3장 생리학과 생화학

이 장은 두 부분이다. 앞은 생리학으로, 신경이 어떻게 느끼고 근육이 어떻게 움직이며 호르몬과 혈액이 몸을 어떻게 맞추는지, 그리고 타액 분비, 삼킴, 저작, 치아이동처럼 입에서 일어나는 기능을 다룬다. 뒤는 생화학으로, 치아우식과 이어지는 당질 대사와 불소, 핵산과 단백질 합성, 비타민, 콜라겐과 타액 단백질을 다룬다.

시험은 세 가지 모양으로 묻는다. 수용체, 통로, 세포, 효소의 이름을 짝짓는 문제, 증가와 감소, 안과 밖, 동측과 반대측처럼 방향을 고르는 문제, 그리고 비슷한 두 가지를 가르는 문제다. 그래서 이 장의 표는 거의 모두 "무엇이 무엇을 하는가"나 "두 가지의 차이" 모양이다.

치수 신경과 상아질 과민의 임상 표는 치과보존학 5장, 타액의 성분과 구강건조증(xerostomia)의 진단·치료는 구강내과학 1장, 지혈검사와 항혈전제는 구강내과학 3장, 이갈이(bruxism)는 구강내과학 4장에 있다. 미각과 침샘을 지배하는 뇌신경의 해부, 저작근(masticatory muscles), 턱관절(TMJ)의 구조는 구강생물학 1장, 상아질 기질과 뼈의 세포는 구강생물학 2장, 치태와 우식균은 구강생물학 4장, 자율신경약물과 글루코코르티코이드는 구강생물학 5장에서 이어진다.

3.1 신경섬유와 통증

섬유가 굵고 수초가 있을수록 빠르다. 통증은 속도에 따라 둘로 나뉜다. 가는 유수 섬유인 Aδ가 전하면 빠르고 날카롭고 위치를 짚을 수 있고, 무수 섬유인 C가 전하면 느리고 둔하고 위치가 흐릿하다.

신경섬유의 분류

섬유	수초	굵기와 속도	맡는 일
Aα	유수	가장 굵다 (12–20 µm). 가장 빠르다 (70–120 m/s)	근방추(muscle spindle)와 골지건기관(Golgi tendon organ)의 고유감각(proprioception), 골격근을 지배하는 알파 운동신경
Aβ	유수	Aα보다 가늘다	촉각과 압각
Aδ	유수	얇다 (1–5 µm). 5–30 m/s	빠른 일차통증과 냉각
B	유수	얇다	자율신경의 절전섬유
C	무수	가장 가늘다. 가장 느리다 (0.5–2 m/s)	느린 이차통증과 온각, 자율신경의 절후섬유

C 섬유가 가장 느린 까닭은 수초가 없어 랑비에 결절을 건너뛰지 못하고 축삭막 전체를 따라 연속전도(continuous conduction)하기 때문이다. 가는 굵기도 느림에 더해진다. 수초가 있는 섬유는 결절에서 결절로 뛰는 도약전도(saltatory conduction)를 한다.

일차통증과 이차통증

	Aδ 섬유	C 섬유
통증의 성질	빠르고 날카롭다 (일차통증)	둔하고 욱신거린다, 오래 간다 (이차통증)
위치	국소화가 분명하다	경계가 불분명하다 (분지가 많다)

치수에서는 Aδ 섬유가 날카롭고 찌르는 통증을 전하고, 역치가 낮으며, 저산소와 압박에 약해 혈류가 줄면 흥분성을 잃는다. C 섬유는 치수 중심부에 있고 산소 결핍에 저항성이 커서, 혈류가 막힌 치수 괴사의 과정에서도 둔하고 지속적인 통증을 전한다. 두 섬유를 치수 진단과 맞춘 표는 치과보존학 5장에 있다. 노출된 상아질에 닿은 물리적 자극이 아픈 까닭은 상아세관액의 이동이 치수-상아질 경계의 신경종말, 주로 Aδ 섬유를 기계적으로 자극하기 때문이다(유체역학설).

함정 Aδ는 일차통증과 냉각, C는 이차통증과 온각을 전한다. 자율신경의 절전섬유는 B, 절후섬유는 C다.

통각 수용기를 여는 자극

수용기	여는 자극	요점
ASIC	세포외 수소이온 증가	염증이나 허혈로 세포외액이 산성이 되면 열려 양이온이 들어오고 통각신경이 탈분극한다
P2X	손상 조직에서 나온 ATP	리간드 개폐성 이온통로다
TRPV1	43°C 이상의 유해열, 캡사이신, 산성	고추의 매운맛 성분에도 열이 나는 듯 반응한다. 비선택적 양이온 통로다

구강점막의 감각

촉각점과 통각점의 밀도는 전치부에서 가장 높고 뒤로 갈수록 낮아진다. 밀도가 낮은 곳일수록 두 점을 따로 느끼는 거리(2점 식별 역치)는 커진다. 온도는 냉수용기가 온수용기보다 훨씬 많다. 목젖 끝과 연구개(soft palate)에 특히 많아 찬 자극에 예민하다.

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3.2 감각 중계와 미각 빈출

얼굴과 입의 감각은 삼차신경핵 셋으로 나뉘어 들어가 시상의 VPM을 거쳐 피질로 간다. 몸통과 팔다리의 감각은 척수로 들어가 시상의 VPL을 거친다. 미각은 체성감각과 따로 시상의 VPM 소세포부를 거치고, 대부분 교차하지 않는다.

삼차신경 감각핵

핵	중계하는 감각	요점
중뇌핵mesencephalic nucleus	저작근(masticatory muscles) 근방추(muscle spindle)와 치주인대(periodontal ligament)의 고유수용성 감각	일차구심뉴런의 세포체가 중추신경계 안에 있는 특이한 감각핵이다. 저작력 조절과 하악 반사에 관여한다
주감각핵principal sensory nucleus	식별성 촉각과 압각	수석감각핵이라고도 한다
척수핵	통각과 온도각	꼬리부는 척수 후각과 구조와 기능이 같아 연수 후각이라 부른다

시상핵

시상핵	중계하는 것	올라오는 길
VPM	구강안면의 삼차신경(trigeminal nerve) 체성감각	삼차신경 감각핵 (2차 신경원)
VPL	체간과 사지의 체성감각	척수와 내측섬유띠
VPM 소세포부	미각	연수의 고립로핵(solitary nucleus)
내측슬상핵	청각	하구
외측슬상핵	시각	망막

청각의 길은 와우신경핵, 상올리브핵, 외측섬유띠, 하구, 내측슬상핵, 측두엽 일차청각피질 순이다.

