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1. 자극과 반응

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by

Jungrae Lee

on 7 October 2014

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Transcript of 1. 자극과 반응

Ⅰ. 자극과 반응
1. 빠르게 반응하기
2. 자극을 어떻게 받아들일까?
3. 받아들인 자극은 어디로 갈까?
4. 얼마나 빨리 반응할까?
5. 신경계에 영향을 미치는 약물
6. 느리지만 꾸준한 신호 전달자, 호르몬
7. 혈당량 조절 모형 활동하기
8. 신경과 호르몬이 함께 조절해요

1. 빠르게 반응하기
1. 자극과 반응에 필요한 요소
① 감각 기관 : 눈, 코, 귀, 혀와 같은
자극을 받아들이는 기관
② 운동 기관 : 자극에 대한 적절한
반응을 일으키는 기관
③ 신경계 : 감각 기관과 운동 기관 사이에서
신호를 전달하고 명령을 내린다.
② 강아지가 주인을 보고 꼬리를 흔들기까지의 과정
눈으로 주인을 봄
→ 신경을 통해 뇌로 자극 전달
→ 뇌에서 꼬리를 흔들라는 명령을 내림
→ 신경을 통해 운동 기관으로 자극 전달
→ 운동 기관에서 명령을 받아 꼬리를 흔듦
2. 강아지와 로봇 강아지 비교하기
가지돌기
축삭돌기
자극의 전달 방향

신경세포체
1. 뉴런 : 신경계의 구조적・기능적 단위
2. 뉴런의 구조와 기능
① 신경 세포체 : 핵이 있음
② 가지돌기 : 자극을 받아들임
③ 축삭 돌기 : 자극을 다른 뉴런으로 전달함
3. 뉴런의 종류
① 감각 뉴런 : 감각 기관에서 받아들인 자극을 뇌나 척수에 전달
② 연합 뉴런 : 뇌와 척수를 구성, 정보를 통합하고 명령을 내림
③ 운동 뉴런 : 연합 뉴런의 명령을 운동 기관으로 전달
이런 모든 과정의 기본이 되는 것을 "뉴런"이라고 한다!
뉴런의 종류!!!
1-1 빠르게 반응하기
1. 자극과 반응에 필요한 요소
감각기관, 운동기관, 신경계
2. 뉴런
3. 뉴런의 구조와 기능
가지돌기, 축삭돌기, 신경세포체
4. 뉴런의 종류
감각뉴런, 연합뉴런, 운동뉴런

