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정상 연하와 관련된 해부학 및 생리

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투고일: 2010년 12월 15일, 심사일: 2010년 12월 20일, 게재확정일: 2011년 1월 3일 책임저자:안강민, 서울시 송파구 풍납2동 388-1

(138-736) 울산대학교 의과대학 서울아산병원 구강악안면외과 Tel: 02) 3010-5901, Fax: 02) 3010-6967

E-mail: ahnkangmin@hanmail.net

Copyrights ⓒ The Korean Dysphagia Society, 2011.

정상 연하와 관련된 해부학 및 생리

안강민

울산대학교 의과대학 서울아산병원 구강악안면외과

Anatomy and Physiology of Normal Swallowing

Kang-Min Ahn, D.D.S., M.S.D., P.h.D.

Department of Oral and Maxillofacial Surgery, College of Medicine, University of Ulsan, Seoul Asan Medical Center, Seoul, Korea

Normal swallowing occurs so smoothly that the process is often misbelieved as a very simple sequence. However, swallowing consists of volitional and reflective activities which included more than 30 cranial nerves and muscles.

The harmony and orchestration of swallowing is so well organized and occurs more than 2,400 times a day. In this article, normal anatomy including oral cavity, pharynx, esophagus, muscles and cranial nerves were reviewed. And the major four steps of swallowing such as oral preparatory phase, oral phase, pharyngeal phase and esophageal phase are analyzed. (JKDS 2011;1:9-18)

Keywords: Swallowing, Physiology, Anatomy, Oral phase, Pharyngeal phase, Esophageal phase

ㅤ연하작용은 수의적인 운동과 불수의적인 운동이 적절 히 배합이 되어 일어나는 복합적인 과정이지만 우리가 평 소에는 의식을 하지 않더라도 저작과 함께 정상적인 연하 작용이 일어난다. 하지만 어떠한 원인에 의해서이던지 해 부학적 위치가 변하거나 연하에 관련된 중추신경의 이상 이 발생하게 되면 연하장애가 발생하게 된다. 그러므로 정상적인 연하의 생리와 해부학의 이해는 연하장애를 진 단하고 치료를 하는데 필수적이라 할 수 있다. 연하와 관 련된 해부학적 구조물은 신경과 근육을 포함하여 30개 이 상의 구조물이 서로 유기적으로 작용하여 일련의 과정을 구성하게 된다1,2. 본 글에서는 정상 연하와 관련된 해부 학 및 생리를 리뷰해 보고자 하였다.

정상연하와 관련된 해부학 1. 구강의 구조

ㅤ1) 구순

ㅤ음식이나 음료가 가장 먼저 소화기와 만나는 부분이 구 강으로써 구강의 구조물을 상당히 복잡하고 다양한 조직 으로 구성되어 있다. 가장 전방부는 구순으로써 상하순으 로 구별할 수 있으며 구륜근이 원형으로 감싸고 있어서 식괴를 삼킬 때 입술은 힘을 줘서 닫히게 된다. 구순의 내측으로 구강전정(vestibule)이 있으며 전정과 연결되어 있는 부분은 인체에서 가장 단단한 조직인 치아와 치아를 받치고 있는 치조골 및 상하악골이 있다. 치아는 유치가 20개, 영구치는 사랑니를 제외하면 28개의 치아가 있으며

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10 Kang-Min Ahn:Anatomy and Physiology of Normal Swallowing

Fig. 1. Illustration of oral cavity.

Fig. 2. Mouth floor and lingual frenum (tongue-tie).

다양한 원인에 의하여 소실되어 전체 무치악이 되기도 한 다. 치아의 내측으로는 혀와 구강저가 있으며 구강저에는 설하선과 악하선의 입구가 있어서 침의 분비가 되어 고이 는 부분이다.(Fig. 1.)