척수의 두 상행로

	후주-내측섬유띠로	척수시상로
전하는 감각	진동과 식별성 촉각	통각과 온도각
경로	척수 후주를 올라 연수핵에서 시냅스한 뒤 교차해 내측섬유띠가 된다	척수 전외측계. 후각 신경세포에서 시작해 반대쪽으로 교차한 뒤 VPL로 간다

척수 후각이 통각과 온도각을 중계하는 범위는 목 아래의 체간과 사지다. 두경부와 구강안면은 삼차신경 척수핵 꼬리부가 맡는다.

맛과 수용체

맛	수용 기전	요점
단맛	T1R2와 T1R3의 이합체 (G단백질연계수용체)	혀끝에서 역치가 낮다
감칠맛umami	T1R1과 T1R3 (G단백질연계수용체)	대표 물질은 L-글루탐산
쓴맛	T2R 수용체 계열 (G단백질연계수용체)	유해 물질과 독소의 섭취를 피하게 한다
짠맛	상피성 나트륨 통로를 통한 Na⁺ 유입	아밀로라이드에 막힌다. G단백질을 쓰지 않는다
신맛	수소이온이 미각세포를 탈분극시킨다	양이온 통로를 지나거나 통로를 막는다

맛의 부위별 예민도는 상대적인 차이다. 단맛은 혀끝, 짠맛은 혀 앞가쪽, 신맛은 뒷가쪽, 쓴맛은 혀 뒤쪽에서 상대적으로 예민하다.

미각의 전도로

단계	내용
맛봉오리taste bud	혀 앞 2/3의 버섯유두(fungiform papilla)는 얼굴신경(facial nerve)의 고실끈신경(chorda tympani), 혀 뒤 1/3의 성곽유두(circumvallate papilla)는 혀인두신경(glossopharyngeal nerve)이 전한다
연수	고립로핵이 받는다
시상	VPM 소세포부
피질	일차미각피질(primary gustatory cortex). 섬엽과 전두덮개에 있고, 맛의 종류와 세기를 알아보고 의식적으로 지각한다
반사	고립로핵이 위·아래침분비핵(inferior salivatory nucleus)을 자극해 무조건반사 타액분비를 일으킨다. 대뇌피질을 거치지 않는다

함정 일반 체성감각은 교차해서 반대쪽 피질로 가지만, 미각의 전도로는 대부분 교차하지 않아 동측의 고립로핵, 시상, 일차미각피질로 간다. 같은 VPM이라도 체성감각은 VPM 본체, 미각은 소세포부가 중계한다.

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3.3 활동전위와 신경근 접합부, 근수축 빈출

운동신경 말단에 활동전위(action potential)가 오면 칼슘이 들어오고, 아세틸콜린이 나오고, 근섬유가 탈분극하고, 근형질세망(sarcoplasmic reticulum)에서 칼슘이 나와 근수축이 일어난다. 이완은 칼슘을 근형질세망으로 되돌려 보내는 능동수송(active transport)이다.

활동전위의 통로

통로	열릴 때	결과
전압의존성 Na⁺ 통로	역치 이상의 자극	Na⁺이 급히 들어와 빠른 탈분극, 0 mV를 넘는 지나치기
전압의존성 K⁺ 통로	Na⁺ 통로가 비활성화된 뒤 늦게	K⁺이 나가 재분극, 막전위가 휴지전위 쪽으로 돌아간다

신경근 접합부에서 수축까지

단계	일어나는 일
운동신경 말단	탈분극으로 전압의존성 칼슘통로가 열리고 Ca²⁺이 들어온다. Ca²⁺이 시냅스소포의 세포외유출을 일으킨다
시냅스틈	소포에서 아세틸콜린이 나온다
근섬유막	아세틸콜린이 니코틴 수용체에 붙는다. 이 수용체는 이온통로형이라 Na⁺이 주로 들어오는 양이온 통로가 열리고 종판전위(end-plate potential)가 생겨 근섬유막이 탈분극한다
근수축	Ca²⁺이 트로포닌에 붙어 액틴의 결합 부위가 열리고, 미오신 머리가 붙어 교차다리(cross-bridge)를 만든다. 미오신 머리가 ATP를 가수분해(hydrolysis)하는 힘으로 가는 필라멘트가 미끄러진다
이완	근형질세망의 Ca²⁺-ATPase가 ATP를 써서 Ca²⁺을 되돌려 넣는다

아세틸콜린에스테라아제를 막는 약은 아세틸콜린이 분해되지 않아 종판전위와 탈분극이 길어지고, 수축력이 늘어난다. 콜린성 약물은 5.2에서 이어진다.

근방추와 골지건기관

	근방추muscle spindle	골지건기관Golgi tendon organ
감지하는 것	근육의 길이 (늘어남)	근육의 장력
구심섬유	Ia와 II	Ib
반사	신전반사(stretch reflex). Ia가 알파 운동신경원을 직접 흥분시키는 단일시냅스 반사	과도한 장력에서 근육을 이완시키는 역신전반사(inverse stretch reflex), 곧 자가발생 억제

감마 운동신경은 추내근섬유를 수축시켜 근방추의 민감도를 유지한다. 알파 운동신경은 추외근섬유를 지배해 실제 힘을 낸다. 근육이 수축하는 중에도 감마 운동신경이 같이 활성화되어 근방추가 늘어남에 계속 반응한다(알파-감마 동시활성화).

등장성 수축과 등척성 수축

	등장성 수축isotonic contraction	등척성 수축isometric contraction
길이	변한다	일정하다
장력	일정하다	커진다

정상 저작은 두 수축이 조화를 이룬다. 이갈이(bruxism)와 이악물기(clenching) 같은 이상기능활동(parafunctional activity)에서는 폐구근(깨물근, 관자근, 안쪽날개근)의 등척성 수축이 지속적으로 우세해 근피로와 통증이 생긴다.

