생활스포츠지도사 2급 필기 운동생리학 기출문제 해설·정답

생활스포츠지도사 2급 필기 운동생리학 기출문제 해설

총 80문항 · 문제·정답·해설·개념 무료 학습

이 회차는 80문항입니다. 「옳지 않은 것」을 묻는 문항이 21문항입니다. 보기에서 고르는 조합형이 18문항입니다. 자료를 읽고 푸는 문항이 4문항입니다.

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성인의 1 MET가 의미하는 것은?

1. V̇CO₂
2. V̇O₂ rest
3. V̇O₂ max
4. V̇O₂ peak

정답 2번

🔍 보기별 해설

V̇CO₂(이산화탄소 배출량)는 대사 결과 몸 밖으로 나가는 이산화탄소의 양을 뜻하며, 안정 시 산소섭취량을 기준으로 하는 1 MET와는 측정 대상이 다르다. 옳지 않다.
1 MET는 안정 시 대사량의 기준 단위로, 체중 1 kg당 1분에 약 3.5 mL의 산소를 소비하는 안정 시 산소섭취량(V̇O₂ rest)을 의미한다. 옳다(정답).
V̇O₂ max(최대 산소섭취량)는 운동 강도를 높여도 더 이상 증가하지 않는 산소섭취의 최대치를 뜻하므로, 안정 시 값을 기준으로 하는 1 MET와는 다르다. 옳지 않다.
V̇O₂ peak는 운동부하 검사 중 실제로 도달한 최고 산소섭취량을 뜻하며 최대 운동 시의 값이므로, 안정 시 산소섭취량을 뜻하는 1 MET와는 다르다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 운동 중 내쉰 숨에서 이산화탄소가 얼마나 나오는지 재는 값이 V̇CO₂임을 알게 되었는데, 이는 몸이 뿜어내는 이산화탄소의 양일 뿐 가만히 쉴 때의 산소 소비량을 뜻하는 1 MET와는 전혀 다른 지표였다.
甲은 소파에 가만히 앉아 쉬는 동안에도 몸이 기본적으로 산소를 소비한다는 것을 배웠는데, 이때 체중 1kg당 1분에 약 3.5mL의 산소를 쓰는 안정 시 산소섭취량이 바로 1 MET의 기준이 된다는 설명을 들었다.
甲이 트레드밀에서 숨이 턱에 차도록 전력을 다해 달릴 때 몸이 최대로 빨아들이는 산소량이 V̇O₂ max인데, 이는 한계까지 몰아붙였을 때의 값이라 편히 쉴 때의 기준인 1 MET와는 크게 벌어졌다.
甲이 점증 부하 검사를 받으며 더는 못 버틸 지점까지 갔을 때 기록된 가장 높은 산소섭취량이 V̇O₂ peak였는데, 이는 검사 중 실제로 도달한 최고치일 뿐 안정 시 소비량인 1 MET와는 구별되었다.

1 MET는 체중 1kg당 분당 약 3.5mL의 산소를 쓰는 안정 시 산소섭취량을 뜻하므로, 정답은 2번이다.

〈보기〉에서 설명하는 것은? 쾌적한 환경(온도 21℃, 습도 50%)에서 일정한 강도(50% V̇O₂ max)로 60분 동안 운동 시 35~45분 후에 체온은 고원(plateau)에 도달하여 일정하게 유지된다.

1. 항정상태(steady state)
2. 항상성(homeostasis)
3. 정적 피드백(positive feedback)
4. 부적 피드백(negative feedback)

정답 1번

🔍 보기별 해설

일정한 강도의 운동에서 열 생산과 열 방출이 균형을 이뤄 체온이 고원에 도달한 뒤 더 오르내리지 않고 일정하게 유지되는 상태를 항정상태라 하므로, 보기 설명과 일치한다. 옳다(정답).
항상성은 몸 전체의 내부 환경을 일정하게 지키려는 넓은 개념이다. 특정 값이 운동 중 일정 수준에서 안정된 보기 상황은 항정상태로 부르는 것이 더 정확하다. 옳지 않다.
정적 피드백은 초기 변화를 억제하지 않고 오히려 더 증폭시키는 되먹임인데, 보기는 체온이 일정하게 유지되는 안정 상태를 설명하므로 정적 피드백과는 다르다. 옳지 않다.
부적 피드백은 변화를 되돌려 안정시키는 되먹임 기전이다. 결과로 나타난 안정 상태 자체를 가리키는 보기와는 층위가 다르다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲은 21℃ 쾌적한 실내에서 최대 산소섭취량의 절반 강도로 60분을 달렸는데, 35분쯤 지나자 오르던 체온이 더 높아지지 않고 고원에 도달해 일정하게 유지되어, 열 생산과 열 발산이 균형을 이룬 상태를 몸소 경험하였다.
甲이 항상성을 떠올려 보면 체온과 혈당, 산도까지 몸속 환경 전체를 두루 일정하게 지키려는 큰 틀의 개념인데, 보기처럼 운동 중 한 값이 특정 수준에서 안정되는 대목을 콕 집을 때는 항정상태라 부르는 편이 더 들어맞았다.
甲이 정적 피드백의 예를 살펴보니 어떤 변화가 생기면 그것을 도리어 더 크게 밀어붙여 증폭시키는 되먹임이어서, 한 값이 오르내림 없이 일정하게 유지되는 보기의 상태와는 방향이 정반대로 어긋났다.
甲이 부적 피드백을 들여다보니 이것은 값이 흔들리면 원래대로 되돌려 안정시키는 조절 기전 자체를 가리키는데, 그렇게 조절한 끝에 나타난 안정된 결과 상태를 지목하는 보기와는 서로 다른 층위에 놓여 있었다.

일정한 강도의 운동에서 열 생산과 방출이 균형을 이뤄 체온이 고원에 이른 뒤 더는 오르내리지 않는 상태는 항정상태이므로, 정답은 1번이다.

인체 내 포도당신생합성(gluconeogenesis)의 주요 기질(substrate)이 아닌 것은?

1. 염소(chlorine)
2. 젖산염(lactate)
3. 알라닌(alanine)
4. 글리세롤(glycerol)

정답 1번

🔍 보기별 해설

염소는 세포외액의 삼투압과 산·염기 균형에 관여하는 전해질 이온일 뿐 포도당의 탄소 골격을 제공하지 못하므로, 포도당신생합성의 기질이 되는 젖산·아미노산·글리세롤과는 다르다. 옳지 않다(정답).
젖산염은 포도당신생합성의 대표적 기질이다. 무산소 대사로 생긴 젖산이 간에서 포도당으로 재합성되는 재료가 되므로 기질이 맞다. 옳지 않다.
알라닌은 근육에서 분해된 아미노산이 간으로 운반되어 포도당으로 전환되는 포도당-알라닌 회로의 대표적 기질이므로, 기질이 아닌 것을 고르는 물음에서는 정답이 아니다. 옳지 않다.
글리세롤은 중성지방이 분해될 때 나오는 산물로 간에서 포도당신생합성의 기질로 이용되므로, 기질이 아닌 것을 고르는 물음에서는 정답이 될 수 없다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲은 오래 굶어 간이 포도당을 새로 만들어 낼 때 젖산염·알라닌·글리세롤 같은 재료를 끌어다 쓴다는 것을 배웠는데, 전해질 이온인 염소는 이런 재료 목록에 들지 못해 포도당신생합성의 기질이 될 수 없음을 甲이 정리하였다.
甲이 숨이 가쁘도록 전력 질주를 한 뒤 근육에 쌓인 젖산이 간으로 실려 가는 길을 따라가 보니, 이 젖산염이 간에서 다시 포도당으로 짜여 올라가는 대표적인 재료로 쓰이고 있었다.
甲이 오래 굶어 근육 단백질이 조금씩 헐리는 흐름을 살펴보니, 거기서 떨어져 나온 아미노산인 알라닌이 간으로 보내져 포도당을 새로 짓는 재료로 요긴하게 쓰이고 있었다.
甲이 공복에 지방이 분해되는 과정을 지켜보니, 중성지방이 쪼개지며 나온 글리세롤이 혈액을 타고 간으로 흘러가 포도당을 새로 만드는 밑감으로 활용되고 있었다.

염소는 세포외액의 삼투압을 다루는 전해질 이온일 뿐 포도당의 탄소 골격을 대지 못해 포도당신생합성의 기질이 아니므로, 정답은 1번이다.

그림은 골격근 섬유의 특징을 보여주고 있다. ㉠에 들어갈 변인으로 옳지 않은 것은?

1. ATPase 활성도
2. 최대 특이장력(specific tension)
3. 최대 수축 속도
4. 미토콘드리아 수

정답 4번

🔍 보기별 해설

ATPase 활성도는 Type IIx가 Type I보다 높다. 그래프 모양(IIx가 큼)과 맞으므로 ㉠에 들어갈 수 있다. 옳지 않다.
최대 특이장력은 단면적당 낼 수 있는 힘으로 속근인 Type IIx가 지근보다 더 크며, 이는 그래프가 나타내는 ㉠의 경향과 일치하므로 ㉠에 들어갈 수 있는 변인이다. 옳지 않다.
최대 수축 속도는 속근인 Type IIx가 지근보다 빠르며, 이는 그래프에서 ㉠이 보이는 경향과 일치하므로 ㉠에 들어갈 수 있는 변인이어서 정답이 아니다. 옳지 않다.
미토콘드리아 수는 Type I이 Type IIx보다 많다. IIx가 더 큰 그래프 모양과 반대이므로 ㉠에 들어갈 수 없다. 옳지 않다(정답).

🧮 풀이

甲이 지근섬유와 속근섬유에서 ATP를 쪼개는 분해효소의 활성을 나란히 견주어 보니, 속근인 Type IIx 쪽이 지근인 Type I보다 그 활성이 훨씬 높게 나와, IIx 막대가 크게 솟은 ㉠ 그래프에 이 변인이 무리 없이 들어맞았다.
甲이 근섬유별로 단위 면적당 낼 수 있는 최대 힘인 특이장력을 재어 보니 속근 Type IIx가 지근 Type I보다 더 큰 값을 보여, IIx가 높게 그려진 ㉠ 자리에 이 변인이 자연스럽게 어울렸다.
甲이 두 근섬유가 얼마나 빠르게 오그라드는지 최대 수축 속도를 비교해 보니 속근 Type IIx가 지근 Type I보다 훨씬 빨라, IIx 막대가 우뚝한 ㉠ 그래프와 이 변인이 잘 들어맞았다.
甲이 지구력에 쓰는 지근섬유(Type I)와 순간적인 힘을 내는 속근섬유(Type IIx)를 현미경으로 견주어 보니, Type I 안에는 에너지 공장인 미토콘드리아가 훨씬 빽빽하게 차 있었고 Type IIx에는 그 수가 적어, IIx가 더 크게 그려진 ㉠ 자리에는 미토콘드리아 수가 도무지 어울리지 않았다.

미토콘드리아 수는 속근인 Type IIx보다 지근인 Type I이 더 많은데 그래프는 IIx가 큰 모양이라 이 변인과 어긋나므로, 정답은 4번이다.

근육 세포에서 크레아틴 카이네이즈(Creatine Kinase, CK)의 활성도를 증가시키는 것은?

1. ATP 증가
2. NAD 감소
3. ADP 증가
4. 젖산 감소

정답 3번

🔍 보기별 해설

크레아틴 카이네이즈(CK)는 ADP에 인산을 붙여 ATP를 재합성하는 효소인데, ATP가 이미 충분하면 되먹임 억제로 반응이 촉진되지 않아 CK 활성이 오르지 않는다. 옳지 않다.
NAD 감소는 CK 활성 증가의 직접 신호가 아니다. CK를 움직이는 방아쇠는 ADP의 증가이지 NAD 농도 변화가 아니므로 활성이 오르지 않는다. 옳지 않다.
격렬한 운동으로 ATP가 분해되어 ADP가 늘어나면, CK는 크레아틴인산의 인산을 ADP에 전달해 ATP를 빠르게 재합성하므로 기질 증가에 따라 CK 활성도가 높아진다. 옳다(정답).
젖산 감소는 CK 활성 증가와 직접 관련이 없다. 크레아틴 카이네이즈의 활성을 끌어올리는 것은 ADP 증가이지 젖산 농도의 오르내림이 아니기 때문이다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 근육 속 ATP가 넉넉히 차 있는 상태를 떠올려 보니, 이미 에너지가 충분해 굳이 더 만들 까닭이 없다 보니 크레아틴 카이네이즈도 서둘러 일할 이유가 없어 그 활성이 오르지 않았다.
甲이 근육 속 NAD가 줄어든 경우를 살펴보니, 이 변화는 크레아틴 카이네이즈를 곧바로 깨워 일하게 만드는 신호와는 거리가 멀어, NAD가 줄었다고 해서 이 효소의 활성이 따라 오르지는 않았다.
甲이 전력으로 질주하자 근육 속 ATP가 빠르게 쪼개져 찌꺼기인 ADP가 잔뜩 쌓였고, 늘어난 ADP를 신호로 삼은 크레아틴 카이네이즈가 크레아틴인산을 끌어다 ADP를 다시 ATP로 되돌리느라 활성도가 부쩍 높아졌다.
甲이 근육 속 젖산이 줄어드는 흐름을 짚어 보니, 이 변화는 크레아틴 카이네이즈가 더 바쁘게 일하도록 부추기는 것과는 직접 이어지지 않아, 젖산이 줄어도 이 효소의 활성은 그대로였다.

격렬한 운동으로 ATP가 분해돼 ADP가 늘면 크레아틴 카이네이즈가 이를 신호로 삼아 활성이 높아지므로, 정답은 3번이다.

〈보기〉에서 설명하는 것은? • 빛에 의한 분비 억제 • 수면 유도 및 수면 주기 조절 • 솔방울샘(송과체, pineal gland)에서 분비되는 호르몬

1. 인슐린
2. 글루카곤
3. 코티졸
4. 멜라토닌

정답 4번

🔍 보기별 해설

인슐린은 이자(췌장)에서 분비되어 혈당을 세포로 흡수시켜 낮추는 호르몬이므로, 빛에 억제되고 솔방울샘에서 분비되어 수면을 조절하는 보기의 호르몬과는 다르다. 옳지 않다.
글루카곤은 혈당을 올리는 호르몬이다. 빛에 억제되어 수면을 유도하고 솔방울샘에서 분비되는 보기의 설명과는 기능도 분비 기관도 달라 들어맞지 않는다. 옳지 않다.
코티졸은 스트레스 상황에서 부신피질에서 분비되어 혈당 상승과 항염 작용을 하는 호르몬이므로, 솔방울샘에서 분비되어 수면을 유도하는 보기의 호르몬과는 다르다. 옳지 않다.
멜라토닌은 솔방울샘에서 분비되며 밝은 빛이 들어오면 분비가 억제되고 어두워지면 늘어 수면을 유도하고 수면 주기를 조절하므로, 보기의 세 가지 특징과 모두 일치한다. 옳다(정답).

🧮 풀이

甲이 밥을 먹어 혈당이 오르자 인슐린이 나와 포도당을 세포로 들여보내 혈당을 낮추었는데, 이 호르몬은 잠을 부르거나 솔방울샘에서 나오는 일과는 아무 상관이 없었다.
甲이 오래 굶어 혈당이 떨어지자 글루카곤이 나와 간의 저장 당을 풀어 혈당을 끌어올렸는데, 이 호르몬은 빛에 눌려 잠을 부르거나 솔방울샘에서 나오는 보기 속 물질과는 하는 일이 딴판이었다.
甲이 큰 시험을 앞두고 잔뜩 긴장하자 부신피질에서 코티졸이 분비되어 스트레스에 맞서게 했는데, 이 호르몬은 수면을 유도하거나 솔방울샘에서 나오는 보기 속 물질과는 성격이 사뭇 달랐다.
甲이 밤에 방의 불을 모두 끄고 눕자 솔방울샘에서 멜라토닌이 넉넉히 분비되어 스르르 잠이 들었지만, 자다 깨어 휴대폰 화면의 밝은 빛을 쬐자마자 멜라토닌 분비가 억제되면서 잠이 확 달아났다.

빛에 분비가 억제되고 솔방울샘에서 나와 수면을 유도하는 호르몬은 멜라토닌이므로, 정답은 4번이다.

〈보기〉에서 골격근 수축과 관련된 에너지에 관한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. 사후 경직(rigor mortis)은 근육세포 내 ATP 증가가 원인이다. ㄴ. 에너지는 파워 스트로크(power stroke)를 위한 힘으로 사용된다. ㄷ. 근수축 후 칼슘은 ATP를 사용하는 펌프(pump)에 의해 근형질세망(SR)으로 회수된다.

1. ㄱ, ㄴ
2. ㄱ, ㄷ
3. ㄴ, ㄷ
4. ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 3번

🔍 보기별 해설

사후 경직은 ATP가 고갈되어 결합을 풀지 못해 생긴다. ATP 증가가 원인이라는 것은 반대다. 옳지 않다.
미오신 머리가 액틴을 잡아당겨 근육이 힘을 내는 파워 스트로크 단계에 ATP에서 나온 에너지가 사용된다는 설명은 옳으므로, 이 내용을 포함한 보기는 맞다. 옳다.
근수축이 끝난 뒤 칼슘이온이 ATP를 소비하는 칼슘 펌프에 의해 근형질세망(근소포체)으로 다시 회수되어 이완이 일어난다는 설명은 옳으므로, 이 내용을 포함한 보기는 맞다. 옳다.
사후 경직은 ATP 증가가 아니라 ATP 고갈로 액틴-미오신 결합이 분리되지 못해 생기므로 ㄱ의 설명은 반대로 서술되어 틀렸고, 이 틀린 ㄱ을 포함한 보기는 정답이 될 수 없다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 사후 경직이 왜 생기는지 짚어 보니, 죽고 나서 ATP가 완전히 바닥나는 바람에 미오신과 액틴의 결합을 풀지 못해 근육이 굳는 것이어서, ATP가 늘어 생긴다는 ㄱ의 설명은 원인을 거꾸로 말한 셈이었다.
甲이 팔을 힘껏 굽히는 순간, ATP에서 풀려난 에너지가 미오신 머리를 액틴 쪽으로 잡아당기는 파워 스트로크에 쓰이며 실제 힘을 만들어 내는 것을 몸으로 느꼈다.
甲이 팔을 굽히는 순간 ATP의 에너지가 미오신 머리를 잡아당기는 파워 스트로크에 쓰여 힘이 났고, 다 굽힌 뒤에는 또 다른 ATP를 쓰는 펌프가 칼슘을 근형질세망 안으로 되돌려 넣어 근육이 풀렸는데, 정작 사후 경직은 ATP가 바닥나 결합을 못 푸는 것이라 ㄱ의 설명은 정반대였다.
甲이 ㄱ·ㄴ·ㄷ을 모두 옳다고 본 선택지를 따져 보니, 파워 스트로크와 칼슘 회수를 말한 ㄴ·ㄷ은 맞았지만 사후 경직의 원인을 뒤집어 말한 ㄱ이 끼어 있어, 이 셋을 다 묶은 조합은 성립하지 않았다.

힘을 내는 순간과 수축 뒤 칼슘 회수에 에너지가 쓰인다는 설명은 맞지만 사후 경직은 ATP 고갈이 원인이므로, 정답은 3번이다.

그림은 운동강도에 따른 호르몬 반응을 나타낸 그래프이다. ㉠, ㉡에 해당하는 호르몬이 바르게 나열된 것은?

1. ㉠ 에피네프린, ㉡ 노르에피네프린
2. ㉠ 성장호르몬, ㉡ 인슐린
3. ㉠ 글루카곤, ㉡ 코티졸
4. ㉠ 코티졸, ㉡ 글루카곤

정답 2번

🔍 보기별 해설

에피네프린·노르에피네프린은 둘 다 운동 강도 증가 시 늘어난다. 감소하는 ㉡에 노르에피네프린을 넣을 수 없다. 옳지 않다.
㉠은 강도가 오를수록 증가하는 성장호르몬, ㉡은 감소하는 인슐린이다. 그래프와 일치한다. 옳다(정답).
글루카곤·코티졸은 둘 다 운동 강도 증가 시 늘어난다. 감소하는 ㉡에 코티졸을 넣을 수 없다. 옳지 않다.
코티졸·글루카곤은 둘 다 증가하는 호르몬이다. 감소하는 ㉡에 글루카곤을 넣을 수 없다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 운동 강도를 조금씩 높여 가자 근육 회복을 돕는 성장호르몬은 강도에 비례해 점점 많이 분비되었지만, 혈당을 낮추는 인슐린은 오히려 분비가 줄어들어, 우상향하는 ㉠에는 성장호르몬이 우하향하는 ㉡에는 인슐린이 들어맞았다.

㉠은 강도가 오를수록 느는 성장호르몬, ㉡은 줄어드는 인슐린이므로, 정답은 2번이다.

그림은 해당과정을 위한 혈당과 글리코겐의 상호작용을 나타내고 있다. ㉠에 들어갈 용어는?

1. 아세틸 조효소A
2. 포도당 6인산
3. 시트르산
4. 젖산염

정답 2번

🔍 보기별 해설

아세틸 조효소A는 피루브산이 더 분해된 뒤 생기는 물질이다. 글리코겐 분해 직후인 ㉠과는 다르다. 옳지 않다.
글리코겐이 분해되어 처음 되는 물질은 포도당 6인산이다. 글리코겐에서 떨어져 나온 포도당 단위가 곧바로 인산이 붙어 이 형태가 되어 해당과정으로 들어가기 때문이다. 옳다(정답).
시트르산은 미토콘드리아 안에서 일어나는 시트르산 회로(TCA 회로)의 중간 물질이므로, 세포질에서 진행되는 해당과정과 혈당·글리코겐 상호작용을 나타내는 ㉠에는 해당하지 않는다. 옳지 않다.
젖산염은 산소가 부족할 때 해당과정의 최종 산물인 피루브산이 환원되어 만들어지는 물질로 경로의 끝에 위치하므로, 혈당·글리코겐이 만나는 지점인 ㉠에는 해당하지 않는다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 글리코겐이 쪼개진 직후의 물질을 찾다가 아세틸 조효소A를 짚어 보니, 이것은 피루브산이 한참 더 분해된 뒤에야 만들어지는 물질이라 글리코겐이 갓 분해된 ㉠ 자리와는 시점이 한참 어긋났다.
甲이 글리코겐이 쪼개지는 첫 길목을 따라가 보면, 글리코겐에서 곧바로 떨어져 나온 뒤 처음 만들어지는 물질이 ㉠ 자리에 놓인 포도당 6인산임을 확인하게 된다. 해당과정의 출발점을 이 물질이 연다.
甲이 시트르산이 어디서 만들어지는지 따라가 보니, 이것은 미토콘드리아 안 회로에서 생기는 물질이라 세포질에서 글리코겐이 갓 쪼개진 ㉠ 자리와는 위치도 단계도 서로 달랐다.
甲이 젖산염이 언제 생기는지 살펴보니, 이것은 산소가 모자란 상황에서 피루브산이 바뀌어 나오는 물질이라 해당과정이 막 시작되는 ㉠ 자리와는 생기는 시점이 전혀 달랐다.

글리코겐이 분해되어 처음 만들어지는 물질은 포도당 6인산이므로, 정답은 2번이다.

그림은 해당과정을 위한 혈당과 글리코겐의 상호작용을 나타내고 있다. ㉠에서부터 피루브산까지의 대사과정을 조절하는 속도제한 효소(rate-limiting enzyme)는?

