운동선수가 알아야 할 운동 생리학 골격근 기능 근섬유 근원섬유 근섬유 수축

안녕하십니까
오늘은 체육 대학교 학생이 알아야 할 운동 생리학 골격근 기능 근섬유 근원섬유 근섬유 수축에 대해서 포스팅하겠습니다.
 

골격근의 기능적인 해부학

 근육을 세부적으로 관찰해보면 외부와 연결하는 결합조직 덮개를 절단해야 하는데 이것이 근외막이다. 이는 근육 전체를 감싸고 있으며 하나로 결합시켜 준다. 근외막을 일단 통과하면 결합조직 막에 둘러싸여 있는 조그마한 섬유다발이 있는데 이 섬유다발을 근속이라고 하며 각각의 근속을 둘러싸고 있는 결합조직막을 근주막이라고 한다. 마지막으로 근주막을 잘라내고 현미경을 사용하면 근섬유로 불리는 각각의 근육 세포들을 볼 수 있다. 근섬유는 하나의 핵을 가지고 있는 다른 인체의 세포들과 다르게 다핵성이다. 각각의 근섬유는 근내막으로 불리는 결합조직으로 싸여 있다. 근섬유는 근육의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 연장되어 있다고 생각되지만, 현미경으로 살펴보면 근복을 구획 또는 횡으로 연결된 섬유밴드로 나눌 수 있다. 이러한 구획 때문에 가장 긴 근섬유는 약 12cm이며, 이것은 약 50만 개의 근절에 해당하는데 근절은 근원섬유의 기본적인 기능적 단위에 해당한다. 각 근육의 근섬유 숫자는 수백 개에서부터 100만 개 이상의 범위에 있다. 근육을 생각할 때 우리는 각 근육을 하나의 단위로 생각하는 경향이 있다. 골격근은 하나의 단위별로 움직이는 것처럼 보이기 때문에 당연하다. 실제로는 그것보다 매우 복잡한 구조를 가진다.

근섬유

원형질막은 근섬유의 기능을 위한 중요한 몇 가지 독특한 특색을 가진다. 근섬유가 수축하거나 안정 상태에 있을 때, 근섬유의 표면을 따라 연속된 얇은 주름과 같이 보인다. 그러나 이러한 근섬유가 늘어났을 때 이 주름은 사라진다. 이 주름은 원형질막을 붕괴하지 않고 근섬유가 늘어날 수 있게 해준다. 원형질막은 또한 신경이 분포된 부위에 연접성 주름을 가지며, 운동신경에서 근섬유로 활동 전압의 전도를 도와준다. 마지막으로, 원형질막은 평형 유지를 도와주며, 모세혈관의 혈액에서 근섬유 안으로 대사물질이 운반 되도록 해준다.
위성세포는 원형질막과 기저막 사이에 존재한다. 이러한 세포들은 골격근의 성장과 발달, 근육의 상해, 비활동, 훈련 등의 과정에서 근육의 적응에 영향을 준다.
근섬유의 직경은 10~120마이크로미터이다. 눈으로는 거의 보이지 않는다. 다음 부분적인 근섬유 구조를 살펴보자.
원형질막 근섬유를 세부적으로 살펴보면 알 수 있다. 원형질막은 근초라 불리는 큰 단일체의 일부이다. 근초는 원형질막과 기저막으로 구성되어 있다. 각 근섬유의 끝부분에서 근초는 건과 융합하여 뼈에 부착된다. 건은 결합조직의 섬유끈으로 이루어져 근섬유에 의해서 생성된 힘을 뼈에 전달해줌으로써 움직이게 된다. 전형적으로 각각의 근섬유는 건에 의해서 뼈에 붙여진다.

근형질

원형질막 내부를 현미경을 이용하여 살펴보면 섬유는 가는 하위 단위가 연속적으로 이어져 있는 것을 볼 수 있다. 그 중에 가장 큰 것이 근원섬유인데 우리는 이것을 추후에 다시 살펴보겠다. 근원섬유 사이의 공간은 젤라틴과 같은 물질들로 채워져 있다. 이것이 근형질이다. 이는 근섬유의 액체부분으로서 세포질에 해당된다. 근형질은 주로 용해된 단백질, 미네랄, 글리코켄, 지방 및 필수 세포 소기관을 포함한다. 근형질은 대부분의 세포질과는 차이가 있는데 왜냐하면 많은 양의 글리코겐이 저장되어 있을 뿐만 아니라 헤모글로빈과 아주 비슷한 산소 결합 합성 물질인 마이오글로빈 또한 포함되어 있기 때문이다.
 

횡근관

근형질에는 또한 횡근관이라는 범위한 연결망이 포함되어 있는데 이것은 원형질막의 연장이 근섬유 안을 옆으로 지나간다. 이 세관들은 근원섬유 사이를 지나가면서 상호 연결되어 있는데 이것은 운형질막에 전달된 신경 자극이 각각의 근원 섬유로 신속하게 전달되도록 해준다. 세관은 또한 근섬유의 외부에서 내부로 향하는 통로가 되면서 세포 내로 물질이 운반되는 경로가 되며 근섬유로부터 부산물들이 방출되는 통로가 된다.
 

근형질 세망

근형질 세망으로 알려져 있는 세관의 종적 연결망 역시 근섬유 내부에서 볼 수 있다. 이 망의 경로는 근원섬유와 나란히 위치하며 그 주위를 둘러싼다. 근형질 세망은 근수축에 필수적인 칼슘의 저장소이다. 
 
 

근원섬유

각각의 근섬유에는 수백 개에서 수천 개의 근원섬유를 포함하고 있다. 이러한 작은 섬유들은 골격근의 기본적인 수축 단위인 근절로 구성되어 있다. 전자 현미경으로 관찰하면 근원섬유는 더 작은 단위인 근절이 길게 연결된 것처럼 보인다.
 

근절

광학 현미경에 의해서 골격근섬유를 살펴보면 독득한 줄무늬 모양을 갖고 있다. 특징적인 무늬로서 횡문을 나타내기 때문에 골격근을 횡문근이라고도 한다.
근절은 근원섬유의 기본적인 기능적 단위이며 근육의 기본적인 수축 단위이다. 각 근원섬유는 끝에서 끝으로 연결되는 수많은 근절로 이루어져 있다. 
 

굵은 세사

모든 골격근 단백질의 약 2/3는 굵은 세사의 주된 단백질인 마이오신 세사이다. 각 마이오신 세사는 전형적으로 약 200개의 마이오신 분자들로 이루어져 있다.
 
 

가는 세사

각각의 가는 세사는 일반적으로 액틴 필라멘트라고 불린다. 하지만, 실제로는 세 가지 다른 단백질인 액틴, 트로포마이오신, 트로포닌으로 구성되어 있다. 

 
오늘도 체육 대학교 학생이 알아야 할 기본적인 생리학 지식에 대해서 알아봤습니다.
 
긴 글을 읽어주셔서 감사합니다.