핵심 해설
이 문제는 근육 수축의 미세 해부학적 구조와 기능을 묻고 있어요. 근육 수축은 눈에 보이지 않는 아주 작은 단위에서 시작되며, 그 중심에
근육원섬유마디(Sarcomere)가 있어요. 근육원섬유마디는 근육원섬유(Myofibril)를 구성하는 최소 기능 단위로,
Z선(Z-line)과
Z선(Z-line) 사이의 구간을 말해요.
핵심! 근수축이 일어날 때, 미오신 필라멘트(Myosin Filament)가 액틴 필라멘트(Actin Filament)를 안쪽으로 끌어당기면서 근육원섬유마디 전체의 길이가 짧아지는 현상이 발생합니다. 이것이 바로 근육이 수축하는 기본 원리예요.
핵심 개념 분석 (Key Concept): 문제에서 제시된 '근육원섬유의 수축 기본단위', 'Z선과 Z선 사이', '근수축 시 길이가 짧아짐'이라는 세 가지 특징은 모두
근육원섬유마디(Sarcomere)를 정의하는 가장 기본적인 설명이에요. 근육의 거시적인 움직임을 이해하기 위해 반드시 알아야 할 미세 구조입니다.
정답 근거 (Answer Rationale): ⑤번 근육원섬유마디는 근육의 구조적, 기능적 단위입니다. 액틴과 미오신 필라멘트의 활주설(Sliding Filament Theory)에 의해 수축이 일어날 때, Z선 사이의 거리가 가까워지면서 전체 근육원섬유마디의 길이가 짧아집니다. 이것이 근육 전체의 수축으로 이어지는 거죠.
오답 분석 (Distractor Analysis):
①번
I띠(I-band)는 액틴 필라멘트만 있는 밝은 띠로, 근수축 시 길이가 짧아지기는 하지만 Z선과 Z선 사이의 전체 구간을 의미하지는 않아요.
②번
Z선(Z-line)은 근육원섬유마디의 경계를 이루는 선으로, 수축의 단위 그 자체라기보다는 단위를 구분하는 기준점 역할을 합니다.
③번
A띠(A-band)는 미오신 필라멘트 전체 길이에 해당하는 어두운 띠로, 근수축 시 길이가 변하지 않아요.
④번
H띠(H-zone)는 A띠 중앙에서 미오신 필라멘트만 있는 부분으로, 근수축 시 짧아지지만 기본 단위는 아닙니다.
연관 개념 정리 (Related Concepts): 근육수축의 활주설에 따르면, 근수축 시
I띠와
H띠의 길이는 짧아지고,
A띠의 길이는 일정하게 유지됩니다. 이때
Z선 간 거리가 가까워지므로
근육원섬유마디의 길이도 짧아지게 되는 거죠. 이 원리는 물리치료에서 근력 강화 운동이나 신장 운동의 생리학적 기전을 이해하는 데 매우 중요해요.
| 구분 | 근수축 시 길이 변화 | 특징 |
|---|
| 근육원섬유마디 | 짧아짐 | Z선과 Z선 사이, 수축의 기본 단위 |
| A띠 | 변화 없음 | 미오신 필라멘트의 전체 길이 |
| I띠 | 짧아짐 | 액틴 필라멘트만 존재하는 구간 |
| H띠 | 짧아짐 | 미오신 필라멘트만 존재하는 구간 |
개념 정리: 근육의 구조는 근육다발(Fascicle) → 근육섬유(Muscle Fiber) → 근육원섬유(Myofibril) → 근육원섬유마디(Sarcomere) 순으로 세분화됩니다. 근육원섬유마디는 액틴(가는 필라멘트)과 미오신(굵은 필라멘트)의 규칙적인 배열로 이루어져 있으며, 현미경으로 관찰 시 특징적인 가로무늬(Cross-striation)를 나타냅니다.
한눈에 비교!:
혼동 주의! 근수축 시 길이가 짧아지는 것(I띠, H띠, 근육원섬유마디)과 길이가 변하지 않는 것(A띠)을 반드시 구별해서 기억하세요. 특히 I띠와 근육원섬유마디 모두 짧아지지만, '수축의 기본 단위'를 묻는다면 정답은 근육원섬유마디입니다.
암기 팁: 근육원섬유마디를 한 줄로 꿰어놓은 구슬 목걸이로 상상해 보세요. 구슬과 구슬 사이의 매듭이 'Z선'이고, 매듭과 매듭 사이의 구슬 하나가 '근육원섬유마디'예요. 수축할 때 매듭 사이가 가까워지며 구슬(근육원섬유마디)이 짧아지는 거죠!
국시 빈출 포인트: 근수축의 활주설과 관련된 근육원섬유마디의 구조(A띠, I띠, H띠, Z선, M선) 및 수축 시 길이 변화는 국가고시 해부생리학 영역에서 매년 단골로 출제되는 개념이에요. 각 구조의 특징을 정확히 암기하고, 근수축의 기전을 이해하는 것이 중요합니다.