1. 사이토크롬 산화효소(cytochrome oxidase)
2. 포스포프럭토인산화효소(phosphofructokinase)
3. 숙신산 탈수소효소(succinate dehydrogenase)
4. 아이소시트르산 탈수소효소(isocitrate dehydrogenase)

정답 2번

🔍 보기별 해설

사이토크롬 산화효소는 미토콘드리아 전자전달계에서 산소에 전자를 전달하는 효소이므로, 세포질에서 일어나는 해당과정의 속도를 조절하는 속도제한 효소와는 관련이 없다. 옳지 않다.
포스포프럭토인산화효소(PFK)는 해당과정에서 과당6인산에 인산을 붙이는 비가역 반응을 촉매하며 이 단계가 전체 흐름을 조절하므로, 해당과정의 속도제한 효소가 맞다. 옳다(정답).
숙신산 탈수소효소는 미토콘드리아의 시트르산 회로에서 숙신산을 산화하는 효소로 전자전달계에도 관여하므로, 세포질에서 진행되는 해당과정의 속도제한 효소와는 다르다. 옳지 않다.
아이소시트르산 탈수소효소는 시트르산 회로에서 아이소시트르산을 산화하는 효소로 그 회로의 속도를 조절하므로, 피루브산까지 이어지는 해당과정의 속도제한 효소와는 다르다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 실험실에서 세포 호흡 경로를 표로 정리하다가, 사이토크롬 산화효소는 미토콘드리아 안쪽 전자전달계 마지막 단계에서 산소에 전자를 넘기는 자리에 있을 뿐이어서, 세포질에서 포도당을 분해하는 해당과정 속도를 정하는 조절 효소 목록에는 이름을 올리지 못했다.
甲이 달리기를 시작하자 근육의 해당과정이 빨라졌는데, 이 흐름의 속도는 포스포프럭토인산화효소(PFK)가 조절해, 이 효소가 얼마나 활발히 일하느냐에 따라 포도당 6인산에서 피루브산까지 이르는 전체 대사의 빠르기가 결정되었다.
甲이 숙신산 탈수소효소가 어느 대사에 속하는지 살펴보니, 이것은 미토콘드리아 시트르산 회로에서 일하는 효소라 포도당을 쪼개는 해당과정의 속도를 정하는 조절 효소와는 관여하는 경로가 서로 달랐다.
甲이 아이소시트르산 탈수소효소의 소속을 따져 보니, 이것 역시 시트르산 회로 안에서 반응을 이끄는 효소라 해당과정 전체의 빠르기를 좌우하는 속도제한 효소와는 서 있는 경로가 달랐다.

해당과정에서 과당6인산에 인산을 붙이는 비가역 반응을 촉매해 전체 속도를 정하는 효소는 포스포프럭토인산화효소이므로, 정답은 2번이다.

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그림은 해당과정을 위한 혈당과 글리코겐의 상호작용을 나타내고 있다. 그림에서 근육 글리코겐 1분자가 생산하는 ATP 순생산량(net production)은?

1. 1개
2. 2개
3. 3개
4. 4개

정답 3번

🔍 보기별 해설

글리코겐은 인산분해로 포도당1인산이 되어 첫 단계에서 ATP를 소비하지 않으므로 해당과정 ATP 순생산량이 3개가 되어, 1개라는 값은 맞지 않다. 옳지 않다.
포도당에서 시작하면 순생산이 2개지만, 글리코겐에서 시작하면 첫 ATP를 아껴 3개가 된다. 2개는 옳지 않다.
포도당은 해당과정에서 ATP 2개를 투자하지만, 글리코겐은 첫 인산화에 ATP를 쓰지 않아 1개만 투자되고 4개를 생산하므로 순생산량이 3개가 된다. 옳다(정답).
해당과정에서 총 4개의 ATP가 생산되지만 글리코겐 유래 경로에서도 인산화에 1개를 소비하므로 순생산량은 3개가 되어, 총생산량인 4개를 순생산량으로 보는 것은 맞지 않다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 근육 글리코겐 한 분자가 해당과정을 거칠 때 남는 ATP를 세어 보니, 실제로 손에 쥐는 순생산량이 한 개보다는 분명히 많아서 ATP 한 개라는 값으로는 도무지 맞아떨어지지 않았다.
甲이 출발 물질을 바꿔 가며 셈해 보니, 포도당에서 시작하면 순생산이 두 개지만 글리코겐에서 시작하면 첫 인산화에 쓰던 ATP를 아끼는 덕분에 그보다 한 개가 더 남아, 두 개라는 값은 글리코겐 출발과는 맞지 않았다.
甲이 근육 속 글리코겐 한 분자가 해당과정으로 분해되는 길을 따라가 보니, 포도당에서 출발할 때와 달리 첫 인산화 단계에서 ATP를 쓰지 않는 덕분에 순생산 ATP가 그만큼 한 개 더 많은 세 개가 되었다.
甲이 해당과정에서 만들어진 ATP를 전부 세면 네 개였지만 중간에 한 개를 인산화에 도로 써 버려, 실제로 남는 순생산량은 세 개로 줄어들어 네 개라는 값은 총량과 순생산량을 뒤섞은 셈이었다.

글리코겐은 첫 인산화에 ATP를 쓰지 않아 포도당보다 하나 더 남는 순생산 ATP 3개를 얻으므로, 정답은 3번이다.

〈보기〉의 ㉠, ㉡에 들어갈 용어가 바르게 나열된 것은? • ( ㉠ )과 ( ㉡ )은 운동강도의 증가에 따라 증가하며 수분 손실을 감소시킨다. • ( ㉠ )은 뇌하수체 후엽에서 분비되며 ( ㉡ )은 부신피질에서 분비된다. • ( ㉡ )은 Na⁺ 재흡수와 K⁺ 분비에 관여한다.

1. ㉠ 알도스테론, ㉡ 항이뇨호르몬
2. ㉠ 항이뇨호르몬, ㉡ 알도스테론
3. ㉠ 코티졸, ㉡ 알도스테론
4. ㉠ 알도스테론, ㉡ 코티졸

정답 2번

🔍 보기별 해설

㉠은 뇌하수체 후엽에서 분비되는 항이뇨호르몬, ㉡은 부신피질에서 분비되는 알도스테론이다. 순서가 뒤바뀌었다. 옳지 않다.
㉠ 뇌하수체 후엽 분비는 항이뇨호르몬, ㉡ 부신피질 분비·Na⁺ 재흡수는 알도스테론이다. 그래서 ②가 맞다. 옳다(정답).
㉠을 코티졸이라 했으나, 뇌하수체 후엽에서 분비되며 수분을 지키는 것은 항이뇨호르몬이다. 옳지 않다.
㉡을 코티졸이라 했으나, Na⁺ 재흡수와 K⁺ 분비를 맡는 것은 알도스테론이다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 땀을 많이 흘리는 고강도 운동을 하자, 뇌하수체 후엽에서 나온 항이뇨호르몬이 콩팥에서 물을 붙잡아 소변을 줄였고, 부신피질에서 나온 알도스테론은 Na⁺를 다시 흡수하고 K⁺를 내보내며 몸속 수분이 빠져나가는 것을 막아 주었다.

뇌하수체 후엽에서 나오는 ㉠은 항이뇨호르몬, 부신피질에서 나와 나트륨 재흡수와 칼륨 분비를 맡는 ㉡은 알도스테론이므로, 정답은 2번이다.

운동 시 교감신경계 활성화로 나타나는 인체의 생리적 반응이 아닌 것은?

1. 기관지 수축
2. 신장으로 가는 혈관 수축
3. 심박수와 심근 수축력 증가
4. 간에서 글리코겐 분해 촉진

정답 1번

🔍 보기별 해설

교감신경은 기관지를 넓혀(확장) 공기를 더 들인다. 기관지 수축은 교감신경 반응이 아니다. 옳지 않다(정답).
운동 시 교감신경이 활성화되면 신장 등 내장 혈관을 수축시켜 혈류를 활동 근육으로 재분배하므로, 신장 혈관 수축은 교감신경 반응에 해당한다. 옳다.
심박수와 심근 수축력이 늘어나는 것은 교감신경 반응이다. 심장을 더 자주 세게 뛰게 해 근육으로 보내는 혈액량을 늘리기 위한 것이므로 운동 시 나타나는 반응이 맞다. 옳다.
교감신경이 활성화되면 부신에서 분비된 카테콜아민 등이 간의 글리코겐 분해를 촉진해 혈당을 높여 에너지를 공급하므로, 간 글리코겐 분해 촉진은 교감신경 반응에 해당한다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 갑자기 전력으로 달리자 교감신경이 켜지면서 더 많은 공기를 들이마시려고 기관지가 오히려 활짝 넓어졌고, 심장 박동과 수축력은 세지고 간은 글리코겐을 풀어 포도당을 내놓았는데, 이런 상황에서 기관지가 도리어 좁아지는 반응은 나타나지 않았다.
甲이 전력으로 달리기 시작하자 교감신경이 콩팥으로 가는 혈관을 바짝 좁혀, 그만큼 남는 피를 열심히 일하는 다리 근육 쪽으로 몰아주어 운동에 필요한 산소를 대주었다.
甲이 갑자기 속도를 올려 달리자 교감신경의 신호로 심장이 더 자주, 더 힘차게 뛰기 시작해, 한 번 뛸 때 짜내는 피의 양과 박동 수가 함께 늘며 온몸으로 혈액을 왕성하게 밀어냈다.
甲이 힘껏 운동하는 동안 교감신경의 자극을 받은 간이 저장해 둔 글리코겐을 부지런히 쪼개, 혈액으로 포도당을 풀어놓아 일하는 근육이 쓸 연료를 넉넉히 대주었다.

교감신경이 활성화되면 공기를 더 들이려 기관지가 오히려 넓어지는데 이를 수축이라 했으므로, 정답은 1번이다.

〈보기〉의 ㉠, ㉡에 들어갈 용어가 바르게 나열된 것은? • 호흡교환율(Respiratory Exchange Ratio, RER)은 운동 중 사용되는 에너지 기질을 파악하기 위해 사용한다. • 호흡교환율은 산소 섭취량(V̇O₂)에 대한 이산화탄소 배출량(V̇CO₂)의 비율이다. • 유산소 운동 시 고강도보다 저강도에서 ( ㉠ )의 사용 비율이 높고, 호흡교환율 값이 ( ㉡ ).

1. ㉠ 지방, ㉡ 높다
2. ㉠ 지방, ㉡ 낮다
3. ㉠ 탄수화물, ㉡ 높다
4. ㉠ 탄수화물, ㉡ 낮다

정답 2번

🔍 보기별 해설

㉠을 지방이라 한 것은 맞지만, 지방을 많이 쓰면 RER은 낮아진다. ㉡ '높다'는 틀렸다. 옳지 않다.
저강도에서는 지방(㉠) 사용 비율이 높고, 그때 RER 값은 낮다(㉡). 그래서 ②가 맞다. 옳다(정답).
저강도에서 사용 비율이 높아지는 것은 탄수화물이 아니라 지방이다. 옳지 않다.
㉠을 탄수화물이라 한 것이 틀렸다. 저강도에서는 지방 사용이 높다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 숨이 차지 않게 가볍게 조깅하는 저강도 운동에서는 지방을 주된 연료로 많이 태웠고, 지방을 태울 때는 들이마신 산소에 견주어 내뿜는 이산화탄소가 적은 편이라 호흡교환율(RER) 값이 낮게 나타났다.

저강도 운동에서는 지방 사용 비율이 높아지고 그만큼 호흡교환율 값은 낮게 나타나므로, 정답은 2번이다.

산소분압(PO₂)이 가장 높은 혈액이 흐르는 곳은?

1. 상대정맥
2. 하대정맥
3. 폐정맥
4. 하지정맥

정답 3번

🔍 보기별 해설

상대정맥은 상체를 돌고 온 정맥혈로 산소가 적다. 조직이 산소를 이미 써 버린 뒤 심장으로 돌아오는 피여서 산소분압이 가장 높은 곳이 될 수 없다. 옳지 않다.
하대정맥은 하체를 돌고 온 정맥혈로 산소가 적다. 배와 다리 조직에 산소를 넘겨주고 심장으로 되돌아오는 피여서 산소분압이 낮은 편이다. 옳지 않다.
폐정맥은 폐포에서 막 산소를 공급받고 이산화탄소를 내보낸 동맥혈을 좌심방으로 운반하므로, 온몸을 순환하기 전이라 산소분압이 가장 높다. 옳다(정답).
하지정맥은 다리를 돌고 온 정맥혈로 산소가 적다. 다리 근육이 산소를 쓰고 난 뒤 심장으로 돌아가는 피여서 산소분압이 높을 수 없다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 여러 혈관의 피를 견주다 상대정맥을 짚어 보니, 이곳의 피는 머리와 팔 같은 상체를 두루 돌며 산소를 내주고 돌아온 정맥혈이라 산소가 적어, 산소를 가장 많이 머금은 자리와는 거리가 멀었다.
甲이 하대정맥에 흐르는 피를 살펴보니, 이곳의 피는 배와 다리 쪽 조직에 산소를 다 내주고 심장으로 돌아오는 정맥혈이라 산소가 적어, 산소를 가장 많이 지닌 혈액이 흐르는 곳과는 딴판이었다.
甲이 여러 혈관에서 뽑은 피의 산소분압을 나란히 견주어 보니, 폐를 갓 지나며 산소를 받아 심장으로 돌아오는 폐정맥의 피가 온몸을 돌고 온 정맥혈보다 산소를 가장 많이 머금고 있었다.
甲은 다리를 한 바퀴 돌고 나온 하지정맥의 혈액을 떠올렸는데, 이 피는 다리 근육이 이미 산소를 실컷 소비한 뒤 심장으로 되돌아가는 것이어서 산소분압이 높기는커녕 온몸에서 가장 낮은 축에 들었다.

폐포에서 막 산소를 받아 이산화탄소를 내보낸 피가 좌심방으로 흐르는 폐정맥이 산소분압이 가장 높으므로, 정답은 3번이다.

그림은 건강한 성인의 심장주기 동안 좌심실의 압력 변화를 나타낸 그래프이다. ㉠, ㉡에 관한 설명으로 옳은 것은?

1. ㉠ 구간에서 심실에 혈액이 채워진다.
2. 안정 시 ㉠과 ㉡의 시간은 동일하다.
3. 심실의 수축이 일어나는 구간은 ㉡이다.
4. 운동 강도가 증가하면 ㉡의 시간은 짧아진다.

정답 4번

🔍 보기별 해설

심실에 혈액이 채워지는 때는 압력이 낮은 이완기(㉡)다. 수축기인 ㉠에서 채워진다는 것은 틀렸다. 옳지 않다.
안정 시 심장주기에서는 심실이 채워지는 이완기(㉡)가 수축기(㉠)보다 더 길게 지속되므로, 두 구간의 시간이 동일하다는 설명은 사실과 다르다. 옳지 않다.
좌심실이 수축하면 내부 압력이 급격히 높아지므로 압력이 높은 ㉠이 수축 구간이고 ㉡은 이완 구간인데, 수축 구간을 ㉡이라고 한 설명은 반대로 서술되어 틀렸다. 옳지 않다.
심박수가 빨라지면 주로 이완기(㉡)가 줄어든다. 운동 강도가 오르면 ㉡의 시간이 짧아진다는 것은 맞다. 옳다(정답).

🧮 풀이

甲이 좌심실 압력 곡선을 짚으며 살펴보니, 심실에 피가 그득히 채워지는 때는 압력이 뚝 떨어진 이완기 ㉡ 구간이어서, 압력이 높은 수축기 ㉠에서 피가 채워진다고 본 설명은 사실과 어긋났다.
甲이 안정 상태에서 한 박동의 시간을 재어 보니, 피를 채우는 이완기 ㉡이 피를 짜내는 수축기 ㉠보다 눈에 띄게 더 길어서, 두 구간이 걸리는 시간이 똑같다고 본 설명은 실제와 맞지 않았다.
甲이 압력이 치솟는 구간을 짚어 보니, 좌심실이 힘껏 오그라들며 피를 밀어내는 수축은 압력이 높은 ㉠에서 일어나고 있어, 수축 구간을 ㉡이라고 지목한 설명은 위치를 잘못 짚은 것이었다.
甲이 러닝머신 속도를 높여 심박수가 분당 70회에서 160회로 치솟자, 한 박동에 걸리는 전체 시간이 크게 줄었다. 이때 甲의 심장은 짧은 수축기는 비교적 유지하면서 주로 혈액을 채우는 이완기 구간을 줄여 빨라진 박동에 맞춰 나간다.

심박수가 빨라지면 주로 심실이 채워지는 이완기 구간이 줄어드는데 이는 운동 강도가 오를 때 나타나는 변화이므로, 정답은 4번이다.

〈보기〉에서 설명하는 것은? • 고온환경에서 일정기간 지구력 트레이닝 시 나타나는 인체의 적응과정이다. • 동일한 강도의 최대하 운동 시 심박수와 심부체온 상승률이 감소한다. • 땀에 의한 염분 손실이 감소한다.

1. 열순응(heat acclimatization)
2. 열탈진(heat exhaustion)
3. 열실신(heat syncope)
4. 열경련(heat cramp)

정답 1번

🔍 보기별 해설

열순응은 고온환경에서 반복 훈련할 때 나타나는 적응으로 발한이 빨라지고 땀의 염분 농도가 낮아지며 같은 강도 운동 시 심박수와 심부체온 상승이 줄어들므로, 보기 설명과 일치한다. 옳다(정답).
열탈진은 더위 속 과도한 발한으로 수분·염분이 빠져 어지럼과 탈진이 나타나는 열손상 증상이므로, 반복 노출로 몸이 나아지는 적응 과정을 설명한 보기와는 다르다. 옳지 않다.
열실신은 더위에 오래 서 있을 때 말초혈관 확장으로 뇌 혈류가 줄어 일시적으로 의식을 잃는 급성 증상이므로, 고온환경 적응 과정을 설명한 보기와는 다르다. 옳지 않다.
열경련은 더위 속 운동 중 땀으로 전해질이 손실되어 근육에 통증성 경련이 일어나는 급성 증상이므로, 반복 노출에 따른 적응 과정을 설명한 보기와는 다르다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 한여름 무더위 속에서 2주간 매일 지구력 훈련을 이어가자, 같은 강도로 달려도 심박수와 심부체온이 예전보다 덜 올랐고 땀으로 빠져나가는 염분도 줄어 훈련이 한결 수월해졌다. 甲의 몸이 더위에 스스로 적응해 낸 결과다.
甲이 뙤약볕 아래 오래 일하다 기운이 쭉 빠지고 어질어질해 쓰러질 것 같은 열탈진을 겪었는데, 이것은 더위에 몸이 상하는 열손상일 뿐 더위에 차차 익숙해지는 적응 과정과는 성격이 정반대였다.
甲이 무더운 날 조회 시간에 오래 서 있다가 잠깐 핑 돌며 정신을 잃고 주저앉는 열실신을 겪었는데, 이것은 더위 속 일시적인 실신일 뿐 훈련으로 몸이 더위에 적응해 가는 과정과는 전혀 다른 일이었다.
甲이 한여름 축구를 하다 종아리 근육에 갑자기 쥐가 나 뻣뻣하게 뭉치는 열경련을 겪었는데, 이것은 더위 속 운동 중 생기는 근육 경련일 뿐 몸이 더위에 서서히 적응하는 현상과는 딴판이었다.

고온환경에서 반복 훈련해 같은 강도 운동 시 심박수·심부체온 상승이 줄고 땀의 염분 손실도 줄어드는 적응은 열순응이므로, 정답은 1번이다.

〈보기〉에서 혈류 저항을 결정하는 요인으로 옳은 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. 혈액의 점성 ㄴ. 혈관의 길이 ㄷ. 혈관의 반지름

1. ㄱ, ㄴ
2. ㄱ, ㄷ
3. ㄴ, ㄷ
4. ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 4번

🔍 보기별 해설

혈액이 끈적할수록 혈관 벽과 부딪히는 마찰이 커져 흐름이 방해되므로, 점성은 혈류 저항을 좌우하는 요인이 된다. 옳다.
혈관이 길수록 혈액이 벽에 닿으며 마찰을 받는 거리가 늘어나 저항이 커지므로, 혈관 길이도 저항을 결정하는 요인이다. 옳다.
혈류 저항은 혈액의 점성, 혈관의 길이, 혈관의 반지름 세 가지로 결정되며 특히 반지름은 4제곱에 반비례해 가장 큰 영향을 미치므로, 세 요인이 모두 옳아 ④가 정답이다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 물과 꿀을 각각 빨대로 빨아 보니 끈적한 꿀이 훨씬 힘들게 올라왔는데, 혈액도 이처럼 점성이 높을수록 혈관 벽과의 마찰이 커져 흐름이 더뎌지므로 점성이 저항을 좌우하는 요인임을 알 수 있었다.
甲이 짧은 호스와 긴 호스로 같은 물을 흘려 보니 긴 쪽에서 물살이 더 힘없이 나왔는데, 혈관도 길이가 길수록 피가 벽에 닿으며 마찰받는 거리가 늘어 저항이 커지므로 길이 역시 저항을 정하는 요인이었다.
甲이 굵고 짧은 빨대와 가늘고 긴 빨대로 각각 주스를 빨아 보니 가늘고 긴 쪽이 훨씬 힘들었다. 혈관도 마찬가지로 점성이 높거나 길이가 길거나 반지름이 작을수록 저항이 커지며, 그중 반지름의 영향이 가장 크게 작용한다.

혈액의 점성, 혈관의 길이, 혈관의 반지름 세 가지 모두 혈류 저항을 결정하는 요인이므로, 정답은 4번이다.

혈액 내 이산화탄소를 운반하는 형태가 아닌 것은?

1. 중탄산염(HCO₃⁻) 이온 형성
2. 카바미노헤모글로빈 형성
3. 백혈구와 결합
4. 혈장에 용해

정답 3번

🔍 보기별 해설

혈액 속 이산화탄소의 약 70%가 적혈구에서 중탄산염 이온으로 전환되어 혈장을 통해 운반되므로 이는 대표적인 운반 형태이며, 운반 형태가 아닌 것을 고르는 물음의 정답이 아니다. 옳지 않다.
카바미노헤모글로빈은 이산화탄소가 헤모글로빈의 아미노기와 결합해 만들어지는 형태로 전체 이산화탄소의 약 20%를 운반하므로, 운반 형태가 아닌 것을 고르는 물음의 정답이 아니다. 옳지 않다.
이산화탄소는 백혈구가 아니라 적혈구의 헤모글로빈과 결합한다. 백혈구와 결합은 운반 형태가 아니다. 옳지 않다(정답).
혈장에 녹은 형태로 운반되는 것도 맞다. 이산화탄소의 일부는 별다른 결합 없이 혈장에 그대로 용해되어 폐까지 실려 가므로 어엿한 운반 형태에 든다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 몸에서 생긴 이산화탄소가 어떻게 실려 나가는지 짚어 보니, 그중 가장 많은 몫이 물과 반응해 중탄산염 이온으로 바뀐 채 혈액에 녹아 운반되고 있어, 이것이 엄연한 운반 형태의 하나임을 확인하였다.
甲이 이산화탄소가 실려 가는 또 다른 길을 살펴보니, 일부는 적혈구 속 헤모글로빈에 직접 달라붙어 카바미노헤모글로빈이라는 형태로 옮겨지고 있어, 이 또한 분명한 운반 방식의 하나였다.
甲이 몸에서 생긴 이산화탄소가 어떤 모습으로 실려 나가는지 살펴보니, 대부분은 중탄산염 이온이나 헤모글로빈과 결합한 형태였고 일부는 혈장에 녹아 옮겨졌을 뿐, 백혈구에 붙어 운반되는 경로는 어디에도 없었다.
甲이 나머지 이산화탄소의 행방을 짚어 보니, 일부는 아무것과도 결합하지 않은 채 혈장에 그대로 녹아든 상태로 폐까지 흘러가고 있어, 혈장 용해 역시 이산화탄소를 나르는 하나의 방식임을 알았다.

이산화탄소는 백혈구가 아니라 적혈구의 헤모글로빈과 결합해 운반되므로, 정답은 3번이다.

