말이집신경섬유(유수신경섬유)에서 활동전위의 전달은
도약전도를 통해 일어납니다. 말이집이 축삭을 감싸고 있는 구간에서는 이온 통로가 거의 없어 활동전위가 재생되지 못하고, 대신
랑비에결절에 밀집된 전압개폐 나트륨통로에서만 활동전위가 새로 발생합니다. 그 결과 전기 신호가 마치 한 결절에서 다음 결절로
건너뛰듯이 전파되며, 이를 도약전도(saltatory conduction)라고 합니다.
핵심! 말이집이 없는 신경섬유(무수신경섬유)에서는 활동전위가 축삭막을 따라 한 지점씩 순차적으로 재생되는
연속전도가 일어나지만, 말이집신경섬유에서는 연속전도가 아니라 도약전도가 일어납니다. 이 차이는 국시에서 감별 포인트로 자주 출제됩니다.
도약전도가 가능한 이유는 말이집의 전기적 절연 효과 때문입니다. 말이집으로 덮인
신경절사이구간은 전류가 새어나가지 않고 결절에서 결절로 빠르게 이동할 수 있습니다. 근거 자료에서도 활동전위가
한 랑비에결절에서 다음 랑비에결절로 "jumping"하듯 전파된다고 설명하며, 말이집이 활동전위의 전파 속도를 크게 가속한다고 기술하고 있습니다
[2][3].
말이집은 중추신경계에서는
희소돌기아교세포, 말초신경계에서는
슈반세포가 형성합니다. 도약전도가 성립하려면 랑비에결절과 그 주변 축삭 부위에 분자적으로 구분되는 특수 구조가 필요하며, 슈반세포와 축삭의 상호작용이 말이집 형성과 도약전도 기능에 필수적입니다
[1][3].
| 구분 | 말이집신경섬유 | 민말이집신경섬유 |
|---|
| 전도 방식 | 도약전도 | 연속전도 |
| 활동전위 재생 지점 | 랑비에결절 | 축삭막 전 구간 |
| 전도 속도 | 빠름 | 느림 |
| 말이집 형성 세포 | 슈반세포(말초), 희소돌기아교세포(중추) | 해당 없음 |
혼동 주의! 축삭운반은 활동전위의 전달 방식이 아니라 신경전달물질, 세포소기관, 단백질 등이 미세소관을 따라 축삭 내부에서 이동하는 물질 운반 기전입니다. 활동전위는 축삭막을 따라 전기적으로 전파되는 현상이므로 축삭운반과는 완전히 다른 개념입니다. 또한
역방향전도는 정상적인 활동전위 전달 방식이 아니며,
확산전도는 신경생리학에서 활동전위 전파를 설명하는 표준 용어가 아닙니다.
도약전도는 말이집의 절연 효과 덕분에 에너지 소모도 줄일 수 있습니다. 활동전위가 랑비에결절에서만 재생되므로, 축삭막 전체에서 이온을 재분배할 필요가 없어
나트륨-칼륨 펌프의 부담이 감소합니다. 근거 자료에서도 말이집이 활동전위의 빠르고 효율적인 전파를 가능하게 한다고 기술하고 있습니다
[1].
참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
The Molecular and Morphologic Structures That Make Saltatory Conduction Possible in Peripheral Nerve.일반논문Carroll SL (2017) · DOI: 10.1093/jnen/nlx013
- [2]
Saltatory Conduction along Myelinated Axons Involves a Periaxonal Nanocircuit.일반논문Cohen CCH, Popovic MA, Klooster J, Weil MT, Möbius W, Nave KA (2020) · DOI: 10.1016/j.cell.2019.11.039
- [3]
Schwann cell myelination.일반논문Salzer JL (2015) · DOI: 10.1101/cshperspect.a020529