신경계-뇌

 사람의 신체는 엄청난 수의 세포 또는 조직이 모여 만들어진 복잡한 공동체로, 질서 있는 생명 활동을 유지하기 위해서 신체의 각 부 조직이나 기관들이 연락하고 조절하는 장치가 필요하다. 이 기능을 담당하는 것이 내분비선과 신경계이다. 
 신경계는 전신에 그물처럼 퍼져서 임펄스에 의한 신경섬유의 흥분 전도, 효과기나 다른 신경원에 대한 흥분 전달에 의해 각 조직이나 기관의 활동을 통제, 조절하고 있다. 대부분의 신경원체는 신체 내에서 가장 견고하게 보호되는 장소, 즉 두개강과 척주관 속에 들어 있다. 
 두개골 속에 있는 것이 뇌, 척주관 속에 있는 것이 척수이다. 뇌와 척수는 신경계의 기능적 중심이므로 중추신경계라 한다. 반대로 뇌와 척수로부터 나와 전신에 분포함으로써 신체 각 부분을 연락하고 있는 신경계를 말초신경계하며, 이는 체성신경과 자율신경 두 가지로 구분된다. 

* 뇌
- 중추신경의 발달과 신경계의 구분
 뇌와 척수는 태생부터 외배엽으로부터 분화한 신경관에서 발생한다. 신경관의 머리 쪽에는 뇌가 형성되고, 꼬리 쪽은 척수가 된다. 신경관의 머리 쪽은 위로부터 차례로 전뇌, 중뇌, 능뇌라는 3개의 팽대부가 생긴다. 
 이들은 더욱 분화되어 전뇌로부터는 종뇌, 간뇌, 중뇌, 능뇌로부터는 교뇌, 연수가 그리고 배 측에는 소뇌가 발달한다. 고등 동물일수록 종뇌의 발달이 현저하며, 크게 팽대되어 좌우의 대뇌반구가 된다,
 중추신경 전체를 보면, 아래쪽은 기다란 막대 모양의 척수가 있고, 위쪽은 지팡이의 손잡이 같이 생겨 연수, 교뇌, 간뇌가 이어진다. 연수, 교뇌, 중뇌(간뇌를 포함할 때도 있음)까지를 뇌간이라 한다. 뇌간의 배면에는 소뇌가 위치하고, 뇌간과 소뇌 위쪽에는 대뇌반구가 덮고 있다.
 뇌와 척수는 세 층의 결합조직으로 이루어지는 뇌척수막으로 싸여있다. 가장 외층의 강인한 막을 경막, 경막 내층에 있는 얇은 망상 막을 지주막, 뇌와 척수의 표면을 직접 싸는 얇은 막을 연막이라 한다. 경막은 두 겹으로 되어 있는데 외판은 두개골의 골막으로 되어 있다.
 내 판은 좌우 대뇌반구 사이에 대뇌겸, 대뇌반구와 소뇌 사이에 소뇌천막, 좌우의 소뇌반구 사이에 소뇌 겸이라는 주름이 나와 있다. 이 주름의 기저부는 내 판과 외판 사이에 경막정맥동이 들어 있다.
 경막의 내판가 지주막은 밀착되어 있으나, 지주막과 연막 사이에 지주막하강이라는 넓은 공간이 있고, 뇌척수액이라는 액체가 차 있다. 따라서 중추신경은 뇌척수액을 채운 주머니 속에 들어 있으므로, 외부로부터의 기계적 충격이나 열로부터 보호되어 있다. 또 뇌는 두개골, 두피, 머리털에 의해 보호된다. 

-뇌실과 뇌척수액
 신경관으로부터 뇌와 척수가 발달할 때 신경관의 내부 공간은 중추신경이 완성된 후에도 공간으로 남아 있으며, 척수에서는 중심관, 뇌에서는 뇌실이 된다.
 뇌실 중에서 좌우 대뇌반구 속에 있는 부분을 측뇌실, 간뇌에 있는 부분을 제3뇌실, 중뇌에 있는 부분을 중뇌수도, 능뇌에 있는 부분을 제4뇌실이라 한다. 
 뇌실은 신경관의 내강이 변형된 것이며, 모든 부분이 하나로 이어져 있다. 제3뇌실과 측 뇌실은 실간공으로 교통 하고, 또 제4뇌실은 중심관에 이어지고 그 최종단은 척수 하단에 있는 척수원추부에서 약간 팽대된 종실로서 끝난다.
 4개의 뇌실 속에 뇌연막이 혈관을 수반하여 만드는 맥락총이라는 특수한 조직이 있다. 여기서 무색투명한 림프와 비슷한 뇌척수액이 끊임없이 분비되어 뇌실내와 지주막하강내를 천천히 순환하고 있다.
 뇌척수액은 제4뇌실에 있는 두 개의 외측구로부터 뇌 밖으로 유출되어 지주막하강을 채우고, 또 정중구로부터 척수의 중심관으로 흐른다. 지주막하강으로 나온 척수액은 상시상정맥동 속에 돌출하는 다수의 지주막과립을 지나서 결국 상시상정맥동에 주입된다.
 뇌수종이란 성인이 되기 전에 뇌척수액의 유통에 방해가 일어나서, 뇌실 내에 뇌척수액이 대량으로 저류되어 뇌실 내의 압력이 높아져 일어나는 현상이다. 
 뇌척수액의 조성은 혈장과 매우 비슷하나 단백질 등의 함유량이 적다.

-뇌의 성분과 영양
 뇌의 성분은 물(77~78%)이 가장 많고, 다음으로 지질 (10~12%), 단백질, 아미노산, 당질, 핵산 등이 들어 있다. 뇌의 영양은 포도당에 의해서 공급된다. 뇌에서는 CO2 생산량에 대한 O2 소비량의 비율은 0.99이므로, 포도당이 거의 완전히 산화됨으로써 생기는 에너지가 뇌의 기능을 지원하고 있다. 
 뇌의 무게는 체중의 2.5%에 불과하지만, 뇌에 흐르는 혈액량은 전신 혈액량의 20%, 산소 소비량은 전체의 20~25% 나 된다. 포도당과 산소는 혈액에 의해서 공급되므로, 뇌의 혈행을 차단하면 불과 1~2분 안에 의식을 잃고 경련이나 혼수상태가 된다. 혈액 공급이 5분 이상 차단되면 뇌사를 초래한다.

-혈액- 뇌 관문
Trypan blue 등의 색소를 혈액 속에 주사하면, 뇌 이외의 조직에서는 색소가 혈관을 투과하여 조직을 염색하지만 뇌척수액에는 나타나지 않는다. 따라서 뇌 조직도 착색되지 않는다. 이때 이 색소를 동물의 뇌척수액에 직접 주입하면 곧 경련이나 마비를 일으켜서 패망한다.
 이로 미루어 혈관과 뇌의 실질 사이에는 특별한 장치가 있어서 혈액 속의 물질 중에서 특정한 것 이외는 뇌 속으로 들어갈 수 없다는 것을 알 수 있다. 이 장치를 혈액- 뇌 관문이라 하며, 이 장치에 의해서 뇌 조직은 다른 조직과는 다른 독립된 물질대사를 할 수가 있다. 
 혈액으로부터 뇌 속으로 투과하는 것을 포도당, 산소, 이산화탄소, 일산화탄소, 암모니아, 알코올 등이다. 향정신성 의약품은 혈액-뇌 관문을 통과하기 쉬운 성질을 가지고 있다. 잘 통과하지 않는 것은 색소, 아미노산, 인산, 칼륨, 나트륨, 염소 등이다.