핵심 해설
이 문제는 신경계에서 신호 전달 속도를 결정하는 핵심 구조인
수초(Myelin Sheath)의 기능적 원리를 묻고 있어요. 수초가 신호 전달 속도를 높이는 근본적인 이유는 바로
절연(Insulation) 작용 때문입니다.
핵심 개념 분석
신경세포의 축삭(Axon)을 따라 전기 신호인 활동전위(Action Potential)가 전달될 때, 수초가 없는 축삭에서는 신호가 연속적으로 발생하며 옆으로 퍼져나가야 해서 속도가 느려요. 하지만 수초가 축삭을 감싸고 있으면 이 지방질 막이 전기적 절연체 역할을 합니다. 이로 인해 신호가 새어나가지 않고 랑비에 결절(Node of Ranvier)이라고 하는 수초가 끊긴 지점 사이를 '건너뛰듯이' 전달되는
도약 전도(Saltatory Conduction)가 가능해져 전달 속도가 극적으로 빨라집니다.
정답 근거
핵심! ③번이 정답이에요. 수초는 축삭막을 절연하여 이온의 누설을 막고, 활동전위가 랑비에 결절에서만 발생하도록 강제합니다. 마치 전선의 피복이 구리선을 절연하여 전기가 중간에 새지 않고 효율적으로 이동하게 하는 것과 같은 원리입니다. 이 절연 효과 덕분에 신호의 누설 없이 빠른 전도가 가능해집니다.
오답 분석
* ①번:
혼동 주의! 수초는 전기적 저항을 높이는 것이 아니라 오히려 축삭막의 저항을 높여 전류가 밖으로 새나가는 것을 막아줍니다. 저항 자체를 높이면 신호 전달이 어려워지므로 틀린 설명입니다.
* ②번: 수초는 수동적인 절연체일 뿐, 신호를 능동적으로
증폭시키지 않습니다. 증폭은 활동전위 발생 자체의 특성입니다.
* ④번: 신호 전달 물질(신경전달물질)은 축삭 말단에서 분비되며, 수초가 이를 직접 운반하지는 않습니다.
* ⑤번: 수초는 축삭의 길이를 물리적으로 변화시키지 않습니다.
연관 개념 정리
도약 전도의 속도는 수초의 두께와 랑비에 결절 사이의 거리에 비례합니다. 탈수초화 질환인
길랭-바레 증후군(Guillain-Barré syndrome)이나
다발성 경화증(Multiple Sclerosis)에서는 이 절연 기능이 손상되어 신호 전달 속도가 느려지거나 차단되어 근력 저하, 감각 이상 등의 증상이 나타납니다.
개념 정리
| 개념 | 무수초 신경 | 유수초 신경 |
|---|
| 전도 방식 | 연속 전도 | 도약 전도 |
| 전도 속도 | 느림 (0.5~2 m/s) | 빠름 (최대 120 m/s) |
| 주요 기능 | 통증, 자율신경계 신호 전달 | 운동, 위치 감각, 빠른 반사 신호 전달 |
암기 팁
도약 전도라는 단어를 떠올리세요. '도약(Saltatory)'은 라틴어 '춤추다(saltare)'에서 유래했어요. 신호가 결절과 결절 사이를 폴짝폴짝 뛰어다니는 모습을 연상하면, 절연 덕분에 신호가 빨리 전달된다는 개념을 쉽게 기억할 수 있습니다.