2. 자극을 어떻게 받아들일까?
공막
맥락막
망막
홍채
수정체
유리체
각막
맹점
1. 눈의 구조와 기능
① 홍채 : 눈으로 들어오는 빛의 양 조절
② 수정체 : 빛이 굴절되는 정도를 조절하여 망막에 상이
맺히게 함
③ 각막 : 투명한 막, 빛을 적절히 굴절시킴
④ 유리체 : 투명한 액체, 눈의 형태 유지
⑤ 맥락막 : 검은 막, 눈의 내부를 어둡게 함
⑥ 망막 : 상이 맺히는 곳, 시각 세포 분포
⑦ 맹점 : 시각 신경이 빠져나가는 곳으로 시각 세포가
분포하지 않아 이곳에는 상이 맺혀도 보이지 않음
⑧ 시각 신경 : 시각 세포의 흥분을 뇌로 전달
공막
맥락막
망막
홍채
수정체
유리체
각막
맹점
2. 시각의 성립
빛→ 각막→ 수정체→ 유리체
→ 망막(시각 세포)→ 시각 신경→ 대뇌
3. 눈의 조절 작용
① 눈으로 들어오는 빛의 양 조절
- 어두울 때 : 홍채 축소 > 동공커짐 > 빛의 양 증가
- 밝을 때 : 홍채 확장 > 동공 작아짐 > 빛의 양 감소
② 거리에 따른 초점 조절
- 가까운 물체를 볼 때 : 수정체가 두꺼워짐
- 먼 볼 때 : 수정체가 얇아짐
4. 눈과 카메라의 비교
수정체 = 렌즈
홍채 = 조리개
망막 = 센서
5. 눈의 이상과 교정
① 근시 : 안구의 길이가 길거나 수정체가 두꺼워서 멀리 있는
곳을 볼 때 상이 망막 앞에 맺히는 눈의 이상
오목 렌즈로 초점 거리를 길게 하여 교정
② 원시 : 안구의 길이가 짧아 가까이 있는 곳을 볼 때 상이 망막
뒤에 맺히는 눈의 이상
볼록 렌즈로 초점 거리를 짧게 하여 교정
1. 귀의 구조와 기능
① 고막 : 소리에 의해 진동
② 귓속뼈 : 고막의 진동을 달팽이관으로 전달
③ 반고리관: 몸의 회전 감각
④ 전정 기관 : 몸의 기울기 감각
⑤ 달팽이관 : 청각 세포가 들어 있어 자극을
청각 신경으로 전달
⑥ 귀 인두관 : 고막 안팎의 공기 압력을 같게 조절
⑦ 청각 신경 : 청각 세포의 흥분을 대뇌로 전달
2. 청각의 성립 : 소리→ 귓바퀴→ 외이도→ 고막→
귓속뼈→ 달팽이관(청각 세포)→ 청각 신경→ 대뇌
3. 평형 감각 : 반고리관과 전정 기관에서 담당
1. 코
① 후각 : 콧속 윗부분의 후각 상피에 후각 세포가
기체 상태의 화학 물질을 감지
② 후각의 특징 : 매우 예민하지만 쉽게 피로해져
같은 냄새를 오래 맡지 못한다.
③ 후각의 성립 : 기체 물질→ 콧속→
후각 상피(후각 세포)→ 후각 신경→ 대뇌
2. 혀
① 미각 : 맛봉오리의 맛세포에서 액체 상태의
화학 물질을 감지
② 맛세포에서 느끼는 기본적인 맛
: 단맛, 신맛, 짠맛, 쓴맛, 감칠맛
③ 미각의 특징 : 후각과 합쳐져
다양한 음식 맛을 느낀다.
④ 미각의 성립 : 액체 물질→ 유두→
맛봉오리(맛세포)→ 미각 신경→ 대뇌

