동공, 정상동공, 동공의 신경지배

동공

정상동공과 동공의 신경지배에 대해 알아본다.

정상동공

동공은 각막의 중앙에서 약간 안쪽 아랫부분에 위치하고 있는 원형의 구멍으로, 눈 안으로 들어가는 빛이 들어오는 양을 조절하고 각막 주변부에 들어오는 빛을 차단해 주시 물체를 선명하게 볼 수 있도록 한다. 동공의 크기는 2~4mm이며 양안의 크기는 같다. 동공의 크기에 따라 동공수축(2mm보다 작은것), 동공확대(4mm보다 큰것)라 한다. 동공의 크기는 연령, 각성상태, 눈 속으로 들어가는 빛의 양, 눈의 조절 정도에 등에 따라 변한다. 신생아 시기에는 동공이 작지만 성장하면서 청년기까지 켜졌다가 다시 60세까지는 차차 작아진다. 양안의 동공 크기가 확연히 차이 나는 상태를 동공부등이라고 하는데, 대개 0.5mm정도 차이가 있는 것은 생리적 동공부등이라 하여 임상적으로는 의의가 없다.

동공은 정상적으로도 동공수축과 확대가 율동적으로 반복되지만 그 정도가 미약하기 때문에 육안으로는 식별할 수 없다. 그러나 그 정도가 과장되어 육안으로 관찰되는 경우도 있는데, 이러한 현상을 동공동요(hippus, physiologic pupillary)라고 하며 교감신경과 부교감신경의 율동적인 변화에 따라 생기는 정상적인 현상이다.

동공의 크기는 동공조임근과 동공확대근의 평형상태에 따라 좌우되지만 보통 조임근의 긴장도가 우세하다. 깨어 있을 때는 동공의 크기가 크지만 졸린 상태로 갈수록 동공의 크기가 줄어든다. 이것은 졸린 상태로 갈수록 대뇌나 간뇌(dien-cephalon)의 기능이 활발하지 못해서 동공조임근 신경핵인 에딩거-베트스팔(Edinger-Westphal)핵에 대한 핵상로의 억제작용이 감소하기 때문이며, 전신마취 시 마취 초기에는 흥분상태에 있기 때문에 동공이 커지고 마취가 깊어짐에 따라 핵상로의 억제 작용이 감소되어 동공이 작아지며 마취가 위험상태로까지 깊어져 중간뇌까지 영향을 받으면 동공은 커지고 광선에 대한 반사도 없어진다.

동공의 신경지배

동공조임근(괄약근)

동공조임근은 부교감신경지배하에 있으며 동공조임근을 지배하는 신경은 눈돌림신경(제3뇌신경) 핵 속에 있는 에딩거-베스트팔핵(E-W핵)에서 시작하여 눈돌림신경처럼 중간뇌에서 나와 위안와틈새을 통해 안와로 들어가서 섬모체신경절에 도달한다. 여기서 절후섬유가 되어 짧은뒤섬모체신경을 따라서 눈알 내로 들어가며 섬모체근과 동공조임근에 분포한다.

동공확대근

동공확대근은 교감신경의 지배하에 있으며 시상하부의 바깥쪽 뒤에 중추가 있고, 여기에서 시작하는 신경섬유는 뇌줄기를 지나 목뼈의 아랫부분과 등뼈의 윗부분까지 와서 같은 쪽의 섬모척수중추에 이른다. 이때 대부분의 신경섬유들은 같은 쪽으로 내려오지만 반대쪽으로 교차하는 것도 있다. 이 섬모척수중추에서 절전섬유가 나가며 이 절전섬유는 아랫목신경절과 중간목신경절을 지나 윗목신경절에 이르며, 여기서 신경세포를 교대하여 절후섬유가 된다. 절후섬유는 속목동맥을 따라 목동맥신경얼기를 이루면서 두개강 내로 들어가 삼차신경의 제1가지인 눈신경과 함께 안와 내로 가며 여기서 코섬모체신경을 지나 긴뒤섬모체신경이 되어 눈알 내로 들어가서 홍채의 동공확대근에 분포한다.

섬모체신경절

섬모체신경절은 가쪽곧은근과 시신경 사이에 있는 신경절로 짧은 뿌리(부교감신경섬유를 포함), 긴 뿌리(지각신경을 포함), 교감신경뿌리(눈알 내 혈관에 분포) 등 3개의 근이 있으며 이 섬모체신경절을 지난 모든 신경섬유는 짧은뒤섬모체신경을 통해 눈알 내로 들어간다.

동공반사로

대광반사로

눈 속으로 광선이 들어가면 그 자극은 시세포, 양극세포, 신경절세포를 거쳐 시신경으로 가며 시신경교차에서 교차한다. 시신경 교차에서는 황반의 귀쪽 망막에서 오는 섬유는 교차되지 않고 같은 쪽의 시각로로 가며, 황반의 코쪽 망막에서 오는 섬유는 교차하여 반대편의 시각로로 간다. 대광반사와 관련한 섬유들은 이렇게 시각로를 따라서 가다가 가쪽무릎체에 이르기 전에 시각로를 떠나 덮개앞구역의 덮개앞핵에 도달하며 여기서 신경세포를 교대하여 같은 쪽 또는 반대쪽의 E-W핵에 도달하게 되고 다시 앞에서 설명한경로를 따라 동공조임근에 이른다.

이러한 경로를 통한 동공의 대광반사는 잠복기(약 0.2~0.5초 가량)를 거쳐 나타난다. 직접 자극받는 눈의 동공이 수축하는 것을 직접반사라 하고 반대편의 자극받지 않는 눈의 동공이 수축하는 것을 간접반사(공감반사)라 한다.

근접반사

근접반사는 근거리주시 때 망막대응점에 선명한 상을 맺기 위해 눈모음, 조절,동공수축이 일어나는 것을 말하며 이 세가지 반응들은 서로 밀접한 관계가 있지만, 한 가지 반응을 중화시키더라도 나머지 두 반응은 일어나므로 순수한 의미에서 반사라고 할 수 없다. 즉 프리즘의 바악을 안으로 해서(바닥안쪽프리즘) 눈앞에 대고 근거리 물체를 주시하면 눈모음 없이 동공수축과 조절이 일어나고 볼록렌즈(플러스렌즈)를 눈앞에 대고 조절이 일어나지 않게 한 상태에서 근거리 물체를 주시해도 눈모음과 동공수축이 일어나는 현상을 볼 수 있다.