핵심 해설
이 문제는 인체의
항상성(Homeostasis) 유지 기전 중 하나인
음성 되먹임(Negative feedback)의 구성 요소를 이해하고 있는지 묻고 있어요. 음성 되먹임은 어떤 생리적 변수가 기준점(Set point)에서 벗어났을 때, 이를 다시 원래 상태로 되돌리는 가장 흔한 조절 방식입니다. 이 시스템은
수용기(Receptor) → 조절중추(Control center) → 효과기(Effector)의 세 가지 기본 요소로 구성됩니다.
핵심 개념 분석: 혈압 조절의 음성 되먹임 고리를 예로 들면, 혈압이 상승했을 때 이를 감지하는 것은
압수용기(Baroreceptor)입니다. 이 정보는 구심성 신경을 통해 연수의
심혈관중추(Cardiovascular center)로 전달됩니다. 조절중추는 이 정보를 통합하여 혈압을 낮추라는 명령을 원심성 신경을 통해
심장과 혈관(Heart and blood vessels)에 전달합니다. 따라서 심장과 혈관이 바로 조절중추의 명령을 받아 심박수를 낮추고 혈관을 확장시키는 '효과기' 역할을 하는 것이죠.
정답 근거:
핵심! 효과기는 조절중추의 명령을 실제로 수행하여 생리적 변수를 변화시키는 조직이나 기관을 말합니다. 혈압 상승 시, 심혈관중추는 교감신경 활성도를 낮추고 부교감신경 활성도를 높여
심장의 수축력과 심박수를 감소시키고,
혈관의 평활근을 이완시켜 말초저항을 줄입니다. 이러한 심장과 혈관의 반응이 혈압을 하강시키는 최종적인 조절 작용을 담당하므로 효과기라고 할 수 있어요.
오답 분석:
혼동 주의! ②번
시상하부(Hypothalamus)는 체온, 섭식, 내분비 등 다양한 항상성 조절의 최고 통합중추이지만, 혈압 조절의 1차적 신경 중추는 연수입니다.
③번
연수의 심혈관중추(Cardiovascular center of medulla oblongata)는 압수용기로부터 신호를 받아 심장과 혈관으로 명령을 내리는 '조절중추'입니다. 효과기가 아니에요.
④번
압수용기(Baroreceptor)는 목동맥굴(Carotid sinus)과 대동맥활(Aortic arch)에 위치하여 혈압의 변화를 감지하는 '수용기(센서)'입니다.
⑤번
뇌하수체 전엽(Anterior pituitary)은 혈압의 단기 조절보다는 항이뇨호르몬(ADH) 등을 통한 장기적인 체액량 및 혈압 조절에 관여하는 내분비 기관으로, 신경성 급성 조절의 효과기가 아닙니다.
연관 개념 정리:
음성 되먹임의 대표적인 예로는 혈압 조절 외에도 체온 조절(효과기: 피부 혈관, 땀샘, 골격근), 혈당 조절(효과기: 간, 근육, 지방조직 등)이 있습니다. 이와 반대되는 개념으로, 출산 시 자궁 수축이 더 강한 수축을 유발하는
양성 되먹임(Positive feedback)도 함께 공부해 두세요.
개념 정리
| 구성 요소 | 정의 | 혈압 조절 예시 |
|---|
| 수용기(Receptor) | 변화를 감지하는 센서 | 목동맥굴과 대동맥활의 압수용기 |
| 조절중추(Control center) | 정보를 분석하고 명령을 결정 | 연수의 심혈관중추 |
| 효과기(Effector) | 명령을 수행하여 변화를 일으키는 기관 | 심장과 혈관 |
한눈에 비교!
| 구분 | 음성 되먹임(Negative feedback) | 양성 되먹임(Positive feedback) |
|---|
| 작용 방향 | 변화를 반대 방향으로 되돌림 (안정화) | 변화를 더욱 증폭시킴 (급격한 변화) |
| 생리적 예시 | 혈압 조절, 체온 조절, 혈당 조절 | 출산 시 자궁수축, 혈액 응고, 배란 |
| 결과 | 항상성 유지 | 특정 생리적 사건의 완료 |
암기 팁
음성 되먹임의 구성 요소를 자동 온도 조절기(Thermostat)에 비유해서 기억해 보세요.
수용기는 온도계,
조절중추는 설정 온도와 현재 온도를 비교하는 제어 장치, 그리고
효과기는 실제로 방을 덥히거나 식히는 히터나 에어컨입니다. 혈압 조절도 마찬가지로, 효과기는 '심장과 혈관'이라는 히터/에어컨인 셈이죠!
국시 빈출 포인트
생리학의 기본 원리인 음성 되먹임은 국가고시에 거의 매년 등장하는 단골 주제입니다. 특히 '혈압 상승 시 일어나는 반응의 구성 요소'를 묻는 문제로 자주 출제되므로, 수용기(압수용기), 조절중추(연수 심혈관중추), 효과기(심장과 혈관)의 순서와 각각의 해부학적 위치를 정확히 연결 지어 암기하는 것이 중요합니다.
기출 변형 주의!
단순히 효과기를 묻는 문제 외에도, "혈압이 급격히 하강했을 때 압수용기의 발화 빈도는 어떻게 변화하는가?"와 같이 수용기의 반응 기전을 묻거나, "심혈관중추의 조절을 받아 심박수를 감소시키는 신경은 무엇인가?"와 같이 조절중추에서 효과기로 가는 원심성 경로를 묻는 문제로도 변형될 수 있어요. 생리적 고리의 전체 흐름을 꿰뚫고 있어야 어떤 변형 문제에도 답할 수 있습니다.