〈보기〉에서 유산소 트레이닝의 적응으로 옳은 것은? ㄱ. 혈장량 감소 ㄴ. 적혈구 수 감소 ㄷ. 심실 용적 증가 ㄹ. 1회 박출량 증가

1. ㄱ, ㄴ
2. ㄱ, ㄷ
3. ㄴ, ㄹ
4. ㄷ, ㄹ

정답 4번

🔍 보기별 해설

유산소 트레이닝을 하면 혈장량이 오히려 늘어 심장으로 돌아오는 혈액량과 1회 박출량이 증가하므로, 혈장량 감소(ㄱ)는 실제 적응과 반대되어 옳은 항목이 아니다. 옳지 않다.
유산소 트레이닝은 산소 운반 능력을 높이기 위해 적혈구 수를 오히려 늘리므로, 적혈구 수 감소는 실제 적응과 반대되어 옳은 항목이 될 수 없다. 옳지 않다.
유산소 트레이닝을 지속하면 심장이 비대해지고 좌심실 내강이 커져 심실 용적이 증가하며 이는 1회 박출량 증가로 이어지므로, 심실 용적 증가는 대표적 적응에 해당한다. 옳다.
한 번에 짜내는 1회 박출량이 증가하는 것도 유산소 트레이닝의 적응이다. ㄷ·ㄹ이 옳으므로 ④가 정답이다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 몇 달간 달리기를 이어가자 몸은 더 많은 피를 돌리려고 혈장량을 오히려 늘려 갔는데, 이렇게 늘어나는 방향과 견주면 혈장량이 줄어든다고 본 설명은 실제 적응과는 정반대였다.
甲이 꾸준한 유산소 훈련을 거듭하자 산소를 더 많이 실어 나르려고 몸속 적혈구 수가 늘어났는데, 이런 증가 흐름에 비추면 적혈구가 줄어든다고 본 설명은 적응 방향과 어긋났다.
甲이 오랜 기간 달리기를 이어가자 심장 근육이 튼튼하게 발달해 심실이 담을 수 있는 피의 부피가 커졌는데, 이렇게 심실 용적이 늘어나는 것은 유산소 훈련이 가져다준 대표적인 변화였다.
甲이 몇 달간 달리기를 꾸준히 하자 심장 근육이 발달해 좌심실이 커지고 한 번 뛸 때 짜내는 혈액량이 늘었다. 덕분에 甲은 안정 시 심박수가 낮아지고도 온몸에 충분한 혈액을 보낼 수 있게 되었다.

유산소 트레이닝으로 심실 용적과 1회 박출량은 늘지만 혈장량과 적혈구 수는 줄지 않고 오히려 늘어나므로, 정답은 4번이다.

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400m 트랙을 약 60초로 전력 질주 시 가장 많이 기여하는 에너지 공급 시스템에서 1분자의 글루코스(glucose) 분해로 얻을 수 있는 ATP 수는?

1. 2
2. 4
3. 16
4. 18

정답 1번

🔍 보기별 해설

무산소 해당과정에서 글루코스 한 분자는 ATP 2개를 낸다. 산소를 쓰는 산화 과정을 거치지 않고 세포질에서만 빠르게 분해되므로 얻는 ATP가 이처럼 적다. 옳다(정답).
무산소 해당과정에서 실제로 남는 순 ATP는 2개이므로 이 값은 해당과정의 산물과 맞지 않는다. 옳지 않다.
이만큼 많은 ATP를 얻으려면 산소를 쓰는 산화 과정까지 거쳐야 하며, 무산소 해당과정만으로는 나오지 않는 값이다. 옳지 않다.
이 수치는 유산소 대사까지 포함해야 접근할 수 있는 값으로, 60초 전력 질주가 의존하는 무산소 해당과정만으로는 얻을 수 없다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 400m 트랙을 60초에 전력으로 질주할 때는 산소 공급이 수요를 따라오지 못해 근육이 무산소 해당과정에 크게 의존한다. 이 과정에서 글루코스 한 분자는 젖산을 남기며 단 2개의 ATP만 빠르게 내놓아 甲의 폭발적인 질주를 뒷받침한다.
甲이 400m 전력 질주에서 근육이 무산소로 글루코스를 쪼갤 때 남는 ATP를 세어 보니 순생산이 두 개뿐이라, 네 개가 나온다고 본 값은 이 빠른 무산소 대사의 실제 산물과는 들어맞지 않았다.
甲이 열여섯 개나 되는 ATP를 얻으려면 산소를 들여 미토콘드리아에서 산화 과정까지 밟아야 함을 확인했는데, 60초 질주가 기대는 무산소 해당과정만으로는 그만한 양이 결코 나오지 않았다.
甲이 열여덟이라는 큰 수치에 이르려면 산소를 쓰는 유산소 대사까지 끌어와야 함을 알게 되었는데, 산소가 부족한 60초 전력 질주에서 주로 도는 무산소 해당과정만으로는 그 값에 다다를 수 없었다.

60초 전력 질주는 무산소 해당과정에 크게 의존해 글루코스 한 분자에서 순 ATP 2개만 얻으므로, 정답은 1번이다.

중·고강도 운동 시 필요한 ATP 합성에 사용되지 않는 기질(substrate)은?

1. 혈중 알부민
2. 혈중 포도당
3. 근육 글리코겐
4. 근육 중성지방

정답 1번

🔍 보기별 해설

혈중 알부민은 운반 단백질로 에너지 기질로 쓰이지 않는다. 여러 물질을 실어 나르는 역할을 할 뿐 분해되어 ATP를 만드는 연료로는 동원되지 않기 때문이다. 옳지 않다(정답).
혈중 포도당은 ATP 합성의 주요 기질이다. 혈액을 타고 근육으로 들어가 곧바로 분해되며 에너지를 대는 대표적 연료이므로 운동 중 활발히 쓰인다. 옳다.
근육 글리코겐은 ATP 합성의 주요 기질이다. 근육 안에 저장해 둔 당을 곧장 꺼내 분해할 수 있어 운동이 시작되면 재빨리 동원되는 연료이다. 옳다.
근육 중성지방은 ATP 합성의 지방 기질이다. 근섬유 사이에 저장된 지방이 분해되어 지방산으로 산화되며 특히 지속적인 운동에서 꾸준히 에너지를 댄다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 중강도로 자전거를 탈 때 몸은 혈중 포도당과 근육 글리코겐, 근육 속 중성지방을 끌어다 ATP를 만든다. 반면 혈중 알부민은 여러 물질을 실어 나르는 운반 단백질일 뿐이어서 甲의 근육 운동 연료로는 쓰이지 않는다.
甲이 중강도로 자전거 페달을 밟는 동안 혈액 속을 떠다니던 포도당이 근육으로 빨려 들어가 곧바로 분해되며 ATP를 만들어 냈는데, 이처럼 혈중 포도당은 운동 연료로 활발히 쓰이는 주요 기질이었다.
甲이 자전거 강도를 높이자 근육이 안에 쟁여 둔 글리코겐을 곧바로 꺼내 쪼개며 ATP를 뽑아냈는데, 이렇게 근육 글리코겐은 운동이 시작되면 재빨리 동원되는 주요 연료로 쓰였다.
甲이 자전거를 오래 타는 동안 근섬유 사이에 저장돼 있던 중성지방이 잘게 분해되어 지방산으로 산화되며 ATP를 보탰는데, 이처럼 근육 중성지방은 오래가는 운동의 든든한 지방 연료가 되었다.

혈중 알부민은 물질을 실어 나르는 운반 단백질일 뿐 분해되어 ATP를 만드는 연료로는 쓰이지 않으므로, 정답은 1번이다.

〈보기〉에서 장기간의 무산소 트레이닝에 따른 생리학적 적응으로 옳은 것을 모두 고른 것은? ㄱ. 산화 능력 증가 ㄴ. 근육의 수축 속도 증가 ㄷ. 미토콘드리아 밀도 증가 ㄹ. PCr 또는 PFK 효소의 양 및 활성도 증가

1. ㄱ, ㄴ
2. ㄴ, ㄹ
3. ㄱ, ㄴ, ㄹ
4. ㄱ, ㄷ, ㄹ

정답 2번

🔍 보기별 해설

산화 능력 증가는 미토콘드리아와 산소 이용 효율이 높아지는 유산소 트레이닝의 적응이므로, 이를 무산소 트레이닝의 적응(ㄱ)으로 보는 것은 옳지 않아 이를 포함한 보기는 정답이 아니다. 옳지 않다.
근육 수축 속도가 빨라지는 것은 무산소 트레이닝의 적응이다. 짧은 시간에 큰 힘을 몰아 쓰는 훈련을 반복하면 속근섬유가 발달해 더 빠르게 오그라들 수 있게 되기 때문이다. 옳다.
미토콘드리아 밀도 증가는 유산소 트레이닝의 적응이다. 산소를 이용한 에너지 생산을 늘리려는 반응이므로 무산소 훈련의 적응으로 보는 것은 맞지 않다. 옳지 않다.
무산소 트레이닝을 하면 크레아틴인산(PCr) 저장량과 해당과정 효소인 PFK의 양·활성도가 늘어 단시간 고강도 에너지 공급 능력이 향상되므로, PCr·PFK 증가(ㄹ)는 무산소 적응에 해당한다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 산화 능력이 자라나는 배경을 짚어 보니, 이것은 산소를 오래 쓰는 유산소 훈련에서 크게 발달하는 변화라, 순간적인 힘을 기르는 무산소 훈련의 적응으로 묶는 것은 결이 맞지 않았다.
甲이 단거리 스프린트와 고중량 웨이트 위주로 무산소 훈련을 반복하자 근육의 수축 속도가 빨라지고 PCr·PFK 같은 무산소 대사 효소의 양과 활성도가 늘었다. 다만 산화 능력이나 미토콘드리아 밀도는 유산소 훈련에서 더 크게 발달한다.
甲이 미토콘드리아가 촘촘해지는 까닭을 살펴보니, 이것은 산소로 에너지를 만드는 능력을 키우려는 유산소 훈련에서 두드러지는 변화라, 무산소 훈련의 적응으로 헤아리기에는 어울리지 않았다.
甲이 단거리 스프린트와 고중량 훈련을 되풀이하자 크레아틴인산을 다루는 PCr 계통과 해당과정 효소 PFK의 양과 활성도가 함께 늘어, 이런 변화가 무산소 훈련이 가져다준 적응임을 확인하였다.

근육 수축 속도 증가와 PCr·PFK 효소의 양·활성도 증가는 무산소 적응이지만 산화 능력과 미토콘드리아 밀도 증가는 유산소 적응이므로, 정답은 2번이다.

〈보기〉에서 설명하는 에너지 대사 과정은? • 무산소성 에너지 시스템이다. • 에너지 투자와 에너지 생산 단계로 구성된다. • 대사 과정의 최종 산물로 피루브산 또는 젖산을 생성한다.

1. 지방분해(lipolysis)
2. 해당과정(glycolysis)
3. 동화작용(anabolism)
4. 산화적 인산화(oxidative phosphorylation) 과정

정답 2번

🔍 보기별 해설

지방분해는 중성지방을 지방산과 글리세롤로 분해하는 과정으로 산소를 이용하는 유산소 대사와 연결되므로, 무산소성이며 피루브산·젖산을 생성하는 해당과정을 설명한 보기와는 다르다. 옳지 않다.
해당과정은 산소 없이 세포질에서 진행되는 무산소성 시스템으로 ATP를 투자하는 단계와 생산하는 단계로 구성되며 최종 산물로 피루브산 또는 젖산을 만들므로, 보기의 세 특징과 모두 일치한다. 옳다(정답).
동화작용은 에너지를 써서 작은 분자를 큰 분자로 합성하는 대사 과정이므로, 물질을 분해해 에너지를 만들고 피루브산·젖산을 생성하는 이화 과정인 보기와는 방향이 반대다. 옳지 않다.
산화적 인산화는 미토콘드리아 전자전달계에서 산소를 최종 전자수용체로 이용해 다량의 ATP를 만드는 유산소 과정이므로, 무산소성 시스템을 설명한 보기와는 다르다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 지방분해가 어떤 과정인지 짚어 보니, 이것은 저장된 지방을 잘게 헐어 지방산을 내놓는 과정이라, 글루코스를 쪼개 피루브산이나 젖산을 남기는 보기 속 과정과는 다루는 재료부터 달랐다.
甲이 400m를 전력으로 달릴 때 산소 없이 글루코스를 쪼개 에너지를 얻는다. 처음에는 ATP를 조금 투자해 반응을 시작하고 뒤이어 더 많은 ATP를 생산하며, 그 끝에 피루브산이나 젖산이 남는데 이 일련의 과정이 바로 해당과정이다.
甲이 동화작용의 방향을 살펴보니, 이것은 작은 분자들을 이어 붙여 더 큰 분자로 쌓아 올리는 합성 과정이라, 큰 분자를 잘게 쪼개 에너지를 얻는 보기 속 분해 과정과는 방향이 정반대였다.
甲이 산화적 인산화가 일어나는 조건을 따져 보니, 이것은 미토콘드리아에서 산소를 들여 ATP를 만드는 유산소 과정이라, 산소 없이 진행되는 무산소성 보기 과정과는 필요로 하는 조건이 달랐다.

산소 없이 세포질에서 ATP를 투자하고 생산하는 두 단계를 거쳐 피루브산이나 젖산을 남기는 과정은 해당과정이므로, 정답은 2번이다.

〈보기〉에서 설명하는 감각수용기는? • 주동근의 수축을 억제한다. • 근육 손상을 예방하는 기능을 한다. • 근육-건 복합체의 장력 변화를 감지한다.

1. 근방추
2. 파치니소체
3. 골지건기관
4. 마이스너소체

정답 3번

🔍 보기별 해설

근방추는 근육 길이 변화를 감지해 수축을 일으킨다. 장력을 감지해 수축을 억제하는 보기와 다르다. 옳지 않다.
파치니소체는 피부의 압력·진동을 감지한다. 피부 깊은 곳에서 눌림과 떨림을 느끼는 촉각 수용기여서 근육과 힘줄의 장력을 살펴 주동근 수축을 억제하는 보기와는 거리가 멀다. 옳지 않다.
골지건기관은 근육과 힘줄이 만나는 부위에 있어 지나친 장력 변화를 감지하면 주동근의 수축을 반사적으로 억제해 과도한 힘에 의한 근육 손상을 막으므로, 보기 설명과 일치한다. 옳다(정답).
마이스너소체는 피부 진피 얕은 층에 있어 가벼운 촉각과 저주파 진동을 감지하는 수용기이므로, 근육-건의 장력 변화를 감지해 수축을 억제하는 보기의 수용기와는 다르다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 근방추가 하는 일을 짚어 보니, 이것은 근육이 얼마나 늘어났는지 그 길이 변화를 감지해 오히려 수축을 일으키는 수용기라, 장력을 느껴 수축을 눌러 주는 보기 속 수용기와는 하는 일이 반대였다.
甲이 손끝으로 진동하는 물체를 만지자 피부 깊숙한 곳의 파치니소체가 그 눌림과 떨림을 감지했는데, 이 수용기는 피부의 촉각을 맡을 뿐 근육과 힘줄의 장력을 살펴 수축을 억제하는 보기 속 역할과는 딴판이었다.
甲이 무거운 바벨을 들다 근육과 힘줄에 지나친 장력이 걸리자, 힘줄에 자리한 골지건기관이 이 변화를 감지해 주동근의 수축을 억제했다. 덕분에 甲의 근육과 힘줄이 과도한 힘으로 찢어지거나 다치는 것을 막을 수 있었다.
甲은 살갗을 스치는 가벼운 촉감을 감지하는 수용기가 무엇인지 따져 피부 얕은 층의 마이스너소체를 짚었는데, 이것은 부드러운 촉각을 알아챌 뿐 힘줄의 장력을 읽어 근수축을 억누르는 보기 속 기능과는 무관하였다.

근육과 힘줄이 만나는 곳에서 장력 변화를 감지해 주동근의 수축을 억제하고 근육 손상을 막는 수용기는 골지건기관이므로, 정답은 3번이다.

〈보기〉에서 장기간 유산소 트레이닝에 의한 생리적 적응 현상으로 옳은 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. 좌심실 용적 증가 ㄴ. 마이오글로빈 함유량 증가 ㄷ. 1회 박출량(stroke volume) 증가 ㄹ. 골격근 내 모세혈관 밀도 증가

1. ㄱ, ㄴ
2. ㄱ, ㄷ, ㄹ
3. ㄴ, ㄷ, ㄹ
4. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ

정답 4번

🔍 보기별 해설

좌심실 용적 증가는 유산소 트레이닝의 심혈관 적응이다. 오래 반복되는 지구성 운동에 맞춰 심장이 한 번에 더 많은 피를 담도록 방이 넓어지기 때문이다. 옳다.
마이오글로빈 함유량 증가는 유산소 트레이닝의 적응이다. 근육 안에서 산소를 붙잡아 두는 이 단백질이 늘면 산소를 더 잘 받아 쓸 수 있어 지구력이 좋아지기 때문이다. 옳다.
1회 박출량 증가는 유산소 트레이닝의 적응이다. 심장이 커지고 수축력이 좋아져 한 번 뛸 때 짜내는 피의 양이 늘어나므로 더 적은 박동으로 같은 혈액을 보낼 수 있다. 옳다.
모세혈관 밀도 증가는 유산소 트레이닝의 적응이다. 근육 곳곳에 실핏줄이 촘촘해지면 산소와 영양분을 더 넓게 대주고 노폐물도 잘 걷어 내 지구력이 향상된다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 여러 해 꾸준히 달린 결과 좌심실의 안쪽 공간이 눈에 띄게 넓어졌는데, 심장 방이 이렇게 커져 더 많은 혈액을 담게 되는 것은 지구성 유산소 운동에 몸이 맞춰 낸 대표적인 심혈관 적응이었다.
甲이 지구성 훈련을 꾸준히 하자 근육 속에서 산소를 붙잡아 저장하는 마이오글로빈이 점점 늘어, 그만큼 산소를 받아 쓰기 수월해지며 오래 버티는 힘이 자라났다.
甲이 몇 달간 유산소 운동을 거른 날 없이 이어가자 심장의 수축력이 좋아져 박동 한 번에 밀어내는 혈액량, 곧 1회 박출량이 늘었고, 그 덕에 예전보다 느긋한 심박으로도 온몸에 필요한 피를 넉넉히 공급하게 되었다.
甲이 오랜 기간 유산소 훈련을 이어가자 좌심실 용적과 1회 박출량이 커지고, 근육 속 마이오글로빈 함유량과 모세혈관 밀도까지 늘었다. 덕분에 甲은 산소를 근육으로 더 많이 실어 나르며 지구력이 크게 향상되었다.

좌심실 용적, 마이오글로빈 함유량, 1회 박출량, 골격근 모세혈관 밀도 모두 유산소 트레이닝으로 늘어나므로, 정답은 4번이다.

〈보기〉의 골격근 수축 과정에 관한 설명 중 ㉠~㉢에 들어갈 용어로 옳은 것은? • 활동전위는 가로세관(T-tubules)으로 이동하여 ( ㉠ )에서 ( ㉡ ) 방출을 자극한다. • ( ㉠ )에서 방출된 ( ㉡ )이 트로포닌(troponin)과 결합하면 ( ㉢ )의 위치를 이동시켜 마이오신 머리와 액틴 필라멘트가 강하게 결합하게 한다.

1. ㉠ 원형질막 / ㉡ 아세틸콜린 / ㉢ 근절
2. ㉠ 원형질막 / ㉡ 칼슘이온 / ㉢ 트로포마이오신
3. ㉠ 근형질세망 / ㉡ 아세틸콜린 / ㉢ 근절
4. ㉠ 근형질세망 / ㉡ 칼슘이온 / ㉢ 트로포마이오신

정답 4번

🔍 보기별 해설

㉠을 원형질막으로 본 것이 틀렸다. 칼슘은 근형질세망에서 나온다. 옳지 않다.
칼슘이온과 트로포마이오신은 맞게 넣었으나, 칼슘이 방출되는 저장고는 형질막이 아니라 근형질세망이므로 ㉠ 지정이 어긋난다. 옳지 않다.
㉡을 아세틸콜린으로 본 것이 틀렸다. 방출되는 것은 칼슘이온이다. 옳지 않다.
근형질세망에서 칼슘이온이 방출되고(㉠ 근형질세망, ㉡ 칼슘이온), 트로포닌과 결합해 트로포마이오신(㉢)을 밀어낸다. 이대로인 ④가 정답이다. 옳다(정답).

🧮 풀이

甲이 근육을 수축시킬 때 가로세관을 타고 온 활동전위가 근형질세망을 자극해 칼슘이온을 내보내고, 이 칼슘이 트로포닌에 붙어 트로포마이오신을 밀어내면 마이오신 머리가 액틴에 강하게 걸린다.

활동전위가 근형질세망을 자극해 칼슘이온을 내보내고 이 칼슘이 트로포닌에 붙어 트로포마이오신을 밀어내므로, 정답은 4번이다.

그림의 산소-헤모글로빈 해리 곡선을 참고하여 〈보기〉에서 옳은 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. 운동에 의한 체온 상승은 헤모글로빈의 산소 친화력(affinity)을 높인다. ㄴ. 고강도 운동 시 동-정맥 산소 차이(arteriovenous oxygen difference)는 안정 시와 비교하여 감소한다. ㄷ. 고강도 운동에 의한 혈중 젖산 농도 증가는 산소-헤모글로빈 해리 곡선을 오른쪽으로 이동시킨다. ㄹ. 운동 중 증가한 혈중 이산화탄소는 헤모글로빈의 산소 해리(dissociation)를 높이는데, 이를 보어 효과(Bohr effect)라고 한다.

1. ㄱ, ㄴ
2. ㄱ, ㄷ
3. ㄴ, ㄹ
4. ㄷ, ㄹ

정답 4번

🔍 보기별 해설

운동으로 체온이 오르면 산소-헤모글로빈 해리 곡선이 오른쪽으로 이동해 산소를 조직에 더 잘 내주는 방향으로 친화력이 낮아지므로, 친화력을 높인다는 ㄱ은 사실과 반대다. 옳지 않다.
고강도 운동 시에는 활동 근육이 동맥혈의 산소를 많이 추출해 정맥혈 산소량이 크게 줄므로 동-정맥 산소 차이가 오히려 커지는데, 이를 안정 시보다 감소한다고 본 ㄴ은 사실과 반대다. 옳지 않다.
혈중 젖산 증가는 해리 곡선을 오른쪽으로 이동시킨다. 젖산이 늘어 혈액이 산성으로 기울면 헤모글로빈이 산소를 더 쉽게 놓아 주기 때문이다. 옳다.
이산화탄소 증가로 산소 해리가 높아지는 것을 보어 효과라 한다. 이산화탄소가 늘면 혈액 산도가 높아져 헤모글로빈이 산소를 더 잘 풀어 조직에 공급하기 때문이다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 전력으로 달려 체온이 확 오르자 헤모글로빈이 산소를 붙잡아 두려는 힘이 오히려 느슨해져 조직에 산소를 더 잘 내주었는데, 체온이 오르면 친화력이 높아진다고 본 ㄱ의 설명은 실제와 반대였다.
甲이 고강도로 운동하자 근육이 산소를 왕성하게 끌어다 써 정맥으로 돌아오는 피의 산소가 크게 줄었고, 그만큼 동맥과 정맥의 산소 차이가 되레 벌어져, 그 차이가 줄어든다고 본 ㄴ의 설명은 사실과 어긋났다.
甲이 숨차게 질주하며 근육에 젖산이 잔뜩 쌓이자 혈액이 산성 쪽으로 기울었고, 그 바람에 산소-헤모글로빈 해리 곡선이 오른쪽으로 밀리면서 헤모글로빈이 산소를 한결 쉽게 내주었다.
甲이 고강도 운동으로 근육 대사가 활발해져 이산화탄소가 대량으로 쌓이자 혈액의 산도가 높아졌고, 그 결과 헤모글로빈이 붙들고 있던 산소를 조직에 한결 잘 풀어놓았는데, 이처럼 이산화탄소가 산소 방출을 촉진하는 현상을 보어 효과라 일컫는다.

혈중 젖산 증가와 이산화탄소 증가로 산소 해리가 촉진되는 보어 효과에 관한 설명만 맞으므로, 정답은 4번이다.

