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신경전달
- 수용체 : 신경세포
- 전위차 - Na, K
- 신경전달물질

나트륨 : 신경전달 pump, 전위차

컴퓨터 본체 내부의 전선들처럼, 인간의 신경시스템 안에 있는 실처럼 생긴 수천억 개의 세포들도 전기장을 형성하지만, 그렇다고 전선처럼 전기를 전달하지는 않는다. 사실 우리의 신경망을 통과하는 것은 전자가 아니라 일종의 ‘동요’다. 비유하자면 바닷속의 해류보다는 바다 표면에 이는 파도와 더 비슷하다. 이 파도를 일으키는 1차 동력이 바로 나트륨 이온들의 열춤이다. (179p)
발가락을 한번 꼼지락거려보자. 지금 방금 당신은 나트륨의 도움을 받았다. 물론 꼼지락거린다는 느낌도 나트륨이 알려준 것이다. 이처럼 무심결에 일어나는 신체의 모든 움직임은 물론이고 모든 감각과 생각들도 신경자극의 현시이다. 그리고 이 모든 신경자극은 뉴런의 얇은 막 사이를 오가는 이온의 확산과 관련돼 있다. (179p)
뉴런 하나에는 이런 통로들이 수백만 개가 있으며, 오로지 나트륨 이온에게만 잠깐씩 문을 열어준다. 각 통로는 단백질로 둘러싸여 있는데, 이 단백질은 나트륨 이온에 붙은 물 분자 껍질을 벗기는 임무를 맡고 있다. 물 분자를 제거한 후 나트륨 전용통로의 문을 열어 나트륨만 빠져나가게 해준다. (180p)
다시 발가락을 꼼지락거린 순간으로 돌아가보자. 꼼지락거리라는 명령은 초속 30미터에 육박하는 속도로 뇌를 통과한다. 이 명령으로 발사된 나트륨 확산의 파문은 시속 300키로미터가 훨씬 넘는 엄청난 속도로 척수를 따라 내려온다. 그리고 눈 깜짝할 새에 다리를 격추하고 발가락에 꽃힌다. 필수 근육들이 움찔거리며 발가락을 움직이면 감각 뉴런들은 다시 뇌를 향해 나트륨을 발사하여 ‘임무 완수’를 보고한다. (180p)
간단하게 설명했지만, 인간의 신경시스템에 나트륨이 얼마나 중요한지 알 수 있다. 염화물 통로는 뉴런의 전하 균형을 조절하고, 뉴런의 말단에 있는 칼슘 통로는 인접한 세포에게 신호를 전달한다. 칼륨 이온들은 나트륨 파도가 도착하기를 기다렸다가 독자적인 수문을 열고 뉴런 밖으로 확산된다. 이처럼 미세한 분자 펌프를 이용해 나트륨을 방출하고 칼륨을 빨아들이는 일련의 작업을 완수하고 시스템 전체가 새롭게 리셋된 후에야 뉴런은 새로운 신호를 접수한다. (181p)
당신의 뺨을 타고 흐르기 전에 눈물 속의 나트륨 원자는 어떤 여행을 했을까? 어쩌면 혀의 짠맛 돌기들을 자극하거나 마음 여린 친구의 눈물 샘 속에 있었는지도 모른다. 까마득히 오랜 시간 동안 돌 속에 갇혀 있다가 어쩌면 지구 최초의 물고기의 아가미를 드나들었는지도 모른다. 결국 쉭쉭거리는 화산 분화구에서 새어나와 원시의 바다 위를 함께 표류하던 염소 이온과 짝을 이루었고, 마침내 맛있는 음식에 담겨 당신의 입속으로 들어왔을 것이다. (184p)
<5장 흙의 눈물, 나트륨>
원자, 인간을 완성하다/커트 스테이저 지음/김학영 옮김/반니
이 두 이온은 우리 몸에서 신경계의 전기신호와 밀접한 관련을 지닌다. 이 전기신호에 이웃사촌격인 나트륨 이온과 칼륨 이온이 관계하는 점은 매우 흥미롭다. 우리 몸에 가장 많이 있는 무기질은 칼슘이다. 쉬고 있는 신경 축삭돌기막 밖은 양전하를, 내부는 음전하는 띠고 있으며 약 -50 밀리볼트의 전위차를 보여준다. 그러나 세포 안으로 나트륨 이온이 들어가고 칼륨이온이 세포 밖으로 방출되면서 전위가 0볼트를 거쳐 약 +50 밀리볼트까지 커진다. 그 다음 다시 휴식단계로 되돌아 간다. 신경 자극은 이 같은 편극 소거 전위차 변화가 신경을 따라 전파되는 현상이다. 이 현상을 아래 그림으로 보여주고 있다.  

이런 현상에 대해 우리의 이해가 완벽하지 못하여 아직도 연구가 많이 필요하다. 아마도 인체 세포막을 나트륨 이온과 칼륨이온이 가장 신속하게 통과할 수 있기 때문에 이 두 이온이 세포 내외에 존재하도록 인체가 진화했다고 추측한다.