ㅤ치아의 내측으로는 혀와 구강저가 있으며 구강저에는 설하선과 악하선의 입구가 있어서 침의 분비가 되어 고이 는 부분이다. 구강저와 혀를 이어주는 부분은 설소대라고 하여 설소대가 크고 단단히 붙어있는 경우는 tongue-tie 라고 하여 설소대 절제술을 하기도 한다.(Fig. 2.) ㅤ2) 구강저

ㅤ구강저를 이루고 있는 근육 구조물로는 하악설골근, 이 설근, 전이복근이 있고, 모두 하악골의 체부와 설골의 체부 사이에 부착되어 있다. 설골은 혀의 하방 기초를 이루며 혀의 체부가 설골 위에 놓여있지만 설골 자체는 다른 골과 연결은 없다. 설골은 구강 기저부 근육의 연조직과 측두골 의 후외측에 부착되어 있는 후이복근과 경상설골근에 의해 견인되어 있다. 구강저에는 악하선의 도관과 입구가 존재 하고 혀의 양측 가장자리 하방에 설하선이 존재한다.

ㅤ3) 혀

ㅤ혀는 거의 모든 방향으로 향하는 근육 섬유로 이루어져 있다. 혀는 기능적으로 구강 혀부와 인두부 혀로 나뉘며 구강 혀는 첨부, 배부, 전방, 중앙부 그리고 후부로 이루 어져 있다. 해부학적으로 구강 혀는 성곽유두까지로 경계 지워진다. 구강 혀는 말할 때나 연하 시 구강기에서 작용 을 하고 수의적 신경 지배를 받는다. 혀의 인두부위 또는

혀 기저부는 성곽유두로부터 설골까지로 혀 기저부는 연 하 시 인두기에 작용을 한다. 혀 기저부는 뇌간에 의한 비수의적 신경지배를 받지만 일부에서는 수의적 신경지배 를 받는다. 혀는 음식을 움직여서 치아로 저작이 잘 되게 해주며 맛을 느끼는 미뢰 세포가 많이 존재하여 연하에 도움을 주게 된다.(Fig. 3.)

ㅤ4) 입천장

ㅤ입천장은 상악골 또는 경구개, 연구개와 목젖(구개수) 로 이루어진다. 경구개의 전방 부위는 rugae라고 불리는 불규칙한 점막이 있으며 후방으로 갈수록 점막이 부드러

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Fig. 3. Tongue and papilla. Each papilla has specific function to detect different taste.

Fig. 4. Torus palatinus in the middle of hard palate.

Fig. 5. Three major salivary gland and course of salivary duct.

워진다. 연하 시에는 연구개가 전구협궁에 존재하는 구개 설근의 수축에 의해 하강하고 혀 후방부쪽으로 당겨지거 나, 후구협궁에 존재하는 구개인두근, 구개거근, 상인두 수축근에 의해 연구개가 상승하고 수축함으로써 연구개- 설후두부 폐쇄가 일어나게 된다. 구개 정중앙부의 높이는 사람마다 차이가 많으며 Apert 증후군과 같은 두개유합증 환자에게서 비정상적으로 높은 구개천정이 나타난다. 일 부 환자에게서는 구개천정에 골조직이 증식하는 구개골융 기(torus palatines) 증상이 발생하기도 한다.(Fig. 4.) 이 러한 골 융기는 저작이나 연하 시 불편감을 가져오는 경 우는 외과적으로 제거해야 한다.

ㅤ5) 타액선

ㅤ안면에는 이하선, 악하선, 설하선의 주 타액선이 양측 에 각각 존재하고 수많은 소타액선이 혀의 점막과 입술, 협부, 입천장에 존재한다.(Fig. 5.) 타액선은 좀 더 진하 고 끈끈한 점액성 분비물과 좀 더 연한 물 같은 장액성 분비물의 두 종류의 분비물을 배출한다. 이하선은 장액성 분비물을 배출하고 다른 타액선은 두 종류의 분비물을 모 두 배출하는데, 악하선은 장액성 분비물을 좀 더 배출하

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12 Kang-Min Ahn:Anatomy and Physiology of Normal Swallowing

Fig. 6. Pharyngeal muscle and cricopharyngeus muscle. Fig. 7. Larynx and trachea.

는 경향이 있고 설하선은 점액성 분비물을 좀 더 배출한 다. 침은 구강의 수분 유지나 치아 보호뿐만 아니라 소화 작용과 식도로 역류된 위산을 중화시키는 기능을 한다.

