신경전도검사_기초 이론

신경전도검사(nerve conduction study, NCS)는 말초신경계의 기능을 간접적, 비침습적으로 평가하는 전기진단학적 검사의 한 분야이다. 그 자체만으로 질병을 확진할 수 없으며, 환자의 병력과 진찰 소견이 없이는 정확한 검사의 방향을 설정하기도 어렵고, 그 검사의 해석에서도 혼선이 생기거나 예기치 않게 진단의 지연을 초래할 수 있다. 그러나 신경의 병리 생리적 상태를 알 수 있기 때문에 이는 신경병증의 진단에 필수적이다. 신경전도검사는 근전도검사라는 범주에 속해 있는 검사로 의료기사법에 따라 임상병리사가 시행하며, 검사자의 숙련도와 임상적 지식 그리고 경험에 의하여 결과가 달라질 수 있는 검사이다. 따라서 검사자의 충분한 훈련과 임상적 지식의 습득이 선행되어야 한다. 

 신경계통은 내적, 외적 환경의 변화에 대해 몸이 반응할 수 있게 하며 혈액순환이나 호흡과 같은 몸의 여러 기능을 조절한다. 신경계통은 구조적으로 중추신경계통(central nerous system, CNS)과 말초신경계통(peripheral nervous system, PNS)으로 구분되고, 기능적으로는 체성신경계 통(somatic nervous system)과 자율신경계통(autonomic nervous system)으로 구분된다. 신경섬유는 감각 정보를 중추로 전달하는 감각신경(sensory nerve)과 중추의 흥분을 근육이나 선에 전달하는 운동신경(motor nerve)섬유로 구분되며 감각신경섬유와 운동신경 섬유의 두 가지 섬유를 모두 가지는 신경을 혼합신경(mixed nerve)이라고 한다. 

뉴런(neuron) 신경계를 구성하는 구조적 기능적 단위세포이며, 신경섬유라고도 한다. 이것은 신경 자극을 전달하는 기능을 한다. 한 개의 신경세포와 그것으로부터 나오는 여러 개의 작은 수상돌기들, 그리고 그중 한 개의 길게 뻗어 나온 축삭돌기로 되어 있다. 신경세포, 즉 뉴런은 인간 신체의 기타 세포와 근본적으로 다를 바 없으나, 한 가지 다르게 분화된 것은 정보의 전달이라는 특수기능을 갖게 된 것이다. 

 축삭에 수초가 있느냐 없느냐에 따라 유수신경 또는 무수신경으로 구분한다. 유수신경섬유는 축삭이 중앙에 위치하고 수초가 그 주위를 둘러싸고 있는데 이것을 슈반세포라 한다. 슈반세포의 수초에는 1~2mm 간격으로 잘록하게 들어간 마디 부분이 있는데 이를 란비에르결절이라 한다. 이에 의해 활동전위의 도약전도가 이루어지기 때문에 수초가 없는 무수신경보다 유수신경이 전도 속도가 빠르며 수초가 두꺼울수록 더욱 빠르게 전도된다. 이러한 신경전도속도는 여러 인자에 의하여 영향을 받는데 첫째, 신경섬유의 직경(축삭의 크기) 둘째, 신경섬유의 탈분극 역치가 낮을수록 셋째, 체온이 높을수록 신경전도 빠르게 나타난다. 또 신경전도속도는 온도와 연령에 의해 차이가 나타날 수 있는데 신체 온도가 29~38도까지는 일직선상의 변화를 나타내며 온도가 1도 상승하면 2~3m/sec 정도 신경전도 속도가 증가하며, 온도가 1도 낮아지면 0.3m/sec 정도 신경전도 속도가 느려진다.

말초신경은 자율신경섬유와 감각신경섬유가 포함되어 있으며, 진동 감, 위치각, 촉감 그리고 운동감을 담당하는 감각신경과 알파 운동신경이 유수신경에 해당하며 빠른 신경 전도를 갖는다. 반면 빠른 통감이나 온도를 전달하는 감각신경과 자율신경은 무수신경에 해당한다.

 신경조직의 특징은 시냅스가 있다는 점이다. 축삭의 끝은 여러 개의 가지로 갈라지고 그 끝부분은 약간 팽창되어 종말 단추를 이루면서, 다른 신경세포의 수상돌기 또는 세포체 근위 축삭 및 원 위 축삭과 접촉하는데 이것을 시냅스라 한다. 신경 흥분은 축삭으로 전도되어 종말단추에 이르고, 시냅스 또는 신경근접합부를 거쳐서 다른 신경세포 또는 근세포에 흥분을 전달한다. 시냅스는 시냅스 전 뉴런의 축삭 말단에서 분비하는 아세틸콜린이라는 신경전달물질이라는 화학물질에 의해서 자극이 전달된다. 이러한 시냅스는 화학적 시냅스와 전기적 시냅스로 나눠진다.

