조절 및 반응

신체는 모든 부위를 조율하고 변화에 반응해야 합니다. 이는 신경계가 신경섬유(신경 세포)를 따라 전달되는 빠른 전기 신호를 사용하여 수행합니다. 신경계는 두 부분으로 나뉩니다:

• 중추신경계 (CNS) — 뇌와 척수입니다.
• 말초신경계 (PNS) — 뇌와 척외의 모든 신경입니다.

신경계는 신체의 기능을 조율하고 조절합니다.

신경세포에는 세 가지 종류가 있습니다:

• 감각 신경세포 — 수용체에서 중추신경계(CNS)로 신호를 운반합니다.
• 연결 신경세포 — CNS 내부에서 신호를 이어 전달합니다.
• 운동 신경세포 — CNS에서 효과기(effector)로 신호를 운반합니다.

반사 작용은 자극(변화)에 대한 빠르고 자동적인 반응입니다. 일정한 경로를 따르며, 이를 반사 아크라고 합니다:

수용체 → 감각 신경세포 → 연결 신경세포 → 운동 신경세포 → 효과기 (근육 또는 선)

시냅스는 두 신경세포 사이의 접합부(미세 간격)입니다. 한神经细胞의 끝에는 신경전달물질 분자를 담은 낭泡이 있습니다. 시냅스 간격 건너편의 다음 신경세포에는 수용체 단백질이 있습니다.

시냅스에서 일어나는 과정:

1. 신호가 도착하여 낭포가 신경전달물질을 시냅스 간격으로 방출합니다.
2. 신경전달물질 분자가 간격을 확산합니다.
3. 다음 신경세포의 수용체 단백질에 결합합니다.
4. 이로 인해 다음 신경세포에서 새로운 신호가 시작됩니다.

시냅스는 신호가 단일 방향으로만 이동하게 합니다.

감각 기관은 특정 종류의 자극—빛, 소리, 촉각, 온도 또는 화학 물질—에 반응하는 수용체 세포의 집합체입니다. 눈은 빛에 반응합니다.

눈의 구조

동공 반사

밝은 빛에서는 망막을 보호하기 위해 동공이 작아집니다. 어두운 빛에서는 더 많은 빛이 들어오게 하기 위해 동공이 커집니다. (보충) 이는 홍채 내 두 쌍의 상반작용 근육—원형근과 방사근—에 의해 이루어집니다. 밝은 빛에서는 원형근이 수축하여 동공이 좁아지고, 어두운 빛에서는 방사근이 수축하여 동공이 넓어집니다.

accommodation (보충)

accommodation은 모양체근과 고리 인대를 사용하여 가까운 사물이나 먼 사물을 초점 맞추기 위해 수정의 형태를 바꾸는 것입니다:

• 가까운 사물: 모양체근이 수축하고, 인대가 느슨해지며, 수정이 두꺼워져 굴절률이 증가합니다.
• 먼 사물: 모양체근이 이완되고, 인대가 당겨지며, 수정이 얇아져 굴절률이 감소합니다.

막대세포 및 원뿔세포 (보충)

망막에는 두 가지 종류의 빛 수용체가 있습니다:

• 막대세포 — 매우 민감하여 어두운 빛에서의 시력(야간 시각)에 적합하며, 색을 감지하지 못합니다.
• 원뿔세포 — 세 가지 종류가 있으며 각각 다른 색을 흡수하여 색 시각을 제공하며, 밝은 빛에서 가장 잘 작동합니다.

원뿔세포는 가장 선명한 이미지를 제공하는 망막의 일부인 황반(fovea) 에 가장 밀집되어 있습니다.

호르몬은 샘에서 생성되어 혈액을 통해 운반되며, 하나 이상의 표적 장기의 활동을 변화시키는 화학 물질입니다. 호르몬은 내분비샘에서 생성되어 혈액으로 직접 방출됩니다.

