반복적 수지경피신경의 임펄스에 의한 척수전각세포의 흥분성 억제 변화

Abstract

Cutaneous Silent Period(CSP) is a phenomenon that anterior horn cells are temporarily inhibited by the painful stimulus on afferent digital cutaneous nerve, and it has been still disputed on pathogenesis. So, this study was focused on ascertaining how much the excitability of spinal anterior horn cell is repressed when electrical stimulus is repeatedly given at regular intervals, and was focused on studying the pathogenesis of cutaneous silent period. Subjects were 13 healthy adults in all. The digital cutaneous nerves of their second fingers were stimulated and CSP was measured from right opponens pollicis muscle. The voluntary contraction of opponens pollicis muscle was controlled in 20% of maximal voluntary contraction, and digital cutaneous nerve was stimulated using 20mA intensity during 1ms. Afterwards, the preceding nerve was again stimulated at intervals of 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180 and 200ms, with the object of calculating respective CSP and to compare with the preceding CSP. As a result, the CSP derived by first stimulation (CSP1) and the CSP derived secondly (CSP2) did not show a significant difference in average latency. CSP2 was not derived in 20ms intervals’ double stimulus, but was derived in the intervals of 40ms and upward. Comparing CSP2 latency with that of CSP1, CSP2 became delayed than CSP1 at the intervals of 40, 60 and 80ms. In duration, CSP2 significantly decreased compared with CSP1 in the intervals of 40 and 60ms, but there is no significant difference between the two in the intervals of 80ms. On the other hand, CSP2 significantly increased compared with CSP1 in the intervals of 100ms. In conclusion, this study suggested that the excitability of anterior horn cell is changed in case digital cutaneous nerve is repeatedly stimulated at regular intervals, and that CSP is controlled on the level of spinal cord by interneuron. Also, it is considered that the silent period of interneuron is between 40 and 60ms.;무반응기는 근육의 자발적으로 수축하는 동안 말초신경 및 중추신경에 전기 또는 자기자극을 하였을 때 근육의 경련성 수축 후에 나타나는 근전도상의 일시적 근육 활동의 정지기를 말하는 것으로 경피성 무반응기는 1회의 통증성 경피자극을 가하면 A-δ 신경 섬유에 의해 구심성으로 전도되어 척수 전각세포의 흥분성이 일시적으로 억제되는 현상을 말한다. 이는 임상적으로 여러 질환의 진단에 이용되어지고 있으나 이의 발생기전은 논란이 많은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 척수 전각세포가 일정한 근수축에 의해 활성화되어 있는 상태에서 통증성 전기자극을 척수전각세포에 전달시키면 경피성 무반응기가 발생하는데, 이 상태에서 동일한 통증성 전기자극을 일정 간격을 두고 거듭 가하였을 때 두 번째 경피성 무반응기가 발생하는데, 반복적 전기자극을 받은 척수 전각세포의 흥분성 억제정도에 어떠한 변화가 오는가를 연구하였다. 신경계 질환이 없는 정상성인 13명을 대상으로 하여 우측 맞섬근의 최대 근수축력의 20%로 등척성 근수축을 유지하도록 하고 있는 상태에서 우측 제 2수지의 근위 지골간관절에 10mA의 강도, 1msec의 자극 지속기간의 사각파로 수지경피신경을 자극하였다. 이후 각각 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200msec의 간격으로 같은 자극을 1회 더 가하였다. 경피성 무반응기는 총 3회의 수지경피신경자극을 시행하여 측정된 복합근 활동전위를 겹쳐 얻어낸 파형에서 근전도의 활동도가 전후에 비해 급격히 감소된 곳으로, 수의적 근수축이 다시 회복되기 전까지 완전히 평탄한 상태의 근전도 활동전위로 정의하였다. 경피성 무반응기의 유발양상을 보면 일회의 자극을 가하였을 때와 비교하여 자극간격이 20msec인 경우에는 두 번째 무반응기가 분리되어 나타나지 않았으나, 40msec 자극간격에서는 13명의 대상자 중 7명 (53.8%), 60, 80msec 자극간격에서는 10명(76.9%), 100msec 간격이상에서는 모든 사람에게서 두 번째 무반응기가 첫 번째 무반응기와 분리되어 나타났다. 경피성 무반응기의 기시잠시를 비교해 보면, 두 번째 경피성 무반응기의 기시잠시는 40, 60, 80msec 자극간격에서 첫 번째 무반응기의 기시잠시에 비하여 유의하게 느려져 있었으나 100msec 이상의 간격에서는 첫 번째 자극시의 무반응기와 비교하여 기시잠시의 차이가 없었다. 경피성 무반응기의 기간을 보면 첫 번째 경피성 무반응기는 40msec 자극간격 이후 점점 무반응기가 감소하여 100msec 간격 이상에서는 거의 일정하게 유지되었다. 두 번째 경피성 무반응기 기간을 보면 40, 60msec 자극간격에서는 첫 번째 무반응기보다 통계적으로 유의하게 감소되어 있었고, 80msec에서는 감소하였으나 통계적 유의성은 없었으며, 100msec 자극간격이후 부터는 첫 번째 경피성 무반응기보다 유의하게 증가되어 있었다. 이러한 결과로 특정 자극간격(40, 60msec)일 때 척수전각세포의 활동도가 증가되는 양상으로 보아 경피성 무반응기는 특정 자극의 간격에 따라 척수전각세포의 흥분성 억제정도가 변하는 세포가 무반응기의 조절에 관여하고, 이것이 척수의 인터뉴우론으로 생각되며, 인터뉴우론의 불응기는 40-60msec 정도로 예측된다. 따라서 본 연구는 무반응기의 발생에 대한 가설 중 척수 수준에서의 발생조절 가설을 뒷받침한다. 그러나 이 연구의 결과만으로는 대뇌피질 억제경로에 의한 무반응기의 발생을 완전히 배제할 수 없다는 단점이 있어 더 많은 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.