2. 인두

ㅤ연하와 관련된 인두의 구조물은 인두의 후외벽을 형성 하는 상, 중, 하의 3개의 인두수축근과 전방으로 연결되는 구조물로 이루어져 있다. 이 근육들의 근섬유들은 후인두 벽의 정중선에 위치하는 Median raphe에서 시작하여 외 측으로 주행하여 앞쪽에 있는 구조물에 부착한다. 전방에 부착되는 구조물은 접형골의 날개면, 연구개, 설기저부, 하 악골, 설골, 갑상연골, 윤상연골이 있다. 이러한 구조물은 모두 인두의 전벽을 형성한다. 하인두 수축근의 근섬유는 전방으로 갑상연골에 부착하면서 두 구조물 사이에 공간을 형성한다. 이 공간은 이상와(pyriform sinus)로 알려져 있 다. 이 구조물의 아래 끝에 위치한 윤상인두근은 인두의 가장 하부 구조물이다. 윤상인두근의 근섬유는 윤상연골판 후외측면에 부착한다. 윤상인두근은 휴식기에도 호흡을 하 는 동안 공기가 식도로 넘어가는 것을 막기 위해 어느 정 도의 긴장성 수축을 유지하고 있다. 자는 동안에도 이러한 긴장성 수축이 없어진다. 윤상연골판과 함께, 윤상인두근 섬유는 윤상연골부위, 상부식도괄약근 또는 인두식도괄약 근이라고 불리는 밸브를 형성한다.(Fig. 6.)

ㅤ상부식도괄약근의 이차적인 기능은 식도의 내용물이

인두로 역류하는 위험을 줄여주는 것이다. 윤상인두 괄약 근은 연하 직전이나 흡기 시 최대의 압력을 나타낸다. 흡 기 시 압력이 증가하면 식도로 공기가 넘어가지 않게 할 수 있고 연하 시 적절한 순간에 윤상인두 괄약근이 열려 음식물이 식도로 넘어가게 한다.

3. 후두

ㅤ설기저부에서 인두가 후두로 열리는데, 후두는 연하 시 음식물이 기도로 넘어가는 것을 방지하는 기본적인 밸브 역할을 한다. 후두의 가장 상부 구조물은 후두개이고 혀 기저부의 상부 1/3-1/2에 위치하며, 설골 후두개인대에 의 해 부착되어 있다. 설기저부와 후두개 사이의 쐐기모양의 공간을 후두개곡(valleculae)이라고 부른다. 후두개곡과 2 개의 이상와(pyriform sinus)는 인두와 라고도 알려져 있 으며, 인두기가 유발되기 전이나 후에 음식물이 존재하는 곳이다. 설편도는 설기저부에 마주하여 위치하고 후두개 곡 공간의 일부를 차지한다. 후두의 입구는 후두전정이라 고 불리고 후두개, 피열후두개주름, 피열연골로 경계 지어 지고 가성대의 상면에서 끝이 난다. 피열연골은 연하 시 전방 전위를 한다. 이러한 움직임은 갑상피열근섬유의 견 인에 의한 결과이다. 이러한 전방전위는 기도의 입구를 폐 쇄하는데 기여한다. 가성대와 진성대 사이의 공간은 후두

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Table 1. Innervation of major muscles related to swallowing.

Cranial nerve Muscles

Trigeminal nerve Masticatory muscles Mylohyoid

Tensor veli palatinin Anterior belly of digastrics

Facial nerve Facial muscles

Stylohyoid

Posterior belly of digastrics Glossopharyngeal nerve Stylopharyngeus

Vagus nerve Levator veli palatine Palatopharyngeus Salpingopharyngeus Intrinsic laryngeal muscles Cricopharyngeus

Pharyngeal constrictors Hypoglossal nerve Intrinsic tongue muscles

Hyoglossus Geniohyoid Genioglossus Styloglossus Thyrohyoid Fig. 8. Esophagus and lower esophageal sphincter.

전정이라고 한다. 진성대는 성대근과 갑상피열근으로 구 성되어있고, 이들은 뒤쪽으로는 피열연골의 성대돌기, 측 면으로는 갑상연골판의 내면, 앞쪽으로는 갑상절흔에 부 착한다. 이들은 내전 및 폐쇄에 의한 후두의 폐쇄에 효과 적이다. 진성대는 전기도 보호를 하는 마지막 구조물이다.

