작업치료 핵심 해설
이 문제는 신경세포의 기본 전기적 특성인
안정막전위(Resting Membrane Potential)의 형성 원리를 묻고 있어요. 작업치료사로서 신경손상(말초신경병증, 뇌졸중 등) 환자의 기능 저하 기전을 이해하려면, 신경의 전기적 신호 전달 과정에 대한 생리학적 기초가 필수적이죠. 특히
말초신경병증(Peripheral Neuropathy)에서 신경 전도 속도가 느려지는 이유는 축삭의 탈수초화나 이온 채널 기능 이상과 직접 연결되기 때문에, 이 기본 원리를 탄탄히 알아야 해요.
핵심 개념 분석 (Key Concept)
안정막전위란 신경세포가 자극을 받지 않는 휴지 상태일 때, 세포막 안팎에 존재하는 전위차(약 -70mV)를 말해요. 이 전위차가 있어야 신경세포가 자극에 반응하여
활동전위(Action Potential)를 발생시키고, 신경 신호를 빠르게 전달할 수 있어요. 말초신경병증에서는 이온 채널 기능 장애나 수초 손상으로 신호 전달이 느려지거나 차단되죠.
정답 근거 (Answer Rationale)
핵심! 정답인 ①번 "세포막이 나트륨이온보다 칼륨이온에 대한 투과성이 높기 때문이다"는 안정막전위 형성의 가장 근본적인 원리를 정확히 설명하고 있어요.
1. 휴지 상태의 세포막에는
누출 통로(Leak Channel)가 주로 열려 있는데, 칼륨(K+)에 대한 누출 통로가 나트륨(Na+)에 대한 것보다 훨씬 많아요.
2. 이로 인해 칼륨 이온이 농도 기울기를 따라 세포 밖으로 더 많이 빠져나가게 되죠.
3. 세포 내부에 남아있는 큰 음이온 단백질들은 막을 통과할 수 없어요.
4. 결과적으로, 양이온(칼륨)이 빠져나가고 음이온이 남아있게 되어 세포 내부가 외부에 비해 음전하(-70mV)를 띠게 됩니다. 이것이 바로 안정막전위예요.
오답 분석 (Distractor Analysis)
혼동 주의! 각 오답은 안정막전위가 아닌, 다른 생리적 과정과 혼동하기 쉽게 만들어졌어요.
- **②번**: 나트륨 통로가 항상 열려 있다면, 지속적인 나트륨 유입으로 세포는 탈분극 상태가 유지되어 안정막전위가 형성될 수 없어요. 이는 활동전위 발생 시 일시적으로 열리는
전압 개문 나트륨 통로의 특징과 혼동한 경우예요.
- **③번**: 안정막전위 형성에 기여하는 세포 내 음이온은 주로 단백질과 인산염이에요. 이들은 크기가 커서 세포막을 통과할 수 없어요. 통과한다는 설명은 완전히 틀린 생리학적 개념이에요.
- **④번**: 칼슘(Ca2+) 이온은 주로 연접 말단에서 신경전달물질 방출을 유발하거나, 근육 수축 등에 관여해요. 안정막전위 형성의 주된 이온은 나트륨과 칼륨이에요.
- **⑤번**: 신경전달물질의 수용체 결합은 연접 후 세포에서 일어나는 현상이에요. 이는 한 신경세포에서 다음 신경세포로 신호를 전달하는
연접 전달(Synaptic Transmission) 과정이며, 개별 신경세포의 안정막전위를 유지하는 기전과는 무관해요.
연관 개념 정리 (Related Concepts)
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나트륨-칼륨 펌프(Na+/K+ ATPase): 안정막전위를 간접적으로 유지하는 데 기여해요. 나트륨 3개를 내보내고 칼륨 2개를 들여와서, 이온 농도 기울기를 유지시켜 줘요.
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말초신경병증과 전도 속도: 수초(미엘린)가 손상되면
도약 전도(Saltatory Conduction)가 방해받아 신경 전도 속도가 현저히 저하돼요. 이는 작업치료 평가 시
신경전도검사(NCV, Nerve Conduction Velocity)로 측정할 수 있어요.
개념 정리
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안정막전위(Resting Membrane Potential): 휴지 상태 신경세포의 막 전위차 (약 -70mV).
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형성 원리: 세포막의 K+ 투과성 > Na+ 투과성 → K+ 외류 → 세포 내부 음전하.
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주요 기여 요소: 1) K+의 농도 기울기 따른 외류, 2) 세포 내 비투과성 음이온(단백질), 3) Na+/K+ 펌프.
한눈에 비교!
| 구분 | 안정막전위 (RMP) | 활동전위 (AP) |
| 상태 | 휴지 상태 (자극 없음) | 흥분 상태 (자극 받음) |
| 전위 값 | 약 -70mV (안정) | +30mV까지 상승 후 복귀 (변동) |
| 주요 이온 흐름 | K+의 지속적 외류 (누출 통로) | Na+의 급격한 내류 → K+의 지연된 외류 (전압 개문 통로) |
| 생리적 의미 | 신경세포가 자극에 반응할 준비 상태 | 신경 신호(정보)의 실제 전달 단위 |
암기 팁
- **"휴식엔 K, 활동엔 Na"**: 휴지(안정)막전위는
Kalium(칼륨)의 외류가 핵심이고, 활동전위 시작은
Natrium(나트륨)의 내류가 핵심이에요.
- **음이온은 "갇혔다"**: 세포 내 음이온(단백질)은 막을 통과 못해 "갇혀" 있어서 내부를 음전하로 만드는 데 기여해요.
국시 빈출 포인트
신경생리학에서
안정막전위 형성 원인과
활동전위의 발생 단계(탈분극, 재분극, 과분극)는 매년 빠지지 않고 출제되는 초고빈도 주제예요. 특히 "왜 세포 내부가 음전하인가?"를 묻는 문제는 이 문제처럼 오답 선지로 다양한 이온과 과정을 섞어 내요.
기출 변형 주의!
- 변형 1: "안정막전위 유지에 가장 직접적으로 기여하는 것은?" → **Na+/K+ 펌프** (간접적 유지) vs **K+의 누출 통로** (직접적 형성)를 구분하는 문제가 나와요. 펌프는 농도 기울기를 만드는 '간접적' 역할이에요.
- 변형 2: "말초신경병증에서 신경 전도 속도가 느려지는 직접적인 이유는?" → **탈수초화** 또는 **축삭 변성**을 정답으로 하는 문제로 연결될 수 있어요.