 화학적 시냅스가 활성화되어 정보를 전달할 때 시냅스전 종말에 있는 소낭들은 시냅스전막에 용해되어서 소낭 속에 있던 전달물질을 시냅스 공간으로 방출한다. 신경전달물질은 좁은 시냅스 공간에서 확산하여 나가며, 시냅스후막의 표면에 있는 특정 화학수용기 분자에 부착함으로써 시냅스 후세포를 활성화한다. 

 인간을 포함한 포유동물의 뇌는 대부분 화학적 시냅스이다. 최근 뇌와 같은 고위구조물 중에 어느 정도 전기적 시냅스가 있다는 것이 밝혀지고 있다. 활동전위가 전기적 시냅스의 축삭종말에 도달하면, 그 시냅스후 뉴런에 전기장을 일으킨다. 그 전기장의 크기가 시냅스후막의 활동전위 역치에 도달하면, 전압 개폐 성 나트륨 통로의 문이 열리게 되고 활동전위가 생길 것이다. 그러므로 이 시냅스에서는 신경전달물질에 의한 화학작용이 개입되지 않는다. 

세포 내 음하전으로 칼륨이 옴을 세포 내 붙잡아 두는 힘과 농도 기울기로 인해 밖으로 확산하여 나가려는 힘이 어느 시점에서 균형을 이루게 된다. 이때 세포 안은 대략 -50~90mV의 전위를 띄게 되는데, 이 전위를 막전위 혹은 안정막전위라 한다 

 신경이나 근육세포는 다른 모든 세포와 같이 휴식기엔 분극 상태로 존재하는데 이 분극 상태는 평형을 이루고 있다가 어떤 자극에 의해서 평형이 깨어지고 탈분극 상태가 된다. 이때 일어나는 탈분극 및 재분극 과정에서의 전기활동을 활동전위라 부른다. 활동전위는 축삭을 따라 이동하는 데 전형적인 뉴런에서 활동전위는 세포체와 축사의 경계 지점에서 시작하여 축삭종말까지 이동한다. 활동전위는 축삭 시작 부위와 말단부위의 전압 크기는 같고 자극의 강도와 상관없이 일정한 크기(약 100mV)를 갖는다. 매번 활동전위마다 약 1.5msec 정도 불응기가 있는데 이 기간에 다른 활동 전압은 자극의 크기와 관계없이 일어나지 않는다.

 활동전위는 한 지점에서 발생하여 신경섬유를 따라 양쪽으로 전파가 되는데 이렇게 전파되는 속도를 전도 속도라 부르며 이 전도 속도는 신경섬유의 수조화에 영향을 받는다. 활동전위는 축삭을 따라 축삭 안쪽뿐만 아니라 축삭을 감싸고 있는 여러 조직을 통해 3차원으로 전파되는데, 이를 볼륨전도라고 한다. 신경전도검사에서 기록하는 전위는 신경에서부터 시작되어 이를 감싸는 조직을 통과하여 피부로 전도되어 오는 전위를 기록하는 것으로, 즉 볼륨전도 되어 오는 전위를 측정하는 것이다. 신경전도검사는 근 근원에서 비교적 가까운 곳에서만 기록할 수 있는 근역 전위를 기록하는 방법으로 기록하는 전극이 활동전위의 근원에 가까워야 기록이 가능하며, 위치에 따라 전위의 크기와 잠복기가 달라진다. 즉 활동전위 근원에 가까울수록 전위의 크기가 크고 정확한 잠복기를 가지는 전위를 얻을 수 있다. 또한 전위의 모양에도 차이가 있어 기록하는 전극 밑에서 활동전위가 형성되는 경우와 기록하는 전극 밑으로 활동전위가 지나가는 경우 양성, 음성, 다시 양성의 삼상 교류 성 파가 관찰되는 반면에, 전극 밑에서 활동전위가 형성되는 경우는 음성, 양성의 이상성파가 기록된다. 즉 운동 신경전도검사에서는 이상성파의 형태로 기록되며, 감각 신경전도검사에서는 검사방법에 따라 삼 상성 또는 이상성파가 기록될 수 있다. 

 

참고문헌
유종균, 김대식. 근전도검사. 고려의학 출판사.