핵심 해설
이 문제는 골격근의 미세 구조 중 수축의 기본 단위를 묻는 기초의학(해부학/생리학) 문제예요. 핵심 개념 분석 (Key Concept): 골격근은 가로무늬근으로, 수축을 위해 액틴(Actin, 가는 필라멘트)과 마이오신(Myosin, 굵은 필라멘트)이 규칙적으로 배열된 구조를 가지고 있습니다. 이 배열이 바로 현미경으로 보이는 가로무늬(Striation)의 원인이 되며, 이 구조의 한 단위를 근절(Sarcomere)이라고 합니다. 근절은 인접한 두 개의 Z선(Z-disc) 사이에 위치하며, 골격근이 수축하는 가장 기본적인 기능적 단위입니다.
정답 근거 (Answer Rationale): 정답은 ⑤번 근절(Sarcomere)입니다. 문제에서 묻는 '액틴과 마이오신 필라멘트가 규칙적으로 배열된 수축 단위'는 근절의 정확한 정의입니다. 근절이 짧아지면서 근육 전체가 수축하게 됩니다.
오답 분석 (Distractor Analysis):
① 혼동 주의! 근관(T-tubule, T세관과 혼동될 수 있으나 여기서는 'Sarcoplasmic Reticulum'과 대비되는 용어로 출제)은 일반적으로 T세관(Transverse Tubule)과 근형질세망(Sarcoplasmic Reticulum)을 포함하는 개념으로 사용되거나, 잘못된 용어입니다. 정확히는 T세관이 활동전위를 근육 깊숙이 전달하는 관 모양 구조입니다.
② T세관(T-tubule)은 세포막이 근육 세포 내부로 함입된 구조로, 활동전위(Action Potential)를 빠르게 전도하여 근형질세망에서 칼슘(Ca²⁺)을 유리시키는 역할을 합니다. 수축 단위 자체가 아닙니다.
③ 근형질세망(Sarcoplasmic Reticulum, SR)은 근육 세포 내의 칼슘 저장고로, 수축 시 칼슘을 방출하고 이완 시 재흡수합니다. 필라멘트 배열 구조가 아닙니다.
④ 근원섬유(Myofibril)는 근육 세포(근섬유, Muscle Fiber) 내에 다발로 존재하는 수축성 섬유입니다. 근원섬유 하나는 수많은 근절(Sarcomere)이 연속적으로 연결되어 이루어집니다. 따라서 근원섬유는 '구조물' 자체를 지칭하지, '수축 단위'를 지칭하는 용어는 아닙니다.
연관 개념 정리 (Related Concepts): 골격근 수축 기전인 활주 필라멘트 이론(Sliding Filament Theory)을 반드시 연결지어 공부하세요. 액틴 필라멘트가 마이오신 필라멘트 위를 미끄러지듯 이동하여 근절(Sarcomere)의 길이가 짧아지면서 근육이 수축합니다. 이 과정에서 ATP와 칼슘 이온(Ca²⁺)의 역할이 중요합니다.
개념 정리: 골격근 구조 (작은 순서) 액틴/마이오신 필라멘트 (Filament) 근절 (Sarcomere) 근원섬유 (Myofibril) 근섬유 (Muscle Fiber) 근육 (Muscle)
한눈에 비교!:
구조
주요 기능
근절 (Sarcomere)
수축의 기본 기능 단위 (Z선과 Z선 사이)
T세관 (T-tubule)
활동전위 전도
근형질세망 (SR)
칼슘(Ca²⁺) 저장 및 방출
근원섬유 (Myofibril)
수축성 섬유 (근절의 연속체)
암기 팁: 근절(Sarcomere) = 'Sarco(근육, 살) + mere(부분, 조각)' 즉, 근육의 조각! Z선을 양쪽 벽으로 하는 방 하나라고 생각하면 외우기 쉬워요.
