Ⅲ-1. 신경계

06. 신경계

정답과 해설

[정답] ②

ㄴ. A는 신경절 이전 뉴런보다 신경절 이후 뉴런이 더 짧으므로 부교감 신경이다. 부교감 신경의 신경절 이후 뉴런의 신경 말단에서는 아세틸콜린이 분비된다.

해설

ㄱ. 교감 신경과 부교감 신경은 길항 작용을 통해 심장 박동을 조절하므로 ‘심장 박동을 조절하는가?’는 (가)의 구분 기준이 될 수 없다. ‘심장 박동을 조절하는가?’를 (가)의 구분 기준으로 하려면 ‘예’와 ‘아니요’를 반대로 두어야 한다.

바로알기

ㄷ. B는 교감 신경이며, 교감 신경은 혈당량을 감소시키지 않는다.

[정답] ③

학생 A: 척수는 뇌와 함께 중추 신경계에 속하며, 중추 신경계에는 연합 뉴런이 있다.

해설

학생 B: 말초 신경계는 중추 신경계와 몸의 각 부분을 연결하는 신경계로, 뇌에서 뻗어 나온 뇌신경과 척수에서 뻗어 나온 척수 신경으로 구분한다.

학생 C: 뇌신경은 12쌍이고, 척수 신경은 31쌍이다.

바로알기

[정답] ②

ㄴ. B는 손가락 근육을 움직이는 데 관여하는 운동령 부분이다. 신경은 연수에서 교차되므로, 좌반구 운동령은 몸 우측 부분의 운동을 담당한다.

해설

ㄱ. A는 운동령 부분으로, 감각을 받아들이는 데 관여하지 않는다.

바로알기

ㄷ. C는 감각령 부분으로, 이 부분에 역치 이상의 자극을 주어도 몸이 움직이지 않는다. 또한, 무릎 반사는 대뇌가 관여하지 않는 무조건 반사이다.

[정답] ➀

부교감 신경이 나오는 것은 연수, 중간뇌, 척수이고, 뇌줄기를 구성하는 것은 연수와 중간뇌이고, 동공 반사의 중추는 중간뇌이다. 1가지 특징을 갖는 A가 척수, 2가지 특징을 갖는 D가 연수, 3가지 특징을 갖는 B가 중간뇌, 특징을 갖지 않는 소뇌가 C이다. ㉠은 중간뇌와 연수가 공통으로 갖는 ‘뇌줄기를 구성한다.’이고 ㉡은 연수, 중간뇌, 척수가 공통으로 갖는 ‘부교감 신경이 나온다.’이고, ㉢은 중간뇌만 갖는 ‘동공 반사의 중추이다.’이다.

해설

ㄱ. ㉠은 ‘뇌줄기를 구성한다.’이다.

ㄴ. A는 연수가 아닌 척수이다.

바로알기

ㄷ. 배뇨 반사의 중추는 척수이며, C는 소뇌이다.

[정답] ➃

A는 간뇌, B는 중뇌(중간뇌), C는 연수, D는 척수, E는 대뇌이다.

해설

① A(간뇌)에는 시상과 시상 하부가 존재한다.

② B(중뇌, 중간뇌)는 동공 반사의 중추이다.

③ C(연수)는 뇌줄기에 속한다.

⑤ 대뇌의 겉질은 신경 세포체가 존재하는 회색질이다.

④ D(척수)에서 나온 운동 신경 다발은 전근을, D로 들어가는 감각 신경 다발은 후근을 이룬다.

바로알기

[정답] ②

A는 신경 세포체가 축삭 돌기 중간에 있고 축삭 돌기 말단이 척수로 향하고 있는 것으로 보아 자극을 중추로 전달하는 감각 신경이고, B는 척수로부터 반응기인 근육에 연결되어 있으므로 운동 신경이다.

해설

ㄴ. 망치의 자극은 감각 신경(A)으로부터 운동 신경(B)으로 전달되어 무릎 반사가 일어난다.

ㄱ. 감각 신경은 말이집 신경이다.

바로알기

ㄷ. C는 허벅지 뒤쪽의 근육으로, 다리가 올라갈 때는 C의 수축이 억제된다.

