신경 자극 전도 기초 개념 체크#

신경 자극 전도를 이해하기 위해서는 신경세포의 구조, 뉴런의 종류, 막전위 변화, 활동 전위의 발생 과정을 구분할 수 있어야 한다.

신경세포의 구조#

  • 신경세포의 구조 중 다른 세포나 감각기로부터 신호를 받아들이는 부분을 가지돌기라고 한다.

  • 신경세포체에서 길게 뻗어 나온 돌기로, 다른 신경세포나 반응기로 신호를 전달하는 부분을 축삭 돌기라고 한다.

  • 신경세포체에는 핵을 비롯한 여러 세포 소기관이 있으며, 신경세포의 생명 활동을 조절한다.

  • 신경세포는 뉴런이라고도 하며, 신경계를 구성하는 기본 단위이다.

말이집 신경과 랑비에 결절#

  • 슈반세포의 세포막이 축삭을 여러 겹 싸고 있는 구조로, 신경 자극이 이동할 때 절연체 역할을 하는 것을 말이집이라고 한다.

  • 말이집 신경에서 말이집과 말이집 사이에 축삭이 노출되어 있는 부분을 랑비에 결절이라고 한다.

  • 말이집 신경에서는 랑비에 결절에서만 활동 전위가 발생한다.

  • 말이집 신경에서는 활동 전위가 랑비에 결절에서 다음 랑비에 결절로 건너뛰며 전달되는 도약 전도가 일어난다.

뉴런의 종류#

  • 신경세포의 한 종류로, 감각 기관과 몸의 신호를 중추 신경계로 전달하는 신경세포를 구심성 뉴런 또는 감각 뉴런이라고 한다.

  • 연합 뉴런은 중추 신경계를 구성하며, 구심성 뉴런으로부터 받은 정보를 통합하여 적절한 반응 명령을 내린다.

  • 원심성 뉴런 또는 운동 뉴런은 중추 신경계가 내린 명령을 근육이나 분비샘 같은 반응기로 전달한다.

자극의 전달 경로#

자극은 감각기에서 받아들여져 중추 신경계를 거친 뒤 반응기로 전달된다.

자극 → 감각기 → 감각 뉴런 → 연합 뉴런 → 운동 뉴런 → 반응기 → 반응

막전위와 휴지 전위#

  • 세포막을 경계로 나타나는 세포막 안과 밖의 전위 차를 막전위라고 한다.

  • 자극을 받지 않은 신경세포에서 나타나는 막전위를 휴지 전위라고 한다.

  • 휴지 전위는 자극을 받지 않은 신경세포에서 세포 안과 밖 사이에 나타나는 전위 차이다.

  • 분극 상태일 때 신경세포 안쪽은 바깥쪽에 비해 상대적으로 음전하를 띤다.

탈분극#

  • 분극 상태에 있는 신경세포가 자극을 받으면 Na⁺ 통로가 열리고, Na⁺이 세포 밖에서 안으로 확산된다.

  • Na⁺이 세포 안으로 유입되면 막전위가 상승한다.

  • 이처럼 신경세포에서 분극 상태에 비해 막전위가 상승하는 현상을 탈분극이라고 한다.

  • 신경세포가 역치 이상의 자극을 받으면 자극을 받은 부위에서 Na⁺ 통로가 열리면서 탈분극이 일어난다.

역치 전위와 활동 전위#

  • 역치 전위는 활동 전위를 발생시키는 데 필요한 최소한의 막전위 값이다.

  • 탈분극이 일어나 막전위가 역치 전위에 도달하면 막전위가 급격히 증가했다가 다시 감소하는 변화가 나타난다.

  • 이때 나타나는 급격한 막전위 변화를 활동 전위라고 한다.

  • 역치 이상의 자극이 주어지면 활동 전위의 크기는 일정하다.

  • 자극의 세기가 강해지면 활동 전위의 크기가 커지는 것이 아니라, 일정 시간 동안 발생하는 활동 전위의 빈도가 증가한다.

재분극#

  • 재분극 과정에서는 열려 있던 Na⁺ 통로가 닫히고 K⁺ 통로가 열린다.

  • K⁺이 세포 안에서 밖으로 확산되면서 막전위가 하강한다.

  • 재분극은 탈분극 이후 막전위가 다시 휴지 전위에 가까워지는 과정이다.

신경 자극 전도의 방향#

  • 신경세포의 축삭 돌기 중간 지점에서 활동 전위가 인위적으로 발생하면 신경 자극 전도는 양방향으로 진행될 수 있다.

  • 실제 몸속의 일반적인 자극 전달에서는 자극이 주로 가지돌기와 신경세포체 쪽에서 축삭 돌기 말단 방향으로 전달된다.

핵심 용어 정리#

용어 의미
가지돌기 다른 신경세포나 감각기로부터 신호를 받아들이는 부분
축삭 돌기 신경세포체에서 길게 뻗어 나와 다른 신경세포나 반응기로 신호를 전달하는 부분
말이집 슈반세포의 세포막이 축삭을 여러 겹 싸고 있는 절연 구조
랑비에 결절 말이집과 말이집 사이에서 축삭이 노출된 부분
구심성 뉴런 감각 기관에서 받아들인 신호를 중추 신경계로 전달하는 뉴런
연합 뉴런 중추 신경계를 구성하며 정보를 통합하고 판단하는 뉴런
원심성 뉴런 중추 신경계의 명령을 반응기로 전달하는 뉴런
막전위 세포막 안쪽과 바깥쪽 사이의 전위 차
휴지 전위 자극을 받지 않은 신경세포에서 나타나는 막전위
탈분극 Na⁺ 유입으로 막전위가 상승하는 현상
재분극 K⁺ 유출로 막전위가 다시 낮아지는 현상
역치 전위 활동 전위를 발생시키는 데 필요한 최소한의 막전위 값
활동 전위 역치 이상의 자극에 의해 나타나는 급격한 막전위 변화
도약 전도 말이집 신경에서 활동 전위가 랑비에 결절 사이를 건너뛰며 전달되는 현상

정리#

신경세포는 뉴런이라고도 하며, 신경계를 구성하는 기본 단위이다.

뉴런은 가지돌기, 신경세포체, 축삭 돌기로 이루어진다.
가지돌기는 신호를 받아들이고, 축삭 돌기는 신호를 다른 세포로 전달한다.

말이집은 축삭을 둘러싼 절연 구조이고, 랑비에 결절은 말이집 사이에 축삭이 노출된 부분이다.
말이집 신경에서는 랑비에 결절에서만 활동 전위가 발생하므로 도약 전도가 일어난다.

막전위는 세포막 안팎의 전위 차이며, 자극을 받지 않은 상태의 막전위를 휴지 전위라고 한다.

자극이 역치 이상이면 Na⁺ 통로가 열려 탈분극이 일어나고, 이후 K⁺ 통로가 열려 재분극이 일어난다.

활동 전위의 크기는 일정하며, 자극의 세기가 강할수록 활동 전위의 발생 빈도가 증가한다.