국시 빈출 포인트: 근절의 정의 뿐만 아니라, 근절 내 액틴과 마이오신이 겹치는 A대(A-band), 액틴만 있는 I대(I-band), 마이오신만 있는 H대(H-zone) 등 각 구역의 명칭과 수축 시 변화(특히 I대와 H대가 짧아짐)를 묻는 문제가 함께 출제됩니다.
기출 변형 주의!: "가슴압박(Chest Compression) 중 심근의 수축 기전을 설명할 때, 이 구조의 역할은?" 같은 식으로 심폐소생술(CPR)의 생리학적 원리와 연결하여 응용 문제가 나올 수 있습니다.
현장/응급실 실무 가이드
응급구조사에게 이 개념은 단순 해부학 지식을 넘어, 임상적 판단의 근거가 됩니다.
현장 시나리오 (Prehospital Scenario): 심정지(Cardiac Arrest) 환자에게 고품질 가슴압박(High-Quality CPR)을 수행하는 상황을 떠올려 보세요. 가슴압박은 인위적으로 심장을 압박하여 혈액을 뇌와 관상동맥으로 밀어내는 것입니다. 이때 심장은 근육(심근)으로 이루어져 있고, 심근의 수축도 골격근과 동일한 활주 필라멘트 이론(Sliding Filament Theory)과 근절(Sarcomere) 단위의 수축을 기반으로 합니다.
현장 평가 및 처치 전략 (Assessment & Intervention): 심정지 상황에서 가슴압박을 충분한 깊이(약 5~6cm)와 속도(분당 100~120회)로 시행해야 하는 이유는, 심장 내 압력을 높여 혈액을 순환시키기 위해서입니다. 이 과정에서 심근 세포 내 근절의 효과적인 수축과 이완(흉벽 완전 복원, Full Chest Recoil)이 중요합니다. 핵심! 완전한 흉벽 복원이 이루어지지 않으면 심장이 충분히 이완되지 못해 심실 충만(Ventricular Filling)이 저하되고, 다음 압박 때 밀어낼 혈액량이 줄어들어 심박출량(Cardiac Output)이 감소합니다. 이는 근절 단계에서 근육이 제대로 이완되지 못하는 것과 같은 원리입니다.
환자 안전 및 주의사항 (Precautions): 전해질 이상(Electrolyte Imbalance), 특히 칼륨(K⁺)과 칼슘(Ca²⁺)의 이상은 근육 수축에 치명적입니다. 고칼륨혈증(Hyperkalemia)은 심근 수축력을 약화시키고 치명적인 부정맥을 유발할 수 있습니다. 저칼슘혈증(Hypocalcemia)은 근형질세망에서 칼슘 방출을 억제하여 수축력 저하를 초래합니다. 응급처치 시 이러한 전해질 불균형을 의심하고 심전도(ECG) 변화(예: 고칼륨혈증의 뾰족한 T파)를 확인하는 것이 중요합니다.
선배 응급구조사의 한마디: "가슴압박 한 번, 한 번이 근절 하나하나를 움직여 생명을 살린다고 생각해요. 국시에서 'Z선', 'H대' 같은 용어가 그냥 암기처럼 느껴질 수 있지만, '이 구조가 짧아져야 혈액이 간다'는 원리를 이해하면 CPR의 질을 더 높일 수 있는 눈이 생겨요!"
근절 — 액틴과 마이오신 필라멘트가 규칙적으로 배열된 골격근 수축의 기본 기능 단위로, Z선과 Z선 사이의 한 구획을 말합니다.
액틴 — 가는 필라멘트(Thin Filament)를 구성하는 단백질로, 마이오신과 결합하여 수축을 일으킵니다.
마이오신 — 굵은 필라멘트(Thick Filament)를 구성하는 단백질로, 머리 부분(Cross-bridge)이 액틴과 결합하여 ATP를 분해하며 활주 운동을 합니다.
Z선 — 근절의 경계를 이루는 구조로, 액틴 필라멘트가 고정되어 있습니다.
활주 필라멘트 이론 — 액틴 필라멘트가 마이오신 필라멘트 위를 미끄러져 근절의 길이가 짧아짐으로써 근육이 수축한다는 이론입니다.