[정답] ②

뾰족한 것에 찔렸을 때 나도 모르게 피하는 반사의 중추는 척수(A)이다. B는 척수에서 나와 근육을 움직이는 운동 뉴런이다.

해설

ㄷ. 운동 뉴런은 척수에서 전근을 통해 나온다.

ㄱ. A는 척수이다.

바로알기

ㄴ. B는 운동 뉴런이다.

[정답] ➂

ㄱ. 무릎에 자극이 주어지면 감각 신경(a)의 가지 돌기에서 축삭 돌기로 흥분이 전도된다. 흥분이 지나간 후 Na+-K+ 펌프를 통해 Na+은 세포 밖으로, K+은 세포 안으로 유입되어 분극 상태로 돌아가고, 분극 상태에서도 Na+-K+ 펌프에 의해 막 안팎의 이온 농도차가 유지된다.

해설

ㄴ. 신경 b는 운동 뉴런으로, 축삭 돌기가 말이집으로 둘러싸여 있어 도약 전도를 통해 흥분이 이동한다.

ㄷ. ⓐ는 다리가 올라가는 반응이며, 이때 ㉠의 근육은 이완된다. 근육이 이완할 때 A대의 길이는 변화가 없고, I대의 길이는 길어지므로 [eqn: {rm A대`길이 it} over {rm I대`길이 it}]는 작아진다.

바로알기

[정답] ②

A는 자극을 받아 형성된 흥분을 척수로 전달하는 감각 신경이고, B는 척수의 명령을 근육으로 전달하는 운동 신경이다. 무릎을 쳤을 때 감각 신경의 정보가 척수를 거쳐 바로 운동 신경으로 전달되어 신속하게 다리를 펴는 과정을 무릎 반사라고 한다.

해설

ㄴ. B는 척수에 연결된 운동 신경이다. 이 운동 신경의 신경 세포체는 척수의 회색질에 존재한다.

ㄱ. A는 골격근에 가해진 자극을 받아들이는 감각 신경으로 체성 신경계에 속한다.

바로알기

ㄷ. ⓐ가 일어나는 동안 ㉠은 이완한다. 근육의 이완과 수축이 일어날 때 근육 원섬유 마디에서 액틴 필라멘트 길이는 변하지 않고, 액틴 필라멘트와 마이오신 필라멘트가 겹쳐지는 길이가 변한다.

[정답] ➂

날카로운 물체에 손이 닿았을 때 손을 재빨리 빼는 회피 반사는 척수가 중추인 척수 반사이다. ㉠은 감각 뉴런과 운동 뉴런을 이어주는 연합 뉴런이고, ㉡은 골격근에 연결된 운동 신경이다.

해설

ㄱ. ㉠은 감각 뉴런과 운동 뉴런을 이어주는 연합 뉴런이다.

ㄴ. 척수의 속질은 회색질이고 신경 세포체가 밀집되어 있다. 척수의 겉질은 백색질이고 축삭 돌기가 밀집되어 있다. 그러므로 ㉡의 신경 세포체는 척수의 회색질(에 존재한다.

ㄷ. 손을 들어 올릴 때 근육 ⓐ는 수축한다. 수축하는 근육에서 A대의 길이는 변하지 않고, Ⅰ대와 H대의 길이는 감소한다. 그러므로 [eqn: rm {rm A대의`길이 it rm} over {I대의`길이+H대의`길이}]가 커진다.

바로알기

[정답] ①

A는 감각 신경, B는 운동 신경이다.

해설

ㄱ. A는 척수와 연결된 말초 신경이므로 척수 신경이다.

ㄴ. B는 골격근과 연결되어 있는 체성 운동 신경으로 신경계에 속한다.

ㄷ. 이 반사의 조절 중추는 척수이다. 척수는 뇌줄기를 구성하지 않는다.

[정답] ③

ㄱ. ㉠은 중추 신경계인 척수에 있으며, 감각 뉴런을 통해 전달된 정보를 통합하여 운동 뉴런에 명령을 전달하는 연합 뉴런이다.

해설

ㄷ. 무릎 반사는 척수가 중추가 되어 일어나는 무조건 반사로, 대뇌가 관여하지 않아 무의식적으로 일어난다.