함정 신경근 접합부의 수용체는 니코틴 수용체이고 Na⁺이 들어오는 이온통로형이다. 무스카린 수용체는 이름이 닮았어도 G단백질 연결형이다.

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3.4 칼슘과 호르몬 빈출

혈중 칼슘은 부갑상샘호르몬이 올리고 칼시토닌이 내린다. 호르몬은 수용체가 어디에 있느냐로도 묶인다. 막에 있는 수용체(G단백질 연결형, 타이로신 인산화효소형)와 핵 안의 수용체다.

칼슘을 맞추는 두 호르몬

	부갑상샘호르몬	칼시토닌
분비 세포	부갑상샘(parathyroid gland)	갑상샘(thyroid gland) 소포곁세포(parafollicular cell), 곧 C세포
분비를 촉진하는 자극	혈중 칼슘 저하 (칼슘 감지 수용체)	혈중 칼슘 상승
뼈에서	표적은 조골세포(osteoblast). RANKL을 늘려 파골세포(osteoclast)를 간접으로 활성화한다. 성숙한 파골세포에는 수용체가 없다	파골세포에 직접 작용해 골흡수를 억제한다
결과	혈중 칼슘 상승	혈중 칼슘 저하

부갑상샘호르몬은 콩팥에서 원위세뇨관의 칼슘 재흡수를 촉진하고 근위세뇨관(proximal tubule)의 인산 재흡수를 억제해 인산 배설을 늘린다.

갑상샘전절제술에서 부갑상샘이 손상되어 칼슘이 떨어지면, 세포막의 나트륨 투과성이 높아지고 탈분극 역치가 낮아져 신경과 근육이 과흥분한다. 근육연축(테타니), 손발연축, Chvostek 징후가 나온다.

갑상샘호르몬

항목	내용
분비	갑상샘 소포세포가 T3와 T4(티록신)를 낸다. 혈중에서는 대부분 갑상샘호르몬결합글로불린에 붙어 운반된다
수용체	세포막을 지나 핵내수용체에 붙어 유전자 전사를 조절한다
작용	기초대사율을 높이고 열 발생을 촉진한다. 성장호르몬과 함께 뼈 성장과 중추신경 발달에 필수다
성인 기능저하	점액다당질이 결합조직에 쌓여 혀와 입술의 점액수종(myxedema)이 생긴다 (대설증, 입술 비대)

환자 관리에서 본 갑상샘 질환은 구강내과학 3장에 있다.

호르몬 표

호르몬	나오는 곳	하는 일
성장호르몬	뇌하수체(pituitary gland) 전엽	골격 성장과 단백질 합성. 간에서 IGF-1 (소마토메딘 C) 생성을 유도하고, IGF-1이 연골세포 분열과 골 기질 형성을 일으킨다
인슐린	이자섬 베타세포	혈당이 오르면 분비. 수용체가 타이로신 인산화효소 수용체이고, 포도당 수송체 GLUT4를 세포막으로 옮긴다
글루카곤	이자섬 알파세포	저혈당(hypoglycemia)에서 분비. 간의 글리코겐 분해와 포도당신생합성으로 혈당을 올린다
코티솔	부신피질(adrenal cortex) 속상대	간의 당신생 촉진, 지질과 단백질 분해, 말초의 포도당 이용 억제, 강한 항염과 면역억제
알도스테론	부신피질	원위세뇨관과 집합관의 주세포에서 Na⁺ 재흡수와 K⁺ 배설. 결핍되면 저나트륨혈증과 세포외액 감소
에피네프린	부신수질(adrenal medulla)	교감신경이 흥분할 때 부신수질이 주로 내는 호르몬이다. 수용체 α와 β는 G단백질 연결 수용체다
항이뇨호르몬antidiuretic hormone	시상하부에서 합성, 뇌하수체 후엽에서 분비	ADH 또는 바소프레신이라 부른다. 세포외액 삼투압이 오르면 분비. 집합관의 V2 수용체를 거쳐 아쿠아포린-2를 내어 수분 재흡수를 늘린다
옥시토신	시상하부에서 합성, 뇌하수체 후엽에서 분비	자궁 수축과 젖 분출
안지오텐신 II	레닌-안지오텐신계	근위세뇨관에서 Na⁺과 수분 재흡수를 늘리고 부신피질에서 알도스테론 분비를 늘린다
심방나트륨이뇨펩티드atrial natriuretic peptide	심방	ANP라고도 한다. 수입세동맥은 넓히고 수출세동맥은 좁혀 사구체여과율(GFR)을 올리고, 집합관의 Na⁺ 재흡수를 막고, 레닌-안지오텐신-알도스테론계를 억제한다
렙틴	지방세포	시상하부에 작용해 식욕을 줄이고 에너지 소비를 조절한다. 체지방량에 비례해 나온다
멜라토닌	송과체	일주기 리듬과 수면 주기. 빛에서 분비가 줄고 어둠에서 는다
세로토닌	혈소판 농밀과립, 중추신경	혈소판에서 나와 국소 혈관을 수축시켜 지혈을 돕고, 중추신경에서는 하행 통증 억제계의 신경전달물질이다

글루코코르티코이드의 약리는 5.10에서 이어진다.

암기 호르몬의 수용체 위치는 화학 성질로 갈린다. 아드레날린과 인슐린은 세포막 수용체에, 티록신과 스테로이드 호르몬(코티솔, 알도스테론)은 핵 안 수용체에 붙는다.

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3.5 순환·호흡·소화·지혈과 콩팥 최고 빈출

심장은 전기 신호의 길과 파형, 호흡과 산염기는 pH와 이산화탄소의 방향, 지혈은 혈관 수축, 혈소판 마개, 응고 순서가 기본이다.