아드레날린은 공포나 위험과 같은 '투쟁 또는 도주' 상황에서 방출됩니다. 호흡률, 심박수, 혈중 포도당 농도 및 동공 지름을 증가시켜 신체를 행동 준비 상태로 만듭니다.

홈오스타시스는 체내의 일정한 내부 환경—예를 들어稳定的한 체온과 안정적인 혈당 수치를 유지하는 것—을 의미한다.

(보충) 홈오스타시스는 음성 피드백으로 작동한다: 한 값이 설정점에서 벗어날 때, 몸은 이를 다시 원래 상태로 되돌리기 위해 작용한다. 변화 그 자체가 교정 신호가 된다.

혈당 조절

간과 췌장은 혈당을 일정하게 유지한다:

• 인슐린은 식사 후 혈당을 낮춘다 — 간은 이 당분을 글리코겐으로 저장한다.
• (보충) 글루카곤은 식사 사이 혈당을 높인다 — 간은 당분을 방출한다.

제1형 당뇨병에서는 췌장이 인슐린을 만들 수 없어 혈당이 과도하게 상승한다. 이는 인슐린 주사와 정교한 식단 관리로 치료한다.

풀이 예시. 식사 후 혈당이 급격히 상승했다가 2시간 내에 정상 수준으로回落한다. 관여된 장기와 호르몬을 지칭하고 각각의 역할을 설명하라. 췌장이 상승을 감지하고 인슐린을 분비한다. 인슐린은 간에 혈중 당분을 제거하게 하여 글리코겐으로 저장되게 하므로 수치는 정상으로回落한다. 식사 사이에는 반대 루프가 작동하는데, 췌장은 글루카곤을 분비하고 간은 다시 당분을 방출한다. 두 용어를 구분해라 - 인슐린은 호르몬이고, 글리코겐은 저장소이다. 이 둘을 혼동하는 것이 고전적인 실수이다.

체온 조절 (보충)

뇌가 체 체온을 감지하여 일정하게 유지한다. 피부가 이를 돕는다:

너무 더울 때: 땀을 흘리고 세동맥이 확장되어(혈관 확장), 더 많은 혈류가 피부 모세혈관으로 흐르며 열을 방출한다.

너무 추울 때: 떨린다(근육이 열을 발생), 세동맥이 수축하여(혈관 수축) 표면으로 가는 혈류가 적어져 열을 보존한다.

주위성은 방향에 대한 식물의 성장 반응이다:

• 중력주위성 — 중력에 대한 반응으로 성장(뿌리는 아래로, 줄기는 위로).
• 광주위성 — 빛의 방향에 대한 반응으로 성장(줄기는 빛 쪽으로).

(보충) 이러한 반응은 옥신이라는 화학 물질에 의해调控된다:

• 옥신은 줄기 끝에서 생성된다.
• 식물 전체로 확산되어 내려간다.
• 빛이나 중력이 옥신을 한쪽으로 불균형하게 퍼지게 한다.
• 옥신은 세포를 신장시킨다(길게 자라게 함). 옥신이 많은 쪽이 더 빠르게 자라므로 줄기가 굽는다.

• 신경계: CNS(뇌 + 척수)와 PNS(신경들). 신호는 신경세포를 따라 전달된다.
• 반사 아크 순서를 기억하라: 수용체 → 감각 → 중계 → 운동 → 효과기.
• 시냅스에서 신경전달물질이 간격을 횡단하여扩散——이것은 신호가 단방향으로만 이동하도록 만든다.
• 눈: 각막과 렌즈는 빛을 굴절시키고, 렌즈는 형태를 변경하며(조절), 막대체는 어두운 빛을, 원추색체는 색상을 감지한다.
• 호르몬은 신경보다 느리지만 지속 시간이 길다. 인슐린은 혈당을 낮추고, 글루카곤은 높인다.
• 너무 더우면 땀 흘림과 혈관 확장, 너무 추우면 떨림과 혈관 수축.
• 줄기 끝의 옥신은 세포 신장을 통해 광주위성과 중력주위를调控한다.