후두개와 피열후두개주름, 피열연골과 후두개 기저부와 가성대, 진성대는 연하 시 인두로부터 후두를 완전히 폐쇄 하는 역할을 하여 음식물 흡인을 막는 3개의 괄약근 역할 을 한다.(Fig. 7.) 후두와 기관은 경부에서 위로는 설골에 서 아래로는 흉골까지 지지되어 있다. 설골에는 또한 혀가 연결되어 있다. 그러므로 설기저부, 혀, 설골과 후두는 밀 접한 해부학적 관계를 가지고 있다. 한 구조물이 움직이 면, 이에 연결되어 있는 구조물이 같이 움직이게 된다3. 4. 식도

ㅤ식도는 23-25 cm 근육으로 이루어진 각각의 종말부에 상부와 하부의 괄약근이 존재하며 내측은 윤상으로 주행 하는 근육이 외측은 종적으로 주행하는 2개의 근육층으로 이루어져 있다. 각각의 근육층은 상부 1/3은 가로무늬근 이며 중간 1/3은 가로무늬근과 민무늬근이 혼합되어 있고 하부 1/3에서는 민무늬근으로만 이루어져 있다. 식도는 경부와 흉부를 주행하여 횡경막을 지나 위에 연결되어 있 으며 경부에서는 기관지의 후방에 위치하고 연조직 벽을 서로 공유하고 있어 기관의 후벽이 식도의 전벽이 된다.

식도 하부에 존재하는 괄약근은 하부식도 괄약근이라 불 리며 식도와 위 사이에 존재하여 음식물과 위산이 위에서 식도로 넘어오지 못하도록 막아주는 역할을 한다.(Fig. 8)

5. 연하와 관련된 뇌신경

ㅤ연하와 관련된 뇌신경은 뇌신경 5, 7, 9, 10, 12번으로 각각 지배하는 근육이 다르며 일부는 감각신경과 운동신 경이 같이 포함되어 있다. Table 1에서는 연하와 관련된 근육과 뇌신경 지배에 관하여 정리한 것이다4.

정상연하의 생리학

ㅤ음식을 먹을 때는 1분에 9번의 연하가 있고, 24시간 동 안 약 2,400회의 연하가 일어나며, 수면 중에는 자주 일 어나지 않는다. 식사 중 한 시간에 약 300회의 연하가 일 어나며, Angle씨 2급 부정교합 또는 개교 환자에서 빈번 하다. 연하 자체는 상악골이나 하악골의 정상 발육에 크 게 영향을 미치며, 부정교합자의 약 80% 가량이 비정상 적인 연하습관을 가지고 있다. 부정교합이 있는 환자이건, 정상인이건, 치아 접촉이 없는 연하보다는 치아 접촉이 있는 연하가 빈번하게 일어난다5.

1. 연하 조절의 밸브

ㅤ연하는 일련의 수의 및 불수의적인 운동의 연속적인 과 정으로써 동적인 관 혹은 공간을 통한 음식물의 이동으로 생각 할 수 있다. 이러한 공간은 괄약근으로 구분되고 다

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14 Kang-Min Ahn:Anatomy and Physiology of Normal Swallowing

Fig. 9. Illustration of valve during swallowing.

음 공간으로 음식이 이동하려면 새지 않는 공간과 압력을 요하게 된다. 동적인 관으로 생각하게 되면 입술에서 구 강 및 상인두까지는 수평의 관을 형성하고 인두에서 하부 식도까지는 수직의 관을 형성한다6. 이 두개의 관을 연결 하는 곳에는 6개의 밸브가 존재하고 이를 모식도로 나타 내면 그림과 같다.(Fig. 9.)