심전도

파와 구간	반영하는 것
P파	심방 탈분극
PQ 간격 (PR 간격)	심방 탈분극 시작에서 심실 탈분극 시작까지, 곧 심방과 방실결절(atrioventricular node)을 지나 심실에 닿는 전도 시간
QRS군	심실 탈분극. 심방 재분극은 이 안에 묻혀 보이지 않는다
ST 분절	심실 탈분극이 끝난 뒤 재분극이 시작되기 전. 심실 전체가 탈분극된 고원기라 정상에서는 등전위선이다
T파	심실 재분극
QT 간격	심실 탈분극 시작에서 재분극 끝까지

심장 전도계

구조	특징
동방결절sinoatrial node	정상 심장의 일차 심박조율기(pacemaker). 자동능의 흥분 발생 빈도가 가장 높기 때문이다
방실결절atrioventricular node	전도속도가 가장 느리다 (약 0.05 m/s). 이 지연 덕에 심방이 수축해 심실을 채운 뒤 심실이 수축한다
방실다발atrioventricular bundle	히스속이라고도 한다. 방실결절의 흥분을 심실사이막을 따라 좌우 가지로 나눠 전한다
푸르키니에섬유	전도속도가 가장 빠르다 (약 2–4 m/s). 심실 전체가 동시에 수축하게 한다

교감신경과 혈압 반사

기관	교감신경이 흥분하면
심장	동방결절의 탈분극이 빨라져 심박수가 늘고, 수축력이 올라 심박출량이 는다
기도	기관지 평활근의 β2 수용체로 기관지가 확장되고 호흡수가 는다
간	글리코겐 분해와 포도당신생합성이 늘어 혈당이 오른다
부신수질adrenal medulla	절전섬유의 직접 지배로 에피네프린(약 80%)과 노르에피네프린(약 20%)을 낸다

대동맥궁과 경동맥동의 압력수용기(baroreceptor)는 혈관벽의 늘어남을 감지해 수초 안에 심박출량과 말초혈관저항을 맞춘다. 급한 혈압 변화에 가장 빨리 관여하는 단기 혈압 조절이다. 콩팥의 체액량 조절은 장기 조절이다.

산염기 이상

이상	원인	보상
대사성 산증metabolic acidosis	심한 설사로 중탄산염(bicarbonate) 상실, 당뇨병에서 인슐린 결핍으로 케톤체 축적 (케톤산증)	중탄산염이 줄면 화학수용기가 자극되어 과호흡이 일어나고 PaCO₂가 떨어진다
대사성 알칼리증metabolic alkalosis	지속되는 구토로 위산(HCl) 상실, 이뇨제	호흡을 줄여 PaCO₂를 올린다
호흡성 산증respiratory acidosis	폐포 환기 저하로 CO₂가 쌓인다	콩팥이 중탄산염을 모은다
호흡성 알칼리증respiratory alkalosis	과호흡으로 PaCO₂가 떨어진다. 치과 진료 중 불안과 공포로 생기는 과호흡증후군(hyperventilation syndrome)이 흔한 원인이다	콩팥이 중탄산염 재흡수를 줄인다

호흡성 알칼리증에서는 PaCO₂가 35 mmHg 아래로, 혈액 pH가 7.45 위로 오른다.

호흡 조절 수용기

	중추화학수용기central chemoreceptor	말초화학수용기peripheral chemoreceptor
자리	연수	경동맥소체와 대동맥소체
직접 감지하는 것	뇌척수액(cerebrospinal fluid)의 수소이온. CO₂가 혈액뇌장벽(BBB)을 지나 뇌척수액에서 H⁺를 만든다	동맥혈 산소분압 감소
호흡을 올리는 가장 큰 요인	PaCO₂ 증가	저산소

산소분압의 변화는 중추화학수용기가 직접 감지하지 못한다. 저산소로 호흡이 흥분하는 것은 말초화학수용기를 통해서만이다. 동맥혈 PCO₂가 줄거나 pH가 오르면 중추의 자극이 줄어 환기가 억제된다.

콩팥

콩팥은 혈액을 사구체(glomerulus)에서 여과하고 세뇨관에서 재흡수와 분비를 거쳐 소변을 만들어 요소와 노폐물을 내보낸다. 이렇게 수분과 전해질의 균형, 산염기 평형을 지킨다. 콩팥에 작용하는 호르몬은 3.4의 호르몬 표에 있다.

소화

구조와 물질	하는 일
위	위산과 펩신으로 단백질의 소화가 시작된다. 주세포(chief cell)가 비활성인 펩시노겐을 내고, 벽세포(parietal cell)의 염산이 이를 펩신으로 바꾼다
시크레틴	십이지장 점막의 S세포가 산성 유미즙에 반응해 낸다. 이자 도관세포를 자극해 중탄산염이 많은 알칼리성 액을 내게 해 위산을 중화한다
트립신	이자가 트립시노겐으로 내고 십이지장의 엔테로펩티다아제가 활성화한다. 단백질을 펩티드로 분해한다
작은창자	지방의 대부분이 소화와 흡수된다 (쓸개즙 유화와 리파아제는 3.8)
큰창자	소화효소를 거의 내지 않는다. 수분과 전해질을 흡수하고 대변을 만든다

지혈의 순서

단계	내용
혈관 수축	손상 직후 국소 혈관 수축으로 혈류를 줄인다
일차 지혈	혈소판 마개
이차 지혈	혈액응고 연쇄반응. 트롬빈이 섬유소원(fibrinogen)을 섬유소로 바꾼다. 섬유소 단량체(monomer)가 중합한 뒤 XIIIa 인자가 교차결합해 안정화한다
용해	플라스미노겐이 조직 플라스미노겐 활성인자(tPA)로 활성화되어 플라스민이 되고, 섬유소 그물을 분해해 혈전을 녹인다

응고와 혈장단백질의 요점

물질	요점
칼슘이온	응고인자 제4인자. 단백질이 아닌 무기 이온이고, 여러 단계의 보조인자다
프로트롬빈	제II인자. 간에서 비타민 K 의존적 감마-카복실화를 거쳐 만들어지는 비활성 전구체다
트롬복산 A2	혈소판의 아라키돈산-COX-1 경로에서 만들어진다. 혈관 수축과 혈소판 응집을 일으켜 일차 지혈을 돕는다. 혈관내피의 프로스타사이클린과 반대로 작용한다 (3.10)
알부민	혈장 단백질 중 농도가 가장 높다. 혈장 교질삼투압(colloid osmotic pressure)의 약 75–80%를 맡아 부종을 막는다. 물에 잘 안 녹는 유리지방산과 비결합(간접) 빌리루빈을 실어 나른다

검사와 항혈전제는 구강내과학 3장에 있다.

