통증의 침치료 기전(2)

침자극에 의한 진통효과 연구
침자극으로 통증을 제어한다는 사실은 오래 전부터 잘 알려져 왔는데 중국의 후한 시대(BC 220년경)에 저술된 황제내경에 이미 두통, 치통, 요통 및 관절통에 침이 효과가 있다고 기록되어 있다. 따라서 우리 나라를 포함하는 동양에서는 수천년동안 통증을 제거하기 위하여 침치료를 중요한 임상수단으로 사용해 왔다. 그러나 침진통 효과가 세계적인 관심을 주목받으면서 연구의 대상이 된 것은 1972년 당시 미국 대통령인 Nixon이 중국을 방문하였을 때 동행한 Leston 기자가 중국의 침술마취를 뉴욕 타임즈에 기고하고서 부터이다.
1965년 Melzak과 Wall에 의해 제시된 Gate control theory는 말초감각신경은 일반적인 체성감각과 관련이 있는 굵은섬유(L)와 통증과 관련이 있는 가느다란 섬유(S)로 나눌수 있고 L섬유와 S섬유는 척수의 교양질(SG)의 세포 및 통증전달세포(T)에 작용한다. SG에서 구심감각정보들이 T세포로 들어가는 것에 대한 ‘gating'기전이 존재한다는 이론이다. 결론적으로 T세포의 흥분 발사를 촉진시키는 S 섬유와 억제하는 L 섬유 활동의 균형에 의해 동통의 정도가 결정된다는 이론이다. 이 이론은 초기에 진통효과에 대한 이론으로 제시되었으며, 특히 TENS(경피신경자극)의 진통효과에 대한 설명(’할머니 손은 약손‘등을 설명해 주는 이론)으로 각광 받았으나, 이후 침진통에 대한 구체적 이론이 되지는 못했다. 최근에는 척수기전이 아닌 대뇌 기전으로의 gate control theory가 제시되고 있다.
이 이후 침의 작용 특히 진통 효과가 과학적 연구의 대상이 되어 많은 연구업적이 쌓이게 되었다. 이 중에서도 가장 중요한 연구는 침진통 작용의 기전을 밝히는 것으로, 때맞추어 발전한 신경과학적 연구방법을 이용하여 많은 새로운 사실들이 발견되었다. Mayer는 치통환자에 대한 합곡혈 자극시 진통효과가 발생하며, naloxone 투여시 진통효과가 감소함을 확인함으로써 침진통에 내인성 통증조절계가 관여한다고 하였다. Anderson은 1973년 전기자극으로 유발된 치통의 역치에 대한 전침의 효과를 보고하였으며, 70년대 중반 Pomeranz, Mayer등은 analgesic effect of acupucnture가 naloxon으로 block됨을 보고함으로써 침자진통이 opioid system과 연관됨을 밝혔다.
침진통의 기전으로는 다음 두가지로 나누어 볼 수 있다. 하나는 하행성 억제계의 활성화이고 또 하나는 내재성 진통계이다.


침자극에 의한 진통기전
체표(體表)의 특정부위(경혈) 또는 비특정부위(비경혈)에 침자극을 하면, 이 신호가 구심성 신경을 따라 척수 악안면부의 경우는 뇌간으로 전도되고 이어서 구척수시상로 또는 척수망상체로(paleospinothalamic or spinoreticular tract)를 통하여 뇌간의 여러 핵, 비특수 시상핵(nonspecific thalamic nucleus)을 거쳐서 시상하부(hypothalamus), 변연계 등에 도달한다. 최종 구심로에 도달한 침신호(acupuncture signal)는 이곳의 뉴론으로부터 내인성 몰핀성 물질(endogenous morphine-like substances)을 분비하게 하여, 이 물질에 의하여 중추신경계에 존재하는 통증조절계(pain control system)를 활성화시킴으로서 말초에서 생성된 통각신호를 중추의 초입(initial entry)에서 억제한다.


하행성억제계(Descending inhibitory system)의 활성화
침자극이 근육 및 피부의 감각 수용기를 자극하여 Aδ혹은 C섬유가 흥분하게 되면 anterolateral tract의 세포를 흥분시키고, 이는 척수, 중뇌, 뇌하수체-시상하부 복합체로 연결된다.
척수내에서 연결된 세포는 β-endorphin이 아닌 enkephalin이나 dynorphin을 분비하여 칼슘이온의 세포내 유입을 감소시킴으로써 시냅스전 억제를 일으킴으로 통증신호 전달을 감소시킨다.
한편 anterolateral tract를 거쳐 중뇌로 연결되는 경로는 PAG를 자극하고, PAG 내에서 enkephalin이 분비되어 PAG outer neuron을 항상 억제하고 있는 PAG inter neuron을 억제하여 결과적으로 disinhibition시킴으로써 raphe nucleus를 흥분시킨다. Raphe로부터 dorsolateral tract를 따라 내려와 척수내에 이르면 serotonine이나 norepinephrine등의 monoamine을 분비하여 pain inhibitory complex에서 시냅스후억제를 통해 통증을 제어한다.


내인성 통증조절
Han 등은 침자극시 교차수혈을 통해 효과가 전달된다고 하였고 침진통에 β-endorphin이 관여함을 확인하였다. β-endorphin은 시상하부, 뇌하수체에서 분비되며 순환계와 뇌척수액으로 들어가 진통효과를 일으키게 된다.
궁상핵내 세포는 raphe를 β-endorphin을 통해 활성화시키고 시상하부내 세포는 뇌하수체의 세포에서 β-endorphin이 분비되도록 한다. 침진통이 CSF내 β-endorphin농도 증가와 연관되어 있으며, 뇌하수체 파괴는 침진통효과를 억제한다는 의견이 있으나 뇌하수체에서 어떻게 β-endorphin이 뇌에 도달하여 진통효과를 일으키게 되는가에 대한 의견일치는 없는 실정이다. BBB를 통과하기에는 너무 작은 용량이기 때문이다. Pituitary-portal venous system이 호르몬을 역방향으로 이동시켜 뇌내에 이르게 한다는 증거도 있다.