척수 손상 / Spinal Cord Injury

척수 손상 / Spinal Cord Injury

척수 손상 (Spinal cord injury [SCI])은 척추관내 신경의 손상을 연루한다. 대부분의 척수 손상은 척주의 외상에 의해 일어나고, 그 때문에 뇌로부터 손상 이하의 감각기, 운동자율기능을 조절하는 신체계로의 척수의 메세지 전달능력을 저하시킨다.

척수는 뇌와 함께 중추신경계(CNS)를 구성한다. 척수는 신체의 움직임과 감각을 조화시킨다.

척수는 뉴런(신경단위)과 축색 돌기라고 불리는 긴 신경섬유를 포함한다. 척수내의 축색 돌기는 뇌로부터의 신호를 (하행경로를 따라)아래쪽으로 보내고 (상행경로를 따라) 뇌를 향해 위쪽으로 보낸다. 이 경로안의 많은 축색 돌기들은 미엘린이라고 불리는 절연 물질로 덮혀 있는데, 이는 축색 돌기가 하얀색이 띄게한다; 그러므로 축색돌기가 놓여있는 부분은 “백질”이라고 불린다.

다른 신경세포로부터 신호를 수송하는 수상돌기라고 불리는 나무가지처럼 형성된 신경세포 자체는 “회색질”을 구성한다. 회색질은 척수의 중추에 나비모양의 형태를 지닌 부분에 분포한다.

뇌처럼 척수도 세가지 피막(수막)으로 에워싸 있다: 이 세가지는 제일 안 층의 유막, 중간층의 섬세한 거미막, 그리고 제일 밖에 있는 질긴 경뇌막이다.

척수 손상은 길이를 따라 분절로 조직되어 있다. 각 분절의 신경은 특정한 신체부분에 연결되어 있다. 목, 팔, 손의 신호를 조절하는 목의 또는 경부 부분의 분절은 C1에서 C8이라고 불러지기도 한다.

흉부나 등 위부분(T1에서 T12까지)에 있는 분절은 신호를 몸통이나 팔의 몇 부분으로 교절한다. 요부나 등의 늑골 바로 밑 중부분의(L1에서L5까지) 분절은 둔부나 다리로 가는 신호를 조절한다.

마지막으로 천골부의 분절(S1 에서S5까지)은 등의 중부에 있는 요부분절 바로 밑에 위치하고, 이는 서혜부, 발가락, 다리의 부분으로 보내는 신경을 조절한다. 다른 분절에 걸친 척수 손상의 영향은 이 조직체를 반영한다.

몇몇의 종류의 세포는 척수 기능들은 수행한다. 큰 운동뉴런은 목,몸통,사지의 골격근육을 조절하는 긴 축색 돌기를 가진다. 배근신경절세포라고 불리는 감각 뉴런의 축색돌기는 몸에서 정보를 척수로 배달하는 신경을 형성하고, 이는 척수 바로 밖에서 찾을수 있다. 완전히 척수내에 위치하는 척추 중간 뉴런 감각정보를 통합하고 근육을 조절하는 조화된 신호를 발생시킨다.

교질, 또는 원조세포는 뇌나 척수 뉴런을 수로 압도하고 다가지의 필수적 기능을 수행한다. 교질세포중 한가지는 희소돌기아교세포인데, 이는 축색돌기를 절연하고 신경 신호 전달 속도와 신뢰성을 높히는 미엘린을 생성한다. 다른 교질세포는 바퀴의 테나 살같이 척수를 봉해 상승 및 하승하는 신경섬유관에 주요 구획을 제공한다.

별형의 성상세포는 신경세포를 둘러싸는 유체의 구성물질을 조절한다. 이런 세포들은 손상 후 상처조직을 형성하기도 한다. 소교세포라고 불리는 작은 세포들은 손상에 대응해 폐기물 청소를 돕기위해 활성화된다. 모든 교질세포는 뉴런 존속과 축색돌기의 성장을 돕는 물질을 생성한다. 그러나 이런 세포들은 손상후 회복을 방해할수도 있다.

손상 후, 사지, 몸통 또한 다른 신체부위에 신호를 전달하는 말초 신경계의 신경세포나 뉴런은 자기소생이 가능하다. 손상된 중추신경계의 신경은 재생이 불가능하다.

뇌나 척수의 신경세포는 외상이나 손상에 말초신경계를 포함한 다른 신체부분의 세포들과는 다르게 반응한다. 뇌나 척수는 그것들을 보호하는 뼈의 공동에 한정되어있지만, 이 또한 부기나 가력의 상해로 발생한 압축손상에 노출되어 있다. 중추신경계의 세포는 아주 높은 물질 대사를 지니며, 에너지의 근원으로 혈액의 포도당에 의존한다- 건강한 신체기능을 위해서 이 세포들은 혈액의 완전공급을 요구한다. 중추신경세포는 특히나 빈혈에 상하기 쉽다.