암기 산염기는 원인이 대사(설사는 중탄산염을 잃고 구토는 산을 잃는다)인지 호흡(환기가 줄면 CO₂가 쌓이고 늘면 빠진다)인지 먼저 가른다. 대사성 이상은 호흡이 보상하고, 호흡성 이상은 콩팥이 보상한다.

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3.6 타액 분비의 조절 빈출

부교감신경은 Ca²⁺을 올려 수분과 전해질이 많은 묽은 타액을 내고, 교감신경은 cAMP를 올려 단백질이 많은 끈끈한 타액을 적게 낸다. 부교감 신경의 시작점은 위침분비핵(superior salivatory nucleus)과 아래침분비핵(inferior salivatory nucleus)으로 갈린다.

부교감 자극과 교감 자극

	부교감 (무스카린 M3)	교감 (β-아드레날린)
2차 전령	세포내 Ca²⁺ 증가	cAMP 증가
분비	수분과 전해질 (염소이온 통로가 열린다)	아밀라아제 등 단백질과 유기물. 분비과립의 세포외유출
타액의 모양	묽고 많다 (장액성)	점조도(consistency)가 높고 적다

침샘을 지배하는 부교감 경로

위침분비핵의 섬유는 얼굴신경(facial nerve)의 고실끈신경(chorda tympani)을 따라 턱밑신경절(submandibular ganglion)에서 연접하고 턱밑샘(submandibular gland)과 혀밑샘(sublingual gland)으로 간다. 아래침분비핵의 섬유는 혀인두신경(glossopharyngeal nerve)과 작은바위신경(lesser petrosal nerve)을 따라 귀신경절(otic ganglion)에서 연접하고 귀밑샘(parotid gland)으로 간다. 신경절과 경로의 표는 1.6에 있다.

암기 위침분비핵은 얼굴신경(VII), 아래침분비핵은 혀인두신경(IX)이다. 위쪽 핵이 작은 번호의 신경, 아래쪽 핵이 큰 번호의 신경이다.

일차 타액의 형성

단계	일어나는 일
기저측	Na⁺/K⁺-ATPase가 Na⁺ 농도경사를 만들고, Na⁺-K⁺-2Cl⁻ 공수송체(NKCC1)가 이 경사로 Cl⁻을 세포 안에 모은다
첨개막	Ca²⁺으로 열리는 Cl⁻ 통로로 Cl⁻이 샘꽈리(acinus) 내강으로 나간다
뒤따라 이동	전기적 끌림으로 Na⁺이 세포사이경로로, 삼투압으로 물이 아쿠아포린을 지나 내강으로 간다
일차 타액	혈장과 같은 등장성
도관	전해질은 다시 흡수되고 물은 따라 나오지 못해 최종 타액은 저장성이 된다

완충계

	비자극 타액	자극 타액
주된 완충계	인산염	중탄산염(bicarbonate)
요점	안정 시 타액의 pH 범위에서 효율이 높다	분비가 빨라지면 농도가 늘어 타액의 pH와 완충능(buffering capacity)이 오른다

타액 과산화효소를 비롯한 항균 단백질은 3.10에 있다. 타액의 성분과 분비율 기준은 구강내과학 1장이 맡는다.

방사선치료와 구강건조증

두경부 방사선치료는 방사선에 약한 장액세포를 부수고 섬유화한다. 치료 1–2주 안에 타액 분비가 급감하고, 고선량이면 되돌아오지 않는다. 이 구강건조증(xerostomia)이 방사선우식증의 위험을 올린다. 관리는 물을 소량씩 자주 마시고 무가당 사탕이나 레몬수, 무설탕 껌으로 분비를 끌어내는 것이다. 인공타액(saliva substitute)도 쓴다. 당이 든 제품은 우식 위험 때문에 쓰지 않는다. 남은 분비 기능이 있으면 부교감신경 작용제인 필로카르핀이나 세비멜린을 쓴다. 진단과 치료의 표는 구강내과학 1장에 있다.

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3.7 구강 기능: 말, 삼킴, 저작, 치아이동 빈출

소리는 어디서 막고 터뜨리느냐로, 삼킴은 수의냐 반사냐로, 저작은 어떤 수용기가 힘을 조절하느냐로, 치아이동은 압박측(pressure side)과 인장측(tension side)의 차이로 묻는다.

조음

소리	만드는 부위	요점
/p/, /b/	상하 입술	순음
/f/, /v/	상악 전치 절단연과 하순	순치음
/k/, /g/	혀 후방부와 연구개(soft palate)의 접촉	기류를 막았다가 터뜨리는 파열음(plosive)
/s/, /z/	혀끝과 상악 전치 절단연 또는 구개측 사이의 좁은 틈	마찰음(fricative). 상악 전치가 없으면 기류 조절이 안 되어 발음 장애가 생긴다
/m/, /n/	연구개가 내려가 비인강 통로가 열린다	공기가 비강으로 나가는 비음

구강음을 낼 때는 연구개가 올라가 구개인두를 닫는다. 연구개가 닫지 못하는 병과 장치는 구강내과학 1장에 있다.

함정 /k/와 /g/는 입천장(경구개)이 아니라 연구개에서 난다. 비음은 구강음과 반대로 연구개가 내려가야 한다.

삼킴의 세 단계

단계	조절	일어나는 일
구강단계	수의	입술과 볼과 혀가 입을 닫아 구강 내압을 만들고 음식 덩어리를 인두로 민다
인두단계	불수의 반사	후두가 올라가고 후두개(epiglottis)가 후두를 덮어 기도를 막는다. 호흡이 잠시 멈춘다 (연하성 무호흡)
식도단계	불수의 반사	위쪽 가로무늬근과 아래쪽 평활근의 연동운동(peristalsis)으로 덩어리를 위장으로 보낸다

구강과 인두 점막의 기계수용기(mechanoreceptor)가 덩어리에 닿으면 반사가 시작된다. 연하중추(swallowing center)는 연수에 있다(고립로핵과 의핵 중심). 연하중추가 호흡중추를 눌러 연하성 무호흡(swallowing apnea)이 생기고 음식이 기도에 들어가지 않는다.