ㄴ. ㉡은 다리의 근육에 분포하는 운동 뉴런이며, 척수의 전근을 통해 나온다. 후근으로는 감각 뉴런이 연결된다.

바로알기

[정답] ➄

(가) 홍채는 빛의 밝기에 따라 자율 신경의 작용으로 동공의 크기를 조절하고, (나) 심장근은 혈중 CO2 농도에 따라 자율 신경의 작용으로 수축ㆍ이완 주기가 달라져 심장 박동 속도를 조절한다. (다) 횡격막은 자율 신경의 작용으로 수축ㆍ이완 주기가 달라져 호흡 운동 속도를 조절한다.

해설

[정답] ➂

ㄱ. 자율 신경은 말초 신경계에 속한다.

해설

ㄴ. 신경절 이후 뉴런이 신경절 이전 뉴런보다 짧으므로 부교감 신경이다. 부교감 신경의 말단에서는 아세틸콜린이 분비된다.

ㄷ. 동공 크기 조절 중추는 중뇌이다.

바로알기

[정답] ➃

(가)에서 A를 자극했을 때 심장 세포에서 활동 전위가 발생하는 빈도가 자극 전보다 더 적다. 이는 심장 박동 속도가 느려지는 것이므로 부교감 신경에 의한 조절이다. 반대로, (나)에서 B를 자극했을 때 심장 세포에서 활동 전위가 발생하는 빈도가 자극 전보다 많으므로 교감 신경에 의한 조절이다.

해설

ㄱ. 부교감 신경(A)은 신경절 이전 뉴런이 신경절 이후 뉴런보다 길다.

ㄷ. 교감 신경(B)은 척수의 가운데 부분에서 뻗어 나오는 신경이다.

ㄴ. A와 B는 자율 신경으로, 내장근의 수축을 조절한다. 골격근의 수축을 조절하는 것은 체성 신경이다.

바로알기

[정답] ➂

ㄱ. 운동 시(㉡)는 교감 신경(A)이 흥분하여 평상시(㉠)보다 심장 박동이 빨라져 심장 박출량이 증가한다. 따라서 단위 시간당 교감 신경(A)의 신경절 이후 뉴런의 활동 전위 발생 횟수는 평상시(㉠)가 운동 시(㉡)보다 적다.

해설

ㄴ. 부교감 신경(B)은 연수에서 나와 심장에 분포하므로, B의 신경절 이전 뉴런의 신경 세포체는 연수에 있다.

ㄷ. 분당 호흡수가 많을수록 폐포에서의 기체 교환이 활발하게 일어난다. 따라서 폐포 모세 혈관에서 폐포로의 이산화탄소 이동 속도는 운동 시(㉡)가 평상시(㉠)보다 빠르다.

바로알기

[정답] ➂

X는 신경절 이전 뉴런이 길고 신경절 이후 뉴런이 짧으므로 부교감 신경이고, Y는 신경절 이전 뉴런이 짧고 신경절 이후 뉴런이 길므로 교감 신경이다.

ㄱ. 신경계는 중추 신경계와 말초 신경계로 구분한다. 그림과 같이 반응기에 연결된 X와 Y는 모두 말초 신경계에 속한다.

해설

ㄴ. X는 부교감 신경이므로, X에 역치 이상의 자극을 주면 X의 신경절 이후 뉴런의 축삭 돌기 말단에서는 아세틸콜린이 분비된다. 교감 신경의 경우에는 노르에피네프린이 분비된다.

ㄷ. 부교감 신경에서 신경절 이전 뉴런의 신경 세포체는 중뇌와 연수, 그리고 척수 아래쪽에 있다. 교감 신경에서 신경절 이전 뉴런의 신경 세포체는 척수에 있다. Y는 교감 신경이므로, Y의 신경절 이전 뉴런의 신경 세포체는 척수에 있다.

바로알기

[정답] ➃

ㄴ. B는 척수로, 척수의 속질은 회색질로 신경 세포체가 모여 있다. 척수의 겉질은 백색질로 축삭 돌기가 모여 있다.

해설

ㄷ. C는 중뇌로, 안구 운동과 홍채 운동(동공 반사)을 조절하고, 소뇌와 함께 몸의 평형을 조절한다.

