핵심 해설
이 문제는 자율신경계의 교감신경(Sympathetic Nervous System, SNS)과 부교감신경(Parasympathetic Nervous System, PNS)이 이중 지배(Dual Innervation)하는 장기에서 두 계통이 서로 반대되는 길항 작용(Antagonistic Action)을 하는 대표적인 예를 묻고 있어요. 자율신경계는 우리 몸의 항상성(Homeostasis) 유지를 위해 스트레스 상황에서는 교감신경이, 휴식 및 소화 상태에서는 부교감신경이 우세하게 작용하는데, 이 두 계통이 같은 장기에 분포하여 서로 길항적으로 조절하는 경우가 많습니다.
핵심! 대표적인 이중 지배 장기로는 심장(Heart), 눈(Eye), 기관지(Bronchi), 방광(Urinary Bladder), 소화관(Gastrointestinal Tract) 등이 있으며, 혈관(Blood Vessels)은 대부분 교감신경의 단일 지배(Single Innervation)를 받는다는 점을 반드시 알아두세요.
정답 근거 (Answer Rationale)
정답은 1번 보기입니다. 심장은 교감신경과 부교감신경의 이중 지배를 받으며, 두 신경의 작용이 서로 길항합니다. 교감신경은 심장의
베타-1 아드레날린 수용체(Beta-1 Adrenergic Receptor)에 작용하여 심박수(Chronotropic Effect, +)와 수축력(Inotropic Effect, +)을 증가시키는 반면, 부교감신경은 심장의
무스카린성 수용체(Muscarinic Receptor) 중 M2 수용체에 작용하여 심박수를 감소시키는 음성 변시효과(Negative Chronotropic Effect)를 나타냅니다. 이는 스트레스 상황(교감신경 활성)에서는 심박출량을 증가시켜 신체 활동에 대비하고, 휴식 상황(부교감신경 활성)에서는 심박수를 낮춰 에너지를 보존하는 생리적 조절입니다.
오답 분석 (Distractor Analysis)
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혼동 주의! ②번 보기: 교감신경은 기관지를 확장시키고(Bronchodilation), 부교감신경은 기관지를 수축시킵니다(Bronchoconstriction). 보기에서 설명을 반대로 하였으므로 틀렸습니다. 천식(Asthma) 환자에게 교감신경 작용제인
베타-2 작용제(Beta-2 Agonist)를 투여하는 이유가 바로 기관지 확장 효과 때문입니다.
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혼동 주의! ③번 보기: 방광은 이중 지배를 받지만, 작용이 반대입니다. 교감신경은 방광의
내괄약근(Internal Urethral Sphincter)을 수축시키고 방광벽(Detrusor Muscle)을 이완시켜 소변 저장(Urine Storage)을 돕고, 부교감신경은 방광벽을 수축시키고 내괄약근을 이완시켜 배뇨(Micturition)를 촉진합니다. 따라서 방광 수축/이완 작용 설명이 반대로 되어 있으므로 틀렸습니다.
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혼동 주의! ④번 보기: 눈의 동공(Pupil) 조절에서 교감신경은 동공을 확장시켜 동공산대(Mydriasis)를 일으키고, 부교감신경은 동공을 축소시켜 동공축소(Miosis)를 일으킵니다. 보기의 설명이 반대이므로 틀렸습니다. 이는 응급실에서 신경학적 검사 시 중요한 감별 포인트가 됩니다.
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혼동 주의! ⑤번 보기: 대부분의 혈관은
부교감신경의 지배를 받지 않고 교감신경만 지배(Single Innervation)를 받습니다. 교감신경은 혈관의
알파-1 아드레날린 수용체(Alpha-1 Adrenergic Receptor)에 작용하여 혈관을 수축(Vasoconstriction)시킵니다. 일부 혈관(골격근 혈관 등)은 교감신경의 베타-2 수용체를 통해 확장되기도 하지만, 부교감신경이 혈관을 직접 지배하지는 않습니다. 따라서 이중 지배가 아니므로 틀렸습니다.
개념 정리: 자율신경계 이중 지배 장기와 길항 작용 한눈에 정리
| 장기 (Organ) | 교감신경 작용 (SNS) | 부교감신경 작용 (PNS) |
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| 심장 (Heart) | 심박수 증가, 수축력 증가 (Beta-1) | 심박수 감소 (M2 Muscarinic) |
| 눈 동공 (Pupil) | 동공 확장 (Mydriasis) (Alpha-1) | 동공 축소 (Miosis) (M3 Muscarinic) |
| 기관지 (Bronchi) | 기관지 확장 (Beta-2) | 기관지 수축 (M3 Muscarinic) |
| 방광 (Bladder) | 방광벽 이완, 내괄약근 수축 (소변 저장) (Alpha-1, Beta-2) | 방광벽 수축, 내괄약근 이완 (배뇨) (M3 Muscarinic) |
| 소화관 (GI Tract) | 운동 및 분비 억제 (Alpha/Beta) | 운동 및 분비 촉진 (M3 Muscarinic) |
한눈에 비교!: 단일 지배 장기 vs 이중 지배 장기
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단일 지배 (교감신경만): 혈관 대부분(수축/확장), 땀샘(분비), 모근(입모근 수축) → 이중 지배 개념이 아닙니다.
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이중 지배 (길항 작용): 심장, 눈, 기관지, 방광, 소화관 → 두 신경이 반대 작용을 합니다.
암기 팁:
- "교감 = 투쟁-도피(Fight or Flight)" : 심박수 ↑, 기관지 ↑(확장), 동공 ↑(확대), 소화 ↓ → 모두 신체 활동에 유리한 방향
- "부교감 = 휴식-소화(Rest and Digest)" : 심박수 ↓, 기관지 ↓(수축), 동공 ↓(축소), 소화 ↑ → 에너지 저장 및 회복
국시 빈출 포인트:
- 혈관의 자율신경 지배가 교감신경 단일 지배인 점을 묻는 문제가 자주 출제됩니다. 특히 혈관 수축은 교감신경 알파-1 수용체, 혈관 확장은 베타-2 수용체임을 기억하세요.
- "기관지 확장 = 교감 / 기관지 수축 = 부교감" 이 반대 개념을 헷갈리지 않도록 유의해야 합니다.
기출 변형 주의!:
"다음 중 자율신경계의 이중 지배를 받으며, 교감신경과 부교감신경의 작용이 서로 길항하는 장기로 옳은 것을 모두 고르시오." 와 같은 복수 정답 형태로 변형되어 출제될 수 있습니다. 또는 "부교감신경이 지배하지 않는 장기는?" (혈관) 형태로 반대 질문이 나올 수 있으니, 단일 지배 장기를 꼭 암기하세요.