〈보기〉에서 건강관련체력 요인으로 옳은 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. 근력 ㄴ. 유연성 ㄷ. 근지구력 ㄹ. 신체구성 ㅁ. 심폐지구력

1. ㄱ, ㄴ, ㄹ
2. ㄱ, ㄷ, ㅁ
3. ㄴ, ㄷ, ㄹ, ㅁ
4. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ, ㅁ

정답 4번

🔍 보기별 해설

근력은 근육이 한 번에 낼 수 있는 최대의 힘으로, 일상 활동과 부상 예방의 바탕이 되므로 건강관련체력 요인으로 분류된다. 옳다.
유연성은 관절이 움직일 수 있는 범위를 뜻하며, 바른 자세 유지와 부상 방지에 관여하므로 건강관련체력 요인에 포함된다. 옳다.
근지구력은 근육이 일정한 힘을 오래 반복해 낼 수 있는 능력으로, 건강 유지와 직결되어 건강관련체력 요인에 든다. 옳다.
신체구성은 체지방과 제지방의 비율을 가리키며, 비만이나 대사질환과 관련이 깊어 건강관련체력 요인으로 다뤄진다. 옳다.
심폐지구력은 심장과 폐가 오랜 시간 산소를 공급해 주는 능력으로, 건강관련체력의 대표 요인으로 꼽힌다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 바닥에 놓인 무거운 상자를 단숨에 들어 올리며 자신이 한 번에 발휘할 수 있는 최대 힘을 가늠해 보았는데, 이렇게 측정되는 근력은 부상 없이 하루하루를 살아가는 밑바탕이 되기에 건강관련체력으로 묶였다.
甲이 허리를 굽혀 손끝을 발끝에 대며 관절이 얼마나 넓게 움직이는지 유연성을 재어 보았는데, 이 능력은 바른 자세를 지키고 다치는 것을 막아 주어 건강관련체력 요인에 나란히 들었다.
甲이 팔굽혀펴기를 쉬지 않고 여러 번 되풀이하며 근육이 같은 힘을 얼마나 오래 반복해 내는지 근지구력을 확인했는데, 이 능력은 건강을 지키는 일과 곧바로 이어져 건강관련체력 요인에 들었다.
甲이 체성분 검사를 받아 체지방률과 근육량 비율을 확인했는데, 이 신체구성은 근력·근지구력·심폐지구력·유연성과 함께 몸의 건강을 좌우하는 건강관련체력 요인에 나란히 포함된다.
甲이 숨을 고르며 오래도록 조깅을 이어가는 동안 심장과 폐가 지치지 않고 산소를 대주는 심폐지구력을 확인했는데, 이 능력은 건강관련체력을 대표하는 요인으로 널리 꼽혔다.

근력·유연성·근지구력·신체구성·심폐지구력 다섯 요인 모두 건강관련체력에 해당하므로, 정답은 4번이다.

〈보기〉에서 동방결절(SA node)에 관한 특성으로 옳은 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. 심장의 페이스메이커(pacemaker)로 불림 ㄴ. 전도체계 중 가장 빠른 내인성 박동률을 가짐 ㄷ. 심실이 혈액을 충만하게 모을 수 있도록 자극전도 시간을 지연시킴 ㄹ. 다른 심장 전도 시스템보다 약 6배 빠르게 전기적 자극을 심실 전체로 전달하여 심실의 거의 모든 부위가 동시에 수축할 수 있게 함

1. ㄱ, ㄴ
2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
3. ㄱ, ㄷ, ㄹ
4. ㄴ, ㄷ, ㄹ

정답 1번

🔍 보기별 해설

동방결절은 스스로 규칙적인 전기 자극을 만들어 심장 전체의 박동 리듬을 정하고 가장 빠른 내인성 박동률을 가지므로 심장의 페이스메이커로 불리며, ㄱ·ㄴ이 모두 옳다. 옳다.
동방결절이 전도계 중 내인성 박동률이 가장 빠른 것은 맞다. 스스로 뛰는 속도가 가장 빨라 다른 부위보다 먼저 신호를 내므로 심장 전체의 박동 리듬을 이끌게 된다. 옳다.
자극 전도를 잠시 지연시켜 심방 수축으로 심실이 혈액을 충분히 채우게 하는 것은 방실결절의 기능이지 동방결절의 특성이 아니므로, ㄷ을 동방결절 특성으로 본 이 보기는 옳지 않다. 옳지 않다.
자극을 매우 빠르게 전달해 좌우 심실이 거의 동시에 수축하도록 하는 것은 푸르키네 섬유의 역할이지 동방결절의 특성이 아니므로, ㄹ을 동방결절 특성으로 본 이 보기는 옳지 않다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 자기 심장의 전기 신호가 어디서 비롯되는지 배우면서, 박동을 처음 일으키는 페이스메이커가 바로 동방결절이고 이곳이 심장 전도계 가운데 스스로 뛰는 내인성 박동률이 가장 빠른 부위라는 점을 나란히 확인하였다.
甲이 심장 각 전도 조직의 자발적 흥분 빈도를 나란히 비교하니, 동방결절이 어느 곳보다 잦게 스스로 신호를 터뜨려 가장 먼저 신호를 내보냈고, 그 빠른 리듬에 나머지 부위가 따라붙어 결국 심장 박동의 기준을 세웠다.
甲이 심방에서 심실로 신호가 넘어가는 길목을 살펴보니, 자극을 잠깐 늦춰 그사이 심실이 피를 그득히 채우게 하는 일은 방실결절이 맡고 있어, 이를 동방결절의 특성으로 본 설명은 자리를 잘못 짚은 것이었다.
甲이 심실 벽으로 신호가 쫙 퍼지는 과정을 짚어 보니, 자극을 빠르게 실어 날라 심실 곳곳이 거의 동시에 오그라들게 하는 일은 푸르키네 섬유가 도맡고 있어, 이를 동방결절의 몫으로 본 설명은 맞지 않았다.

동방결절은 심장의 페이스메이커이자 전도체계 중 내인성 박동률이 가장 빠른데, 자극전도 지연은 방실결절이, 빠른 전달은 푸르키네 섬유가 맡으므로, 정답은 1번이다.

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안정 시와 운동 중 심장 주기에 따른 좌심실의 용적과 압력을 나타낸 곡선을 참고하여 〈보기〉에서 옳은 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. A~B 구간은 이첨판(bicuspid valve)과 대동맥 판막(aortic valve)이 모두 닫힌 상태이며, 이를 등용적 수축(isovolumic contraction)이라고 한다. ㄴ. 운동 중 좌심실 수축력의 증가는 C 시점에서의 좌심실 용적 증가로 이어진다. ㄷ. 안정 시와 운동 중 좌심실 박출률(%ejection fraction)은 동일하다. ㄹ. D~A 구간의 증가는 1회 박출량 증가로 이어진다.

1. ㄱ, ㄴ
2. ㄱ, ㄹ
3. ㄴ, ㄷ
4. ㄷ, ㄹ

정답 2번

🔍 보기별 해설

A~B 구간은 이첨판과 대동맥판막이 모두 닫혀 혈액의 유출입 없이 좌심실 부피가 일정한 채 압력만 급격히 상승하는 시기이므로 이를 등용적 수축이라 하며, ㄱ 설명이 옳다. 옳다.
운동 중에는 심근 수축력이 커져 좌심실이 더 많은 혈액을 짜내므로 수축기말 용적은 오히려 줄어드는데, 수축력 증가가 좌심실 용적 증가로 이어진다고 본 ㄹ은 사실과 맞지 않다. 옳지 않다.
운동 중에는 교감신경 자극으로 심근 수축력이 높아져 한 번에 짜내는 비율이 커지므로 좌심실 박출률이 안정 시보다 증가하며, 따라서 안정 시와 동일하다는 것은 옳지 않다.
확장기에 더 많이 채워진 만큼 1회 박출량이 늘어난다. 심실이 이완기에 피를 넉넉히 받아 늘어날수록 그 뒤 수축에서 밀어내는 양도 함께 커지기 때문이다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 좌심실 압력 곡선의 A~B 구간을 짚어 보니, 이첨판과 대동맥 판막이 모두 굳게 닫힌 채 심실 부피는 그대로인데 안쪽 압력만 가파르게 치솟고 있어, 이 구간이 바로 등용적 수축에 해당하였다.
甲이 좌심실의 압력과 용적을 그린 곡선을 짚어 가며, 두 판막이 모두 닫힌 채 압력만 오르는 A~B 구간을 등용적 수축이라 부르고, 확장기에 심실이 더 채워지는 D~A 구간이 커질수록 한 번에 내보내는 1회 박출량도 늘어난다는 것을 읽어 냈다.
甲이 러닝머신에서 강도를 올리자 좌심실이 한 박동에 채운 피 가운데 짜내 보내는 몫의 비율이 안정 상태보다 더 커졌는데, 이렇게 달라지는 것을 보면 운동 중과 안정 시 박출률이 같다는 설명은 실제와 어긋났다.
甲이 곡선의 D~A 구간이 커질 때를 살펴보니, 확장기에 심실이 피를 그만큼 넉넉히 받아 채운 덕분에 뒤이은 수축에서 한 번에 밀어내는 1회 박출량도 따라서 늘어나는 흐름을 읽어 냈다.

이첨판·대동맥판막이 모두 닫힌 등용적 수축 구간 설명과 확장기에 더 채워질수록 1회 박출량이 늘어난다는 설명만 맞으므로, 정답은 2번이다.

〈보기〉에서 고지대 환경에서 장기간 노출 시 나타나는 생리학적 적응으로 옳은 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. 심박출량 증가 ㄴ. 모세혈관 밀도 증가 ㄷ. 근육 단면적 증가 ㄹ. 산소운반능력 증가

1. ㄱ, ㄷ
2. ㄴ, ㄹ
3. ㄱ, ㄷ, ㄹ
4. ㄴ, ㄷ, ㄹ

정답 2번

🔍 보기별 해설

안정 시 심박출량 증가는 고지대 적응의 특징이 아니다. 고지대에 오래 머물면 몸은 심박출량을 늘리기보다 혈액의 산소운반능력을 키우는 쪽으로 적응하기 때문이다. 옳지 않다.
고지대의 낮은 산소 환경에서는 조직으로 산소를 더 촘촘히 나르려고 모세혈관 밀도가 늘어나므로, 이는 대표적인 고지대 적응에 해당한다. 옳다.
근육 단면적 증가는 고지대 적응의 특징이 아니다. 높은 곳의 낮은 산소는 근육을 굵게 키우기보다 산소를 나르고 쓰는 능력을 끌어올리는 방향으로 몸을 바꾸기 때문이다. 옳지 않다.
고지대의 낮은 산소분압에 대응해 적혈구와 헤모글로빈이 늘어나면 혈액이 실어 나르는 산소량이 많아지므로, 산소운반능력 증가는 대표적인 고지대 적응으로 옳다.

🧮 풀이

甲이 고지대에 오래 머무는 동안 몸이 어떻게 적응하는지 살펴보니, 안정 시 심박출량을 늘리기보다는 피가 산소를 더 많이 실어 나르도록 바뀌어 가, 안정 시 심박출량 증가를 고지대 적응으로 보기는 어려웠다.
甲이 여러 주 동안 고지대에 머무르자 부족한 산소에 적응하려고 조직의 모세혈관 밀도가 촘촘해지고 적혈구와 헤모글로빈이 늘어 산소운반능력이 함께 커졌다.
甲이 여러 주 고지대에 머문 뒤 몸의 변화를 짚어 보니, 근육이 굵어지기보다는 산소를 실어 나르고 받아 쓰는 능력이 좋아지는 쪽으로 적응이 이루어져, 근육 단면적 증가는 고지대 적응과는 거리가 멀었다.
甲이 고지대에 오래 머무르자 부족한 산소를 메우려고 몸이 적혈구와 헤모글로빈을 부지런히 늘렸는데, 덕분에 甲의 피가 산소를 더 많이 실어 나르는 능력을 갖추게 되었다.

고지대 적응으로 모세혈관 밀도와 산소운반능력은 늘지만 안정 시 심박출량이나 근육 단면적은 늘지 않으므로, 정답은 2번이다.

운동 자극에 관한 신체 내 기관과 기능에 대한 설명이다. ㉠~㉢에 해당하는 것으로 옳은 것은?

기능뇌하수체부신㉠고온다습한 환경에서 운동 중 체액량 조절을 위한 호르몬을 분비한다.㉡○×중강도 이상 운동 중 교감신경의 영향을 받아 호르몬(㉢)을 분비한다.×○×부교감신경인 미주 신경이 위치하며, 운동 종료 후 심박수를 낮춘다.××○

1. ㉠ 연수 / ㉡ ○ / ㉢ 에피네프린
2. ㉠ 뇌간 / ㉡ × / ㉢ 알도스테론
3. ㉠ 대뇌피질 / ㉡ ○ / ㉢ 에피네프린
4. ㉠ 대뇌피질 / ㉡ × / ㉢ 알도스테론

정답 1번

🔍 보기별 해설

미주신경이 있어 운동 후 심박수를 낮추는 곳은 연수(㉠), 체액량 조절 호르몬을 내는 뇌하수체는 해당(㉡ ○), 부신이 교감신경 영향으로 내는 호르몬은 에피네프린(㉢)이다. 이대로인 ①이 정답이다. 옳다(정답).
㉠을 뇌간으로, ㉢을 알도스테론으로 본 것이 틀렸다. 옳지 않다.
㉠을 대뇌피질로 본 것이 틀렸다. 심박수를 낮추는 곳은 연수다. 옳지 않다.
㉠ 대뇌피질·㉢ 알도스테론 모두 어긋난다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 운동을 마치자 연수의 미주신경이 작동해 심박수가 서서히 내려갔고, 뇌하수체는 체액량을 조절하는 호르몬을 내보냈으며, 부신은 교감신경 자극을 받아 에피네프린을 분비했다.

심박수를 늦추는 자리는 대뇌피질이 아닌 연수이고, 체액량 조절 호르몬 항목은 해당하며, 부신이 내는 것은 알도스테론이 아닌 에피네프린이므로, 정답은 1번이다.

단축성 수축 시 그림의 골격근 초미세구조를 참고하여 〈보기〉에서 옳은 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. I 밴드의 길이는 변하지 않는다. ㄴ. A 밴드의 길이는 변하지 않는다. ㄷ. 근절(sarcomere)의 길이는 짧아진다. ㄹ. 액틴(actin)과 마이오신(myosin)의 길이는 짧아진다.

1. ㄱ, ㄴ
2. ㄱ, ㄹ
3. ㄴ, ㄷ
4. ㄷ, ㄹ

정답 3번

🔍 보기별 해설

단축성 수축에서는 액틴과 마이오신의 겹침이 늘면서 I 밴드가 짧아지므로, I 밴드의 길이가 변하지 않는다고 본 것은 실제 구조 변화와 달라 옳지 않다.
마이오신이 차지하는 A 밴드 길이는 변하지 않는다. 굵은 마이오신 필라멘트 자체의 길이는 그대로여서, 수축해도 그것이 걸쳐 있는 A 밴드의 폭은 달라지지 않기 때문이다. 옳다.
액틴과 마이오신 필라멘트가 서로 겹쳐 미끄러져 들어가면 양 끝의 Z선이 가까워지므로 근절 전체 길이는 짧아진다. 옳다.
근수축은 필라멘트끼리 미끄러져 겹침이 늘어날 뿐 액틴·마이오신 필라멘트 자체의 길이는 변하지 않으므로, 이들의 길이가 짧아진다고 한 것은 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 팔을 굽혀 근육을 단축성으로 수축시키자 필라멘트가 서로 겹쳐 들며 밝게 보이던 I 밴드의 폭이 눈에 띄게 좁아졌는데, 그렇다면 I 밴드 길이가 변하지 않는다고 본 ㄱ의 설명은 실제와 어긋났다.
甲이 단축성 수축이 일어나는 근절을 들여다보니, 굵은 마이오신이 걸쳐 있는 A 밴드는 필라멘트 길이가 그대로여서 폭이 조금도 달라지지 않은 채 처음 모습을 유지하고 있었다.
甲이 팔을 굽혀 단축성 수축을 일으키자 마이오신이 자리한 A 밴드의 길이는 그대로였지만, 필라멘트가 서로 미끄러져 겹치면서 근절 하나하나의 길이는 짧아졌다.
甲이 수축하는 근절을 자세히 살펴보니, 액틴과 마이오신 필라멘트는 저마다의 길이는 그대로인 채 서로 미끄러져 겹치는 부분만 늘어나고 있어, 필라멘트 자체가 짧아진다고 본 ㄹ의 설명은 사실과 달랐다.

마이오신이 걸친 A 밴드의 길이는 그대로지만 근절 전체 길이는 짧아지는데 I 밴드와 필라멘트 자체 길이에 관한 설명은 틀렸으므로, 정답은 3번이다.

〈보기〉에서 속근섬유(type II)에 관한 특성으로 옳은 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. 피로 저항이 높음 ㄴ. 수축 속도가 빠름 ㄷ. 산화 능력이 높음 ㄹ. 칼슘이온 방출 속도가 빠름

1. ㄱ, ㄴ
2. ㄱ, ㄷ
3. ㄴ, ㄹ
4. ㄷ, ㄹ

정답 3번

🔍 보기별 해설

피로 저항이 높은 것은 산화 대사에 의존하는 지근섬유(type I)의 특성이며, 무산소성 대사 위주인 속근섬유는 쉽게 피로하므로 속근섬유 특성으로 보는 것은 옳지 않다.
속근섬유는 ATP 분해 효소 활성이 높고 신경 전도가 빨라 순간적으로 강하게 수축하므로, 수축 속도가 빠르다는 것은 속근섬유의 특성이 맞다. 옳다.
산화 능력이 높은 것은 지근섬유의 특성이다. 미토콘드리아가 풍부해 산소로 오래 에너지를 만드는 지근섬유의 성질이므로 속근섬유의 특성으로 보는 것은 맞지 않다. 옳지 않다.
칼슘이온 방출 속도가 빠른 것은 속근섬유의 특성이다. 근형질세망이 칼슘을 재빨리 쏟아 내야 순간적으로 강한 수축을 일으킬 수 있으므로 빠른 힘을 내는 속근섬유에 어울린다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 오래 걷거나 천천히 달릴 때 주로 쓰는 지근섬유를 살펴보니, 쉽게 지치지 않고 피로에 잘 버티는 성질이 이 지근섬유의 것이라, 이를 속근섬유의 특성으로 묶은 설명은 주인을 잘못 짚은 셈이었다.
甲이 단거리에서 폭발적으로 튀어 나갈 때 쓰는 속근섬유를 살펴보니, ATP를 빠르게 쪼개는 효소가 왕성하고 신경 전도도 빨라 순식간에 세게 오그라들어, 이 빠른 수축 속도가 속근섬유의 성질임이 뚜렷했다.
甲이 단거리에서 폭발적으로 튀어 나갈 때 주로 쓰는 속근섬유는 근형질세망의 칼슘이온 방출이 빠르고 수축 속도도 빨라 짧은 시간에 큰 힘을 낸다.
甲이 단거리를 폭발적으로 내달릴 때 쓰는 속근섬유를 살펴보니, 근형질세망이 칼슘이온을 재빨리 쏟아 내 순식간에 강한 수축을 일으켜, 이 빠른 칼슘 방출이 속근섬유의 성질임을 확인하였다.

수축 속도가 빠르고 칼슘이온 방출도 빠른 것은 속근섬유의 특성이지만 피로 저항과 산화 능력이 높은 것은 지근섬유의 특성이므로, 정답은 3번이다.

순환계의 구조와 기능에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 혈액의 역류를 막기 위해 하지동맥 내에 판막이 존재한다.
2. 호르몬 수송 및 면역기능 조절은 순환계의 기능 중 하나이다.
3. 관상동맥(coronary artery)은 심장근에 혈액을 공급하는 혈관이다.
4. 폐순환의 주요 기능은 폐에서의 가스 교환(예: 이산화탄소 배출)이다.

정답 1번

🔍 보기별 해설

판막은 낮은 압력에서 혈액 역류를 막는 정맥과 심장에 존재하고 높은 압력으로 흐르는 동맥에는 없으므로, 하지동맥 내에 판막이 있다는 설명은 옳지 않다(정답).
호르몬 수송과 면역기능 조절은 순환계의 기능이다. 혈액이 온몸을 돌며 내분비샘의 호르몬을 실어 나르고 면역세포와 항체까지 옮기므로 이 역할은 순환계의 몫이 맞다. 옳다.
관상동맥이 심장근에 혈액을 공급하는 것은 맞다. 쉼 없이 뛰는 심장 근육에도 산소와 영양분이 필요하므로 관상동맥이 그 피를 대주는 전용 혈관 역할을 한다. 옳다.
폐순환의 주요 기능이 폐에서의 가스 교환인 것은 맞다. 심장에서 폐로 보낸 피가 허파꽈리에서 이산화탄소를 내려놓고 산소를 받아 오므로 가스 교환이 폐순환의 핵심이다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 다리 혈관의 구조를 살피다가, 피가 거꾸로 흐르지 못하게 막아 주는 판막은 정맥과 심장에만 있을 뿐 동맥에는 없어서, 하지동맥 안에 판막이 있다고 한 설명이 사실과 어긋난다는 점을 알아차렸다.
甲이 순환계가 맡은 일을 하나하나 짚어 보니, 혈액이 온몸을 돌며 내분비샘에서 나온 호르몬을 필요한 곳으로 실어 나르고 면역세포까지 옮겨, 호르몬 수송과 면역 조절이 엄연한 순환계의 기능임을 확인하였다.
甲이 심장이 스스로 뛰는 데 필요한 피가 어디서 오는지 살펴보니, 심장 겉면을 감싸고 도는 관상동맥이 쉼 없이 일하는 심장 근육에 산소와 영양분을 실은 혈액을 대주고 있었다.
甲이 폐순환의 구실을 되짚어 보니, 우심장에서 허파로 밀려간 혈액이 폐포 벽을 사이에 두고 이산화탄소를 넘겨주고 산소를 받아 심장으로 되돌아왔는데, 바로 이 기체 교환이 폐순환이 존재하는 가장 큰 이유였다.

혈액 역류를 막는 판막은 압력이 낮은 정맥과 심장에 있지 압력이 높은 동맥에는 없는데 이를 하지동맥에 있다고 했으므로, 정답은 1번이다.

〈보기〉에서 설명하는 호르몬은? • 간의 글리코겐을 분해한다. • 췌장 알파세포에서 분비된다. • 혈중 글루코스 농도를 높인다.

1. 인슐린
2. 코티졸
3. 글루카곤
4. 에피네프린

정답 3번

🔍 보기별 해설

인슐린(insulin)은 세포의 포도당 흡수를 촉진해 혈당을 낮추는 호르몬이므로, 혈당을 높이고 알파세포에서 분비된다는 보기의 설명과 맞지 않아 옳지 않다.
코티졸(cortisol)은 부신피질에서 분비되는 호르몬으로 췌장 알파세포에서 분비된다는 보기 조건을 충족하지 못하므로, 정답 호르몬으로 보는 것은 옳지 않다.
췌장 알파세포에서 분비되어 간의 글리코겐을 분해하고 혈중 글루코스 농도를 높이는 세 조건을 모두 충족하는 호르몬은 글루카곤(glucagon)이므로 옳다(정답).
에피네프린은 부신수질에서 나온다. 스트레스나 운동에 맞서 몸을 깨우는 호르몬으로 부신 안쪽에서 분비되므로, 췌장 알파세포에서 나온다는 보기와는 분비 기관이 다르다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 밥을 든든히 먹어 혈당이 오르자 인슐린이 나와 포도당을 세포 안으로 들여보내 혈당을 낮추었는데, 이 호르몬은 간의 당을 풀어 혈당을 되레 끌어올리는 보기 속 호르몬과는 작용이 정반대였다.
甲이 코티졸이 어디서 나오는지 짚어 보니, 이것은 콩팥 위 부신의 겉껍질에서 분비되는 호르몬이라, 췌장 알파세포에서 나와 간 글리코겐을 분해한다는 보기 속 설명과는 나오는 자리부터 달랐다.
甲이 오래 굶어 혈당이 떨어지자 췌장의 알파세포에서 글루카곤이 나와 간에 저장된 글리코겐을 분해했고, 그 결과 혈중 글루코스 농도가 다시 올라갔다.
甲이 깜짝 놀라 심장이 두근거릴 때 부신 안쪽 수질에서 에피네프린이 뿜어져 나와 몸을 재빨리 깨웠는데, 이 호르몬은 부신에서 나올 뿐 췌장 알파세포에서 분비된다는 보기 속 물질과는 나오는 곳이 달랐다.