저작과 턱관절의 기능

항목	내용
턱관절 운동TMJ	개구 초기에는 아래관절강(lower joint space)에서 턱뼈머리(mandibular head)가 관절원판(articular disc) 아래로 회전(경첩)한다. 이어 위관절강(upper joint space)에서 원판-턱뼈머리 복합체가 관절융기(articular eminence)를 따라 활주한다. 관절의 구조는 1.1, 하악운동의 도형과 각은 치과보철학 1장에 있다
전진	양쪽 가쪽날개근(lateral pterygoid). 한쪽만 수축하면 하악이 반대쪽으로 치우친다
후퇴	관자근(temporalis) 뒤섬유와 깨물근(masseter) 깊은부분. 두힘살근(digastric)과 턱끝목뿔근(geniohyoid)이 돕는다
위치감각	아래이틀신경(inferior alveolar nerve)과 혀신경(lingual nerve)을 마취해 치주인대(periodontal ligament)와 점막 감각을 막아도 하악 위치와 개구도를 안다. 저작근(masticatory muscles) 근방추(muscle spindle)와 턱관절 수용기가 남기 때문이다
교합감각	치주인대 기계수용기. 힘의 크기와 방향을 알려 저작근 활동을 되먹임으로 조절하고 치주조직을 지킨다
치주인대의 고유감각periodontal ligament · proprioception	신호는 삼차신경(trigeminal nerve) 중뇌핵(mesencephalic nucleus)으로 올라간다 (3.2)

최대 교합력(occlusal force)은 20세 전후의 청년기에 가장 크고 나이가 들수록 줄어든다. 크기를 정하는 요소는 다음과 같다.

요소	내용
치주인대 표면적periodontal ligament	표면적이 넓을수록 큰 힘을 견딘다. 전치보다 대구치부가 크다
악간거리	개구량에 따라 저작근의 길이가 달라지고 근육의 길이-장력 관계에 따라 힘이 달라진다
훈련	저작 훈련과 근력 운동이 근육 단면적과 신경근 동원을 늘려 교합력을 키운다

치아이동의 생물학

	압박측pressure side	인장측tension side
치주인대periodontal ligament	눌려 국소 혈류가 줄어든다	치주인대 섬유가 당겨진다
발현이 느는 것	COX-2에서 만들어지는 PGE2, RANKL	BMP, TGF-β
결과	파골세포(osteoclast) 분화와 활성화 → 골흡수	조골세포(osteoblast) 분화 → 신생골 형성

PGE2는 혈관을 넓히고 파골세포를 활성화한다. RANKL은 치주인대세포와 조골세포에서 나와 파골세포 전구세포의 RANK에 붙는다. 프로스타글란딘 합성을 막는 NSAIDs는 치아이동을 늦출 수 있다(5.6).

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3.8 당질과 질소·지질 대사, 치아우식 화학 최고 빈출

치태 세균이 당을 발효해 만든 젖산이 법랑질을 녹인다. 불소는 인회석을 산에 덜 녹는 결정으로 바꾸고 재석회화를 돕는다. 이 절의 나머지는 이당류의 결합, 에너지 대사, 요소회로(urea cycle), 지방 소화처럼 대사의 기본이다.

인회석 결정과 용해도

치환	결정	산에 대한 성질
수산화기(OH⁻)가 불소(F⁻)로	불화인회석(fluorapatite)	결합 에너지가 높고 격자가 치밀하다. 용해도가 줄고 임계 pH(critical pH)가 낮아진다 (수산화인회석 약 5.5, 불화인회석 약 4.5)
인산기나 수산화기가 탄산으로	탄산 함유 인회석	격자에 결함이 생겨 결정이 불완전하고 용해도가 커진다. 탈회(demineralization) 때 가장 먼저 녹는다

불소는 초기 탈회 부위에서 타액의 칼슘, 인산과 함께 쌓여 불화인회석을 만들어 재석회화를 촉진한다.

함정 수산화인회석(hydroxyapatite)에 불소가 들어가면 산에 강해지고, 탄산이 들어가면 산에 약해진다. 같은 치환이라도 방향이 반대다.

치태의 산 생성

항목	내용
젖산	치태 사슬알균의 해당과정에서 나오는 대표 산. 유기산 중 가장 높은 농도. 치태 pH를 낮추어 치아 탈회를 일으킨다
그 밖의 유기산	개미산(포름산)과 아세트산. 모두 세균의 탄수화물 대사에서 나온다
Stephan 곡선	당을 먹은 뒤 수 분 안에 젖산 생성으로 치태 pH가 급히 떨어지고, 이후 타액의 완충으로 서서히 되돌아온다

이당류와 탄수화물 분해

당	구성	결합
맥아당maltose	포도당 + 포도당	α(1→4)
이소맥아당isomaltose	포도당 + 포도당	α(1→6)
젖당lactose	포도당 + 갈락토오스	β(1→4). 소장의 락타아제가 분해한다
자당sucrose	포도당 + 과당	α1→β2

타액 아밀라아제는 녹말의 내부 α-1,4 결합을 무작위로 자르는 엔도아밀라아제다. α-1,6 결합은 자르지 못한다.

