흥분 전도

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1. 개요[편집]

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뉴런과 근육세포와 같은 곳들은 자극을 받으면 이에 대한 활동전위가 일어난다. 이때의 활동 전위를 흥분이라고 하며 이를 전도시키는 것을 흥분 전도라고 한다. 한국의 교육과정에서는 생명과학1에서 배운다.

2. 과정[편집]

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자극이 일어나고 경과된 시간에 따라 분극[1], 탈분극[2]. 재분극/과분극[3], 이온의 재배치로 나뉜다.

2.1. 분극[편집]

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  자세한 내용은 분극 문서를 참고하십시오.

분극(repolarization)은 자극을 받지 않는 지점으로 휴지 상태이다. 분극 상태의 뉴런은 세포막을 경계로 Na+의 확산을 담당하는 Na+ 통로, K+의 확산을 담당하는 K+ 통로, Na+ - K+ 펌프[4]가 있다. 세포막의 안쪽은 상대적으로 음전하의 막단백질이 존재하여 음전하를 띠며 이와 반대로 세포막의 바깥쪽은 양전하를 띤다. 보통 세포 밖의 칼륨 이온 농도는 3.5mM ~ 5mM, 나트륨 이온 농도는 135mM ~ 145mM 이며 세포 안의 칼륨 이온 농도는 150mM, 나트륨 이온 농도는 15mM이다.

2.2. 탈분극/감분극[편집]

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역치 이상의 자극이 가해진 지점에서는 Na+ 통로가 열려서 나트륨 이온의 막 투과도가 커지고 세포 밖에서 안으로 유입된다. 이러한 과정으로 인해 막전위가 상승하며 보통 +30mV ~ +35mV 까지 상승한다.[5]

또 자극의 세기나 주기가 어떻든 +30mV ~ +35mV까지 상승한다. 즉, 절대적인 상수에 해당하는 값이다.

2.3. 재분극/과분극[편집]

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탈분극에서 상승한 막전위가 다시 휴지 전위로 하강하는 현상이며 자극이 주어진 시점으로부터 오랜 시간이 지나면 Na+ 통로는 닫히며 대신 K+ 통로가 열린다. 이 때문에 칼륨 이온의 막 투과도가 높아지면서 세포 안에서 세포 바깥으로 확산된다. 이러한 과정으로 인해 막전위가 하강한다. 이 때 막전위가 과도하게 하강하면서 휴지 전위(-70mV)보다 낮아지는 현상이 일어나는데 이를 과분극이라고 한다.

재분극까지 거치면 일어난 부위는 Na+ - K+ 펌프로 인하여 다시 -70mV의 분극 상태가 되며 위의 과정을 반복하면서 흥분의 전도가 일어난다.