췌장 알파세포에서 나와 간의 글리코겐을 분해하고 혈당을 높이는 호르몬은 글루카곤이므로, 정답은 3번이다.

골격근의 운동단위(motor unit) 동원에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 동원된 운동단위의 증가는 근 수축력 증가로 이어진다.
2. 운동단위는 운동신경과 그에 연결된 근섬유를 지칭한다.
3. 저강도 운동(예: VO₂max 30% 이하) 시 Type IIx 근섬유가 가장 먼저 동원된다.
4. Type I 근섬유의 운동단위는 Type II 근섬유 운동단위보다 활성화 역치가 낮다.

정답 3번

🔍 보기별 해설

더 많은 운동단위가 동원될수록 힘을 내는 근섬유 수가 늘어나 근육 전체가 만들어 내는 수축력도 함께 커진다. 옳다.
운동단위가 운동신경과 그에 연결된 근섬유를 가리키는 것은 맞다. 하나의 운동신경이 여러 근섬유를 함께 거느리며 한 묶음으로 수축시키므로 이 둘을 합쳐 운동단위라 부른다. 옳다.
저강도 운동에서는 활성화 역치가 낮은 Type I이 먼저 동원된다. Type IIx가 가장 먼저 동원된다는 설명은 옳지 않다(정답).
크기 원리에 따라 작은 Type I 운동단위가 먼저 동원되어 활성화 역치가 Type II보다 낮으므로, 이 설명 자체는 사실과 일치하여 옳다.

🧮 풀이

甲이 점점 더 무거운 아령을 들자 그에 맞춰 더 많은 운동단위가 동원되었고, 힘을 보태는 근섬유 수가 늘어난 만큼 근육 전체가 짜내는 수축력도 함께 세져 무게를 거뜬히 버텨 냈다.
甲이 근육이 움직이는 최소 단위를 짚어 보니, 하나의 운동신경과 그 신경이 거느려 한꺼번에 수축시키는 근섬유들이 한 묶음을 이루고 있어, 이 둘을 합쳐 운동단위라 부르는 까닭을 이해하게 되었다.
甲이 가벼운 걷기처럼 저강도로 운동할 때는 활성화 역치가 낮은 Type I 운동단위가 가장 먼저 동원되고, Type IIx 근섬유는 운동 강도가 높아진 뒤에야 참여한다.
甲이 가볍게 걷기 시작하자 활성화 역치가 낮은 Type I 운동단위가 가장 먼저 반응해 움직였고, 역치가 높은 Type II는 강도가 더 올라간 뒤에야 뒤늦게 참여해, Type I이 더 쉽게 켜짐을 확인하였다.

저강도 운동에서는 활성화 역치가 낮은 Type I 섬유가 가장 먼저 동원되는데 이를 Type IIx가 먼저 동원된다고 했으므로, 정답은 3번이다.

〈보기〉의 ㉠, ㉡에 들어갈 용어는? • ( ㉠ )은 근육조직에서 산소를 저장하고, 운반하는 데 중요한 역할을 한다. • 적혈구용적률이 증가하면 혈액의 점성은 ( ㉡ )한다.

1. ㉠ 헤모글로빈 / ㉡ 감소
2. ㉠ 헤모글로빈 / ㉡ 증가
3. ㉠ 마이오글로빈 / ㉡ 감소
4. ㉠ 마이오글로빈 / ㉡ 증가

정답 4번

🔍 보기별 해설

혈액에서 산소를 나르는 것은 헤모글로빈이지만, 근육조직에서 산소를 저장·운반하는 것은 마이오글로빈이다. 옳지 않다.
㉠이 헤모글로빈이라는 것은 근육조직 설명과 맞지 않다. 옳지 않다.
마이오글로빈은 맞지만 적혈구용적률이 늘면 점성은 증가하므로 감소는 틀리다. 옳지 않다.
근육조직의 산소 저장·운반은 마이오글로빈(㉠)이고, 적혈구용적률 증가는 점성 증가(㉡)로 이어진다. 옳다(정답).

🧮 풀이

甲이 지구력 훈련을 거듭해 근육 속 마이오글로빈을 늘려 산소를 더 잘 저장하게 되었고, 고지대 적응으로 적혈구용적률이 높아지자 피가 걸쭉해지면서 그 점성도 함께 커졌다.

근육조직에서 산소를 저장·운반하는 ㉠은 마이오글로빈, 적혈구용적률이 늘면 혈액의 점성은 ㉡ 증가하므로, 정답은 4번이다.

〈보기〉에서 운동 중 혈류 재분배(blood re-distribution)에 관한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. 운동 시 골격근의 산소 요구량을 충족하기 위해 비활동 조직으로의 혈류량은 감소한다. ㄴ. 최대 운동 시 심박출량은 증가하지만 안정 시와 비교하여 기관별(예: 신장, 내장, 골격근 등) 혈류 분배 비율은 동일하다. ㄷ. 고강도 운동에 참여하는 골격근의 세동맥(arterioles) 혈관 저항은 안정 시와 비교하여 감소한다.

1. ㄱ, ㄴ
2. ㄱ, ㄷ
3. ㄴ, ㄷ
4. ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 2번

🔍 보기별 해설

운동 시 활동근의 산소 요구를 채우기 위해 혈류가 재분배되면서 소화기 등 비활동 조직으로 가는 혈류량이 줄어들므로, ㄱ의 설명은 옳다.
최대 운동 시에는 활동근으로 혈류가 집중되어 신장·내장 등 기관별 혈류 분배 비율이 안정 시와 크게 달라지므로, 안정 시와 동일하다고 한 것은 옳지 않다.
일하는 골격근의 세동맥은 넓어져 혈관 저항이 낮아진다. 혈관이 확장되면 더 많은 피가 수월하게 흘러들어 운동 중 근육이 요구하는 산소를 넉넉히 대줄 수 있기 때문이다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 힘껏 달리는 동안 몸은 일하는 다리 근육에 피를 몰아주려고, 지금 당장 크게 쓸 일 없는 소화기관이나 콩팥 같은 비활동 조직으로 가는 혈류량을 슬며시 줄여 나갔다.
甲이 트레드밀에서 전력으로 달리자 심장이 뿜어내는 피가 크게 늘었지만, 안정 상태에서 소화기관과 콩팥으로 넉넉히 가던 몫이 크게 줄고 그 피가 다리 근육 쪽으로 쏠려 기관별 배분 비율 자체가 확 바뀌었다.
甲이 고강도로 달리자 열심히 일하는 다리 근육의 가느다란 세동맥이 활짝 넓어졌고, 그만큼 혈관 저항이 낮아져 더 많은 피가 수월하게 흘러들며 근육에 필요한 산소를 넉넉히 대주었다.

활동근으로 혈류가 몰려 비활동 조직으로 가는 혈류는 줄고 활동근의 세동맥 저항도 낮아지지만 기관별 혈류 분배 비율은 안정 시와 달라지므로, 정답은 2번이다.

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지구성 훈련에 의한 지근섬유(Type I)의 생리적 변화로 옳지 않은 것은?

1. 모세혈관 밀도 증가
2. 마이오글로빈 함유량 감소
3. 미토콘드리아의 수와 크기 증가
4. 절대 운동강도에서의 젖산 농도 감소

정답 2번

🔍 보기별 해설

지구성 훈련은 근육으로의 산소 공급을 늘리기 위해 모세혈관 밀도를 증가시키므로, 이 설명은 실제 적응과 일치하여 옳다.
지구성 훈련은 근육 내 산소 저장·운반을 돕는 마이오글로빈 함유량을 오히려 증가시키므로, 함유량이 감소한다고 한 이 설명은 옳지 않다(정답).
지구성 훈련으로 미토콘드리아의 수와 크기가 증가한다. 산소를 이용해 에너지를 만드는 공장이 많고 커질수록 유산소 대사가 활발해져 지구력이 좋아지기 때문이다. 옳다.
지구성 훈련으로 같은 절대 강도에서의 젖산 농도가 감소한다. 유산소 대사 능력이 좋아져 같은 운동을 해도 젖산에 덜 기대게 되므로 근육에 쌓이는 젖산이 줄어들기 때문이다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 몇 달간 장거리 달리기를 꾸준히 이어가자 지근섬유 둘레로 실핏줄이 점점 촘촘하게 뻗어, 근육 구석구석까지 산소를 실어 나르기가 한결 수월해지며 오래 버티는 힘이 자라났다.
甲이 몇 달간 장거리 달리기를 꾸준히 이어가자 지근섬유 안에서 산소를 붙잡아 저장하는 마이오글로빈이 오히려 더 늘어, 근육이 산소를 받아 쓰기 훨씬 수월해졌다.
甲이 오랜 기간 장거리 훈련을 이어가자 지근섬유 안에서 에너지를 만드는 미토콘드리아가 수도 늘고 크기도 커져, 산소로 에너지를 뽑아내는 힘이 좋아지며 지치지 않고 오래 달릴 수 있게 되었다.
甲이 지구성 훈련을 쌓은 뒤 예전과 똑같은 강도로 달려 보니, 유산소로 에너지를 대는 힘이 좋아진 덕에 젖산에 덜 기대게 되어 근육에 쌓이는 젖산 농도가 눈에 띄게 줄어들었다.

지구성 훈련은 근육 내 산소를 저장하는 마이오글로빈 함유량을 오히려 늘리는데 이를 줄어든다고 했으므로, 정답은 2번이다.

유산소성 트레이닝을 통한 근육 내 미토콘드리아 변화와 관련된 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 근원섬유 사이의 미토콘드리아 밀도 증가
2. 근육 내 젖산과 수소 이온(H⁺) 생성 감소
3. 손상된 미토콘드리아 분해 및 제거율 감소
4. 근육 내 크레아틴인산(phosphocreatine) 소모량 감소

정답 3번

🔍 보기별 해설

유산소성 트레이닝은 산화적 에너지 생산을 늘리기 위해 근원섬유 사이 미토콘드리아의 밀도를 증가시키므로, 이 설명은 실제 적응과 일치하여 옳다.
미토콘드리아가 늘면 피루브산이 유산소 대사로 더 많이 처리되어 근육 내 젖산과 수소 이온(H⁺) 생성이 감소하므로, 이 설명은 옳다.
유산소성 트레이닝은 손상된 미토콘드리아를 분해·제거하는 능력을 높인다. 제거율이 감소한다고 한 것은 옳지 않다(정답).
유산소 대사가 좋아지면 크레아틴인산 소모량이 감소한다. 산소를 이용한 에너지 공급이 넉넉해지면 순간적인 에너지원인 크레아틴인산에 덜 기대게 되어 그 소모가 줄기 때문이다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 유산소 훈련을 꾸준히 이어가자 근원섬유와 근원섬유 사이사이에 에너지를 만드는 미토콘드리아가 촘촘하게 들어차, 산소로 에너지를 뽑아내는 근육의 힘이 부쩍 좋아졌다.
甲이 유산소 훈련으로 미토콘드리아가 늘어난 뒤 같은 운동을 해 보니, 산소로 에너지를 만드는 대사가 활발해진 덕에 근육에 젖산과 수소 이온이 예전보다 훨씬 덜 쌓여 한결 오래 버틸 수 있었다.
甲이 유산소 트레이닝을 이어가자 낡거나 망가진 미토콘드리아를 알아서 분해하고 치우는 청소 기능이 활발해져, 근육 속에는 성능 좋은 미토콘드리아가 더 많이 남게 되었다.
甲이 유산소 대사 능력을 키운 뒤 운동해 보니, 산소로 대는 에너지가 넉넉해진 덕분에 급할 때 쓰는 크레아틴인산에 덜 의지하게 되어 그 소모량이 눈에 띄게 줄어들었다.

유산소성 트레이닝은 손상된 미토콘드리아를 분해·제거하는 능력을 오히려 높이는데 이를 제거율이 감소한다고 했으므로, 정답은 3번이다.

운동 중 지방분해를 촉진하는 요인으로 옳지 않은 것은?

1. 인슐린 증가
2. 글루카곤 증가
3. 에피네프린 증가
4. 순환성(cyclic) AMP 증가

정답 1번

🔍 보기별 해설

인슐린은 오히려 지방 합성을 돕고 지방분해를 억제하는 호르몬이다. 지방분해 촉진 요인이라 한 것은 옳지 않다(정답).
글루카곤은 혈당이 낮을 때 분비되어 지방세포의 분해 효소를 자극하므로 저장 지방에서 유리지방산을 끌어내는 촉진 요인에 해당한다. 옳다.
에피네프린은 교감신경이 흥분할 때 분비되어 지방분해 신호를 켜고 저장 지방을 에너지원으로 동원하므로 촉진 요인이 맞다. 옳다.
순환성 AMP는 지방분해를 켜는 신호를 세포 안으로 전달하여 분해 효소가 작동하도록 만들므로 지방분해를 촉진한다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 달리기를 멈추고 탄수화물 음료를 마시자 인슐린이 올라가면서 지방을 분해하려던 흐름이 눌리고, 오히려 남는 에너지가 지방으로 저장되는 쪽으로 몸이 돌아섰다.
甲이 아침을 거른 채 오래 걷자 혈당이 떨어지고 글루카곤이 분비되어, 甲의 지방세포에 저장돼 있던 지방이 유리지방산으로 쪼개져 에너지로 쓰이도록 끌려 나오기 시작한다.
甲이 결승선을 앞두고 온몸에 힘을 쥐어짜며 긴장하자 교감신경이 흥분해 에피네프린이 솟구쳤고, 저장돼 있던 지방이 에너지원으로 동원되어 甲의 근육으로 연료가 밀려들었다.
甲이 운동을 이어 가는 동안 세포 안에서 순환성 AMP가 늘어 지방을 분해하라는 신호가 세포 구석구석으로 퍼졌고, 그 신호를 받은 효소들이 저장 지방을 잘게 부수어 에너지로 바꿔 냈다.

인슐린은 지방분해를 촉진하는 게 아니라 오히려 지방 합성을 돕고 분해를 억제하는 호르몬이므로, 정답은 1번이다.

운동에 대한 심혈관 반응에 관한 설명으로 옳은 것은?

1. 점증 부하 운동 시 심근산소소비량 감소
2. 고강도 운동 시 내장 기관으로의 혈류 분배 비율 증가
3. 일정한 부하의 장시간 운동 시 시간 경과에 따른 심박수 감소
4. 고강도 운동 시 활동근의 세동맥(arterioles) 확장을 통한 혈류량 증가

정답 4번

🔍 보기별 해설

점증 부하 운동으로 심박수와 심근 수축력이 커지면 심장이 쓰는 산소량인 심근산소소비량은 증가하므로, 감소한다고 한 것은 옳지 않다.
고강도 운동 시 혈류는 활동근으로 우선 재분배되어 내장 기관으로 가는 분배 비율은 오히려 감소하므로, 증가한다고 한 것은 옳지 않다.
일정 부하의 장시간 운동에서는 체온 상승과 심혈관 표류로 시간이 지날수록 심박수가 오히려 점점 증가하므로, 감소한다고 한 것은 옳지 않다.
고강도 운동 시 대사산물 축적으로 활동근의 세동맥(arterioles)이 확장되어 그 근육으로 가는 혈류량이 증가하므로, 이 설명은 옳다(정답).

🧮 풀이

甲이 트레드밀 경사와 속도를 단계마다 올려 갈수록 심장은 더 세게 더 빨리 뛰어야 했고, 그만큼 심장 근육이 소모하는 산소의 양도 줄기는커녕 계단을 오르듯 함께 늘어났다.
甲이 전력에 가까운 고강도로 달리자 피는 일하는 다리 근육 쪽으로 몰려갔고, 소화를 맡던 위와 창자 같은 내장 기관으로 돌아가는 피의 몫은 평소보다 오히려 줄어들었다.
甲이 같은 속도로 오래 달리는 동안 시간이 흐를수록 심박수가 처음 수준에 머물지 않고 조금씩 위로 밀려 올라가, 후반부에는 초반보다 분당 심장이 더 여러 번 뛰고 있었다.
甲이 강도 높은 사이클을 밟자 일하는 다리 근육의 가느다란 세동맥들이 활짝 열리면서 그 혈관을 지나는 저항이 낮아졌고, 덕분에 근육으로 흘러드는 피의 양이 크게 늘었다.

고강도 운동 시 대사산물이 쌓여 활동근의 세동맥이 넓어지면서 그 근육으로 가는 혈류량이 늘어나므로, 정답은 4번이다.

〈보기〉의 ㉠, ㉡에 들어갈 용어가 바르게 나열된 것은? • 심장의 부담을 나타내는 심근산소소비량은 심박수와 ( ㉠ )을 곱하여 산출한다. • 산소섭취량이 동일한 운동 시 다리 운동이 팔 운동에 비해 심근산소소비량이 더 ( ㉡ ) 나타난다.

1. ㉠ 1회 박출량, ㉡ 높게
2. ㉠ 1회 박출량, ㉡ 낮게
3. ㉠ 수축기 혈압, ㉡ 높게
4. ㉠ 수축기 혈압, ㉡ 낮게

정답 4번

🔍 보기별 해설

㉠을 1회 박출량으로 본 것이 틀렸다. 심근산소소비량은 수축기 혈압과 곱한다. 옳지 않다.
심근산소소비량은 심박수에 1회 박출량이 아니라 수축기 혈압을 곱해 구하므로, ㉡을 낮게로 맞게 보았더라도 ㉠을 1회 박출량으로 본 이상 옳지 않다.
㉡을 높게로 본 것이 틀렸다. 다리 운동이 심근 부담이 더 낮다. 옳지 않다.
㉠ 심근산소소비량은 심박수와 수축기 혈압을 곱해 구하고, ㉡ 같은 산소섭취량이면 큰 근육을 쓰는 다리 운동이 팔 운동보다 부담이 낮게 나타난다. 이대로인 ④가 정답이다. 옳다(정답).

🧮 풀이

甲은 달리기를 하며 손목의 맥박으로 심박수를, 팔에 찬 혈압계로 수축기 혈압을 재어 둘을 곱해 심장이 받는 부담을 어림했고, 같은 힘든 정도로 팔만 써서 노를 저었을 때는 그 곱한 값이 더 크게 나오는 것을 보고 팔 운동이 심장에 더 부담을 준다는 것을 실감했다.

㉠은 심박수와 곱해 심근산소소비량을 구하는 수축기 혈압이고 같은 산소섭취량이면 다리 운동이 팔 운동보다 부담이 ㉡ 낮게 나타나므로, 정답은 4번이다.

골격근의 수축 특성을 결정하는 요인에 대한 설명 중 〈보기〉의 ㉠, ㉡에 들어갈 용어가 바르게 연결된 것은? • 특이장력 = 근력 / ( ㉠ ) • 근파워 = 힘 × ( ㉡ )

1. ㉠ 근횡단면적, ㉡ 수축속도
2. ㉠ 근횡단면적, ㉡ 수축시간
3. ㉠ 근파워, ㉡ 수축속도
4. ㉠ 근파워, ㉡ 수축시간

정답 1번

🔍 보기별 해설

㉠ 특이장력은 근력을 근횡단면적으로 나눈 값이라 ㉠은 근횡단면적, ㉡ 근파워는 힘에 수축속도를 곱한 값이라 ㉡은 수축속도다. 이대로인 ①이 정답이다. 옳다(정답).
㉡을 수축시간으로 본 것이 틀렸다. 근파워는 힘×수축속도다. 옳지 않다.
㉠을 근파워로 본 것이 틀렸다. 근력÷단면적은 특이장력이다. 옳지 않다.
특이장력의 분모는 근파워가 아닌 근횡단면적이고 근파워는 수축시간이 아닌 수축속도를 힘에 곱한 값이라, ㉠과 ㉡ 두 자리가 모두 정의와 맞지 않는다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 자기 근육의 성능을 따져 볼 때, 낸 힘을 근육 단면적으로 나눠 순수한 힘의 질을 보고 힘에 수축 속도를 곱해 순간에 뿜어내는 파워를 계산하니, 두 지표가 각기 다른 능력을 보여 주었다.

특이장력은 근력을 근횡단면적으로 나눈 값이고 근파워는 힘에 수축속도를 곱한 값이므로, 정답은 1번이다.

〈보기〉의 ㉠~㉢에 들어갈 용어가 바르게 나열된 것은?

수용기역할근방추( ㉠ ) 정보 전달골지건기관( ㉡ ) 정보 전달근육의 화학수용기( ㉢ ) 정보 전달

1. ㉠ 근육의 길이, ㉡ 근육 대사량, ㉢ 힘 생성량
2. ㉠ 근육 대사량, ㉡ 힘 생성량, ㉢ 근육의 길이
3. ㉠ 근육 대사량, ㉡ 근육의 길이, ㉢ 힘 생성량
4. ㉠ 근육의 길이, ㉡ 힘 생성량, ㉢ 근육 대사량

정답 4번

🔍 보기별 해설

㉡·㉢이 뒤바뀌었다. 골지건기관은 힘 생성량을 감지한다. 옳지 않다.
㉠을 근육 대사량으로 본 것이 틀렸다. 근방추는 길이 변화를 감지한다. 옳지 않다.
㉠ 자리에는 근방추가 감지하는 근육의 길이 변화가 들어가야 하는데 근육 대사량으로 본 것이라, 첫 자리부터 감각수용기와 그 대상이 어긋난다. 옳지 않다.
㉠ 근방추는 근육의 길이 변화를, ㉡ 골지건기관은 힘(장력) 생성량을, ㉢ 화학수용기는 근육 대사량을 감지해 전달한다. 이대로인 ④가 정답이다. 옳다(정답).

🧮 풀이

甲이 무거운 바벨을 들어 올릴 때, 근방추는 근육이 얼마나 늘어났는지를, 골지건기관은 힘줄에 걸린 장력이 얼마나 큰지를, 화학수용기는 근육이 대사로 얼마나 지쳤는지를 각각 감지해 척수로 알렸다.

근방추는 근육의 길이 변화, 골지건기관은 힘 생성량, 화학수용기는 근육 대사량을 감지해 전달하므로, 정답은 4번이다.

〈그림〉은 도피반사(withdrawal reflex)와 교차신전반사(crossed-extensor reflex)를 나타낸 것이다. 이에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 반사궁 경로를 통해 통증 자극에 대한 빠른 반사가 일어난다.
2. 통증 수용기로부터 활동전위가 발생하여 척수로 전달된다.
3. 신체 균형을 유지하기 위해 반대편 대퇴의 굴곡근 수축이 억제된다.
4. 통증을 회피하기 위해 통증 부위 대퇴의 굴곡근과 신전근이 동시에 수축된다.

정답 4번

🔍 보기별 해설

도피반사와 교차신전반사는 뇌를 거치지 않는 반사궁 경로를 통해 통증 자극에 빠르게 반응하므로, 이 설명은 실제 기전과 일치하여 옳다.
통증 수용기가 자극을 받으면 활동전위가 생겨 감각신경을 따라 척수로 전달되고, 이것이 반사가 시작되는 첫 단계다. 옳다.
교차신전반사에서 반대편 다리는 체중을 지탱하기 위해 신전근이 수축하고 길항근인 굴곡근의 수축은 억제되므로, 이 설명은 옳다.
통증을 회피하는 도피반사에서는 굴곡근이 수축하고 신전근은 이완된다. 굴곡근과 신전근이 동시에 수축한다고 한 것은 옳지 않다(정답).

