핵심 해설
이 문제는 근육 생리학에서 중요한 개념인
합계(Summation)를 묻고 있어요. 골격근의 수축력은 단일 자극보다 연속적인 자극의 빈도와 시점에 따라 달라지는데, 이 원리를 이해하는 것이 핵심입니다.
1.
핵심 개념 분석 (Key Concept): 근육 섬유는 하나의 활동전위에 대해 '단일 수축(Twitch)'을 합니다. 여기에는 짧은
잠복기(Latent Period)와
이완기(Relaxation Phase)가 있습니다. 만약 근육이 완전히 이완되기 전, 즉 이완기 동안에 두 번째 자극이 도착하면, 첫 번째 수축력이 완전히 사라지지 않은 상태에서 새로운 수축이 시작됩니다. 이 두 수축력이 중첩되어 단일 수축보다 더 큰 힘을 내는 현상이 바로
합계(Summation)입니다.
2.
정답 근거 (Answer Rationale): 문제에서 "완전히 이완되기 전에 다시 자극을 받아 단일 수축보다 더 큰 수축력을 나타내는 것"이라고 정확히 설명하고 있으므로, 이는
핵심! 합계(Summation)의 정의입니다. 이 현상은 신경계가 근육의 수축력을 미세하게 조절하는 기본 메커니즘입니다.
3.
오답 분석 (Distractor Analysis):
* ②
혼동 주의! 이완기(Relaxation Phase): 단일 수축의 한 단계로, 이 기간 동안 근육이 원래 길이로 돌아갑니다. 문제의 현상은 이 시기에 *일어나는* 것이지, 현상 자체의 이름은 아닙니다.
* ③
불응기(Refractory Period): 신경이나 근육 세포가 첫 번째 활동전위 후에 두 번째 활동전위를 발생시킬 수 없는 짧은 기간입니다. 골격근의 불응기는 단일 수축 기간보다 매우 짧아서, 이완기 동안 두 번째 자극이 들어올 수 있는 이유가 됩니다.
* ④
잠복기(Latent Period): 자극이 가해진 후 실제 수축이 시작되기까지의 짧은 시간입니다.
* ⑤
혼동 주의! 강축(Tetanus): 매우 빠른 속도로 연속적인 자극이 가해져 근육이 전혀 이완하지 못하고 최대 수축력이 유지되는 상태입니다. 합계가 연속되다 보면 결국 강축에 도달하지만, 문제에서 설명하는 "완전히 이완되기 *전*"의 상태는 합계에 더 가깝습니다.
4.
연관 개념 정리 (Related Concepts): 합계와 강축은 수축력 조절의 핵심 개념입니다. 또한, 근육이 더 많은 운동 단위(Motor Unit)를 동원하여 수축력을 높이는
동원(Recruitment) 개념과도 함께 공부하면 근육 생리를 완벽히 이해할 수 있습니다.
개념 정리: 이 문제와 관련된 골격근 수축의 기본 단계를 정리합니다.
| 단계 (Phase) | 설명 | 특징 |
|---|
| 잠복기 (Latent Period) | 자극 후 수축 시작까지의 시간 | 흥분-수축 연결(E-C Coupling)이 일어나는 시기 |
| 수축기 (Contraction Phase) | 근육 섬유가 짧아지며 장력을 발생 | Ca2+이 Troponin에 결합하여 Cross-bridge 형성 |
| 이완기 (Relaxation Phase) | 장력이 감소하고 근육이 원래 길이로 복귀 | Ca2+이 Sarcoplasmic Reticulum으로 재흡수 |
| 합계 (Summation) | 완전 이완 전에 연속 자극으로 수축력 중첩 | 수축력 증가의 기본 단위 |
| 강축 (Tetanus) | 매우 빠른 연속 자극으로 완전 이완 소실 | 최대 지속 장력 발생 (완전 강축) |
한눈에 비교!:
합계(Summation) vs 강축(Tetanus)
* **자극 빈도**: 합계는 상대적으로 낮은 빈도, 강축은 매우 높은 빈도에서 발생합니다.
* **이완 여부**: 합계는 부분적인 이완이 있지만, 강축은 이완이 전혀 없습니다.
* **수축력**: 강축이 합계보다 더 크고 지속적인 최대 수축력을 냅니다.
국시 빈출 포인트: 기초의학(생리학) 영역에서 자주 출제됩니다. 특히 "단일 수축(Twitch)", "합계(Summation)", "강축(Tetanus)"의 정의를 비교하는 문제와, 이 현상을 설명하는 그래프(근수축 곡선)를 해석하는 문제가 자주 나옵니다.
기출 변형 주의!: "심장 근육에서는 왜 합계나 강축이 일어나지 않을까?"라는 식으로 심근과 골격근의 불응기 차이를 연결 지어 물을 수 있습니다. 심근은 불응기가 길어서 합계가 일어나지 않고, 이것이 심장이 규칙적으로 수축과 이완을 반복하며 혈액을 펌프질하는 이유입니다.