다음과 같은 특징을 보이는 수용기는?

혈액 내 산소·이산화탄소 농도 변화를 감지하는 목동맥토리 수용기는 화학수용기이다.

정답 해설
문제에서 제시된 수용기는 혈액 내 산소와 이산화탄소 농도, 즉 혈액 가스와 pH 같은 화학적 자극에 반응하며, 목동맥토리(carotid body)와 대동맥토리(aortic body)에 분포한다고 하였다. 이는 말초화학수용기(peripheral chemoreceptor)의 전형적인 특징이다. 목동맥토리는 저산소증(hypoxia)에 주로 반응하고, 고이산화탄소혈증(hypercapnia), 산혈증(acidaemia), 체온, 젖산, 칼륨 농도 변화에도 활성화된다^[2]. 따라서 정답은 4번 ‘화학수용기’이다.

오답 분석
1번 기계수용기(mechanoreceptor)는 압력, 진동, 촉각 등 물리적 변형에 반응한다. 목동맥팽대(carotid sinus)에는 혈압 변화를 감지하는 압력수용기(baroreceptor)가 분포하는데, 이는 기계수용기의 일종이다. 목동맥토리와 목동맥팽대는 해부학적으로 인접하지만 담당하는 감각이 다르다. 목동맥팽대와 목동맥토리는 각각 동맥벽 압력과 동맥혈의 산소, 이산화탄소, pH 변화를 감지하는 말초 화학수용기 및 압력(기계)수용기이다^[3]. 문제에서 ‘혈액의 산소와 이산화탄소 농도’를 감지한다고 하였으므로 기계수용기는 적절하지 않다.

2번 온도수용기(thermoreceptor)는 피부와 심부 조직에서 온도 변화를 감지한다. 목동맥토리 화학수용기는 저산소증뿐 아니라 체온 변화에도 일부 반응할 수 있다고 알려져 있으나^[2], 이는 화학수용기의 부수적 특성이지 온도수용기의 주된 기능은 아니다. 문제의 핵심 단서는 ‘혈액의 산소와 이산화탄소 농도’이므로 온도수용기는 답이 될 수 없다.

3번 통증수용기(nociceptor)는 조직 손상이나 손상 위험이 있는 유해 자극에 반응하는 수용기이다. 혈액 가스 농도 변화를 직접 감지하는 수용기는 통증수용기가 아니라 화학수용기이다.

5번 광수용기(photoreceptor)는 망막에서 빛 자극을 감지하는 수용기로, 혈액의 화학적 조성 변화와는 관련이 없다.

임상 및 국시 연계 포인트
화학수용기 반사(chemoreflex)는 혈액 가스와 pH를 정상 범위로 회복시키는 중요한 보호 반사이다. 말초화학수용기인 목동맥토리는 주로 저산소증에 의해 활성화되고, 뇌줄기(brain stem)의 중추화학수용기(central chemoreceptor)는 고이산화탄소혈증에 반응하여 혈액 가스 조절에 기여한다^[2]. 작업치료 관점에서는 호흡기 질환이나 고지대 적응, 우주 비행과 같은 극한 환경에서 화학수용기 반사 조절이 자율신경 불균형, 대사 스트레스, 운동 능력 저하와 연관될 수 있다는 점을 이해해 두면, 호흡기 질환자의 활동 내성 평가나 운동 프로그램 강도 설정 시 생리적 근거로 활용할 수 있다^[1]. 목동맥토리와 목동맥팽대가 각각 화학수용기와 압력수용기로서 서로 다른 감각 정보를 담당한다는 해부학적 구분도 감각수용기 분류 문제에서 자주 출제되므로 함께 정리해 두어야 한다^[3].