포도당 대사의 갈래

조건	최종 산물
호기성 호흡 (해당과정, TCA 회로, 전자전달계)	이산화탄소와 물, 다량의 ATP
격렬한 운동 중 골격근의 산소 부족	젖산 (NAD⁺를 되살려 ATP를 빨리 만든다)
산소가 모자란 고형종양 중심부	젖산. 피루브산이 TCA 회로에 못 들어가 젖산탈수소효소가 젖산으로 환원한다
혐기 상태의 효모 (알코올 발효)	에탄올과 이산화탄소. 피루브산이 탈탄산되어 아세트알데히드가 되고 NADH로 에탄올이 된다

질소와 지질

항목	내용
요소회로urea cycle	독성의 암모니아를 무독성의 요소로 바꿔 콩팥으로 내보낸다. 모든 효소가 갖춰진 간에서 일어난다. 첫 두 단계(카바모일인산, 시트룰린 합성)는 미토콘드리아 기질에서, 나머지는 세포질에서 진행된다
우레아제	요소를 분해해 암모니아(염기성)를 만든다. 치태의 pH를 올려 산을 중화한다
지방 소화	쓸개즙산염(bile salt)이 먼저 유화해 표면적을 넓힌다. 이자 리파아제가 공리파아제와 붙어 지방을 2-모노아실글리세롤과 유리지방산으로 가수분해한다

3.9 유전정보: 복제, 전사, 번역

DNA 중합효소는 새 가닥을 5'에서 3' 방향으로만 늘리고, 시작하려면 3'-OH가 있는 시동체(primer)가 있어야 한다. RNA 중합효소는 시동체가 필요 없다. 이 절은 복제에 쓰는 효소, RNA의 종류, 전사와 번역의 시작점을 짝짓는 절이다.

DNA 복제와 재조합에 쓰는 효소

효소	하는 일
헬리케이스	ATP를 써서 복제분기점에서 이중가닥의 수소결합을 끊어 단일가닥으로 푼다
프라이메이스	복제를 열기 위한 RNA 시동체를 만든다. DNA 중합효소는 처음부터 합성하지 못한다
DNA 중합효소	5'→3' 방향으로 중합한다. 시동체가 내놓는 유리 3'-OH에 dNTP를 붙인다
3'→5' 핵산말단분해효소 활성	교정 판독. 잘못 짝지은 뉴클레오타이드를 3' 끝에서 떼어 정확도를 높인다
5'→3' 핵산말단분해효소 활성	대장균 DNA 중합효소 I의 활성으로, 오카자키 절편 앞의 RNA 시동체를 제거하고 DNA로 채운다
T4 DNA 연결효소ligase	이웃한 3'-OH와 5'-인산 사이에 인산디에스테르 결합을 만든다. ATP를 쓴다
제한효소restriction enzyme	이중가닥 DNA의 특정 회문 서열을 알아보고 골격의 인산디에스테르 결합을 자른다

RNA의 종류

RNA	하는 일
mRNA	DNA의 정보를 전사해 코돈을 리보솜(ribosome)에 전한다. 번역의 주형이다
tRNA	특정 아미노산을 리보솜으로 운반한다. 안티코돈이 mRNA의 코돈을 알아본다. 아미노산은 3' 끝의 5'-CCA-3'에 붙는다. 2차 구조는 클로버잎, 3차 구조는 L자형이다
rRNA	리보솜의 구조 성분. 단백질이 아닌 RNA 자체가 펩티드결합 형성을 촉매한다 (리보자임, 펩티딜 전이효소 활성)
마이크로RNA	약 21–25개 염기의 비번역 RNA. 표적 mRNA의 3' 비번역부위에 붙어 mRNA 분해를 촉진하고 번역을 억제한다

전사와 번역의 시작

요소	하는 일
촉진자promoter	프로모터라고도 한다. RNA 중합효소와 전사인자(transcription factor)가 붙어 전사가 시작되는 자리. 진핵생물(eukaryote)에는 TATA 상자 같은 보존 서열이 있다
전사인자transcription factor	프로모터나 인핸서 같은 특정 DNA 조절 서열에 붙어 전사 복합체 형성을 돕거나 막는다
RNA 중합효소	시동체 없이 프로모터에 붙어 DNA 주형에 상보적인 RNA를 5'→3'로 합성한다
번역 개시인자initiation factor	리보솜 소단위체와 개시 tRNA의 결합을 중개해 개시 복합체를 만든다

Y염색체는 남성에만 있어, Y 연관 유전자는 아버지에서 아들로만 전달된다.

함정 두 핵산말단분해효소 활성은 이름이 같아 방향으로만 가른다. 3'→5'는 방금 붙인 틀린 뉴클레오타이드를 되돌려 떼는 교정이고, 5'→3'는 앞쪽에 놓인 RNA 시동체를 떼어 내는 일이다.

3.10 비타민, 콜라겐과 혈액단백질, 타액 단백질 최고 빈출

비타민은 결핍 질환과 구강 소견, 단백질은 구조의 특징과 하는 일, 타액 단백질은 어떻게 세균과 결정에 작용하느냐로 묻는다.

비타민 결핍

비타민	결핍 질환과 소견	요점
B1 (싸이아민)	각기병(beriberi), 만성 알코올 의존에서 베르니케-코르사코프 증후군	탄수화물 대사의 조효소(TPP)
B2 (리보플라빈)	구순증, 구각구순염(angular cheilitis), 설염	설염은 유두가 위축된 자줏빛 혀다. 안면부 지루성 피부염이 따를 수 있다
B3 (나이아신)	펠라그라	3대 증상은 피부염, 설사, 치매이고 사망을 더해 4D라 부른다
B12 (코발라민)	악성빈혈(pernicious anemia), 거대적혈모구빈혈, 신경 증상	위벽세포의 내인자(intrinsic factor) 결핍이나 흡수 장애
D	칼슘 흡수가 모자라 뼈의 무기질화가 안 된다	피부의 7-디하이드로콜레스테롤이 자외선(UV-B)을 받아 D3가 된다. 간(25-수산화)과 콩팥(1α-수산화)을 거쳐 활성형 1,25-디하이드록시 D3가 된다

단백질의 특징

단백질	특징과 기능
헤모글로빈	글로빈 4개, 헴 4개. 각 헴의 철 이온(Fe²⁺)에 산소가 하나씩 붙어 최대 4분자의 산소를 운반한다
미오글로빈	헴 1개의 단량체(monomer). 산소 친화도가 높아 심장근과 골격근에서 산소를 저장하고 미토콘드리아로 전한다
콜라겐	사슬 3개가 꼬인 삼중나선(triple helix). 아미노산 서열이 Gly-X-Y 반복이고, 글리신(곁사슬이 수소뿐)이 전체의 약 1/3로 나선 중심에 놓인다. X와 Y에는 프롤린과 수산화프롤린이 많아 나선을 안정시킨다. 프롤린과 리신의 수산화에는 비타민 C가 필요하다
포스포포린	상아질 비콜라겐성 단백질 중 가장 많다. 칼슘과 결합해 석회화를 유도한다. 상아질 유기질의 약 90%는 제1형 콜라겐이다 (2.6)
프로스타사이클린	혈관내피에서 만들어진다. 혈관 확장과 혈소판 응집 억제로 트롬복산 A2와 길항한다