🧮 풀이

甲이 압정을 밟은 순간 뇌가 미처 판단하기도 전에 발이 저절로 움츠러들었는데, 통증 신호가 척수에서 곧장 되돌아 나오는 반사궁을 타고 흘러 눈 깜짝할 새 반응이 일어났다.
甲이 날카로운 것에 발끝을 찔리자 피부의 통증 수용기가 자극을 받아 활동전위를 일으켰고, 그 전기 신호는 감각신경을 따라 척수까지 곧바로 올라가 전해졌다.
甲이 한쪽 발을 다쳐 얼른 들어 올릴 때 반대쪽 다리는 무너지지 않도록 신전근이 단단히 수축해 몸을 버텨 주었고, 같은 다리의 굴곡근은 접히지 않게 수축이 억눌려 있었다.
甲이 뜨거운 냄비에 발이 닿자 순간적으로 그 다리의 굴곡근이 수축해 발을 확 끌어당기는 동안 같은 다리의 신전근은 힘을 풀어 이완되어, 두 근육이 서로 반대로 움직였다.

통증을 피하는 도피반사에서는 굴곡근이 수축하고 신전근은 오히려 이완되는데 이를 둘 다 동시에 수축한다고 했으므로, 정답은 4번이다.

〈보기〉에서 고온 환경의 장시간 최대하 운동 시 운동수행능력을 저하시키는 요인으로 옳은 것만을 모두 고른 것은? (단, 심각한 탈수 현상은 발생하지 않는 환경) ㄱ. 글리코겐 고갈 가속 ㄴ. 근혈류량 감소 ㄷ. 1회 박출량 감소 ㄹ. 운동단위 활성 감소

1. ㄱ, ㄷ
2. ㄱ, ㄴ, ㄹ
3. ㄴ, ㄷ, ㄹ
4. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ

정답 2번

🔍 보기별 해설

고온 환경에서는 대사율과 근육 에너지 소모가 커져 글리코겐 고갈이 가속되고 이것이 수행능력 저하로 이어지므로, ㄱ의 설명은 옳다.
고온에서는 체온을 낮추려 피부로 혈류가 몰리면서 근육으로 가는 근혈류량이 감소해 산소 공급이 줄고 수행능력이 저하되므로, ㄴ의 설명은 옳다.
심각한 탈수가 없는 조건에서는 혈장량이 유지되어 1회 박출량 감소를 주된 저하 요인으로 보기 어려우므로, ㄷ을 포함한 이 조합은 옳지 않다.
고온 환경은 중추신경계 피로를 증가시켜 운동단위 활성을 떨어뜨리고 이것이 수행능력 저하로 이어지므로, ㄹ의 설명은 옳다.

🧮 풀이

甲이 한여름 뙤약볕 아래서 오래 달리자 몸의 대사가 평소보다 빠르게 돌아가면서 근육에 저장해 둔 글리코겐이 예상보다 이르게 바닥을 드러냈고, 남은 연료가 줄어 속도가 처졌다.
甲이 무더운 날 오래 달리자 몸을 식히려 피가 피부 쪽으로 대거 몰려가는 바람에 정작 일하는 다리 근육으로 갈 피가 줄어들어, 근육이 산소를 덜 받아 힘이 빠지기 시작했다.
甲이 심한 땀 손실이 없도록 물을 충분히 마시며 더운 곳에서 오래 뛰었더니 혈장량이 그대로 유지되어, 한 번 박출하는 혈액량은 크게 줄지 않은 채 운동을 이어 갈 수 있었다.
甲이 무더위 속에서 장시간 버티자 뇌와 척수의 중추가 먼저 지쳐 근육을 불러 쓰라는 명령이 무뎌졌고, 동원되는 운동단위가 줄어들면서 甲은 예전만큼 힘을 짜내지 못했다.

글리코겐 고갈, 근혈류량 감소, 운동단위 활성 감소는 고온에서 수행을 떨어뜨리지만 탈수가 없으면 박출량 감소는 그 요인이 아니므로, 정답은 2번이다.

〈보기〉의 조건으로 트레드밀 운동 시 운동량은? • 체중 = 50 kg • 운동시간 = 10 분 • 트레드밀 속도 = 12 km/h • 트레드밀 경사도 = 5 % (단, 운동량(일) = 힘 × 거리)

1. 300 kpm
2. 500 kpm
3. 5,000 kpm
4. 30,000 kpm

정답 3번

🔍 보기별 해설

이동 거리 2,000 m에 경사 5%를 곱한 수직 거리 100 m, 여기에 체중 50 kg을 곱하면 운동량은 5,000 kpm이다. 옳다.

🧮 풀이

① 무엇에 대한 일인지 잡는다
평지를 걷는 것만으로는 이 셈에서 일로 치지 않는다. 몸을 중력에 거슬러 위로 들어 올린 몫만 센다. 그래서 곱할 거리는 걸어간 거리가 아니라 올라간 높이다.
→ 운동량(일) = 체중 × 오른 수직 거리
↓
② 걸어간 거리를 구한다
시속 12km로 10분을 걸었다. 10분은 한 시간의 6분의 1이다.
→ 시간 = 10 ÷ 60 = 1/6 시간
→ 이동 거리 = 12 × 1/6 = 2 km = 2,000 m
↓
③ 올라간 높이를 구한다
경사도 5%는 앞으로 100m 갈 때 위로 5m 오른다는 뜻이다. 소수로 바꿔 곱한다.
→ 오른 수직 거리 = 2,000 × 0.05 = 100 m
↓
④ 체중을 곱한다
50kg인 사람이 100m를 들어 올린 셈이다.
→ 운동량 = 50 × 100 = 5,000 kpm
↓
⑤ 수평거리를 곱하면 어떻게 되는지 본다
2,000m를 그대로 곱하면 10만이 되어 스무 배로 부풀어 오른다. 경사를 곱해 높이로 바꾸는 단계가 핵심이다.
→ 수평거리를 곱하면 = 50 × 2,000 = 100,000 kpm

이동 거리 2,000 m에 경사 5%를 곱한 수직 거리 100 m에 체중 50 kg을 곱하면 운동량은 5,000 kpm이다.

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에너지 대사 과정과 속도조절효소의 연결이 옳지 않은 것은?

1. ATP-PC 시스템 ─ 크레아틴 키나아제(creatine kinase)
2. 해당작용 ─ 젖산 탈수소효소(lactate dehydrogenase)
3. 크렙스회로 ─ 이소시트르산탈수소효소(isocitrate dehydrogenase)
4. 전자전달체계 ─ 사이토크롬산화효소(cytochrome oxidase)

정답 2번

🔍 보기별 해설

ATP-PC 시스템에서 크레아틴인산을 헐어 ATP를 재빨리 되살리는 반응의 속도를 조절하는 효소는 크레아틴 키나아제이므로 연결이 맞다. 옳다.
해당작용의 속도조절효소는 인산과당분해효소(PFK)이고 젖산 탈수소효소(LDH)는 피루브산과 젖산 간 전환을 담당하므로, 이 연결은 옳지 않다(정답).
크렙스회로의 반응 흐름 속도를 조절하는 핵심 조절효소는 이소시트르산탈수소효소(isocitrate dehydrogenase)이므로, 이 연결은 올바르게 짝지어져 옳다.
전자전달체계에서 전자를 산소로 넘기는 마지막 단계의 속도를 조절하는 효소는 사이토크롬산화효소이므로 연결이 맞다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 5초 남짓의 폭발적인 점프를 뛰는 순간, 크레아틴 키나아제가 저장돼 있던 크레아틴인산을 재빨리 헐어 ATP를 되살리며 ATP-PC 시스템의 속도를 좌우하는 자리를 맡고 있었다.
甲은 생리학 시험을 앞두고 乙과 서로 문제를 내며 대사 경로를 외웠는데, 乙이 해당작용의 속도를 결정하는 효소가 젖산 탈수소효소냐고 묻자 甲은 아니라고, 그 자리는 인산과당분해효소가 맡는다고 답하며 둘의 연결이 뒤바뀐 보기를 짚어 냈다.
甲이 유산소로 꾸준히 달릴 때 미토콘드리아 속 크렙스회로가 돌아가는데, 그 회전의 빠르기를 이소시트르산탈수소효소가 조절해 甲의 세포가 에너지를 만드는 속도를 결정짓는다.
甲이 오래 운동하는 동안 미토콘드리아 막에서 전자가 줄줄이 넘겨지는 전자전달체계가 작동하고, 그 흐름의 마지막 속도를 사이토크롬산화효소가 조절해 甲의 ATP 생산을 좌우한다.

해당작용의 속도를 조절하는 효소는 인산과당분해효소이고 젖산 탈수소효소는 피루브산과 젖산 사이 전환을 맡는데 이를 뒤섞어 연결했으므로, 정답은 2번이다.

〈보기〉에서 근육의 힘, 파워, 속도의 관계에 대한 설명 중 옳은 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. 단축성(concentric) 수축 시 수축 속도가 빨라짐에 따라 힘(장력) 생성은 감소한다. ㄴ. 신장성(eccentric) 수축 시 신장 속도가 빨라짐에 따라 힘(장력) 생성은 증가한다. ㄷ. 근육이 발현할 수 있는 최대 근파워는 등척성(isometric) 수축 시에 나타난다. ㄹ. 단축성 수축 속도가 동일할 때 속근섬유가 많을수록 큰 힘을 발휘한다.

1. ㄱ, ㄴ, ㄷ
2. ㄱ, ㄴ, ㄹ
3. ㄱ, ㄷ, ㄹ
4. ㄴ, ㄷ, ㄹ

정답 2번

🔍 보기별 해설

단축성 수축은 근육이 짧아지며 힘을 내는 수축으로, 수축 속도가 빨라질수록 발휘하는 힘이 점점 감소한다. 옳다.
신장성 수축은 근육이 늘어나며 버티는 수축으로, 신장 속도가 빨라질수록 저항하는 장력이 커져 발휘하는 힘이 증가한다. 옳다.
최대 근파워는 힘과 속도의 곱이 가장 커지는 지점, 즉 등척성(속도 0)이 아니라 단축성 수축의 적정 속도에서 나타나므로, 이 조합의 판단은 옳지 않다.
수축 속도가 같을 때 속근섬유는 지근섬유보다 순간적으로 강한 힘을 내므로, 속근섬유가 많을수록 더 큰 힘을 낸다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 아령을 아주 천천히 들어 올릴 때는 묵직한 무게도 곧잘 버텼지만, 같은 근육으로 팔을 빠르게 휙 접어 올리자 근육이 짜내는 힘은 오히려 눈에 띄게 약해졌다.
甲이 무거운 짐을 천천히 내려놓다가 점점 빠르게 버티며 내려 보니, 근육이 늘어나는 속도가 빨라질수록 오히려 버텨내는 장력이 더 크게 걸려 팔이 팽팽하게 당겨졌다.
甲이 벽을 힘껏 밀어도 팔이 전혀 움직이지 않는 등척성 상태에서는 큰 파워가 나오지 않았고, 오히려 적당한 속도로 무게를 밀어 올릴 때 甲의 근육이 가장 큰 파워를 뿜어냈다.
甲이 같은 속도로 팔을 굽히더라도 속근섬유의 비율이 높은 사람일수록 한 번에 더 묵직한 힘을 실어 냈고, 속근이 적은 사람은 같은 속도에서 그만한 힘을 내지 못했다.

단축성은 빠를수록 힘이 줄고 신장성은 빠를수록 힘이 늘며 속근이 많을수록 힘도 큰데 최대 근파워는 등척성이 아닌 적정 속도에서 나므로, 정답은 2번이다.

카테콜라민에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 부신피질에서 분비
2. 교감신경의 말단에서 분비
3. α1 수용체 결합 시 기관지 수축
4. β1 수용체 결합 시 심박수 증가

🔍 보기별 해설

카테콜라민은 부신의 겉껍질인 부신피질이 아니라 안쪽의 부신수질에서 분비되므로, 부신피질에서 분비된다는 설명은 옳지 않다(정답).
카테콜라민은 부신수질뿐 아니라 교감신경 절후섬유의 신경 종말에서도 신경전달물질로 방출되어 표적 장기에 작용한다. 옳다.
기관지 평활근은 주로 베타2(β2) 수용체 자극으로 이완되며 α1 수용체 결합으로 수축한다는 것은 실제 작용과 달라, 이 설명은 옳지 않다(정답).
β1 수용체는 주로 심장에 분포하여 여기에 자극이 가해지면 박동을 촉진하는 신호가 전해져 심장이 더 빠르게 뛴다. 옳다.

🧮 풀이

甲이 갑자기 튀어나온 개를 보고 깜짝 놀라 심장이 마구 뛰고 손에 땀이 나는 순간, 甲의 부신수질에서 카테콜라민이 혈액으로 쏟아져 나와 온몸을 긴장 상태로 만든다.
甲이 무대에 오르기 직전 바짝 긴장하자 교감신경이 활발해지면서 그 신경 종말에서 카테콜라민이 신경전달물질로 뿜어져 나와, 甲의 심장과 혈관 같은 표적 장기에 곧장 작용했다.
甲이 달리며 숨이 가빠질 때 기관지에서는 주로 β2 수용체가 작동해 공기 길이 넓게 열렸고, α1 수용체가 붙어 기관지를 좁힌다는 설명과는 반대로 甲의 숨길이 오히려 트였다.
甲이 계단을 급히 뛰어오르자 심장에 많이 분포한 β1 수용체에 카테콜라민이 결합했고, 박동을 재촉하는 신호가 전해지면서 甲의 심장은 평소보다 훨씬 빠르게 두근거렸다.

카테콜라민은 부신피질이 아니라 부신수질에서 분비되고 기관지는 α1이 아니라 β2 수용체 자극으로 이완되므로, 정답은 1번과 3번이다.

〈보기〉의 에너지 대사 과정에 관한 설명 중 옳은 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. 해당과정 중 NADH는 생성되지 않는다. ㄴ. 크렙스 회로와 베타산화는 미토콘드리아에서 관찰되는 에너지 대사 과정이다. ㄷ. 포도당 한 분자의 해당과정의 최종산물은 ATP 2분자와 피루브산 2분자(또는 젖산염 2분자)이다. ㄹ. 낮은 운동강도(예: V̇O₂max 40 %)로 30분 이상 운동 시 점진적으로 호흡교환율이 감소하고 지방 대사 비중은 높아진다.

1. ㄱ, ㄴ
2. ㄱ, ㄹ
3. ㄴ, ㄷ
4. ㄴ, ㄷ, ㄹ

정답 4번

🔍 보기별 해설

해당과정에서 글리세르알데하이드가 산화되는 단계에 NADH가 생성되므로, 해당과정 중 NADH가 생성되지 않는다고 한 ㄱ은 옳지 않다.
크렙스 회로와 베타산화는 모두 미토콘드리아 안에서 일어나는 유산소성 에너지 대사 과정이라는 점에서, 해당 설명은 사실과 일치하여 옳다.
포도당 한 분자가 해당과정을 거치면 순 ATP 2분자와 피루브산 2분자(무산소 시 젖산)가 생성되므로, 최종산물에 관한 이 설명은 옳다.
저강도로 장시간 운동하면 지방 산화 비중이 커져 호흡교환율(RER)이 낮아지므로, 지방 대사 비중이 높아진다는 이 설명은 옳다.

🧮 풀이

甲이 세포질에서 포도당을 분해하는 해당과정을 짚어 보니, 그 도중에 수소를 실어 나르는 NADH가 분명히 만들어져 나왔고, NADH가 생기지 않는다는 말은 실제와 어긋났다.
甲이 지방과 탄수화물이 에너지로 바뀌는 자리를 들여다보니, 크렙스 회로와 지방산을 자르는 베타산화가 모두 세포 속 미토콘드리아 안에서 나란히 진행되고 있었다.
甲이 포도당 한 분자가 해당과정을 거치는 과정을 계산해 보니, 끝에 가서 ATP 두 분자와 피루브산 두 분자가 남는다는 결과가 나와 장부처럼 딱 맞아떨어졌다.
甲이 산책하듯 가벼운 강도로 40분 넘게 걷자 처음보다 호흡교환율이 서서히 내려가고, 甲의 몸은 탄수화물보다 지방을 더 많이 태워 에너지를 만드는 쪽으로 대사 비중을 옮겨 간다.

크렙스회로·베타산화는 미토콘드리아 안에서 일어나고 해당과정은 ATP 2와 피루브산 2를 남기는데, 그 해당과정에도 NADH가 생기므로, 정답은 4번이다.

운동 중 혈중 포도당 농도를 유지하기 위한 호르몬에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 성장호르몬 ─ 간에서 포도당신생합성 증가
2. 코티솔 ─ 중성지방으로부터 유리지방산으로 분해 촉진
3. 노르에피네프린 ─ 골격근 조직 내 유리지방산 산화 억제
4. 에피네프린 ─ 간에서 글리코겐 분해 촉진 및 조직의 혈중 포도당 사용 억제

정답 3번

🔍 보기별 해설

성장호르몬은 간에서 포도당을 새로 만드는 포도당신생합성 과정을 늘려 혈중 포도당이 떨어지지 않게 유지하므로 옳다.
코티솔은 저장된 중성지방을 유리지방산으로 분해하도록 촉진해 지방을 에너지원으로 쓰게 하고 그만큼 포도당을 아끼므로 옳다.
노르에피네프린은 지방 동원과 골격근의 유리지방산 산화를 촉진해 포도당 사용을 아끼므로, 유리지방산 산화를 억제한다고 한 것은 옳지 않다(정답).
에피네프린은 간의 글리코겐 분해를 촉진하는 동시에 조직의 혈중 포도당 사용을 억제해 혈당을 유지하므로, 이 설명은 실제 작용과 일치하여 옳다.

🧮 풀이

甲이 오래 굶은 채 운동을 계속하자 성장호르몬이 분비되어 甲의 간에서 포도당을 새로 만들어 내는 과정이 활발해졌고, 덕분에 혈당이 바닥나지 않고 유지되었다.
甲이 달리기를 시작하자 노르에피네프린이 분비되어 甲의 골격근이 유리지방산을 활발히 태우도록 도왔고, 그만큼 혈중 포도당은 아껴져 오래 버틸 연료로 남게 된다.
甲이 훈련 중 노르에피네프린이 나오자 골격근이 유리지방산을 더 왕성하게 산화시켜 에너지를 얻었고, 그만큼 포도당을 덜 써서 아꼈으므로 산화를 억제한다는 설명과는 정반대로 움직였다.
甲이 갑자기 전력으로 뛰기 시작하자 에피네프린이 솟구쳐 甲의 간에 쌓인 글리코겐을 포도당으로 헐어냈고, 동시에 여러 조직이 포도당을 함부로 쓰지 못하게 눌러 혈당을 지켜 주었다.

노르에피네프린은 골격근의 유리지방산 산화를 촉진해 포도당을 아끼는데 이를 억제한다고 했으므로, 정답은 3번이다.

운동 중 수분과 전해질 균형에 관한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. 장시간의 중강도 운동 시 혈장량과 알도스테론 분비는 감소한다. ㄴ. 땀 분비로 인한 혈장량 감소는 뇌하수체 후엽의 항이뇨호르몬 분비를 유도한다. ㄷ. 충분한 수분 섭취 없이 장시간 운동 시 체내 수분 재흡수를 위해 레닌-안지오텐신 II 호르몬이 분비된다. ㄹ. 운동에 의한 땀 분비는 수분 상실을 초래하며 혈중 삼투질 농도를 감소시킨다.

1. ㄱ, ㄷ
2. ㄱ, ㄹ
3. ㄴ, ㄷ
4. ㄴ, ㄹ

정답 3번

🔍 보기별 해설

장시간 운동으로 혈장량이 줄면 이를 보전하려 알도스테론 분비는 오히려 증가한다. 감소한다고 한 것은 옳지 않다.
땀 분비로 혈장량이 감소하면 체내 수분을 보존하기 위해 뇌하수체 후엽의 항이뇨호르몬 분비가 유도되므로, 이 설명은 옳다.
충분한 수분 섭취 없이 장시간 운동하면 신장에서 수분과 나트륨 재흡수를 늘리기 위해 레닌-안지오텐신 II 경로가 활성화되므로, 이 설명은 옳다.
땀으로 수분이 빠져나가면 혈액이 농축되어 혈중 삼투질 농도는 오히려 증가하므로, 삼투질 농도를 감소시킨다고 한 것은 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 중강도로 오래 운동해 땀으로 혈장량이 줄자, 몸은 나트륨과 물을 붙잡아 두려고 알도스테론 분비를 줄이기는커녕 오히려 늘렸고, 甲의 혈장량은 그 덕에 더 지켜졌다.
甲이 땀을 뻘뻘 흘리며 뛰어 혈장량이 줄어들자, 뇌하수체 뒤쪽에서 항이뇨호르몬이 나와 콩팥이 물을 되도록 내보내지 않고 아끼도록 만들어, 甲의 몸이 수분을 붙잡았다.
甲이 물을 거의 마시지 않은 채 장시간 뛰어 몸의 수분이 부족해지자, 甲의 콩팥에서 레닌이 나오고 안지오텐신 II가 만들어져 수분을 다시 붙잡아 혈장량을 지키려 한다.
甲이 오래 달리며 땀으로 수분을 많이 잃자 혈액 속 물이 줄어 남은 용질의 농도가 짙어졌고, 혈중 삼투질 농도는 낮아지기는커녕 오히려 진하게 올라갔다.

땀으로 혈장량이 줄면 항이뇨호르몬 분비가 늘고 레닌-안지오텐신Ⅱ 경로가 활성화되지만 알도스테론과 혈중 삼투질 농도는 오히려 늘어나므로, 정답은 3번이다.

〈표〉는 참가자의 폐환기 검사 결과이다. 〈보기〉에서 옳은 것만을 모두 고른 것은? ㄱ. 세 참가자의 분당환기량은 동일하다. ㄴ. 다영의 폐포 환기량은 분당 6 L/min이다. ㄷ. 주은의 폐포 환기량이 가장 크다.

참가자1회 호흡량(mL)호흡률(회/min)분당환기량(mL/min)사강량(mL)폐포 환기량(mL/min)주은37520( )150( )민재50015( )150( )다영75010( )150( )

1. ㄱ, ㄴ
2. ㄱ, ㄷ
3. ㄴ, ㄷ
4. ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 1번

🔍 보기별 해설

분당환기량은 1회 호흡량 × 호흡률이다. 주은 375×20, 민재 500×15, 다영 750×10이 모두 7,500 mL/min으로 동일하다. 옳다.
폐포 환기량은 (1회 호흡량 − 사강량) × 호흡률이다. 다영은 (750−150)×10 = 6,000 mL/min, 곧 6 L/min이다. 옳다.
폐포 환기량은 주은 (375−150)×20 = 4,500, 민재 (500−150)×15 = 5,250, 다영 6,000이다. 주은이 가장 작으므로 주은이 가장 크다고 한 것은 옳지 않다.

🧮 풀이

甲은 세 사람의 숨쉬기를 재 보았는데, 주은은 한 번에 조금씩 자주, 다영은 한 번에 크게 천천히 쉬어도 1분 동안 드나든 공기의 총량은 서로 똑같았고, 다영이 코와 기관에 남는 죽은 공기를 뺀 실제 허파 속 환기량은 1분에 6리터로 나온다는 걸 계산해 乙에게 보여 주었다.
甲이 다영의 호흡을 계산해 보니, 한 번에 들이쉰 750 밀리리터에서 기도에 남는 죽은 공간 150을 빼고 분당 열 번을 곱하자 실제 허파꽈리로 드나든 공기가 분당 6리터로 나왔다.
甲이 세 사람의 폐포 환기량을 나란히 견줘 보니 주은은 4,500, 민재는 5,250, 다영은 6,000으로, 주은의 값이 가장 작게 나와 주은이 가장 크다고 볼 수 없음을 확인했다.

세 참가자의 분당환기량은 모두 같고 다영의 폐포 환기량은 분당 6L인데 폐포 환기량이 가장 큰 사람은 주은이 아니라 다영이므로, 정답은 1번이다.

1회 박출량(stroke volume) 증가 요인으로 옳지 않은 것은?

