핵심 해설
이 문제는
근육원섬유마디(Sarcomere)의 미세 구조와 근수축 기전에 대한 이해를 묻고 있어요. 근수축은
활주설(Sliding Filament Theory)에 의해 설명되며, 이때 근육원섬유마디 내 여러 띠(Band)와 대(Zone)의 길이 변화를 정확히 구분하는 것이
핵심!입니다.
핵심 개념 분석 (Key Concept)
근육원섬유마디(Sarcomere)는 근수축의 기본 단위로, Z선(Z-disc) 사이의 구간을 말합니다. 현미경으로 관찰 시 밝고 어두운 띠가 교차 배열되어 가로무늬근의 특징을 나타내요.
| 구조물 | 특징 및 구성 | 근수축 시 변화 |
| A대(A-band) | 어두운 띠. 마이오신(Myosin) 필라멘트 전체 길이. 양 끝부분에서 액틴(Actin)과 겹침. | 변화 없음 |
| I대(I-band) | 밝은 띠. 액틴(Actin) 필라멘트만 존재하는 부분. | 축소(Shortening) |
| H대(H-zone) | A대 중앙의 약간 밝은 부분. 마이오신(Myosin) 필라멘트만 존재. | 축소(Shortening) |
| Z선(Z-disc) | 근육원섬유마디의 경계. 액틴 필라멘트 부착 부위. | 근육원섬유마디 길이가 짧아지므로 Z선 간 거리(Z-Z) 축소 |
정답 근거 (Answer Rationale)
✔️
보기 1번: 근육수축 시 H대는 축소한다.
핵심! 근수축이 일어나면 액틴 필라멘트가 마이오신 필라멘트 사이로 미끄러져 들어가면서 중심부의 H대가 좁아지거나 사라집니다. 따라서 H대가 축소하는 것은 올바른 설명이에요.
오답 분석 (Distractor Analysis)
②
혼동 주의! 어두운 띠는 마이오신만 존재한다.
어두운 띠는
A대(A-band)로, 마이오신 필라멘트 전체 길이를 나타내며 양 말단 부위에는 액틴 필라멘트와 겹쳐져 있습니다. 마이오신만 존재하는 부위는 A대 중앙의
H대(H-zone)입니다.
③
혼동 주의! 근육수축 시 어두운 띠는 축소한다.
근수축 시 액틴이 미끄러져 들어와도 마이오신 필라멘트 자체의 길이는 변하지 않으므로
A대(A-band)의 길이는 일정하게 유지됩니다. 이는 활주설의 가장 핵심적인 포인트입니다.
④
혼동 주의! 근육수축 시 밝은 띠는 변화가 없다.
밝은 띠는
I대(I-band)로 액틴 필라멘트만 존재하는 구간입니다. 근수축 시 액틴이 마이오신 쪽으로 끌려가면서 이 구간이 짧아지므로 I대는 축소합니다. 변화가 없는 것은 A대입니다.
⑤
혼동 주의! 밝은 띠는 액틴과 마이오신이 겹쳐 있는 곳이다.
밝은 띠(
I대)는 액틴 필라멘트만 존재하는 구간입니다. 액틴과 마이오신이 겹쳐져 있는 곳은
A대(A-band) 중 H대를 제외한 바깥쪽 어두운 부위입니다.
연관 개념 정리 (Related Concepts)
근수축 과정에서 길이 변화 공식:
근육원섬유마디 = 1/2 I대 + A대 + 1/2 I대로 구성되며, 근수축 시 I대와 H대가 짧아지고, A대 길이는 불변, Z선 간 거리는 감소합니다. 이완 시에는 이와 반대 현상이 일어나요. 이러한 구조적 이해는 추후
근력 평가(MMT),
근기능 검사(EMG),
근질환(근이영양증 등)의 병태생리 이해에 필수적입니다.
개념 정리
| 구분 | 구성 성분 | 근수축 시 변화 |
| A대 (어두운 띠) | 마이오신 + 액틴 (겹침) | 일정 |
| I대 (밝은 띠) | 액틴만 존재 | 축소 |
| H대 | 마이오신만 존재 | 축소 |
| Z선 간 거리 | 근육원섬유마디 전체 길이 | 축소 |
한눈에 비교!
| 구조 | 이완 시 | 수축 시 |
| I대 (밝은 띠) | 넓음 | 좁아짐 |
| H대 | 넓음 | 좁아지거나 사라짐 |
| A대 (어두운 띠) | 기준 길이 | 불변 |
치료기전 포인트
등척성 운동(Isometric Exercise) 시 근육원섬유마디의 길이는 일정하게 유지되며 장력만 발생합니다. 반면
등장성 운동(Isotonic Exercise) 시에는 능동 수축에 의해 근육원섬유마디 길이가 짧아지거나(구심성) 늘어나게(원심성) 됩니다. 원심성 수축 시 근육 손상이 더 흔하게 발생하는 이유는 근육원섬유마디가 과도하게 늘어난 상태에서 능동 장력이 발생하기 때문입니다.
암기 팁
'
A대는
Always 일정하다!'로 기억하세요. A대(어두운 띠)의 길이는 마이오신 필라멘트 길이 자체이므로 근수축 시에도 변하지 않습니다. 반대로 I대와 H대는 근수축 시 짧아지므로 'I'와 'H'는 'In'으로 줄어든다고 연상해 보세요.
국시 빈출 포인트
근육원섬유마디 구조 관련 문제는 물리치료사 국가고시
생리학 및
운동학 파트에서 매년 출제되는
핵심 빈출 주제입니다. 특히 각 띠의 구성 성분(액틴 vs 마이오신)과 수축 시 길이 변화를 혼동하여 틀리는 경우가 많아요. 근수축 기전과 함께 근육원섬유마디의 구조적 변화를 정확히 도식화하여 암기해야 합니다.
기출 변형 주의!
단순 구조 암기에서 벗어나, "원심성 수축 시 근육원섬유마디의 변화"나 "강직(Rigor Mortis) 상태에서의 띠 변화" 같은 심화 문제로 출제될 수 있습니다. 원심성 수축 시에는 Z선 간 거리가 늘어나면서도 능동 장력이 발생하며, 사후강직에서는 ATP 고갈로 액틴-마이오신 결합이 해리되지 못해 근육원섬유마디가 수축된 상태로 고정됩니다.