핵심 해설
이 문제는 근수축 기전 중
활주 필라멘트 이론(Sliding filament theory)을 이해하고 있는지 묻는 전형적인 생리학 문제예요. 근육이 수축할 때 미오신(Myosin)과 액틴(Actin) 필라멘트 자체의 길이는 변하지 않고, 서로 미끄러져 겹쳐지는 정도가 증가한다는 점이 핵심이에요. 이로 인해
근원섬유마디(Sarcomere)의 길이가 짧아지면서 근육 전체가 수축하게 됩니다.
핵심! 필라멘트가 줄어드는 것이 아니라, 필라멘트 사이의 공간(간격)이 좁아지는 거예요.
정답 근거 (Answer Rationale)
핵심! ②번 A띠(A band)는 미오신 필라멘트가 위치하는 부분으로, 근수축 중에도 그 길이가 변하지 않습니다. A띠의 길이는 미오신 필라멘트 자체의 길이에 의해 결정되며, 미오신 필라멘트는 수축 과정에서 길이가 늘어나거나 줄어들지 않습니다. 따라서 A띠의 길이는 일정하게 유지됩니다.
오답 분석 (Distractor Analysis)
①번
혼동 주의! I띠(I band)는 액틴 필라멘트만 존재하는 밝은 띠로, 수축 시 액틴 필라멘트가 A띠 안쪽으로 미끄러져 들어가면서
짧아집니다. 길어지는 것이 아니라 오히려 짧아지는 것이 정답이에요. I띠의 길이 변화가 A띠와 달리 일어난다는 점을 꼭 기억하세요.
③번 액틴 필라멘트(Actin filament)는 수축 시 짧아지거나 변형되지 않습니다. 단지 미오신 필라멘트 사이로 미끄러져 들어가는 것뿐이에요.
④번 미오신 필라멘트(Myosin filament)도 액틴 필라멘트와 마찬가지로 자체 길이는 변하지 않습니다.
혼동 주의! 근육이 두꺼워 보이는 것은 필라멘트가 늘어나서가 아니라, 겹쳐지는 양이 많아져서 전체적으로 부피가 증가한 것처럼 보이기 때문이에요.
⑤번
혼동 주의! Z선(Z line)은 근원섬유마디(Sarcomere)의 경계를 이루는 구조입니다. 근수축 시 액틴 필라멘트가 중심부로 당겨지면서 Z선과 Z선 사이의 거리, 즉 근원섬유마디의 길이는
짧아집니다. 변화가 없다는 설명은 틀렸습니다.
연관개념정리 (Related Concepts)
근수축 과정을 순서대로 기억해두면 좋아요. ① 활동전위(Action potential) 발생 → ② 근소포체(Sarcoplasmic reticulum)에서 Ca²⁺ 방출 → ③ Ca²⁺이 트로포닌(Troponin)에 결합 → ④ 액틴의 활성부위 노출 → ⑤ 미오신 머리(Cross-bridge)가 액틴에 결합 → ⑥ ATP 가수분해(ATP hydrolysis)로 미오신 머리가 당겨짐(파워 스트로크, Power stroke) → ⑦ 필라멘트 활주(슬라이딩, Sliding) → ⑧ 근육 단축(Contraction). 이 흐름을 이해하면 A띠와 I띠의 길이 변화를 더 쉽게 외울 수 있어요.
개념 정리
| 구조 | 수축 시 길이 변화 |
|---|
| A띠 (A band) | 변화 없음 (일정) |
| I띠 (I band) | 짧아짐 |
| H대 (H zone) | 짧아짐 (사라짐) |
| Z선 ~ Z선 (근원섬유마디) | 짧아짐 |
| 액틴 필라멘트 길이 | 변화 없음 |
| 미오신 필라멘트 길이 | 변화 없음 |
한눈에 비교!
활주 필라멘트 이론(Sliding filament theory) vs
근육 단축(Contraction)을 혼동하지 마세요. 활주는 필라멘트가 미끄러지는 과정을 의미하고, 단축은 그 결과 근육의 전체 길이가 짧아지는 현상을 말해요. 필라멘트 자체는 줄어들지 않습니다.
암기 팁
"A띠는 A(Alone, Always) 그대로! I띠는 I(Into, Inward) 들어가서 짧아진다!"라고 외워보세요. A는 변하지 않고(Always same), I는 안으로 들어간다(Into the A band)고 연상하면 기억에 오래 남아요.
국시 빈출 포인트
치과위생사 국가고시에서는 근수축 기전 자체보다는,
저작근(Masticatory muscles)인
교근(Masseter),
측두근(Temporalis),
내측익돌근(Medial pterygoid),
외측익돌근(Lateral pterygoid)의 기능과 연관 지어 출제될 수 있어요. 저작 시 근육의 수축과 이완이 활주 필라멘트 이론에 기반한다는 점을 연결 지어 공부해두면 좋습니다.
기출 변형 주의!
"다음 중 근수축 시 길이가 변화하는 구조는?"이라는 식으로 바꿔 물을 수 있어요. 이때 A띠를 제외한 I띠, H대, Z선 사이 거리(근원섬유마디 길이)는 모두 변화한다는 점을 기억하세요.