ㅤ이들 밸브는 음식이 기도로 넘어가거나 코로 올라가지 않고 적합한 길로 넘어가도록 하고, 음식물을 추진하는데 필요한 압력을 제공한다. 밸브 중 제일 앞쪽 것은 입술이 고 이것은 입속에 음식을 담아둔다. 다음은 구강 설 부분 이고 경구개나 연구개의 대부분과 접촉할 수 있으며 완전 한 접촉으로 인하여 독립된 공간을 만들어 준다7. 다음은 연구개영역으로, 음식이 코로 들어가지 못하도록 연구개 의 후방부위와 목젖(uvula) 부위가 후굴하면서 비인두 부 분을 막아준다. 다음은 후두로써 가장 주된 기능은 음식 이 기관으로 들어가지 못하도록 하는 것이다. 이때 설기 저부와 인두 벽은 인두연하 동안 서로 완전히 접촉하여 음식물이 남김없이 인두로 넘어가도록 하는 압력을 생성 한다. 다음은 윤상-인두영역으로, 적절한 시간에 괄약근이 열려 음식물이 식도로 넘어가게 한다. 음식이 식도로 넘 어가게 되면 하부 식도 괄약근이 위로 음식이 넘어가는 것을 조절한다8. 하부 식도 괄약근의 기능은 상부 식도 괄약근과는 많이 다르고 해부학적으로도 차이가 있다. 상 부 식도 괄약근은 윤상 인두 근육과 윤상 연골로 이루어 진 근골격 밸브인 반면, 하부 식도 괄약근은 근육으로 이 루어진 밸브로 이완 시 열리고, 수축 시 닫히게 된다. 하 부식도 괄약근은 위에서 식도로 음식물이 역류되는 것을 막아 위에서 음식과 위산을 유지시킨다. 정상적인 연하 과정을 위해서, 이 모든 밸브가 적합한 범위의 움직임으 로 작용을 하여야 한다. 이 많은 밸브는 발성할 때도 사

용되나, 일반적으로는 연하는 말하는 것보다 더 큰 근육 수축과 더 큰 범위의 움직임을 요구하고 더 큰 압력을 생 성한다.

2. 연하와 관련된 신경조절

ㅤ연하의 신경조절은 4가지 주요한 요소로 이루어져 있 다. 첫째는 뇌신경과 ansa cervicalis에 포함되어 있는 원 심성 운동 신경섬유이고 둘째는 뇌신경에 포함되어 있는 구심성 감각 신경섬유, 셋째는 연하 중추인 중뇌에서 서 로 시냅스로 연결되어 있는 대뇌, 중뇌 그리고 소뇌의 신 경섬유이고 마지막이 뇌간에 있는 연하 중추이다. 중추신 경에 있는 신경섬유와 구강-인두부위에 있는 감각 신경들 은 자극을 받으며 최초로 연하중추인 뇌간으로 정보를 보 내게 된다. 원심성 신호들은 뇌신경을 통하여 말초로 전 달되게 되고 이때 근육들의 조화로운 작용으로 인하여 연 하가 일어나게 된다.

ㅤ1) 구심성 신호 전달

ㅤ감각성의 뇌신경은 연하가 시작하게 되면 즉시 연하 중 추로 신호를 보내게 되고 이때 주로 관계하는 신경이 뇌 신경 9번인 설인신경과 10번인 미주신경이다. 그리고 삼 차신경의 가지인 상악신경과 안면신경의 일부도 연하 작 용과 관련이 있다. 특히 안면신경은 혀의 전방과 중간의 맛을 관할하고 입술과 안면의 운동을 담당하게 되므로 최 초의 음식이 들어 갔을 때 입술을 다물어 주게 하는 역할 을 하게 된다. 미주신경의 가지인 상 후두신경가지는 후 두뒤편과 혀의 기저부 그리고 하인두의 감각신경으로 구 심성 신호전달의 역할을 한다. 연하를 일으키게 하는 자 극으로는 인두부위를 자극하는 촉각이나 이외에도 하인두 부위에 물이 들어가거나 후두의 입구를 자극을 해도 연하 가 일어나게 된다. 맛은 이에 비해서는 약한 자극이며 많 은 학자들이 구강이나, 혀 그리고 인두에 감각신경이 코 드화된 정보가 주어지면 연하 반응을 시작하는 것으로 판 단하고 있다. 그리고 반사작용과 더불어 인위적으로 연하 를 하려고 생각하면 이러한 불수의적인 반사작용을 도와 주는 것으로 생각된다. 음식과 같이 코드화된 정보가 아 닌 유해한 정보가 오게 되면 사람은 연하에 사용되는 같 은 근육으로 욕지기 반사나 기침 그리고 다른 방어 반사 를 하게 된다.

ㅤ2) 뇌의 연하 중추

ㅤ후뇌에는 양측으로 연하 중추가 있으며 동물실험에서 는 이 중 1개만 정상적으로 작동하여도 정상적인 연하가 일어난다고 하였다9. 연하 중추는 분리된 특정 부위가 아 니라 넓은 부위에 걸쳐 있으며 구심성 감각 신호가 NTS

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Fig. 10. Schematic illustration of brainstem swallowing center.(NST:

nucleus tractus solitarius, VMRF: ventromedial reticular formation, PTN: primary trigeminal nucleus, NA: nucleus ambiguous).

