 세포로서 분화할 수 있는 능력을 가진다. 전분화능 줄기세포(Totipotent Stem Cell) 라고도 한다. 대량증식이 가능하며 거의 모든 신체세포로 분화가 가능하며 면역거부반응이 없어 타인과 타종에게 이식이 가능하다. 그러나 분화조절이 어려워 암세포로 될 가능성이 있어 기술의 정밀함을 요하며, 수정란의 파괴로 윤리적 문제가 제기될 수 있지비