ㄱ. A는 연수로, 심장 박동, 호흡 운동, 소화 운동, 소화액 분비를 조절한다. 항이뇨 호르몬의 조절 중추는 간뇌이다.

바로알기

[정답] ➀

A는 신경절 이전 뉴런이 신경절 이후 뉴런보다 긴 부교감 신경이고, B는 신경절 이전 뉴런이 신경절 이후 뉴런보다 짧은 교감 신경이다. 심장에 연결된 자율 신경을 자극했을 때 심장 세포에서의 활동 전위 빈도가 감소하였으므로, 자극한 자율 신경은 부교감 신경(A)이다.

해설

ㄱ. A는 중추 신경계와 심장 사이에서 신호를 전달하는 말초 신경이다. 말초 신경은 말초 신경계에 속한다.

ㄴ. B(교감 신경)의 신경절 이후 뉴런의 축삭 돌기 말단에서 분비되는 신경 전달 물질은 노르에피네프린이다.

바로알기

ㄷ. (나)는 A(부교감 신경)를 자극했을 때의 변화를 나타낸 것이다.

[정답] ➃

㉠은 부교감 신경의 신경절 이전 뉴런, ㉡은 부교감 신경의 신경절 이후 뉴런이다. ㉢은 교감 신경의 신경절 이전 뉴런, ㉣은 교감 신경의 신경절 이후 뉴런이다. ㉤은 체성 운동 뉴런이다.

해설

ㄱ. ㉠의 신경 세포체는 심장 박동 조절 중추인 연수에 있다.

ㄴ. ㉡과 ㉢의 말단에서는 모두 신경 전달 물질로 아세틸콜린이 분비된다.

ㄷ. ㉤은 운동 뉴런이다. 운동 뉴런은 후근이 아닌 전근을 구성한다.

바로알기

[정답] ③

ㄱ. ㉠은 심장과 연결된 부교감 신경이다. 부교감 신경은 신경절 이전 뉴런이 신경절 이후 뉴런보다 길다.

해설

ㄷ. 교감 신경의 신경절 이전 뉴런의 신경 세포체는 모두 척수에 있고, 부교감 신경의 신경절 이전 뉴런의 신경 세포체는 중뇌, 연수, 척수에 있다. 방광과 연결된 부교감 신경의 신경절 이전 뉴런의 신경 세포체는 척수에 존재한다. 그러므로 ㉡과 ㉢의 신경절 이전 뉴런의 신경 세포체는 모두 척수에 존재한다.

ㄴ. ㉡은 이자와 연결된 교감 신경이다. 교감 신경의 신경절 이후 뉴런 축삭 돌기 말단에서는 노르에피네프린이 분비된다.

바로알기

[정답] ①

ㄱ. ㉠은 위에 연결된 부교감 신경의 신경절 이전 뉴런이다. 부교감 신경을 비롯한 자율 신경은 말초 신경계에 속한다.

해설

ㄴ. ㉠은 위에 연결된 부교감 신경의 신경절 이전 뉴런, ㉢은 위에 연결된 교감 신경의 신경절 이후 뉴런이다. ㉠의 말단에서는 아세틸콜린이, ㉢의 말단에서는 노르에피네프린이 분비된다.

바로알기

ㄷ. ㉣은 방광에 연결된 부교감 신경의 신경절 이전 뉴런으로서, ㉣의 신경 세포체는 척수에 존재한다.

[정답] ③

ㄱ. 자율 신경 A와 B는 모두 말초 신경계에 속한다.

해설

ㄷ. 심장 세포에서 활동 전위가 발생하면 심장이 박동하므로 활동 전위 발생 빈도는 심장 박동 횟수로 생각할 수 있다. (나)에서 자극을 주면 심장 박동 주기가 짧아진다. 즉 심장 박동이 빨라지므로 (나)는 교감 신경(A)을 자극했을 때의 변화를 나타낸 것이다.

ㄴ. B 는 신경절 이후 뉴런이 짧은 부교감 신경이다. 심장에 분포하는 부교감 신경은 연수에서 뻗어 나오므로 B의 신경절 이전 뉴런의 신경 세포체는 연수에 존재한다.

바로알기