(nucleus tractus solitarius)로 전달되고 VMRF (ventro- medial reticular formation)에서 많은 시냅스가 이루어 진다6. 시냅스가 이루어지고 나면 운동신경의 전달이 이 루어 지고 이 과정은 NA (nucleus ambiguous)에서 시 작하여 인두연하가 시작되게 된다.(Fig. 10.)

3. 정상 연하 생리의 4단계

ㅤ전통적으로 정상 연하는 음식물이 특정 해부학적 구조 물을 통과하는 것과 관련하여 4단계로 설명되며 구강 준 비기, 구강기, 인두기, 그리고 식도기로 이루어진다4.(Fig.

11.) 구강준비기는 입안에서 음식물을 조작하고 저작하고 필요에 따라 농도를 감소시켜주는 단계이다. 두번째 단계 인 구강기는 인두연하가 유발되기 전 음식물을 인두로 보 내는 단계이며 인두기는 인두연하가 유발되고 음식물이 인두를 통과하는 단계이다. 마지막 단계인 식도기는 식도 연하 작용에 의해 음식물이 경부 식도와 흉부 식도를 지 나 위까지 운반되는 단계이다. 연하 단계는 일반적으로 연속적으로 일어나는 것으로 생각되지만, 사실 구강과 구 인두 단계는 서로 의존적이며 이런 단계들은 겹치는 부분 이 있고 연하는 이러한 단계의 통합이 있어야 한다는 것 을 기억해야 한다. 각각의 단계의 기간과 특징은 삼키는 음식물의 종류와 부피, 수의적 조절에 따라 결정된다. 연 하의 빈도는 활동에 따라 다양하다.

ㅤ1) 구강준비기

ㅤ구강준비기가 시작되기 전 음식물이 입안으로 들어왔 는지 지각을 하고 음식이 입안에 머무르게 하는 것이 중

요하다. 음식물이 입안에 있는 동안, 입술의 폐쇄는 고형 식이나 유동식이 입 밖으로 나가지 않도록 해준다. 이때 는 비강 호흡이 가능하여야 한다. 구강준비기는 하악과 혀의 회전을 포함한 저작이 필요하다. 혀가 음식물을 치 아에 위치시키면, 상하악의 치아가 만나 음식물을 분쇄하 고, 음식물은 혀로 향하여 내측으로 떨어지며, 하악이 열 리면서 혀는 음식물을 다시 치아로 보낸다. 이러한 과정 이 수차례 반복되어 식괴를 형성하고 구강기가 시작된다.

이 저작 과정에 추가하여 혀로 침과 음식이 잘 섞이게 하 는 과정이 있다. 볼 근육의 긴장은 외협구를 폐쇄시켜 음 식물 조각들이 하악과 볼 사이에 들어가는 것을 방지하여 준다. 입술과 혀, 하악골, 치아, 연구개, 그리고 협측의 근 육들은 음식을 씹고 위치시키기 위해 통합된 움직임을 보 여준다.

ㅤ2) 구강기

ㅤ액체나 식괴가 구강내에 들어오면 연하 준비로 혀 위에 놓여지고, 입술과 혀에 의해서 구강이 밀폐되며, 연구개는 상부로, 혀는 상후방으로 이동하고 같은 시간에 후두와 설골은 상방으로 이동한다. 설골의 이동으로 식괴는 실질 적인 연하 위치에 놓이게 되고, 혀의 연동 비슷한 운동으 로 음식물은 구강으로부터 식도쪽으로 이동하게 되는데, 이때 구강 앞쪽과 협측이 폐쇄되고, 하악골의 위치는 저 작근에 의해서 고정된다. 식괴의 운반은 혀와 구개, 치아, 그리고 볼의 상호작용을 통하여 이루어진다. 구강 단계는 주로 운반 시스템이다. 연구개와 혀 뒤가 접촉하여 구강 내에 식괴를 유지시키고, 인두로 넘어가는 것을 막는다.

식괴가 준비되면 혀의 뒤쪽으로 이동된다. 그러면 연구개 가 올라가게 되고 입술과 볼 근육들이 접촉하여 압력을 높이고 구강내의 부피를 감소시킨다. 혀 뒤쪽부위는 내려 가고 혀의 앞쪽과 중간 부위는 상대적으로 올라가며 음식 물을 구인두로 몰아내기 시작한다.

