3 내이
내이(inner ear)에 이상이 생겨 난청이 발생하면 감각신경성 난청이라고 한다. 주로 소음성난청, 노인성난청 등이 이에 포함되며, 난청 중 가장 많은 원인으로 볼 수 있다. 생김새가 달팽이와 비슷해서 '달팽이관' 혹은 '와우'라고 부른다. 내이는 <그림 7>과 같이 평형기관과 청각기관으로 나누어지며, 그 형태와 구조가 복잡하여 미로(labyrinth)라고도 한다. 미로는 막미로(membraneous labyrinth)와 이것을 둘러 싼 골미로(bony labyrinth)로 구분한다.
<그림 7> 내이의 구조
1) 골미로
골미로는 전정(vestibule), 세반고리관(semicircular canal) 그리고 달팽이관(cochlea)로 구분한다.
(1) 전정
세반고리관과 달팽이관 사이에 위치한 골미로의 입구를 말한다.
(2) 세반고리관
반규관이라고도 하며, 3 개의 반원으로 구성되어 있으며, 상방(superior), 후방(posterior), 외방(lateral)으로 위치하고 있다. 세반고리관은 서로 직각을 이루며 위치하고 있고, 각 세반고리관은 한 쪽 끝에 팽륭된 부위가 있으며 이를 팽대부(ampulla)라고 한다. 전정에는 5 개의 구멍이 3 개의 반규관과 연결되어 있는데, 이 중에서 한개는 상방과 후방의 반규관이 공유한다.
전정과 세반고리관을 합쳐서 전정부(vestibular labyrinth)라고 하며, 신체의 평형감각기능을 조절한다.
(3) 달팽이관(와우)
와우라고도 하며, 달팽이 모양을 하고 있으며, 골미로 중 가장 내부에 위치한다. 총 길이는 약 35 mm로 2.5 회전을 하고 있으며, 처음 회전이 시작되는 부분을 기저회전(basal turn), 회전의 끝 부분을 첨단회전(apex or apical turn)이라고 한다. 기저회전에서는 고주파수를 감지하며, 첨단회전으로 갈수록 저주파수를 감지한다.
<그림 8> 와우의 구조도
<그림 8>은 와우를 편 상태에서의 단면도를 나타낸 것이다. 와우의 골축을 와우추(modiolus)라고 하며, 기저면에 내이도가 위치한다. 와우추와 내이도는 청신경이 지나가는 중요한 경로이다. 골미로의 와우 부분에는 2 개의 관이 있는데, 상부의 관을 전정계(scala vestibule), 하부의 관을 고실계(scala tympani)라고 하며, 외림프액(perilymph)으로 채워져 있다. 와우에서 첨단부의 끝은 전정계와 고실계가 서로 통하는 곳이 있는데 이를 helicotrema라고 한다.
2) 막미로
막미로는 골미로의 내부에 위치하며 모양은 골미로와 같은 구조를 하고 있다.
(1) Utricle saccule
전정에 위치하는 것으로 막미로 부분에 해당하는 평형기관이다.
(2) 세반고리관
골미로의 세반고리관의 내부에 해당하는 평형감각기관이며, 신체평형감각과 관련된 감수기가 존재한다. 이곳에는 내모세포(inner hair cell)과 외모세포(outer hair cell)이 분포되어 있다.
(3) 중간계
중간계(scala media or cochlea duct)는 기저막과 라이즈너막 사이의 통로를 말하며, 이곳에 소리를 감지하는 코르티기관이라는 와우 감수기가 들어있다.
(4) 코르티기관
코르티기관(organ of Corti)는 와우 중, 미로(cochlea duct)의 핵심적인 부위로서 와우 감수기가 있다. 내, 외측의 양측으로 분류되며, 내측에는 한 줄로 배열된 내유모세포(inner hair cell)과 3-4열로 배열된 외유모세포(outer hair cell)가 있다(<그림 9>의 (A) 참조).
(A) (B)
<그림 9> (A) 코르티기관의 구조 및 (B) 섬모
① 코르티기관의 구조
이들 유모세포는 Deiter's cells, Hensen's cell, Claudius cells 등의 지주세포에 의해서 받혀지고 있다. 유모세포는 중요한 감각세포로서 섬모(stereocilia)(<그림 9>의 (B) 참조)를 가지고 있으며, 청신경섬유의 말단이 이에 부착하여 있다. 유모세포 윗부분에는 망사같은 막이 있는데 이를 Reticular lamina라고 하며, 섬모와 유모세포 전체를 덮고 있는 젤리 같은 tectorial membrane이 자리 잡고 있다.
코르티터널(tunnel of Corti)에는 코르티림프액(Corti lymph)이 흐르고 있다. 코르티림프액의 역할은 등골족판으로부터 감수기까지 진동파를 전달하는 매개체의 역할, 내이에 영양을 공급하며, 신경전달 에너지의 근본인 화학물질을 내포한 환경을 조성한다. 코르티림프액은 다음과 같은 종류가 있다.
- Peri-Limp : 혈액에서 여과된 뇌척수액과 가장 비슷하며, 고실계에 있는 나선인대(spiral ligament)에서 주로 형성된다. 그러나 유모세포에는 독성으로 작용한다.
- Endo-Limp : 혈관조에서 주로 형성되며, scala media 내에서 흐른다.
- Corti-Limp : Recticular lamina를 경계로 Endo-limp와 격리되어 있으며, Peri-limp와 이온의 구성이 동일하다. 그렇지만 유모세포에 대해 독성으로 작용하지는 않는다.
<그림 10> 코르티기관
② 유모세포
코르티기관 내의 유모세포는 내유모세포와 외유모세포 나누어지며, 소리를 감지하는 가장 중요한 기관이다. <그림 11>은 내, 외유모세포의 전자현미경사진이며, 각각의 특징은 다음과 같다.
(A) (B)
<그림 3-11> 정상적인 유모세포(A)와 손상된 유모세포(B)
- 내유모세포 : 짧고 굵으며, 한 줄로 정렬되어 있다. 한 개의 와우에 약 3,500 개의 내유모세포가 존재하며, 구심성 신경의 약 95%를 차지한다. 섬모가 tectorial membrane에 부착되어 있지 않으나, 보조 세포(cell)에는 매우 단단히 부착되어 있다.
- 외유모세포 : 내유모세포보다 2 배 정도 더 길며, 3-4줄로 병렬로 정렬되어 있다. 한 개의 와우에 약 12,000개가 존재하며, 위에서 보면 ‘v' 혹은 ’w' 자의 모양을 하고 있다. 구심성신경섬유의 약 5%를 차지하고 있다. 섬모가 tectorial membrane에 단단히 부착되어 있으나, 보조세포에는 느슨하게 밑 부분만 부착되어 있다. 외유모세포는 운동량이 커서 OAE(otoacoustic emission)로 움직임을 측정할 수 있다.
유모세포의 손상은 난청의 직접적인 원인이 되며, 이들 세포는 큰 소리, 이독성 물질 등에 약하며, 연령의 증가로 인해서 자연적으로 손상되기도 한다. 따라서 나이가 들면 소리를 잘 못듣는 것은 당연하다. 그러나 젊었을 때부터 큰 소리, 약품 또는 화학 물질에 주의를 기울여 가능한 한 청력을 잘 보존하여 늙었을 때도 소리를 잘 들을 수 있도록 하는 것이 중요하겠다.
2010. 02. 17. Pierce Lee(http://www.hearing1004.net/)