# 신경세포가 자극을 받아 흥분할 때 세포막 전위 변화의 순서로 옳은 것은?

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> subject: 신경과 근육

## 문제

신경세포가 자극을 받아 흥분할 때 세포막 전위 변화의 순서로 옳은 것은?

## 보기

1. 탈분극 → 재분극 → 과분극 → 휴지기 전위 **✔ 정답**
2. 재분극 → 탈분극 → 과분극 → 휴지기 전위
3. 탈분극 → 과분극 → 재분극 → 휴지기 전위
4. 탈분극 → 재분극 → 휴지기 전위 → 과분극
5. 과분극 → 탈분극 → 재분극 → 휴지기 전위

**정답: 1**

## 해설

활동전위는 나트륨 유입으로 탈분극이 일어난 후, 칼륨 유출로 재분극이 진행되고, 칼륨 통로가 느리게 닫히면서 일시적으로 과분극 상태가 되었다가 휴지기 전위로 회복된다.

## 심화 해설

핵심 해설
이 문제는 신경세포(Neuron)가 자극을 받아 흥분할 때 발생하는 활동전위(Action potential)의 세포막 전위 변화 순서를 묻고 있어요. 신경 전달의 기본 원리를 이해하는 것이 중요하며, 치과 임상에서는 국소마취(Local anesthesia)의 작용 기전을 이해하는 데 필수적인 배경 지식이에요.

**핵심 개념 분석 (Key Concept)**

활동전위(Action potential)는 신경세포막에 존재하는 전압 개폐성 이온 통로(Voltage-gated ion channel)의 순차적인 개폐에 의해 발생하는 전기적 신호예요. 핵심! 이 과정은 나트륨(Na+)과 칼륨(K+) 이온의 이동에 의해 결정되며, '탈분극 → 재분극 → 과분극 → 휴지기 전위'의 순서로 진행됩니다.

**정답 근거 (Answer Rationale)**

정답은 ①번 '탈분극 → 재분극 → 과분극 → 휴지기 전위'예요.

① 탈분극(Depolarization): 자극에 의해 전압 개폐성 나트륨 통로가 열리면서 Na+이 세포 안으로 급격히 유입되어 막전위가 상승(양전위)하는 단계예요.

② 재분극(Repolarization): 나트륨 통로가 비활성화되고 전압 개폐성 칼륨 통로가 열리면서 K+이 세포 밖으로 유출되어 막전위가 다시 하강하는 단계예요.

③ 과분극(Hyperpolarization): 칼륨 통로가 느리게 닫히면서 K+ 유출이 잠시 지속되어 막전위가 휴지기 전위보다 더 낮아지는(음전위) 단계예요. 이 시기에는 자극에 대한 역치가 높아져요.

④ 휴지기 전위(Resting potential): Na+/K+ 펌프의 작용으로 이온 균형이 회복되어 안정된 분극 상태로 돌아가는 단계로, 약 -70mV를 유지해요.

**오답 분석 (Distractor Analysis)**

혼동 주의! 활동전위 곡선을 단순 암기하지 않고 이온의 흐름을 이해하는 것이 중요해요.

②번: 재분극이 가장 먼저 올 수 없어요. 반드시 탈분극이 선행된 후 재분극이 발생합니다.

③번: 과분극은 재분극 과정 중 칼륨 통로가 지연 폐쇄되면서 나타나는 현상이므로, 재분극보다 먼저 올 수 없어요.

④번: 과분극은 휴지기 전위보다 막전위가 더 낮아지는 시기이므로, 안정 상태인 휴지기 전위 이후에 발생하지 않아요.

⑤번: 과분극은 활동전위의 후반부에 나타나는 현상으로, 가장 먼저 발생할 수 없습니다.

**연관개념정리 (Related Concepts)**

치과위생사가 알아야 할 중요한 연관 개념은 국소마취제(Local anesthetic)의 작용 기전이에요. 리도카인(Lidocaine)과 같은 국소마취제는 전압 개폐성 나트륨 통로를 차단하여 탈분극의 발생 자체를 억제함으로써 통증 신호의 전달을 막는 원리예요. 이 때문에 활동전위의 각 단계에 대한 이해가 임상적으로 중요합니다.

개념 정리

| 단계 | 주요 이온 이동 | 막전위 변화 |
| --- | --- | --- |
| 탈분극 | Na+ 세포 내 유입 | -70mV → +30mV (상승) |
| 재분극 | K+ 세포 외 유출 | +30mV → -70mV (하강) |
| 과분극 | K+ 과도 유출 (지연) | -70mV → 약 -90mV |
| 휴지기 | Na+/K+ 펌프 작용 | 안정화 (-70mV) |

한눈에 비교!

| 구분 | 탈분극 | 재분극 |
| --- | --- | --- |
| 통로 | Na+ 통로 개방 | K+ 통로 개방 (Na+ 통로 비활성화) |
| 이온 흐름 | Na+ 유입 (Influx) | K+ 유출 (Efflux) |
| 임상 연관 | 국소마취제가 Na+ 통로를 차단하여 억제 | 불응기 형성으로 신호의 역전도 방지 |

암기 팁
활동전위의 순서를 '탈! 재! 과! 휴!'로 외워보세요. "**탈**출한 **재**규어가 **과**자를 먹고 **휴**식한다"고 연상하면 기억하기 쉬워요. 각 단계별로 Na+과 K+의 이동 방향을 정확히 연결해서 공부하는 것이 포인트입니다.