타액의 항균·보호 단백질

단백질	작용
락토페린	철 이온을 킬레이트로 붙들어 세균이 철을 못 쓰게 한다 (정균)
리소자임	세포벽 펩티도글리칸(peptidoglycan)에서 N-아세틸글루코사민과 N-아세틸무람산 사이의 β(1→4) 결합을 가수분해해 용균시킨다
타액 과산화효소계	과산화효소가 세균 등이 만든 과산화수소(hydrogen peroxide)로 티오시안산염을 산화해 하이포티오시안산염(OSCN⁻)을 만든다. 세균의 당분해 효소 등을 억제한다
히스타틴	히스티딘이 많은 염기성 단백질. 귀밑샘(parotid gland)과 턱밑샘(submandibular gland)에서 나온다. Candida albicans에 항진균 작용을 하고 히스타틴 5가 가장 강하다
뮤신	고분자 당단백질. 점막을 윤활·보호하고 미생물을 응집해 삼킴과 배출을 돕는다
스타테린	티로신과 프롤린이 많은 단백질. 인산칼슘의 과포화 상태를 유지하고 자발적 침전을 억제해 타석(sialolith)을 막고 재광화(remineralization) 환경을 지킨다
뉴라민산분해효소	타액 당단백질의 비환원 말단 사이알산을 떼어 낸다

함정 락토페린은 타액의 철 결합 단백질이고, 트랜스페린은 혈장의 철 운반 단백질이며, 체내 철 저장은 페리틴이 한다. 이름이 비슷해도 일하는 장소가 다르다.

복습

헷갈리는 쌍

쌍	가르는 기준
Aδ 섬유 vs C 섬유	유수·빠름·날카로움·냉각 vs 무수·느림·둔함·온각
삼차신경 주감각핵 vs 척수핵trigeminal nerve · principal sensory nucleus	식별성 촉각·압각 vs 통각·온도각
VPM vs VPL	구강안면의 체성감각 vs 체간·사지의 체성감각
후주-내측섬유띠로 vs 척수시상로	진동·식별성 촉각 vs 통각·온도각
근방추 vs 골지건기관muscle spindle · Golgi tendon organ	길이·Ia·신전반사(stretch reflex) vs 장력·Ib·역신전반사(inverse stretch reflex)
니코틴 수용체 vs 무스카린 수용체	이온통로형 vs G단백질 연결형
부갑상샘호르몬 vs 칼시토닌	조골세포(osteoblast)를 거쳐 간접·칼슘 상승 vs 파골세포(osteoclast)에 직접·칼슘 저하
중추화학수용기 vs 말초화학수용기central chemoreceptor · peripheral chemoreceptor	뇌척수액(cerebrospinal fluid) H⁺·PaCO₂ vs 동맥혈 PO₂ 감소
대사성 산증 vs 호흡성 산증metabolic acidosis · respiratory acidosis	중탄산염(bicarbonate) 상실이나 케톤체 vs 환기 저하로 CO₂ 저류
트롬복산 A2 vs 프로스타사이클린	혈소판에서, 응집 촉진 vs 혈관내피에서, 응집 억제
부교감 vs 교감의 타액 분비	Ca²⁺·수분과 전해질 vs cAMP·단백질
위침분비핵 vs 아래침분비핵superior salivatory nucleus · inferior salivatory nucleus	고실끈신경(chorda tympani)·턱밑샘(submandibular gland)과 혀밑샘(sublingual gland) vs 혀인두신경(glossopharyngeal nerve)·귀밑샘(parotid gland)
구강단계 vs 인두단계	수의 vs 불수의 반사
압박측 vs 인장측pressure side · tension side	PGE2·RANKL·골흡수 vs BMP·골형성
3'→5' vs 5'→3' 핵산말단분해효소 활성	교정 판독 vs RNA 시동체(primer) 제거
락토페린 vs 트랜스페린	타액의 철 킬레이트 vs 혈장의 철 운반
불화인회석 vs 탄산 함유 인회석fluorapatite	산에 강하다 vs 산에 약해 먼저 녹는다
헤모글로빈 vs 미오글로빈	헴 4개·산소 운반 vs 헴 1개·산소 저장

확인 문제

빠른 일차통증과 냉각을 전하는 신경섬유는?
Aδ 섬유
가장 느린 신경섬유가 느린 구조적 까닭은?
무수라서 연속전도
세포외 수소이온이 여는 통각 수용기는?
ASIC
43°C 이상의 열과 캡사이신이 여는 통로는?
TRPV1
저작근 근방추와 치주인대의 고유감각 세포체가 있는 핵은?
삼차신경 중뇌핵
구강안면의 체성감각을 시상에서 중계하는 핵은?
VPM
감칠맛 수용체의 조합은?
T1R1과 T1R3
짠맛이 들어오는 통로는?
상피성 나트륨 통로 (ENaC)
혀 뒤 1/3의 성곽유두 미각을 전하는 신경은?
혀인두신경
미각 경로가 투사되는 피질의 방향은?
동측
근육이 이완될 때 칼슘을 근형질세망으로 되돌리는 방식은?
능동수송 (Ca²⁺-ATPase)
근육의 장력을 감지하는 감각기와 구심섬유는?
골지건기관과 Ib
부갑상샘호르몬이 콩팥에서 하는 일은?
칼슘 재흡수 촉진과 인산 재흡수 억제
심장에서 전도속도가 가장 느린 곳은?
방실결절
호흡성 알칼리증의 원인은?
과호흡으로 PaCO₂ 저하
트롬빈이 하는 일은?
섬유소원을 섬유소로 전환
타액에서 수분과 전해질 분비를 올리는 수용체는?
무스카린 수용체
연하중추가 있는 곳은?
연수
치아이동의 압박측에서 늘어나는 프로스타글란딘 합성 효소는?
COX-2
불소가 수산화인회석을 바꾸어 만드는 결정은?
불화인회석

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