말이집신경섬유에서 활동전위가 전달되는 방식은?

말이집은 절연체로 작용하고 이온통로는 말이집이 없는 랑비에결절에 몰려 있어 활동전위가 결절에서 결절로 건너뛰며 전달된다. 이를 도약전도라 하며 민말이집신경의 연속전도보다 훨씬 빠르고 에너지 소모도 적다.

말이집신경섬유의 도약전도

신경의 활동전위가 축삭을 따라 전해지는 속도는 말이집(myelin sheath)의 유무에 따라 크게 달라집니다. 이 문제는 말이집이 있는 신경섬유에서의 전도 방식을 묻습니다. 신경전도 속도 검사, 탈수초 질환인 다발경화증이나 길랭-바레증후군을 이해하는 바탕이 되는 개념이라 물리치료 신경계 영역에서 반드시 알아야 합니다.

보기 2번 도약전도(saltatory conduction)가 정답입니다. 말이집은 슈반세포나 희소돌기아교세포가 축삭을 여러 겹 감싼 지질 성분의 절연체라 이온이 막을 드나들기 어렵습니다. 전압의존성 이온통로는 말이집이 끊어진 부분인 랑비에결절에 몰려 있어서, 활동전위가 결절에서 다음 결절로 건너뛰듯 이어집니다. 전류가 결절 사이를 빠르게 흐르고 결절에서만 이온 이동이 일어나므로 속도가 빠르고 에너지 소모도 적습니다.

보기별 해설

1번: 축삭운반 — 미세소관을 따라 세포 소기관이나 물질을 축삭 안에서 옮기는 세포 내 수송으로, 활동전위 전달과는 다른 현상입니다.

3번: 연속전도 — 말이집이 없는 민말이집 신경섬유에서 막 전체를 따라 이웃한 부분이 차례로 탈분극되며 이어지는 방식입니다. 말이집이 있는 섬유에서는 도약전도가 일어나며, 연속전도는 더 느립니다.

4번: 역방향전도 — 정상 신경에서 활동전위는 세포체에서 축삭 말단 쪽으로 한 방향으로 전해집니다. 이 용어는 말이집 신경의 전도 방식으로 쓰이지 않습니다.

5번: 확산전도 — 활동전위가 사방으로 퍼지듯 전달된다는 표현으로 정식 전도 방식이 아닙니다.

임상 적용 관점

다발경화증에서는 말이집이 손상되어 도약전도가 느려지거나 끊깁니다. 그 결과 근력 저하, 감각 이상, 피로 같은 증상이 나타나고 신경전도 검사에서 전도 속도가 감소합니다. 체온이 올라가면 증상이 악화되는 경우가 많아 운동 중 과열을 피하도록 지도합니다. 한편 굵은 말이집 섬유일수록 전도가 빨라 고유감각과 운동신경은 빠르고, 말이집이 없거나 얇은 섬유는 느리게 전달하는 통증 신호와 연결됩니다.

전도 속도는 섬유의 굵기와 말이집 유무에 의해 결정됩니다. 굵고 말이집이 있는 섬유는 초당 수십 미터의 빠른 속도로 신호를 전하는 반면, 가늘고 말이집이 없는 섬유는 초당 1미터 안팎으로 느립니다. 신속한 운동 명령과 위치 감각은 굵은 말이집 섬유가, 둔한 통증과 자율신경 신호는 느린 섬유가 담당합니다. 이 속도 차이가 같은 상처에서도 날카로운 첫 통증 뒤에 둔한 통증이 따라오는 현상을 설명합니다.

말이집신경섬유의 활동전위는 랑비에결절 사이를 건너뛰며 전달되는 도약전도이므로 정답은 2번입니다.