핵심 해설
이 문제는
무스카린 수용체(Muscarinic Receptor)를 활성화했을 때 나타나는
부교감신경계 효과(Parasympathetic Effects)를 정확히 구분하는 능력을 평가해요. 아세틸콜린(Acetylcholine)은 무스카린 수용체(M1~M5)와 니코틴 수용체(Nicotinic Receptor) 모두에 작용하는 내인성 신경전달물질이지만, 이 문제에서는 무스카린 수용체 활성화에 초점을 맞추고 있어요.
핵심 개념 분석 (Key Concept)
무스카린 수용체는 G-단백질 연결 수용체(GPCR)로, 주로 부교감신경계 말단과 일부 교감신경계 말단(예: 땀샘)에 분포해요. 주요 아형별 효과를 정리하면 다음과 같아요.
| 수용체 아형 | 주요 분포 | 활성화 시 주요 효과 |
|---|
| M1 | 중추신경계, 위벽세포 | 인지 기능, 위산 분비 촉진 |
| M2 | 심장(동방결절, 심방) | 심박수 감소, 심장 수축력 감소, 방실전도 속도 감소 |
| M3 | 평활근(기관지, 위장관, 방광), 분비샘, 동공괄약근 | 기관지 수축, 위장관 운동/분비 증가, 방광 수축, 침/땀 분비 증가, 동공 수축 |
정답 근거 (Answer Rationale)
정답은
① 심박수 감소와 위장관 운동 증가입니다.
-
핵심! 심박수 감소는 심장의
M2 수용체가 활성화되어 동방결절(SA node)의 자동능(Automaticity)을 억제하고, 칼륨 채널을 열어 과분극을 유발하기 때문이에요.
-
핵심! 위장관 운동 증가는 위장관 평활근과 신경얼기(Myenteric plexus)의
M3 수용체가 활성화되어 평활근 수축과 운동성을 증가시키기 때문이에요.
오답 분석 (Distractor Analysis)
혼동 주의! 각 오답은 무스카린 수용체가 아닌 다른 수용체 시스템의 효과를 나타내거나, 정반대의 효과를 기술하고 있어요.
- ②번 "심박수 증가와 방실전도 촉진": 이는
교감신경계 β1-아드레날린 수용체(β1-Adrenergic Receptor) 활성화 효과예요. 무스카린 수용체 활성화는 심박수를 감소시키고 방실전도를 억제합니다.
- ③번 "기관지 확장과 점액 분비 감소": 이는 정반대 효과예요. 무스카린(M3) 활성화는
기관지 수축과 점액 분비 증가를 유발합니다. 기관지 확장은 β2-아드레날린 수용체 활성화 효과입니다.
- ④번 "골격근 수축과 혈압 상승":
골격근 수축은 신경근 접합부(Neuromuscular junction)의
니코틴 수용체(Nm) 활성화 효과입니다. 혈압 상승은 교감신경계 활성화나 무스카린 수용체와 직접적인 관련이 적은 복합적 반응이에요.
- ⑤번 "동공 산대와 모양근 이완": 이는
교감신경계 α1-아드레날린 수용체 활성화로 동공확대근 수축 시 나타나는 효과예요. 무스카린(M3) 활성화는 동공괄약근 수축으로 인한
동공 수축(Miosis)과 모양근 수축으로 인한
조절 근접(Accommodation for near vision)을 유발합니다.
연관 개념 정리 (Related Concepts)
무스카린 수용체 활성화는 전형적인 "휴식과 소화(Rest and Digest)" 반응을 일으켜요. 심박수 감소, 소화기관 운동/분비 촉진, 배뇨 촉진(방광 수축), 동공 수축 등이 대표적이에요. 이와 반대되는 "투쟁 또는 도피(Fight or Flight)" 반응은 교감신경계 아드레날린 수용체 활성화로 설명할 수 있어요.
개념 정리
무스카린 수용체 활성화 = 부교감신경계 효과
- 심장: 심박수↓, 수축력↓, 전도속도↓ (M2)
- 평활근: 기관지 수축, 위장관/방광 운동↑ (M3)
- 분비샘: 침, 땀, 위액, 기관지 점액 분비↑ (M3)
- 눈: 동공 수축(Miosis), 조절 근접 (M3)
한눈에 비교!
| 구분 | 무스카린 수용체 활성화 (부교감) | 니코틴 수용체 활성화 | 아드레날린 수용체 활성화 (교감) |
|---|
| 심장 | 심박수 감소 (M2) | 해당 없음 | 심박수 증가 (β1) |
| 기관지 | 수축, 분비 증가 (M3) | 해당 없음 | 확장 (β2) |
| 위장관 | 운동/분비 증가 (M3) | 해당 없음 | 운동/분비 감소 (α2, β2) |
| 눈 (동공) | 수축 (M3) | 해당 없음 | 산대 (α1) |
| 골격근 | 해당 없음 | 수축 (Nm) | 해당 없음 |
약리기전 포인트
- M2 수용체: Gi 단백질 연결 → 아데닐산 고리화효소(Adenylyl Cyclase) 억제 → cAMP 감소, 칼륨 채널 개방 → 심장 억제.
- M3 수용체: Gq 단백질 연결 → 포스포라이파제 C(Phospholipase C) 활성화 → 이노시톨 삼인산(IP3) 증가 → 세포 내 칼슘 증가 → 평활근 수축, 분비 증가.
암기 팁
"부교감 = 쉬고 소화하자!"
- **쉬다**: 심박수 ↓ (심장 쉼)
- **소화하다**: 위장관 운동↑, 분비↑
- **볼일 보다**: 방광 수축 (배뇨)
- **가까이 보다**: 동공 수축, 조절 근접
국시 빈출 포인트
무스카린 수용체 효과는
무스카린 효능약(Cholinomimetics, 예: 베타네콜)의 치료용도와 부작용, 그리고
무스카린 길항제(Anticholinergics, 예: 아트로핀)의 효과를 이해하는 기초가 돼요. "아트로핀 투여 시 예상되는 효과는?" 같은 문제로 변형 출제됩니다.
기출 변형 주의!
"무스카린 수용체를 차단하는 약물(아트로핀)을 투여했을 때 나타나는 효과는?"라는 식으로 반대로 물어볼 수 있어요. 이때는 위에서 설명한 모든 무스카린 효과의 반대(심박수 증가, 기관지 확장, 위장관 운동 감소, 동공 산대 등)가 정답이 됩니다.