중추신경계의 또 다른 유일한 특징으로는 “혈액뇌 장벽”과 “혈액 척수 장벽”이 있다. 이들의 장벽은 세포가 중추신경계의 혈관을 줄지음으로 형성되고, 이는 해로운 물질과 면역계세포의 출입을 통제함으로써 신경세포를 보호한다. 외상은 이러한 장벽을 위해롭게 할수있고 어쩌면 뇌와 척수에 더 심한 손상을 초래할수도 있다. 혈액척수장벽은 또한 치료적인 약물질의 출입을 막을 수도 있다.

마지막으로 뇌와 척수안의 교질세포와 세포외의 간질은 말초신경의 세포의 것과는 다르다. 중추신경계와 말초신경계의 차이점 각각이 그에대한 손상의 반응을 차별화한다.

완성 대 미완성

‘완성적 손상”과 “미완성적 손상”의 차이점은 무엇인가? 미완성 손상의 환자들은 손상 이하 부분에 남겨진 감각 또는 운동 기능을 가지고 있다- 척수가 완전히 손상되거나 두절되지 않았을 경우이다. 완전 손상 경우에는 신경 손상이 뇌에서 손상 이하의 몸부분으로 오는 각 신호의 전달을 막는다.

척수 손상 후 기능 회복의 희망은 거의 항상 있지만, 미완성 손상을 가진 환자들의 어느정도의 복구 확률이 더 높은 것은 사실이다.

크레그 병원에서 보고한 최근 모두의 척수 손상에 대한 큰 연구에서는 손상 직후 완전히 마비된 일곱 명중에 한명만이 상당한 운동을 복귀하였다. 그러나 손상직후 다리에 얼마정도의 움직임이 있었던 네명 중의 세명이 현저하게 회복되었다.

목에 손상을 입고나서 다리에 핀의 뾰쪽함을 느낄수 있는 2/3가량의 환자들이 결국 걸을수 있을 정도의 다리 힘을 복귀한다. 약간의 접촉만을 느낄수 있는 환자 중 1/8 만이 나중에 걸을 가망이 있다.

빨리 근육이 다시 사용할수록 부가적 회복의 기회가 좋아진다. 그러나 첫 몇주 후 근육이 복귀될 때 이는 다리보다는 팔에 있을 가능성이 더 높다.

어느정도의 개선이나 추가적 근육기능 회복이 있으면, 더 이상의 개선의 가능성이 더 높아진다.

오랫동안 개선의 조짐이 없으면, 그럴 확률은 그만큼 적어진다.

통계

약 45만 미국인들이 외상적 척수손상을 지속하고, 연간 1만건의 새로운 척수손상 경우가 발생하고 있다. 82%의 모든 손상이 남성에게 일어나고 18%는 여성에게 일어난다.

척수손상은 가장 흔히 교통사고에 의해 일어난다. 다음으로 흔한 원인으로는 낙하나 폭력적인 행동으로 근거한다. 스포츠에 관련된 척수 손상은 어린이나 청소년들 중에 더욱 일반적이고, 직업상해에 관련된 (특히 건축공사업으로부터) 손상이 성인들중에 두드러진다.

십대와 이십대들이 거의 모든 척수손상 환자들을 차지한다. 그들 중 80%가 남성이다. 이런 남성 우세성은 65세 이상의 환자들중에서 감소하고, 나이의 하락은 척수손상의 가장 흔한 구조가 된다. 반 이상의 척수 손상이 경부(목과 같은) 부위에 일어난다. 거의 삼분의 일은 흉곽부분(늑골이 척추에 붙은 부분)에 있어난다. 나머지는 요부(허리하부)에 일어난다.

현재 척수손상의 완치법은 없다. 그렇지만 수술적, 약물적 요법을 실험하기위해 진행중인 연구는 급진적으로 진보하고 있다. 손상의 진행 예방 약물치료, 감압 수술, 신경세포이식, 신경 재생과 복합적 약물 요법 모두 척수손상의 영향을 극복하는 방법으로서 검토되고 있다.

자료 출처: 마국 신경외과의 협회 (American Association of Neurological Surgeons), 크레그 병원 (Craig Hospital), 크리스토퍼와 다나 리브 재단 (Christopher and Dana Reeve Foundation), 국립 신경질환 및 뇌졸중 연구소 (The National Institute of Neurological Disorders and Stroke)