1. 심박수 증가
2. 심실 수축력 증가
3. 평균 동맥혈압(MAP) 감소
4. 심실 이완기말 혈액량(EDV) 증가

정답 1번

🔍 보기별 해설

심박수가 지나치게 증가하면 심실을 채울 시간이 줄어 1회 박출량은 오히려 감소할 수 있다. 증가 요인이라 한 것은 옳지 않다(정답).
심실 수축력이 커지면 수축기말 잔여 혈액이 줄어 한 번에 더 많은 혈액을 내보내므로 1회 박출량이 증가하여, 이 설명은 옳다.
평균 동맥혈압(MAP), 즉 후부하가 낮아지면 심실이 저항을 덜 받아 혈액을 더 쉽게 내보내므로 1회 박출량이 증가하여, 이 설명은 옳다.
심실 이완기말 혈액량(EDV), 곧 전부하가 늘면 프랑크-스탈링 기전에 따라 수축력이 커져 1회 박출량이 증가하므로, 이 설명은 옳다.

🧮 풀이

甲이 전력 질주로 심박수가 크게 치솟자 오히려 심실이 피를 채울 시간이 짧아져서, 한 번 뛸 때 내보내는 1회 박출량이 늘기는커녕 도리어 줄어들 수 있다는 것을 몸으로 겪었다.
甲이 꾸준한 훈련으로 심장 근육이 더 힘차게 수축하게 되자, 한 번 뛸 때 심실이 피를 더 강하게 쥐어짜 내보내면서 甲의 1회 박출량이 눈에 띄게 늘어났다.
甲이 혈관이 넉넉히 열려 평균 동맥혈압이 낮아진 상태로 운동하자, 심실이 그만큼 적은 저항으로 피를 수월하게 밀어내 한 번에 내보내는 혈액량이 더 많아졌다.
甲이 심장으로 돌아오는 피가 늘어 이완기가 끝날 무렵 심실이 평소보다 가득 채워지자, 담긴 혈액이 많아진 만큼 한 번 수축에 뿜어내는 1회 박출량도 함께 늘어났다.

심박수가 지나치게 늘면 심실을 채울 시간이 줄어 1회 박출량이 오히려 줄 수 있는데 이를 증가 요인이라 했으므로, 정답은 1번이다.

골격근 섬유에 관한 설명으로 옳은 것은?

1. 근수축에 필요한 칼슘(Ca²⁺)은 근형질세망에 저장되어 있다.
2. 운동단위(motor unit)는 감각뉴런과 그것이 지배하는 근섬유의 결합이다.
3. 신경근 접합부(neuromuscular junction)에서 분비되는 근수축 신경전달물질은 에피네프린이다.
4. 지연성 근통증은 골격근의 신장성(eccentric) 수축보다 단축성(concentric) 수축 시 더 쉽게 발생한다.

정답 1번

🔍 보기별 해설

근수축에 필요한 칼슘은 근형질세망에 저장되어 있다가 신경 신호가 오면 방출되어 근섬유의 수축을 일으키므로 옳다(정답).
운동단위(motor unit)는 하나의 운동뉴런과 그것이 지배하는 근섬유들의 결합을 뜻하므로, 감각뉴런과 근섬유의 결합이라고 한 설명은 옳지 않다.
신경근 접합부에서 근수축을 유발하는 신경전달물질은 아세틸콜린이며 에피네프린이 아니므로, 에피네프린이라고 한 이 설명은 옳지 않다.
지연성 근통증은 근섬유의 미세손상을 크게 일으키는 신장성(eccentric) 수축에서 더 쉽게 발생하므로, 단축성 수축에서 더 쉽다고 한 것은 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 팔을 굽히려는 순간 신호가 도달하면, 甲의 근육 속 근형질세망에 갈무리돼 있던 칼슘이 한꺼번에 쏟아져 나와 근섬유를 미끄러뜨리며 수축을 일으킨다.
甲이 근육이 어떻게 움직이는지 그려 보다가, 운동단위란 감각을 받아들이는 신경이 아니라 명령을 내리는 운동뉴런 하나와 그것이 거느리는 근섬유들이 묶인 단위임을 바로잡아 정리했다.
甲이 팔을 움직이려 신경 신호가 근육에 닿는 접합부를 살펴보니, 그곳에서 튀어나와 근육을 수축시키는 물질은 에피네프린이 아니라 아세틸콜린이라는 사실을 확인했다.
甲이 가파른 내리막을 오래 걸어 근육이 늘어나며 버티는 신장성 수축을 잔뜩 한 이튿날, 평지를 오를 때보다 훨씬 심한 지연성 근통증이 허벅지에 몰려와 계단을 내려가기도 힘들었다.

근수축에 필요한 칼슘은 근형질세망에 저장돼 있다가 신경 신호가 오면 방출되어 수축을 일으키므로, 정답은 1번이다.

지근섬유(Type I)와 비교되는 속근섬유(Type II)의 특성으로 옳은 것은?

1. 높은 피로 저항력
2. 근형질세망의 발달
3. 마이오신 ATPase의 느린 활성
4. 운동신경세포(뉴런)의 작은 직경

정답 2번

🔍 보기별 해설

높은 피로 저항력은 산소를 이용해 오래 일하는 지근섬유의 특성이고, 속근섬유는 금세 지치므로 속근의 특성으로 본 것은 옳지 않다.
속근섬유(type II)는 빠른 수축·이완을 위해 칼슘을 신속히 방출·회수해야 하므로 근형질세망이 잘 발달해 있어, 이 특성은 옳다(정답).
속근섬유는 빠른 수축을 위해 마이오신 ATPase의 활성이 지근섬유보다 오히려 빠르므로, ATPase 활성이 느리다고 한 이 설명은 옳지 않다.
속근섬유를 지배하는 운동신경세포는 지근섬유의 것보다 직경이 크고 전도 속도가 빠르므로, 직경이 작다고 한 이 설명은 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 마라톤처럼 오래 버티는 종목에서 쉽게 지치지 않는 것은 지근섬유 덕분인데, 짧고 강하게 터지는 속근섬유는 금세 피로해지므로 높은 피로 저항력을 속근의 특성으로 보기는 어려웠다.
甲이 순간적으로 전력 질주할 때 동원되는 속근섬유는 칼슘을 재빨리 내보내고 거둬들여야 하므로, 그 안의 근형질세망이 지근섬유보다 촘촘하고 잘 발달해 있게 된다.
甲이 순간적으로 폭발하듯 힘을 쓸 때 동원되는 속근섬유는 마이오신 ATPase가 ATP를 빠르게 분해해 재빨리 수축하므로, 그 활성이 느리다는 설명은 실제 속근의 모습과 어긋났다.
甲이 무거운 것을 번쩍 들 때 쓰이는 속근섬유를 지배하는 운동신경세포는 굵고 큰 편이어서, 그 직경이 작다는 설명은 지근을 지배하는 작은 뉴런과 뒤바뀐 이야기였다.

빠른 수축과 이완을 위해 칼슘을 재빨리 내보내고 거둬들여야 하는 속근섬유는 근형질세망이 잘 발달해 있으므로, 정답은 2번이다.

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ATP를 합성하는 데 사용되는 에너지원이 아닌 것은?

1. ① 근중성지방
2. ② 비타민C
3. ③ 글루코스
4. ④ 젖산

정답 2번

🔍 보기별 해설

근중성지방은 리파아제에 의해 지방산으로 분해된 뒤 산화되어 ATP 합성에 쓰이므로, ATP 에너지원에 해당하여 옳다.
비타민C는 몸의 기능을 돕는 보조 영양소일 뿐 그 자체가 분해되어 ATP를 만드는 연료로 쓰이지는 않으므로, 에너지원이라 한 것은 옳지 않다(정답).
글루코스는 해당과정과 이후 유산소 대사를 거쳐 분해되면서 ATP를 생성하는 대표적 에너지원이므로, 이 보기는 옳다.
젖산은 코리 회로를 통해 간에서 포도당으로 전환되거나 산화되어 ATP 합성에 활용될 수 있으므로, 에너지원에 해당하여 옳다.

🧮 풀이

甲이 공복에 가볍게 오래 걷자 근육에 저장돼 있던 근중성지방이 지방산으로 쪼개져 미토콘드리아로 실려 갔고, 그 지방산이 태워지며 甲의 몸에 필요한 ATP를 만들어 냈다.
甲이 운동 전에 비타민C 한 알을 챙겨 먹어 두어도 그것이 직접 ATP를 만들어 힘을 내주지는 않는데, 비타민C는 연료가 아니라 몸의 기능을 돕는 보조 영양소이기 때문이다.
甲이 밥을 먹어 얻은 글루코스는 몸속에서 분해되며 ATP를 만들어 내는 가장 대표적인 연료가 되어, 甲이 계단을 오르고 달리는 데 필요한 에너지를 꾸준히 대 주었다.
甲이 격하게 운동하며 쌓인 젖산도 그냥 버려지지 않고, 간에서 다시 포도당으로 되돌려져 필요할 때 ATP를 만드는 연료로 재활용되어 甲의 에너지 살림에 보탬이 되었다.

비타민C 한 알을 챙겨 먹어도 그것이 직접 타서 힘을 내주지는 않고 그저 몸의 일을 거드는 영양소일 뿐이므로, 정답은 2번이다.

근수축에 필수적인 Ca²⁺ 이온을 저장, 분비하는 근육 세포 내 소기관은?

1. ① 근형질세망(sarcoplasmic reticulum)
2. ② 위성세포(satellite cell)
3. ③ 미토콘드리아(mitochondria)
4. ④ 근핵(myonuclear)

정답 1번

🔍 보기별 해설

근형질세망(sarcoplasmic reticulum)은 칼슘 이온(Ca²⁺)을 저장했다가 자극 시 방출해 근수축을 유발하는 소기관이므로, 이 보기는 옳다(정답).
위성세포(satellite cell)는 손상된 근육의 재생과 성장에 관여하는 세포로 칼슘 저장·분비 기능과는 무관하므로, 정답으로 보는 것은 옳지 않다.
미토콘드리아(mitochondria)는 유산소 대사로 ATP를 생성하는 소기관이며 칼슘을 저장·분비하는 기능은 하지 않으므로, 정답으로 보는 것은 옳지 않다.
근핵은 단백질 합성을 지시하는 유전정보를 담는 부분일 뿐 칼슘을 저장·분비하는 소기관이 아니므로, 보기의 기능과는 다르다. 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 아령을 들어 올리려 힘을 주는 찰나, 甲의 근육 세포 안 근형질세망이 저장해 두었던 칼슘을 방출하고 다시 거둬들이며 수축과 이완을 세밀하게 조절해 낸다.
甲이 강한 운동으로 근섬유에 미세한 손상을 입었을 때 위성세포가 깨어나 새 근육 조직을 채워 회복을 도왔는데, 이 세포는 칼슘을 저장했다 내보내는 일과는 거리가 멀었다.
甲이 오래 유산소 운동을 하는 동안 근세포 속 미토콘드리아는 산소를 써서 ATP를 부지런히 만들어 냈지만, 칼슘을 저장했다 방출해 수축을 조절하는 역할까지 맡지는 않았다.
甲이 자신의 근세포를 들여다본다면 그 안의 근핵은 단백질을 만드는 유전정보를 담고 있을 뿐, 칼슘을 갈무리했다 내보내 수축을 일으키는 소기관은 아님을 알 수 있다.

칼슘 이온을 저장했다가 자극이 오면 방출해 근수축을 일으키는 소기관은 근형질세망이므로, 정답은 1번이다.

운동 후 초과산소섭취량(EPOC)에 영향을 미치는 요인으로 적절하지 않은 것은?

1. ① 운동 중 증가한 체온
2. ② 운동 중 증가한 젖산
3. ③ 운동 중 증가한 호르몬(에피네프린, 노르에피네프린)
4. ④ 운동 중 증가한 크레아틴인산(phosphocreatine, PC)

정답 4번

🔍 보기별 해설

운동 중 상승한 체온은 회복기에도 대사율을 높여 산소 소비를 늘리므로 초과산소섭취량(EPOC)에 영향을 미치는 요인에 해당하여 옳다.
운동 중 쌓인 젖산을 다시 처리하고 제거하는 데 회복기에도 산소가 필요하므로, 젖산은 초과산소섭취량을 늘리는 요인에 해당한다. 옳다.
운동 중 증가한 에피네프린·노르에피네프린은 회복기에도 대사를 항진시켜 산소 소비를 늘리므로, EPOC에 영향을 미치는 요인에 해당하여 옳다.
크레아틴인산은 운동 중 오히려 감소하므로 ‘증가한 크레아틴인산’이라는 설명은 적절하지 않아 정답이다. 옳지 않다(정답).

🧮 풀이

甲이 격한 운동으로 몸이 후끈 달아오른 뒤 운동을 멈춰도, 올라간 체온 때문에 대사가 한동안 빠르게 유지되어 甲은 회복하는 내내 평소보다 많은 산소를 계속 들이마셨다.
甲이 전력 운동으로 근육에 젖산을 잔뜩 쌓은 뒤 쉬는 동안, 몸은 그 젖산을 처리하고 되돌리느라 산소를 더 써야 했고, 그래서 甲의 회복기 산소 소비가 한동안 높게 이어졌다.
甲이 강하게 운동하는 사이 솟구쳤던 에피네프린 같은 호르몬은 운동을 멈춘 뒤에도 한동안 몸에 남아 대사를 높은 상태로 붙들었고, 그만큼 甲의 회복기 산소 소비가 늘어나 있었다.
甲이 전력으로 운동하는 동안 크레아틴인산은 ATP를 급히 되살리느라 오히려 소모되어 줄어들기 때문에, 회복기 산소 소비를 늘리는 요인으로 ‘증가한 크레아틴인산’을 꼽을 수는 없다.

크레아틴인산은 운동 중 ATP를 되살리느라 오히려 줄어드는데 이를 증가한다고 했으므로, 정답은 4번이다.

수중 운동 시 체온유지를 위한 요인으로 옳지 않은 것은?

1. ① 폐활량
2. ② 체지방량
3. ③ 운동 강도
4. ④ 물의 온도

정답 1번

🔍 보기별 해설

폐활량은 호흡 용량을 나타내는 지표로 수중에서 체온을 유지하는 요인과는 직접적 관련이 적으므로, 체온유지 요인으로 보기 어려워 옳지 않다(정답).
체지방층은 몸의 열이 물로 빠져나가는 것을 막는 단열재 역할을 하므로, 체지방량이 많을수록 수중에서 체온을 지키는 데 유리한 요인이 된다. 옳다.
운동 강도가 높을수록 대사에 따른 체내 열 생산량이 많아져 수중 체온 유지에 영향을 주므로, 체온유지 요인에 해당하여 옳다.
물의 온도가 낮을수록 몸에서 물로 빠져나가는 열 손실이 커져 체온 유지에 직접 영향을 주므로, 체온유지 요인에 해당하여 옳다.

🧮 풀이

甲이 차가운 물에 오래 들어가 있어도 체온을 지켜 주는 것은 두툼한 체지방층이나 운동으로 내는 열이지, 甲의 폐활량이 크다고 해서 물속 체온이 더 잘 유지되지는 않는다.
甲이 차가운 물에 들어가도 체지방이 두툼한 사람은 그 지방층이 담요처럼 열을 가둬 체온이 덜 떨어졌고, 甲은 체지방량이 물속 체온 유지에 뚜렷이 영향을 준다는 것을 몸으로 느꼈다.
甲이 찬물에서 팔다리를 힘차게 저어 운동 강도를 높이자 몸이 그만큼 많은 열을 만들어 내 체온이 덜 내려갔고, 강도를 늦추자 열 생산이 줄어 금세 으슬으슬 추워졌다.
甲이 미지근한 물과 얼음처럼 찬물에 번갈아 들어가 보니, 물이 차가울수록 몸에서 열이 더 빠르게 빠져나가 체온을 지키기 힘들어졌고, 물의 온도가 체온 유지를 크게 좌우함을 알았다.

폐활량은 호흡 용량을 나타낼 뿐 수중에서 체온을 지키는 요인과는 직접 관련이 적으므로, 정답은 1번이다.

운동강도 증가에 따라 동원되는 근섬유 순서로 옳은 것은?

1. ① Type IIa 섬유 → Type IIx 섬유 → Type I 섬유
2. ② Type IIx 섬유 → Type IIa 섬유 → Type I 섬유
3. ③ Type I 섬유 → Type IIa 섬유 → Type IIx 섬유
4. ④ Type I 섬유 → Type IIx 섬유 → Type IIa 섬유

정답 3번

🔍 보기별 해설

근섬유는 크기 원리에 따라 작은 것부터 동원되는데, IIa는 Type I보다 크므로 IIa가 먼저 동원된다는 순서는 크기 원리에 맞지 않아 옳지 않다.
근섬유는 작은 것부터 동원되는 크기 원리를 따르는데, 가장 큰 축에 드는 IIx가 맨 먼저 동원된다는 순서는 이에 맞지 않아 옳지 않다.
운동단위 크기 원리에 따라 작고 낮은 역치의 Type I이 먼저, 이어 IIa, IIx 순으로 동원되므로, 이 순서는 올바르게 나열되어 옳다(정답).
크기 원리상 Type I 다음에는 IIa가 동원되고 가장 큰 IIx가 마지막에 동원되므로, IIx를 IIa보다 먼저 둔 이 순서는 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 가벼운 무게를 들 때부터 큰 IIa 섬유가 먼저 나선다면 크기 원리에 어긋나는데, 실제로는 작은 Type I 섬유가 가장 먼저 동원되므로 甲의 근육은 IIa부터 쓰지 않았다.
甲이 살짝 힘을 줄 때부터 가장 큰 IIx 섬유가 먼저 튀어나오는 일은 없었고, 크기 원리대로라면 작은 섬유부터 순서가 시작되므로 甲의 몸은 IIx를 맨 처음 동원하지 않았다.
甲은 가벼운 무게로 운동을 시작할 때 크기가 작은 Type I 섬유부터 동원하고, 무게를 점점 올리자 더 큰 IIa 섬유, 마지막으로 가장 큰 IIx 섬유까지 순서대로 동원하며 힘을 키워 나갔다.
甲이 무게를 점점 올릴 때 Type I 다음에 IIx가 먼저 오고 IIa가 나중에 오는 식으로 뒤섞이지는 않았고, 크기 순서대로 IIa를 거쳐 마지막에 IIx가 동원되도록 甲의 근육이 움직였다.

가벼운 무게부터 차츰 늘려 갈 때 작은 섬유가 먼저 나서고 큰 섬유가 뒤늦게 붙는 차례이므로, 정답은 3번이다.

장기간 규칙적 유산소 훈련의 결과로 최대 운동 시 나타나는 심폐기능의 적응으로 옳은 것을 모두 고른 것은? ㉠ 최대산소섭취량 증가 ㉡ 심장용적과 심근수축력 증가 ㉢ 심박출량 증가

1. ① ㉠, ㉡
2. ② ㉠, ㉢
3. ③ ㉡, ㉢
4. ④ ㉠, ㉡, ㉢

정답 4번

🔍 보기별 해설

㉠ 유산소 훈련으로 최대산소섭취량이 증가한다는 것은 맞다. 옳다.
㉡ 심장용적과 심근수축력이 증가한다는 것은 맞다. 옳다.
㉢ 최대 운동 시 심박출량이 증가한다는 것은 맞다. 옳다.

🧮 풀이

甲은 여러 달 규칙적으로 유산소 훈련을 한 뒤 최대 운동에서 심장이 한 번에 더 많은 피를 내보내고 심장용적과 심근수축력도 커져, 예전보다 최대산소섭취량과 분당 심박출량이 모두 늘어난 것을 측정으로 확인하였다.

유산소 훈련은 최대산소섭취량과 심장용적·심근수축력, 심박출량을 모두 늘리므로, 정답은 4번이다.

항상성 유지를 위한 신체 조절 중 부적피드백(negative feedback)이 아닌 것은?

1. ① 세포외액의 CO₂ 조절
2. ② 체온 상승에 따른 땀 분비 증가
3. ③ 혈당 유지를 위한 호르몬 조절
4. ④ 출산 시 자궁 수축 활성화 증가

정답 4번

🔍 보기별 해설

세포외액의 이산화탄소가 늘면 호흡을 늘려 이를 내보내 원래 수준으로 되돌리므로, 변화를 반대 방향으로 줄이는 부적피드백에 해당한다. 옳다.
체온이 오르면 땀을 흘려 열을 식혀 다시 정상 체온으로 내리므로, 변화를 반대로 되돌려 억제하는 부적피드백에 해당한다. 옳다.
혈당이 높아지거나 낮아지면 호르몬이 이를 반대 방향으로 조절해 정상 범위로 되돌리므로, 부적피드백에 해당한다. 옳다.
출산 시 자궁 수축이 점점 강해지는 것은 변화를 키우는 정적(양성)피드백이므로 ‘아닌 것’으로 정답이다. 옳지 않다(정답).

🧮 풀이

甲이 숨을 몰아쉬어 몸에 이산화탄소가 늘면 호흡이 저절로 빨라져 남는 이산화탄소를 내보내고, 다시 정상 수준으로 되돌려 甲의 세포외액이 일정하게 유지되도록 조절이 이루어진다.
甲이 더운 날 체온이 오르자 몸은 땀을 내어 열을 식혀 다시 정상 체온으로 끌어내렸는데, 변화를 키우지 않고 원래대로 되돌리는 이 조절이 甲의 몸에서 자동으로 작동했다.
甲이 식사 뒤 혈당이 높아지면 호르몬이 나와 이를 낮추고 공복에 혈당이 떨어지면 또 다른 호르몬이 이를 끌어올려, 甲의 혈당이 늘 일정한 범위로 되돌아오도록 몸이 균형을 잡는다.
甲은 분만이 진행되는 동안 자궁 수축이 옥시토신 분비를 늘리고 그 옥시토신이 다시 수축을 더 강하게 만들어, 변화를 되돌리지 않고 오히려 점점 키워 아기가 나올 때까지 이어지는 정적 피드백 과정을 관찰하였다.

아기가 나올 때까지 수축이 점점 세지는 이 흐름은 변화를 되돌리는 게 아니라 오히려 부풀리는 쪽으로 도는 것이므로, 정답은 4번이다.

운동 중 1회 박출량(stroke volume) 증가 원인으로 옳지 않은 것은?

1. ① 대동맥압 증가에 따른 후부하(after load) 증가
2. ② 호흡펌프작용에 의한 정맥회귀(venous return) 증가
3. ③ 골격근 수축에 의한 근육펌프작용 증가
4. ④ 교감신경 자극에 의한 심근 수축력 증가

정답 1번

🔍 보기별 해설

후부하가 커지면 심장이 피를 내보내기 어려워져 1회 박출량이 줄어들므로 증가 원인이 아니라 정답이다. 옳지 않다(정답).
호흡펌프작용으로 정맥회귀(venous return)가 늘면 심실 전부하가 커져 1회 박출량이 증가하므로, 이 설명은 실제 기전과 일치하여 옳다.
골격근 수축이 정맥을 압박하는 근육펌프작용으로 정맥회귀가 늘면 전부하 증가로 1회 박출량이 커지므로, 이 설명은 옳다.
교감신경이 자극되면 심근 수축력이 강해져 같은 양이 채워져도 더 많이 짜내므로, 1회 박출량이 증가한다. 옳다.

🧮 풀이

甲은 대동맥압이 높아져 후부하가 커지자 심장이 피를 대동맥으로 밀어내기 더 힘들어져, 한 번 수축에 내보내는 1회 박출량이 오히려 줄어드는 것을 확인하며 이것이 박출량을 늘리는 원인은 아님을 알았다.
甲이 운동 중 가쁘게 숨을 들이쉴 때마다 가슴 안 압력이 바뀌며 정맥의 피를 심장 쪽으로 밀어 올렸고, 그렇게 돌아온 피가 심실을 더 채워 甲의 1회 박출량을 끌어올렸다.
甲이 달리며 다리 근육을 리듬 있게 수축시키자 근육 사이 정맥이 눌려 피가 심장으로 되돌아가는 양이 늘었고, 그만큼 심실이 넉넉히 채워져 甲의 1회 박출량이 커졌다.
甲이 운동을 시작해 교감신경이 흥분하자 심장 근육이 더 힘차게 수축하게 되었고, 한 번 뛸 때 심실이 피를 더 세게 짜내면서 甲의 1회 박출량이 늘어났다.