3. 피부
① 피부 감각 : 피부에 분포하는 감각점인 통점에서
아픔, 압점에서 압력, 촉점에서 접촉, 냉점에서
차가워지는 온도 변화, 온점에서 따뜻해지는
온도 변화를 느낀다.
② 피부 감각점 수 : 통점 > 압점 > 촉점 > 냉점 > 온점
③ 피부 감각의 성립 : 피부 자극→ 감각점→
피부 감각 신경→ 대뇌
1.3 받아들인 자극은 어디로 갈까?
1. 신경계의 구분
가. 중추 신경계
: 몸의 중앙에 자리 잡고 있는 신경계
① 구성 : 뇌와 척수로 구성되며,
연합뉴런으로 이루어져 있음
② 기능 : 정보를 통합하고 명령을 내리는 역할
나. 말초 신경계
: 중추 신경계로부터 뻗어 나와
몸의 각 부분에 분포하는 신경계
① 구성 : 감각 뉴런과 운동 뉴런으로 이루어져 있음
② 기능 : 중추 신경계와 온몸의 조직이나 기관을
연결하여 몸의 각 부분과 정보를 주고받는 역할
2. 뇌와 척수의 구조와 기능
가. 대뇌: 감각을 인식하고 운동 명령을 내림,
기억, 추리, 분석 등의 복잡한 정신 작용 담당
나. 간뇌: 체온과 체액의 농도, 혈당량 등을
일정하게 유지
다. 중간뇌 : 안구 운동과 동공의 크기 조절
라. 소뇌: 몸의 자세와 균형을 유지,
근육 운동이 원활하게 일어나도록 조절
마. 연수: 호흡 운동과 심장 박동, 소화액 분비 등을 조절
바. 척수 : 반사 운동의 중추, 뇌와 몸의 각 부분 사이에
정보를 전달하는 감각 신경과 운동 신경이
지나는 통로 역할
3. 의식적인 반응의 경로 추적하기
가. 타자가 투수가 던진 공을 보고 쳐내는 반응의 경로
눈→감각 신경→대뇌→척수→운동 신경→근육
1) 대뇌 : 의식적인 반응의 중추
2) 척수 : 대뇌와 말초 신경을 연결하는 신호의 전달 통로
나. 신경에 손상을 입었을 때 나타나는 현상
1) 감각 신경 손상 시 : 대뇌가 감각을 느끼지 못함
2) 운동 신경 손상 시 : 운동 기관을 움직일 수 없음
3) 척수 손상 시 : 대뇌와 말초 신경 사이에 신호 전달이 되지
않아 다친 부위 아래쪽이 마비됨
4. 무의식적인 반응 : 대뇌와 무관하게 일어나는
반응으로, 척수나 연수가 중추가 되어 일어남
가. 반응의 예
: 재채기, 구토, 무릎 반사,
뜨거운 물체에 닿았을 때 움츠리기 등
나. 이로운 점 : 대뇌를 거치는 반응보다 속도가
빠르기 때문에 돌발적인 위험으로부터 사람을
보호하는 데 중요한 역할을 함
1. 약물 : 우리 몸에 작용하여 생리적인 변화를 일으키는 화학 물질로, 신경계에 영향을 미쳐 여러 가지 신체적·정신적 상태를 변화시키는 것이 많다.

2. 약물의 오남용
① 약물 오용 : 치료 목적이 아닌 다른 목적으로 이용하는 것
② 약물 남용 : 사용 기준을 지키지 않고 함부로 사용하는 것

3. 약물 오남용의 부작용
① 내성 : 효과를 얻기 위해 약물 복용량이 점차 늘어나는 현상
② 의존성 : 약물을 사용하고자 하는 갈망이 지속
③ 금단 현상 : 중단했을 때 나타나는 신체적, 정신적인 이상 증상

4. 약물의 종류와 기능
① 진정제
중추 신경계를 억제, 심장 박동과 호흡을 느리게 함
통증을 완화, 불안감을 없애고 수면 유발
술, 진통제(모르핀, 헤로인), 흡입제(본드, 뷰테인 가스) 등
판단력 상실, 혼수 상태, 도취감, 무력감, 사망
② 각성제
중추 신경계를 흥분, 심장 박동과 호흡을 빠르게 함
감각을 예민하게 하고 긴장 상태를 유지
우울증 치료제나 졸음을 쫓는 데 이용
카페인, 니코틴, 각성제, 코카인 등
흥분, 발작, 사망
③ 환각제
인지 작용과 의식을 변화시켜 감각을 왜곡, 공포와 불안을 유발
사용 시 충동적이거나 공격적인 행동을 나타내는 경우가 많음
대마초, 필로폰 등
판단력 상실, 도취감, 사망

