Spasticity(강직)과 rigidity(경직)의 차이

[예은 아빠]

이 내용은 "대한재활정보센타(KRIC)"의 "김세곤"선생님께서 정리하신 자료입니다.

 

Spasticity(강직)이란 무엇입니까?

1. Spasticity란 무엇입니까?

- 일반적으로 rigidity현상을 우리주위에서는 Spasticity라고 말을 합니다. 하지만, 정확하게 보면 분명히 두 가지는 이론적이나마 약간의 차이가 있습니다. 신경생리학적 기전은 나중에 설명하기로 하고,

2. Rigidity란 무엇입니까?

- Riigidity를 알기 위해서는 먼저 brainstem(뇌간)에 대해 알아야 합니다.

3. 그럼 Brain stem(뇌간)에 대해 알아보기로 합시다.

- 뇌간이란? 해부학적으로 대뇌, 소뇌 및 이들과 연관된 백질을 제외한 척수이상의 중추신경계를 말합니다. (연수, 교,중뇌, 시상하부등의 모든 구조가 포함/기저핵도 포함시키기도 한다.) 기저핵과 시상은 대뇌 및 소뇌와 밀접한 관계 여기서 제외시킴.

4. 뇌간에서의 주요운동중추는 무엇입니까?

Brain stem reticular formation (뇌간망양체 형성)
+- Red nucleus(rubrospinal tract)
+- Lateral vestibular nucleus
+- reticular formation에 있는 nucleus.
- 이것들이 운동중추로써의 역할을 하고 있습니다.

- 척수와 뇌 사이를 연결해주는 상행성 및 하행성 신경섬유의 측지들과 많은 신경세포가 서로 뒤엉켜 그물모양을 띤 구조를 이루며,
- 신체내의 motor energy가 축적되어 있는 기질로
- 뇌간이상의 고위중추로 부터 조절(속박)을 받고 있습니다.

5. 뇌간이 하는 일은 무엇일까요?

: 근육의 tonus 조절, 자세의 조절 및 신체의 평형조절을 하며, 고위중추의 속박으로 부터 해방시에는 막대한 motor energy를 방출하므로써 제뇌경직(Decerebrate rigidity)이 나타나게 됩니다.

6. Decerebrate Rigidity란 무엇을 말하는 것입니까?

: 제뇌동물이란 pons의 상부경계부에서 뇌간을 절단하여 hindbrain과 척수를 뇌의 나머지 부위와 분리시킨 동물. 뇌간을 자르는 즉시 나타나며 대체적으로 체중을 지지하는 항 중력근인 신근에서 나타나고, 사지나 목은 신전, 꼬리는 올라가고 등 은 마치 목마와 같은 자세를 취합니다.

7. Decerebrate Rigidity를 이해해야 하는 이유는 뭘까요?

: 뇌간의 운동기능중에는 근육의 tonus 조절능력이 있으므로 rigidity란 tone의 조절 능력의 상실이라는 점에서 근육 tone의 조절을 이해하는데 있습니다.

8. 제뇌경직의 발생기전을 알아볼까요?

뇌간의 운동중추인 brainstem reticular formation.
척수반사활동에 어떤영향을 미치느냐?	reticular facilitatory area	reticular inhibitory area
분 포	연수의 중간에서 위로는 중뇌의 tegmentum,central gray matter및 시상하부까지 광범위<주로 교(pons)>	연수중간이하의 작은 부분.
기시되는 하행성 신경로 (2개로 구분)	pontine reticulospinal tract라고 명명. → 척수의 anteromedial colume에 위치	medullary reticulospinal tract라고 명명. 또는 lateral reticulospinal tract. :척수의 lateral colume에 위치.
하행성 신경로의 종착점	둘다 척수전각의 내측에 존재하는 운동뉴런에서 끝난다.
기 능	주로 신체의 축을 이루는 근육군과 어깨, 고관절부, 상하지근위부 근육근(Girdle muscle)에 분포되어 근활동을 조정한다
흥분성 impulse를 받는 부위	① 시상과 대뇌피질로 투사되는 상행성 감각신경로의 풍부한 측지. ② 전정기관(전정과 반륜관)에서 시작. 뇌간의 전정신경핵을 통해 망양체로 들어오는 전정신경섬유(제8뇌신경의 vestibular n')에서 impulse를 강력하게 받음. ※제뇌동물에서 lateral vestibular nucleus를 파괴하면 제뇌경직 현상이 상당히 감소한다. ·자발적으로 흥분성 impulse를 과도하게 발사.	대뇌운동피질, 기저핵, 소뇌로 부터 impulse를 받아야만 흥분이 발사되며 척수의 신근반사활동에 영향을 미친다. ·자발적으로 억제성 흥분을 발사하지 못한다.
조절되는 부위	대뇌피질의 운동영역, basal ganglia, 소뇌로 부터 하행성 영향을 받아 과도한 흥분성 발사를 조절(억제).
중추의 조절능력 상실시	pontine reticulospinal tract를 통해 척수의 신근반사활동에 강력한 흥분성 영향을 미침. → 제뇌동물은 모든 신근에 hypertonus	impulse를 받아야만 억제성 흥분을 발사 할 수 있으므로 억제성 흥분을 발사할 수 없다.
rigidity의 양상 hypertonus의 원인	신근 tonus를 촉진하는 흥분성 영역이 고위중추의 억제성 속박으로부터 해방.	신근 tonus의 억제성 영향을 미치는 억제성영역이 기능상실

9, Rigidity의 type에는 어떤 것들이 있을 까요?