국시 빈출 포인트
이 주제는 구강생리학 및 약리학 파트에서 국소마취제의 작용 기전과 연계되어 자주 출제돼요. '국소마취제가 차단하는 이온 통로는?' (정답: Na+ 통로), '과분극 시기의 막전위와 이온 이동 특징' 등을 묻는 문제로 변형될 수 있어요.

기출 변형 주의!
"다음 중 활동전위의 탈분극 단계에 대한 설명으로 옳은 것은?"이라는 형태로 특정 단계의 이온 이동과 통로 상태를 집중적으로 묻거나, "리도카인의 작용 부위는 어느 이온 통로인가?"와 같이 약리학적 지식과 연결하는 문제가 빈출됩니다.

## 임상 시나리오

치위생 임상 실무 가이드
**임상 시나리오 (Clinical Scenario)**

하악 우측 제3대구치(사랑니) 발치를 위해 내원한 20대 남성 환자분이 계십니다. 발치 전 하치조신경 전달마취(Inferior alveolar nerve block)를 시행하려고 해요. 환자분이 "주사 맞으면 왜 이가 얼얼하고 감각이 없어지는 거죠?"라고 질문하십니다. 이때 활동전위에 대한 지식을 바탕으로 마취 원리를 설명할 수 있어야 해요.

**치위생 중재 전략 (DH Intervention)**

치과위생사는 국소마취 보조 시 마취 기전을 이해하고 환자 교육을 시행해야 해요. 핵심! 국소마취제는 신경 세포막의 전압 개폐성 나트륨 통로(Voltage-gated Na+ channel)를 가역적으로 차단해요. 이로 인해 탈분극(Depolarization)이 발생하지 않아 활동전위가 생성되지 못하고, 결과적으로 통증 신호가 뇌로 전달되지 않는 원리예요. 마취 후에는 신경이 재분극, 과분극 단계를 거쳐 휴지기 전위로 회복되면서 감각이 돌아오게 됩니다.

**환자 안전 및 주의사항 (Precautions)**

핵심! 마취된 부위의 감각이 완전히 회복될 때까지 저작(씹기)을 피하도록 교육해야 해요. 이는 휴지기 전위로 완전히 회복되지 않은 상태에서 무리하게 저작할 경우, 협점막이나 혀를 깨무는 연조직 손상이 발생할 수 있기 때문이에요. 특히 과분극 시기에는 역치가 높아진 상태이므로, 정상적인 자극에 대한 감각이 둔할 수 있어 주의가 필요합니다.

치위생 중재 프로토콜
- **마취 전**: 환자의 전신병력(특히 심혈관계 질환, 알레르기)을 반드시 확인하고, 마취제의 종류(Lidocaine + Epinephrine 등)와 작용 시간을 설명한다.

- **마취 중**: 연조직 흡인 여부를 반드시 확인하여 혈관 내 주사를 방지하고, 주사 시 통증을 줄이기 위해 국소마취제를 체온에 가깝게 데우거나 주입 속도를 느리게 한다.

- **마취 후**: 활동전위 회복 시간을 고려하여 시술 후 2~3시간 동안은 뜨거운 음식 섭취와 저작을 금지하도록 환자에게 교육한다.

선배 치과위생사의 한마디
"국소마취는 모든 침습적 치과 치료의 시작점이에요. 단순히 주사 보조에 그치지 않고, 활동전위의 원리를 바탕으로 환자에게 마취 기전을 설명해 줄 수 있는 지식을 갖추세요. 환자분들께서 '왜 마취가 되는지' 이해하시면 치과 치료에 대한 불안감이 훨씬 줄어든답니다. 구강생리학이 임상에서 이렇게 중요하게 쓰인다는 사실, 잊지 마세요!"

## 핵심 개념

- **활동전위 (Action potential)** — 신경세포가 자극을 받아 흥분할 때 세포막에서 발생하는 전기적 신호로, 탈분극-재분극-과분극-휴지기 순서로 진행됩니다.
- **탈분극** — 전압 개폐성 나트륨 통로가 열려 Na+이 세포 내로 유입되면서 막전위가 -70mV에서 +30mV로 상승하는 활동전위의 첫 단계입니다.
- **재분극** — 나트륨 통로가 비활성화되고 칼륨 통로가 열려 K+이 세포 외로 유출되면서 막전위가 하강하여 분극 상태로 되돌아가는 단계입니다.
- **과분극** — 칼륨 통로의 느린 폐쇄로 K+ 유출이 지속되어 막전위가 휴지기 전위보다 더 낮은 음전위(약 -90mV)를 띠는 시기입니다.
- **휴지기 전위 (Resting potential)** — 신경세포가 흥분하지 않은 안정 상태에서 Na+/K+ 펌프에 의해 유지되는 약 -70mV의 세포막 전위입니다.

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