ㅤ구강 단계에서는 혀가 주요한 조작자라는 것이 강조되 어야 한다. 그러므로 혀의 어떤 외상이나 수술적 치료는 연하의 구강준비단계나 구강 단계에 영향을 미치게 될 것 이다. 입술의 외상은 구강단계의 문제를 복잡하게 만든 다. 만약 입술의 닫힘과 입술의 압력유지가 부적절하다면, 연하의 구강준비단계와 구강단계는 실패할 것이다.

ㅤ요약하여, 정상 구강기는 음식물이 구강 밖으로 새는 것을 방지하는 구순의 정상적인 폐쇄와 음식물을 뒤로 밀 어낼 수 있는 정상적인 혀의 움직임과 음식물이 외협구로 빠지지 않게 할 수 있는 정상적인 협부의 근육, 정상 구 개 근육, 코를 통하여 편안하게 숨을 쉴 수 있는 능력이 있어야 한다.

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16 Kang-Min Ahn:Anatomy and Physiology of Normal Swallowing

Fig. 11. Phase of normal swallowing.

ㅤ3) 인두기

ㅤ식괴가 구개궁(palatal arch)과 인두를 자극하면 설근이 반사적으로 구개를 압박하고 구인두와 혀 자체에 있는 감 각 수용기가 자극되고, 감각 정보가 대뇌 피질과 뇌간으로 보내진다. 감각 인식 중추는 하부 뇌간의 NTS (nucleus tractus solitarius)에 존재한다고 알려져 있고 이곳에서

들어온 감각정보를 해석하고 연하 자극을 확인하여 정보 를 NA (nucleus ambiguous)로 보내서 인두 연하를 시작 하게 된다. 이때 연구개는 반사적으로 수축 상승하여 인두 강과 비강 사이를 구개거근(levator veli palatini m.)과 구개범장근(tensor veli palatine m.) 차단하여 식괴가 비 강으로 가는 것을 막는다. 이 상태에서는 호흡이 중지되

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Fig. 12. Diagram of normal swal- lowing of a liquid bolus based on a videoflurographic recording4. (A.

liquid between oral tongue and hard palate, B. liquid between pos- terior tongue and palate, C. Liquid in pharyngeal phase, D. Liquid in esophageal phase, E. finish of swal- lowing)

고, 양쪽 성대가 접근, 성문열(rima glottis)이 후두 상단 을 덮으면서 후두 전체가 전방으로 이동하여 설근 밑에 숨고 식도가 열리게 된다. 식도 상단의 상인두 괄약근이 이완하여 식괴를 통과시키고, 마지막으로 인두벽 근육이 힘차게 수축하여 식도에 퍼져가는 연동파를 만든다.

ㅤ4) 식도기

ㅤ식괴가 식도를 통과하여 위로 들어가기 전까지의 시기 이며, 식괴가 식도내로 들어갈 때, 후두는 처음의 위치로 돌아가고 식도 입구는 닫힌다. 음식물의 종류에 따라 식도 상의 소요 시간이 다르고, 연하압만으로 위까지 운반이 가 능하다. 식도는 연하 시 세로 근육의 수축으로 10% 정도 가 짧아진다. 식괴의 이동은 연동에 의하는데, 정상 식도 이동 시간은 8-20초 정도로 다양하다. 비록 식도의 주된 기능은 주입된 물질을 인두로부터 위까지 통과시키는 것이 지만, 최근의 연구는 식도는 단지 음식 이동을 위한 수동 적인 빈 도관이 아니라, 산 조절과 점막보호를 위한 몇 가 지의 능동적인 기능을 가진다. 연동에 의해서 식괴가 내려 가고 하인두 괄약근이 열리게 된다. 인두벽이 수축할 때 발생하는 압력은 30-120 mmHg로, 이것이 식도로 전파되 어 1차 연동파를 형성한다. 이는 식괴의 유무와는 관계가 없고, 연하중추의 지배를 받으며, 외원성 신경의 지배를 받 는다. 식도에 들어온 식괴의 자극으로 구심성 임펄스가 중 추를 거쳐 일련의 반사활동을 일으켜 2차 연동파를 만든 다. 식도의 연속적인 수축과 하부 식도 조임근의 이완인 연동 과정은 연하의 식도 단계의 특징이다. 식괴의 위에서 식도 근육이 수축하고 아래에서 이완함으로써 식도를 통한 식괴의 이동이 일어난다. 이러한 이완은 descending in- hibition으로 불린다. 결과적으로 정상 연하에서 식도의

시작부터 끝까지, 그리고 위까지 이동한다.