- 근육의 tone의 이상으로 근육의 tonus를 조절하는 최종경로는 motor unit이며 제뇌경직의 경우 신근의 tonus가 증가되는 것은 다음의 2가지 기전이 각각 분리되어서 나타나거나 또는 합해져서 나타남으로 일어날 수 있습니다.

	α-rigidity	γ-rigidity
신근의 tonus가 증가되는 이유	뇌간으로부터 하행성 흥분성 impulse가 직접 척수전각의 α운동뉴런을 흥분시킴	뇌간으로부터 흥분성 impulse가 직접 γ운동뉴런을 흥분시킴
연결과정	뇌간으로부터 α운동뉴론까지는 monosynaptic or 척수의 중간신경을 거친다	γ-loop를 통해 반사적으로 α운동뉴런이 흥분
rigidity시에 척수배근(구심성섬유)절단 하면	αmotor neuron에 의해서 경직이 나타날때는 αrigidity라 하고	경직현상이 소실되는것으로 보아 α운동뉴런보다는 γ운동뉴론에 대한 영향이 더 크다는 것을 알수 있다. 즉 제뇌경직시 rigidity는 주로 γ -rigidity 이며 reticulospinal system 이 관여하고 있으며 γmotor neuron에 의해 경직이 나타났을 때는 γ-rigidity라 한다.
척수배근절단과 소뇌의 전엽절단	(제뇌동물에서 소뇌의 기능은 그대로 존재하고 rigidity의 type결정에 중요역할) rigidity는 다시 나타난다. 이 경우 α-rigidity이다. (γ-rigidity의 생성이 불가능 한 데도 불구하고 rigidity가 다시 나타남으로)
정상상태에서의 소뇌	뇌간으로 부터 척수로의 하행성
소뇌전엽절단시 rigidity 출현 이유	연수내의 lateral vestibular nucleus는 소뇌전엽으로 부터 억제성 impulse를 받고 전정신경으로 부터 흥분성 impulse를 받기때문에(이때 전정신경을 절단하면 α rigidity는 다시 소실)

자 이제는 Rigidity에 대해 거의 다 이해가 되셨을 거라고 믿습니다. 뭐라구요? 아니라구요? 잉잉..그럼 "신경생리 게시판"에 문의해 주시기 바랍니다.

10, 다시 처음으로 가서 Spasticity란 뭘까요?

spasticity라는 말은 원래 Rigidigy라는나타나는 현상을 보고 의학용어로 사용했다고 그럽니다.(믿거나 말거나..) 신경생리학적으로는 거의 차이가 없고, 다만, 같은 신경로의 위치차이만 다를 뿐이라고 합니다??

11, 그럼 우리가 왜 이걸 알아야 할까요?

- brain과 spinal cord의 손상을 입었을 때 신경병리적 상태의 결과이기 때문에 비정상적인 movement가 나타나게 되는 것입니다. 이 비정상적인 움직임 나타나기 때문에 우리는 [Neuromuscular Facilitation Exercise approach]등의 중추신경계 재활치료방법들을 배우는 것입니다.

12. 다쳤는데 어떻게 강직이 발생하는 것일까?

- cerebral cortex와 brain stem의 여러 신경핵에서 descending motor tract을 타고 anterior horn cell의 interneuron을 통해 직접적으로 또는 간접적으로 척수의 motor neuron에 자극전달. 이들 운동성 촉진 자극들은 brain stem, cerebellum 및 cerebral cortex에 있는 inhibitory centers로부터 억제자극과 균형을 이루어 수의적인 운동이 자연스럽게 이루어지도록 조절합니다.
그러나 pons나 medulla에 위치하는 reticulospinal region(망상척수부)으로부터 억제작용이 제거되면 심각한 강직이 유발된다(Nolte, 1988)고 합니다.
↓
- 독립적 운동수행이 안된다.
- 구축과 같은 이차적인 합병증.

13. 더 자세히
decending tract이라 했지요.

+- pyramidal tract - 골격근 수의운동지배를 하고,
+- extrapyramidal tract - 척수전각의 운동세포를 조절하여 cerebral cortex에서부터 수의운동이 조화롭고 부드러운 운동이 되도록 조절합니다.
이 중에서도 extrapyramidal tract 의 정상적 조절기능이 상실되었을 때 강직이 발생합니다.
예? pyramidal tract 만 손상시에는 어떻게 되냐고요? 그건 오히려 flaccid paralysis(이완성마비)가 유발되지요.
but, 여러 가지 tract들이 섞여있기 때문에 pyramidal tract 단독으로 손상되기 보다는 pyramidal tract과 함께 extrapyramidal tract의 손상을 동반하게 되고 그중에서도 reticulospinal tract과 vestibulospinal tract의 손상시 spasticity가 발생하게 된다(Duus, 1990)라고 합니다.

* 정확히 말하면 spasticity와 rigidity와는 다릅니다..
- rigidity는 extrapyramidal tract, 특히 대뇌기저핵과 관계되며, cerebral cortex의 motor area에 inhibition 신호를 전달하여 excessive motor activity를 억제하여 normal movement가 되도록 조절하는데(Guyton,1986;O'Sullivan과 Schmitz,1988) 이들 핵의 손상이나 퇴행성 변화로 그 억제기능을 상실하게 되면 운동활동이 비정상적으로 증가하여 rigidity가 발생하게 됩니다.
rigidity의 신장에 대한 반응은 spasticity와는 다르게 나타나는데 신장의 velocity(속도)와 direction(방향)에 관계없이 주동근 뿐만 아니라 길항근에도 근 긴장이 같은 정도로 증가하여 저항이 처음과 끝에 균등하게 느껴지게 되는 것입니다.