뉴런이란?
자극을 전달하는 뉴런에 대해 알아보겠습니다. 뉴런은 신경계를 구성하는 세포입니다. 다른 세포와는 달리 많은 돌기가 있어 자극을 받아들이고 흥분을 전달하는 역할을 맡고 있습니다. 일부 뉴런에는 슈반 세포도 존재합니다. 이 슈반 세포는 뉴런의 기능을 보조하는 세포로 축삭돌기에 영양을 공급하고, 뉴런의 축삭 돌기를 둘러싼 말이집을 형성합니다.
뉴런의 구조
뉴런의 형태는 다양한 형태를 가지고 있습니다. 기본적으로는 신경 세포체, 가지돌기, 축삭 돌기로 이루어져 있습니다.
신경 세포체는 핵과 미토콘드리아가 존재하며 뉴런에 필요한 물질과 에너지를 생성하여 뉴런의 생명활동을 조절합니다.
가지돌기는 신경 세포체에 뻗어 있는 여러 개의 돌기인 가지돌기는 다른 세포나 뉴런으로부터 자극을 받아들입니다.
말이 집은 슈반 세포가 뉴런의 축삭돌기를 연속적으로 감아 형성된 구조입니다. 이러한 말이집으로 싸여진 부분에서는 흥분이 발생하지 않습니다.
뉴런 세포막의 구조를 보면 뉴런 세포막에는 이온의 이동에 관여하는 다양한 단백질들이 존재합니다.
뉴런의 서포막에서 이온의 이동이 항상 일어나기 때문에 나트륨이 유출되고 칼륨이 유입되는 나트륨 칼륨 펌프, 나트륨만 유입되는 나트륨펌프 칼륨이온이 유출되는 칼륨펌프가 있습니다.
뉴런의 종류
뉴런의 종류에는 첫 번째로 말이집 유무에 따라 민말이집 뉴런과 말이집 뉴런으로 구분할 수 있습니다.
민말이집 뉴런은 축삭 돌기에 말이집이 없는 뉴런을 민말이집 뉴런이라고 합니다. 민말이집 뉴런은 축삭 돌기 전체에서 흥분이 발생하는 것이 특징입니다.
말이집 뉴런은 축삭 돌기의 일부가 말이집으로 싸여 있는 것을 말이집 뉴런이라고 합니다. 말이집에 의해 절연된 축삭 돌기 부분에서는 흥분이 발생하지 않습니다. 말이집으로 싸여 있지 않은 랑비에 결절에서만 흥분이 발생합니다. 이처럼에 랑비에 결절에서 연속적으로 흥분이 발생해 전도되는 현상을 도약 전도라고 합니다. 도약전도가 일어나는 말이집 뉴런은 도약전도가 일어나지 않는 민말이집 뉴런보다 흥분 전도 속도가 빠른 것이 특징입니다.
두 번째로는 뉴런의 기능에 따라 감각뉴런(구심성 뉴런), 운동 뉴런(원심성 뉴런), 연합 뉴런이 있습니다.
감각 뉴런은 몸에 전해진 자극으로 인해 감각 기관에서 발생한 흥분을 연합 뉴런으로 전달합니다. 가지 돌기가 비교전 긴 편이고 신경 세포체가 축삭 돌기의 끝부분이 아닌 중간 부분이 있습니다. 중추 신경계를 향해 흥분이 이동하므로 구심성 뉴런이라고도 합니다.
운동 뉴런은 중추 신경계를 구성하는 연합뉴런으로부터 반응 명령을 전달받아 근육과 같은 반응 기관으로 흥분을 전달합니다. 길게 발달된 축삭 돌기의 말단은 반응 기관에 분포하여, 신경세포체가 비교적 크게 발달되어 있습니다. 중추 신경계에서 전달된 흥분이 반응 기관을 향해 이동해서 원심성 뉴런이라고도 합니다.
연합 뉴런은 감각뉴런과 운동뉴런을 연결하는 뉴런으로 중추 신경계에 존재합니다. 감각 뉴런으로부터 흥분을 전달받아 정보를 처리하고 처리 결과에 따른 명령을 운동뉴런에게 전달합니다.
자극의 전달 경로와
자극에 의해 감각 기관에서 발생한 흥분은 감각 뉴런을 거쳐 연합 뉴런으로 전달되고, 연합 뉴런에서 정보를 처리하여 발생한 흥분은 운동뉴런으로 전달된 후 근육 등의 반응 기관으로 전해집니다. 이러한 과정을 거쳐 자극에 대한 반응이 일어나게 됩니다. 요악하면 자극이 주어지면 감각기관을 거쳐 감각 뉴런으로 전달이 되고 연합 뉴런, 운동 뉴런을 거쳐 반응 기관에 도달하여 우리 몸에 반응하게 되는 결과가 나타납니다.
흥분의 전도
뉴런이 자극을 받으면 세포막을 경계로 전기적 특성이 변하는데 이것을 흥분이라고 합니다. 발생한 흥분이 뉴런 안에서 축삭 돌기를 따라 이동하는 것을 흥분의 전도라고 합니다. 흥분의 전도는 일정 세기 이상의 자극을 받은 뉴런에서 활동 전위가 발생함으로써 시작됩니다. 이때 일정 세기는 생물의 외부환경의 변화나 자극에 대한 반응을 일으키는 데 필요한 최소한의 자극을 의미하며 이를 역치라고 부릅니다.
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