ㅤ5) 호흡과 연하의 조화

ㅤ연하를 하는 동안 기도는 몇 초간 닫힌다. 그 무호흡 시기는 주로 연하의 인두 단계 동안 기도가 폐쇄되고 흉 벽의 움직임이 정지되는 시간에 해당된다. 기도 폐쇄의 기간은 음식물의 양이 증가할수록 길어지는 경향이 있다

10. 구강 준비기, 구강기 그리고 식도기 동안 기도는 열려 있다. 연하-호흡 관계에 있어서 주된 양상은 연하가 호흡 주기의 호기단계를 중지시키는 것이다. 연하 후에는 대개 호기단계로 다시 돌아간다. 이런 조화는 연하 동안 흡기 를 중단시키는 것보다 더 안전하다. 호기를 중단시키고 다시 호기로 되돌아감으로써, 정상인은 연하 이후에 후두 와 인두를 통한 공기 흐름이 생긴다. 이것은 기도 주변의 잔여물을 처리하는 데 도움을 준다. 영아들에게 있어서 안정적인 연하-호흡 조화가 이루어져 성인과 비슷해지는 데 2-3개월이 걸린다는 보고도 있다.

ㅤ6) 음료수 마실 때의 연하

ㅤ액체를 빨대를 사용해서 마실 경우, 대기압보다 낮은 구강내 압력이 설구개 밀봉(lingual palatal seal)의 파열 없이도 혀의 후퇴(retraction)에 의해서 형성이 되면 압력 차에 의해 구강내로 액체가 이동된다. 구강내에 액체가 채워지면 갑자기 혀의 후방이 내려가면서 액체를 인두쪽 으로 이동시킨다. 이때, 하악은 거상되며 꽉 닫히고, 연하 운동이 혀의 후방 청소운동과 같이 일어난다.(Fig. 12.) ㅤ빨리 음료를 마시기 위해서는 식도까지 통로가 열려 있 는 상태에서 음료를 섭취할 수 있다. 구강이나 인두의 용 적을 크게 하기 위해서 턱을 올려 연장하고, 경우에 따라 서는 입술까지 이용한다. 이때 음료가 인두까지 들어가기

(10)

18 Kang-Min Ahn:Anatomy and Physiology of Normal Swallowing

전에 설골, 후두 및 인두가 하품 때와 같이 하강하고, 설 배가 내려오는 연구개에 쐐기의 역할을 한다. 성문이 닫 히고, 호흡은 참고, 설배가 전방으로 움직이고, 연구개가 거상되면, 음료가 닫혀진 하인두 괄약근에 의해 인두로 갈 수 있도록 되고, 하인두 괄약근이 닫히며, 혀는 1초에 한 번 정도 운동을 하고, 액체는 괄약근을 통해 식도로 보내지는데, 이 펌프운동은 구강이 빌 때까지 계속된다.

ㅤ7) 공기의 연하

ㅤ정상적으로 공기는 혀에 의해서 식괴와 같이 인두로 운 반되는데, 대부분은 성문이 닫히기 전에 기도를 통과하고, 기포가 식괴에 앞서 식도로 들어간다. 대부분의 삼켜진 공기는 식도 내를 멀리 가기 전에 내뿜어져서(belching) 배출되고, 약간만이 장내로 들어간다. 식괴나 음료가 없 는 연하(dry swallow)는 공기와 타액뿐이고, 구역질을 할 때는 심한 타액 분비가 있고, 많은 양의 공기를 타액과 함께 삼키게 되며, 한 번의 식사 시 약 500 ml 가량의 공 기를 마시게 된다.

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수치

Fig.  1.  Illustration  of  oral  cavity.
Fig.  3.  Tongue  and  papilla.  Each  papilla  has  specific  function  to  detect  different  taste.
Fig.  6.  Pharyngeal  muscle  and  cricopharyngeus  muscle. Fig.  7.  Larynx  and  trachea.
Table  1.  Innervation  of  major  muscles  related  to  swallowing.
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참조

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