5. 신경계에 영향을 미치는 약물
1. 청소년기의 신체 변화와 호르몬
가. 청소년기의 신체 변화와 호르몬 : 몸집이 커지는 생장이나 성적
인 차이가 뚜렷해지는 현상은 체내에서 만들어지는 화학 물질
인 호르몬에 의해 조절된다.
나. 1차 성징과 2차 성징
① 1차 성징 : 남녀의 생식기 차이
② 2차 성징 : 사춘기에 남녀의 외모가 뚜렷이 구분되는 현상
- 남자 : 겨드랑이와 생식기에 털이 나고, 턱 주변에 수염이 난다.
목소리가 굵게 변하며, 체격이 커지고 근육이 발달한다. 정
소에서 정자를 생산한다.
- 여자 : 겨드랑이와 생식기에 털이 나고, 가슴이 커진다. 골반이
넓어져 엉덩이가 커진다. 월경이 시작되고 난소에서 난자
를 생산한다.
6. 느리지만 꾸준한 신호 전달자, 호르몬
4. 호르몬과 혈당량 조절
가. 혈당량이 높을 때(식사 후)
이자에서 인슐린 분비
→ 간에서 포도당을 글리코젠으로 전환
→ 혈당량 감소
나. 혈당량이 낮을 때(운동 후)
이자에서 글루카곤 분비
→ 간에서 글리코젠을 포도당으로 전환
→ 혈당량 증가
3. 호르몬의 생리 작용 조절
가. 호르몬에 의한 생리 작용 조절 : 호르몬은 생장과
성적인 발달 외에도 혈당량, 체온, 체내 수분량 등을
조절하며, 적은 양으로 큰 효과를 나타낸다.
나. 호르몬의 과다증과 결핍증
① 거인증 : 생장 호르몬 과다 분비
몸이 비정상적으로 커짐
② 소인증 : 생장 호르몬 결핍
몸이 정상적으로 자라지 않음
③ 당뇨병 : 인슐린 결핍
오줌 속에 포도당이 섞여 나옴
④ 골다공증 : 여성 호르몬 감소
뼈의 양이 감소하여 뼈가 약해짐
⑤ 갑상샘종 : 티록신 감소
갑상샘이 비대해짐
⑥ 말단 비대증 : 성장 후 생장 호르몬 과다 분비
손, 발, 코 등 말단 부위가 커짐
나. 내분비샘에서 분비되는 호르몬
① 뇌하수체
- 생장 호르몬 : 뼈와 근육의 발육 촉진
- 갑상샘 자극 호르몬 : 티록신 분비 촉진
- 생식샘 자극 호르몬 : 성호르몬 분비 촉진
② 갑상샘
- 티록신 : 체내 화학 반응 촉진
③ 부신
- 아드레날린 : 혈당량 증가, 혈압 상승, 심장 박동 촉진
④ 이자
- 글루카곤 : 혈당량 증가
- 인슐린 : 혈당량 감소
⑤ 정소
- 남성 호르몬 : 남성의 2차 성징 발현
⑥난소
- 여성 호르몬 : 여성의 2차 성징 발현
2 사람의 호르몬
가. 호르몬의 특징
① 내분비샘에서 분비, 혈관을 통해 이동
② 속도는 느리지만, 효과가 오래 지속, 넓은 범위에 영향
③ 표적 기관에만 작용
8. 신경과 호르몬이 함께 조절해요
1. 위기 상황에의 대처
가. 신경계의 반응 : 자극을 특정 근육으로 전달해
빠른 반응을 일으킨다.

눈(장애물 감지) → 감각 신경 → 대뇌(위험 감지, 여러 기관에 명령을 내림, 정신을 집중하게 함) → 운동 신경 → 팔 다리의 근육(장애물을 피함)

나. 호르몬의 작용 : 몸이 긴장하면 부신에서 아드레날린이
분비되고 혈액을 따라 온몸으로 전달되어 여러 기관의
세포들이 활발히 활동하도록 한다.
- 아드레날린의 작용 : 심장 박동 증가,
호흡 운동 증가,
혈당량 증가,
혈압 상승,
팔 다리로 가는 혈관 확장
-> 반응에 필요한 에너지를 생성할 수 있게 한다.
1. 항상성 : 외부 환경이 변하더라도 체온,
혈당량, 수분량과 같은 몸 안의 내부
환경을 일정하게 유지하는 성질
2. 체온 조절 과정
* 추울 때
- 피부의 혈관과 털 주변 근육 수축
-> 열 방출 감소
- 티록신 분비 촉진(세포 호흡 증가), 근육 떨림
-> 열 발생 증가

* 더울 때
- 피부의 혈관과 털 주변 근육 이완
-> 열 방출 증가
- 세포 호흡 감소
-> 열 발생 감소
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