대동맥 쪽 압력이 높아져 짜낼 짐이 무거워지면 심장이 오히려 덜 내보내게 되는데 이를 늘리는 쪽 원인으로 꼽았으므로, 정답은 1번이다.

〈보기〉의 ㉠, ㉡에 들어갈 내용이 바르게 연결된 것은?

1. ① 혈중 포도당 - 근중성지방
2. ② 혈중 유리지방산 - 근글리코겐
3. ③ 근글리코겐 - 혈중 포도당
4. ④ 근중성지방 - 혈중유리지방산

정답 2번

🔍 보기별 해설

㉠을 혈중 포도당, ㉡을 근중성지방으로 잘못 연결해 옳지 않다.
㉠은 혈중 유리지방산, ㉡은 근글리코겐이므로 ②가 정답이다. 옳다(정답).
㉠에는 낮은 강도에서 비중이 큰 지방 계열 연료가 와야 하는데 저장 탄수화물을 넣었고, ㉡ 자리의 연료도 실제 주된 것과 어긋나 옳지 않다.
㉠을 근중성지방, ㉡을 혈중 유리지방산으로 잘못 연결해 옳지 않다.

🧮 풀이

㉠ 혈중 유리지방산 → 운동강도가 낮은 25% 구간에서 비중이 큰 에너지원㉡ 근글리코겐 → 운동강도가 높은 85% 구간에서 비중이 큰 에너지원

낮은 강도에서 비중이 큰 ㉠은 혈중 유리지방산, 높은 강도에서 비중이 큰 ㉡은 근글리코겐이므로, 정답은 2번이다.

운동 중 소뇌의 기능에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은? ㉠ 골격근 운동 조절의 최종 단계 역할 ㉡ 빠른 동작의 정확한 수행을 위한 통합 조절 ㉢ 고유수용기로부터 유입되는 정보를 활용하여 동작 수정

1. ① ㉠, ㉡
2. ② ㉠, ㉢
3. ③ ㉡, ㉢
4. ④ ㉠, ㉡, ㉢

정답 3번

🔍 보기별 해설

㉠ 골격근 운동 조절의 최종 단계는 척수와 운동뉴런이며 소뇌가 아니므로 옳지 않다.
㉡ 빠른 동작을 정확히 수행하도록 통합 조절하는 것은 소뇌의 기능이므로 맞다. 옳다.
㉢ 고유수용기 정보를 활용해 동작을 수정하는 것은 소뇌의 기능이므로 맞다. 옳다(정답).

🧮 풀이

甲은 눈을 감고 빠르게 손가락을 코에 대는 동작을 반복할 때, 소뇌가 근육과 관절의 고유수용기에서 올라오는 위치 정보를 받아 동작의 오차를 즉시 통합·수정하여 정확하게 움직이도록 조절하였다.

빠른 동작을 정확히 조절하는 것과 고유수용기 정보로 동작을 수정하는 것은 소뇌의 기능이지만 운동 조절의 최종 단계는 척수라 소뇌가 아니므로, 정답은 3번이다.

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운동에 따른 환기량의 변화로 옳은 것을 모두 고른 것은? ㉠ 운동 시작 직전에는 운동 수행에 대한 기대감으로 환기량이 증가할 수 있다. ㉡ 운동 초기 환기량 변화의 주된 요인은 경동맥에 위치한 화학수용기 반응이다. ㉢ 운동 강도가 증가하면 1회 호흡량은 감소하고 호흡수는 현저히 증가한다. ㉣ 회복기 환기량은 운동 중 생성된 체내 수소이온 및 이산화탄소 농도와 관련 있다.

1. ① ㉠, ㉡
2. ② ㉠, ㉢
3. ③ ㉠, ㉣
4. ④ ㉡, ㉢, ㉣

정답 3번

🔍 보기별 해설

㉠ 운동 직전 기대감으로 환기량이 미리 증가할 수 있다는 것은 맞다. 옳다.
㉡ 운동 초기 환기량 증가의 주된 요인은 중추명령·근육 수용기 등 신경성 요인이며 경동맥 화학수용기가 아니므로 옳지 않다.
㉢ 운동 강도가 커지면 1회 호흡량은 어느 수준까지 증가하므로 감소한다는 설명은 옳지 않다(정답).
㉣ 회복기 환기량이 운동 중 쌓인 수소이온·이산화탄소 농도와 관련 있다는 것은 맞다. 옳다.

🧮 풀이

甲은 출발 신호를 기다리는 동안 곧 시작될 운동에 대한 기대감만으로도 호흡이 빨라져, 아직 몸을 움직이기 전인데도 환기량이 미리 늘어나는 것을 스스로 느꼈다.

운동 직전 기대감으로 환기량이 미리 느는 것과 회복기 환기량이 체내 수소이온·이산화탄소 농도와 관련 있다는 설명만 맞으므로, 정답은 3번이다.

〈보기〉의 ㉠, ㉡에 들어갈 내용이 바르게 연결된 것은?

1개의 포도당 분해에 따른 유산소성 ATP 생성대사적 과정고에너지 생산ATP 누계해당작용2 ATP22 NADH7피루브산에서아세틸조효소A 까지2 NADH12( ㉠ )2 ATP146 NADH292 FADH₂( ㉡ )합계( ㉡ ) ATP

1. ① 크렙스회로 - 32
2. ② β 산화 - 32
3. ③ 크렙스회로 - 35
4. ④ β 산화 - 35

정답 1번

🔍 보기별 해설

㉠은 크렙스회로, ㉡은 32이므로 ①이 정답이다. 옳다(정답).
㉠ 자리는 아세틸조효소A가 들어가 ATP와 NADH를 만드는 회로여야 하는데, 지방산을 잘게 쪼개는 과정을 대신 넣어 옳지 않다.
㉡의 총 ATP 누계는 포도당 한 개당 32여야 하는데 그보다 큰 수를 적어 옳지 않다.
㉠에 회로 대신 지방산 분해 과정을 넣고 ㉡의 총 ATP 수도 실제보다 크게 적어 두 자리 모두 어긋나 옳지 않다.

🧮 풀이

㉠ 크렙스회로 → 아세틸조효소A가 들어가 2 ATP·6 NADH·2 FADH₂를 만드는 단계㉡ 32 → 누계를 모두 더한 포도당 1개의 총 ATP 수

아세틸조효소A가 들어가는 ㉠은 크렙스회로, 포도당 한 개당 총 ATP 수인 ㉡은 32이므로, 정답은 1번이다.

체중이 80kg인 사람이 10METs로 10분간 달리기 했을 때 소비 칼로리는? (단, 1MET = 3.5㎖·kg⁻¹·min⁻¹, O₂ 1L 당 5Kcal 생성)

1. ① 130Kcal
2. ② 140Kcal
3. ③ 150Kcal
4. ④ 160Kcal

정답 2번

🔍 보기별 해설

계산 결과 소비 칼로리는 140Kcal이므로 ②가 정답이다.

🧮 풀이

① MET가 무엇을 재는 자인지 짚는다
1 MET는 가만히 있을 때 체중 1kg이 1분에 쓰는 산소량으로, 3.5mL다. 10 METs는 그 열 배로 몸을 굴린다는 뜻이다.
→ 체중 1kg당 산소섭취량 = 10 × 3.5 = 35 mL/kg/min
↓
② 체중을 곱해 1분에 실제로 쓰는 양을 구한다
35는 체중 1kg당 값이다. 80kg을 곱해야 이 사람이 1분에 쓰는 산소가 된다.
→ 분당 산소섭취량 = 35 × 80 = 2,800 mL/min
↓
③ 운동한 시간만큼 쌓는다
10분을 곱한다.
→ 총 산소섭취량 = 2,800 × 10 = 28,000 mL
↓
④ 리터로 바꾼다
칼로리 환산값이 리터 단위로 주어졌으므로 1,000으로 나눈다.
→ 리터로 = 28,000 ÷ 1,000 = 28 L
↓
⑤ 열량으로 바꾼다
산소 1L를 쓸 때 5kcal가 만들어진다.
→ 소비 칼로리 = 28 × 5 = 140 kcal
↓
⑥ 빠뜨리기 쉬운 자리를 짚어 둔다
체중을 안 곱하면 35 × 10 × 5 ÷ 1,000으로 흘러 1.75가 나오고, 리터로 안 바꾸면 14만이 된다. 두 자리가 다 들어갔는지 확인한다.
→ 체중을 빼먹으면 = 35 × 10 ÷ 1,000 × 5 = 1.75 kcal

10METs로 10분 달린 80kg인 사람의 소비 칼로리는 140Kcal이다.

〈보기〉는 신경 세포의 안정 시 막전위에 영향을 주는 Na⁺과 K⁺에 대한 그림이다. ㉠~㉣에 들어갈 내용이 바르게 연결된 것은?

1. ① K⁺ - Na⁺ - Na⁺ - K⁺
2. ② Na⁺ - K⁺ - Na⁺ - K⁺
3. ③ K⁺ - Na⁺ - K⁺ - Na⁺
4. ④ Na⁺ - K⁺ - K⁺ - Na⁺

정답 2번

🔍 보기별 해설

㉠에는 세포 바깥 농도가 높은 이온이, ㉡에는 바깥 농도가 낮은 이온이 와야 하는데 두 자리를 서로 바꿔 넣어 옳지 않다.
㉠·㉢은 Na⁺, ㉡·㉣은 K⁺이므로 ②가 정답이다. 옳다(정답).
펌프가 밖으로 3개 내보내는 자리와 안으로 2개 들이는 자리에 놓일 이온을 서로 반대로 연결해 옳지 않다.
㉠·㉡은 맞지만 밖으로 3개 나가는 이온과 안으로 2개 들어오는 이온의 자리를 뒤바꿔 놓아 옳지 않다.

🧮 풀이

㉠ Na⁺ → 세포외액에 150mM로 농도가 높은 이온㉡ K⁺ → 세포외액에 5mM로 농도가 낮은 이온㉢ Na⁺ → 펌프가 세포 밖으로 3개 내보내는 이온㉣ K⁺ → 펌프가 세포 안으로 2개 들여오는 이온

세포 바깥 농도가 높은 ㉠·㉢은 Na⁺, 낮은 ㉡·㉣은 K⁺이므로, 정답은 2번이다.

〈보기〉의 최대산소섭취량 공식에서 장기간 지구성 훈련에 의해 증가되는 요소를 모두 고른 것은? 최대산소섭취량 = ㉠ 최대1회박출량 × ㉡ 최대심박수 × ㉢ 최대동정맥산소차

1. ① ㉠
2. ② ㉠, ㉡
3. ③ ㉠, ㉢
4. ④ ㉡, ㉢

정답 3번

🔍 보기별 해설

㉠ 최대1회박출량은 지구성 훈련으로 증가하므로 맞다. 옳다.
㉡ 최대심박수는 훈련으로 거의 변하지 않거나 오히려 약간 감소하므로 증가 요소가 아니다. 옳지 않다.
㉢ 최대동정맥산소차는 지구성 훈련으로 증가하므로 맞다. 옳다(정답).

🧮 풀이

甲은 오랜 지구성 훈련 끝에 근육이 혈액에서 산소를 뽑아 쓰는 능력이 좋아져, 최대 운동에서 동맥과 정맥의 산소 함량 차이인 최대동정맥산소차가 훈련 전보다 뚜렷하게 커진 것을 확인하였다.

지구성 훈련으로 최대1회박출량과 최대동정맥산소차는 늘지만 최대심박수는 거의 변하지 않거나 줄어드므로, 정답은 3번이다.

〈보기〉의 내용이 모두 증가되었을 때 향상되는 건강체력 요소는? · 모세혈관의 밀도 · 미토콘드리아의 수와 크기 · 동정맥 산소차(arterial-venous oxygen difference)

1. ① 유연성
2. ② 순발력
3. ③ 심폐지구력
4. ④ 근력

정답 3번

🔍 보기별 해설

유연성은 관절의 가동 범위와 관련된 체력으로 모세혈관 밀도나 동정맥 산소차 같은 유산소 능력 요인과는 무관하므로, 향상 요소로 보는 것은 옳지 않다.
순발력은 짧은 시간에 큰 힘을 폭발적으로 내는 능력으로 보기의 유산소성 지표 증가와는 관련이 없으므로, 향상 요소로 보는 것은 옳지 않다.
모세혈관 밀도·미토콘드리아·동정맥 산소차가 모두 늘면 산소 이용 능력이 좋아져 심폐지구력이 향상되므로 맞다. 옳다(정답).
근력은 근육이 발휘하는 힘의 크기와 관련된 체력으로 모세혈관·미토콘드리아·동정맥 산소차 증가로 향상되는 요소가 아니므로, 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 꾸준히 스트레칭해 관절이 부드럽게 넓게 움직이게 되어도, 모세혈관이나 미토콘드리아가 늘어 산소를 잘 쓰게 되는 것과는 별개여서, 유연성은 이번 보기가 가리키는 능력이 아니었다.
甲이 체육관에서 제자리멀리뛰기 기록을 3미터(m)까지 늘리려 훈련해도, 이는 순간적으로 큰 힘을 짧게 터뜨리는 능력일 뿐이라서, 모세혈관 밀도와 미토콘드리아 수가 좌우하는 산소 이용 능력과는 서로 다른 체력 요소였다.
甲은 반년간 매일 아침 조깅을 이어 가자 예전에는 숨이 차 멈추던 언덕길을 이제는 쉬지 않고 뛰어오를 수 있었고, 같은 거리를 달려도 덜 지치는 자신을 보며 오래 버티는 능력이 부쩍 좋아졌음을 느꼈다.
甲이 무거운 바벨을 한 번 들어 올리는 힘을 키워도, 그 근력은 근육이 내는 힘에 관한 것이어서, 동정맥 산소차나 모세혈관 밀도가 높아져 좋아지는 능력과는 서로 다른 갈래였다.

실핏줄이 촘촘해지고 세포 속 에너지 공장이 늘며 피에서 뽑아 쓰는 산소 폭까지 커지면 오래 버티는 힘이 좋아지므로, 정답은 3번이다.

1시간 이내의 중강도 운동 시 시간 경과에 따라 혈중 농도가 점차 감소하는 호르몬은?

1. ① 에피네프린(epinephrine)
2. ② 인슐린(insulin)
3. ③ 성장호르몬(growth hormone)
4. ④ 코르티솔(cortisol)

정답 2번

🔍 보기별 해설

에피네프린은 운동 중 교감신경 활성으로 분비가 늘어 혈중 농도가 오히려 증가하므로, 점차 감소하는 호르몬을 찾는 보기와 달라 옳지 않다.
인슐린은 운동 중 교감신경 자극으로 분비가 억제되어 혈중 농도가 점차 감소하므로, 감소하는 호르몬을 찾는 문제의 답으로 옳다(정답).
성장호르몬은 운동 자극에 반응해 분비가 늘어 혈중 농도가 증가하므로, 점차 감소하는 호르몬을 찾는 보기와 달라 옳지 않다.
코르티솔은 운동 스트레스에 대응해 분비가 늘어 혈중 농도가 증가하므로, 점차 감소하는 호르몬을 찾는 보기와 달라 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 중강도로 운동을 이어 가는 동안 에피네프린은 오히려 점점 더 분비되어 혈중 농도가 위로 올라갔으므로, 시간이 갈수록 줄어드는 호르몬을 찾는 이 문제의 답과는 어긋났다.
甲은 한 시간 이내의 중강도 운동을 이어가는 동안, 혈당을 세포로 들여보내는 인슐린의 분비가 점차 줄어 혈중 인슐린 농도가 시간이 지날수록 낮아지는 것을 검사에서 확인하였다.
甲이 운동을 계속하는 사이 성장호르몬은 시간이 지날수록 오히려 더 많이 분비되어 혈중 농도가 높아졌으니, 점차 감소하는 호르몬을 묻는 물음에는 들어맞지 않았다.
甲이 한 시간 가까이 운동을 이어 가자 코르티솔도 분비가 늘어 혈중 농도가 차츰 올라갔으므로, 시간 경과에 따라 감소하는 호르몬이라는 조건과는 맞지 않았다.

운동 중 교감신경 자극으로 분비가 억제돼 시간이 갈수록 혈중 농도가 낮아지는 호르몬은 인슐린이므로, 정답은 2번이다.

〈보기〉에서 설명하는 고유수용기는? · 감각 및 운동신경의 말단이 연결되어 있다. · 감마운동뉴런을 통해 조절된다. · 근육의 길이 정보를 중추신경계로 보낸다.

1. ① 근방추(muscle spindle)
2. ② 골지건기관(Golgi tendon organ)
3. ③ 자유신경종말(free nerve ending)
4. ④ 파치니안 소체(Pacinian corpuscle)

정답 1번

🔍 보기별 해설

근방추(muscle spindle)는 근육 속에 방추 모양으로 놓여 감각·운동신경 말단이 연결되고, 감마운동뉴런이 그 민감도를 조절하며 근육이 늘어난 길이 정보를 중추신경계로 보낸다. 보기의 세 조건과 모두 일치하므로 옳다(정답).
골지건기관(Golgi tendon organ)은 근육과 힘줄이 만나는 곳에 있어 근육이 낼 때 걸리는 장력(긴장도) 정보를 보내는 수용기다. 근육의 길이를 감지한다는 보기 설명과 다르므로 옳지 않다.
자유신경종말(free nerve ending)은 피부 등에 퍼져 통증·온도를 감지하는 감각 말단으로, 근육의 길이 변화를 중추로 보내는 고유수용기가 아니다. 보기 설명과 다르므로 옳지 않다.
파치니안 소체(Pacinian corpuscle)는 피부 깊은 곳에서 빠른 압력 변화와 진동을 감지하는 수용기로, 근육의 길이 정보를 보내지 않는다. 보기 설명과 다르므로 옳지 않다.

🧮 풀이

甲이 팔을 갑자기 아래로 당기면 근육이 늘어나고, 그 길이 변화를 근방추가 감지해 감마운동뉴런의 신호와 함께 중추신경계로 전달하여 근육이 반사적으로 수축하도록 돕는다.
甲이 무거운 것을 들어 근육에 큰 힘이 걸릴 때 그 장력을 감지해 알리는 것은 골지건기관인데, 이 수용기는 근육의 길이 변화를 감마운동뉴런으로 조절해 보내는 역할과는 달랐다.
甲이 뜨겁거나 따끔한 자극을 받을 때 이를 알아채는 것은 자유신경종말이어서, 근육이 얼마나 늘어났는지 그 길이 정보를 중추로 보내는 수용기와는 하는 일이 서로 달랐다.
甲이 손에 닿는 눌림이나 떨림을 느낄 때 반응하는 것은 파치니안 소체인데, 이 수용기는 근육의 길이를 감지해 감마운동뉴런으로 조절되는 고유수용기와는 성격이 달랐다.

감각·운동신경 말단이 연결되고 감마운동뉴런으로 조절되며 근육 길이 정보를 중추로 보내는 수용기는 근방추이므로, 정답은 1번이다.

근력 결정요인으로 옳지 않은 것은?

1. ① 근육 횡단면적
2. ② 근절의 적정 길이
3. ③ 근섬유 구성비
4. ④ 근섬유막 두께

정답 4번

🔍 보기별 해설

근육 횡단면적이 클수록 힘을 내는 수축 단백질이 많아 더 큰 힘을 내므로, 횡단면적은 근력을 결정하는 요인이다. 옳다.
근절이 너무 늘어나거나 지나치게 짧지 않고 적정 길이일 때 힘이 가장 잘 나므로, 근절 길이는 근력을 결정하는 요인이다. 옳다.
큰 힘을 빠르게 내는 속근과 그렇지 못한 지근의 구성비에 따라 발휘하는 힘이 달라지므로, 근섬유 구성비는 근력을 결정하는 요인이다. 옳다.
근력은 근횡단면적·근섬유 동원·신경 활성 등이 결정하며, 근세포를 싸는 얇은 막인 근섬유막의 두께 자체는 힘 생성에 관여하지 않는다. 근력 결정요인이 아니므로 이 보기가 정답이다. 옳지 않다(정답).

🧮 풀이

甲이 저항 훈련을 꾸준히 해 근육이 굵어지고 횡단면적이 넓어지자 한 번에 낼 수 있는 힘도 함께 세져, 甲은 굵어진 근육만큼 더 무거운 무게를 들어 올릴 수 있었다.
甲이 팔꿈치 각도를 이리저리 바꿔 힘을 줘 보니, 근절이 너무 늘어나거나 지나치게 짧아진 자세보다 적당한 길이일 때 가장 큰 힘이 나와, 甲은 그 지점에서 무게를 가장 잘 버텼다.
甲이 폭발적인 힘을 잘 내는 것은 속근섬유의 비율이 높은 덕분이었는데, 이렇게 속근과 지근이 섞인 구성비가 사람마다 달라 甲이 낼 수 있는 최대 근력의 크기도 달라졌다.
甲이 저항 훈련으로 근육의 횡단면적을 키우면 힘이 세지지만, 근섬유를 둘러싼 막의 두께 자체는 힘을 내는 수축 단백질의 양과 관계가 없어 근력을 좌우하지 못한다.

근력은 횡단면적·근절 길이·근섬유 구성비 등이 결정하며 근세포를 감싸는 막의 두께 자체는 힘 생성과 무관하므로, 정답은 4번이다.

상완이두근의 움직임에 대한 근육 수축 형태로 옳지 않은 것은?

1. ① 자세를 유지할 때 - 등척성 수축
2. ② 턱걸이 올라갈 때 - 단축성 수축
3. ③ 턱걸이 내려갈 때 - 신장성 수축
4. ④ 공을 던질 때 - 등속성 수축

정답 4번

🔍 보기별 해설

자세를 유지할 때는 근육의 길이 변화 없이 장력만 내어 관절을 고정하는데, 이렇게 길이가 일정한 수축이 등척성(等尺性) 수축이다. 보기 설명과 일치하므로 옳다.
턱걸이로 몸이 올라갈 때 상완이두근은 저항을 이기며 근육이 짧아지는 방향으로 힘을 내는데, 이를 단축성(구심성) 수축이라 한다. 보기 설명과 일치하므로 옳다.
턱걸이로 내려갈 때 상완이두근은 중력에 저항하며 길이가 늘어나는 동안 힘을 내는데, 이를 신장성(원심성) 수축이라 한다. 보기 설명과 일치하므로 옳다.
공을 던지는 자연스러운 동작은 일정한 속도로 이루어지지 않으므로 등속성 수축이라는 설명은 옳지 않아 정답이다. 옳지 않다(정답).

🧮 풀이

甲이 아령을 든 팔을 중간쯤에서 멈춘 채 자세를 그대로 유지할 때, 상완이두근은 길이가 늘거나 줄지 않으면서도 힘을 꽉 주고 있어 甲의 팔이 흔들림 없이 버티고 있었다.
甲이 턱걸이 봉을 잡고 몸을 위로 끌어 올릴 때, 상완이두근이 점점 짧아지면서 힘을 내 팔을 접었고, 그 힘으로 甲의 몸이 봉 위로 딸려 올라갔다.
甲이 턱걸이 꼭대기에서 몸을 천천히 아래로 내릴 때, 상완이두근이 길어지면서도 힘을 놓지 않고 버텨 속도를 조절했고, 그 덕에 甲의 몸이 툭 떨어지지 않고 부드럽게 내려왔다.
甲이 공을 던질 때 팔은 처음에는 천천히 움직이다가 릴리스 순간 급격히 빨라져 속도가 계속 변하므로, 회전 속도를 일정하게 유지해야 하는 등속성 수축과는 거리가 멀다.

공을 던지는 동작은 속도가 계속 달라지는 움직임이라 속도를 일정하게 유지하는 등속성 수축으로 볼 수 없으므로, 정답은 4번이다.