근육 조직
골격근육, 심장근육, 장근육 등을 포함해 600개가 넘는 근육들이 신체에 존재하고 있다.
보통 근위계(myofascial system; 근막 +체계)라고도 부른다. 근막이라고 하는 결합조직들과 근육섬유들이 서로 통합적인 관계로 신체에 분포하고 있다.
접두사 myo 나 mys 가 붙으면 근육을 뿌리로 두는 것을 의미하는 것이고, sarco- 로가 붙으면 근육을 뜻하는것이다.
예를 들어 , Myocyte는 근세포, myofibril 은 근원 세포, sarcolemma는 근섬유초, sarcoplasm 은 근 형질이다.
근육
근육의 가장 주요한 기능은 화학적 에너지를 역학적 에너지로 바꿀 때 힘을 작동하고, 일을 수행하고 , 움직임을 생산해내는 것이다.
1) 몸의 움직임을 만들어내고, 조절하고, 속도를 줄인다.
- 팔과 다리의 의한 움직임이 가장 큰 움직임이 될 수 있고, 작은 움직임으로는 눈 깜빡임, 연동(peristaltic)의 움직임을 나타내는 내장 운동 , 심장 박동 움직임, 혈관 수축과 혈관 확장 등이 있다.
2) 몸의 위치를 조정할 수 있고, 관절의 가동성과 안정성을 가능하게 한다.
3) 물질들을 근육 속에 저장하고 가동하는데, glycogen을 저장해 에너지를 발산시키고, 혈액, 음식, 배뇨, 정액(semen)을 이동시킨다.
4) 열을 조절해 온도에 대한 항상성을 유지한다.
근육의 4가지 특징들이 있는데, 이를 통해 근육들이 움직이게 한다.
1) 전기 흥분성(electrical excitability)은 근육조직과 신경조직의 자극을 받고, 그 자극에 대한 반응을 바꾸는데, 이는 전기적 자극을 생산함으로써 할 수 있다. 이를 action potential이라고 한다.
2) 수축성(contractility)- 근육조직 action potential에 의해 자극이 될 때, 효과적으로 수축하는 능력을 말한다.
3) 연장성(extensibility)- 근육조직의 제한된 범위 안에서 손실이나, 피해 없이 조직들을 늘릴 수 있는 기능을 말한다.
4) 탄력성(elasticity)은 근육조직들이 수축이나 연장의 움직임 후에 다시 원래의 상태의 근육 길이 되돌아오는 기능을 말한다.
근육은 기관으로서 근육조직(muscle tissue), 혈관(blood vessels), 신경섬유(nerve fibers), 결합조직(connective tissue)으로 이루어져 있다.
근육조직(muscle tissue)- 근섬유, 근세포의 집합체로 fascicle(작은 다발) 이라고도 부른다.
혈관(blood vessels)- 주요한 동맥과 정맥에서 작은 혈관들이 근육 속에 가지 형태로 지나간다.
신경 섬유(nerve fibers)- 하나의 신경이 하나의 근육마다 뻗어 있다.
결합조직(connective tissue) 다양한 형태의 조직들이 서로 감싸고 , 분리되고, 연결되어 있다.
근육조직은 근세포(myocytes)로 이루어져 있는데, 근세포들이 함께 모든 일이나 기능을 수행한다.
근조직은 3가지의 형태로 존재하는데, 심장근육(cardiac muscle tissue), 부드러운 근육 조직(smooth muscle tissue), 골격근육조직(skeletal muscle tissue)으로 존재한다.
골격근육조직만 자발적으로 컨트롤할 수 있고, 건강한 성인 신체의 40% 정도의 무게를 차지하고 있다.
이 비율은 나이, 신체 능력, 유전 능력에 따라 다양한데, 30세가 넘어가면 유지하려는 노력이 없으면 근육이 줄어들게 되는데, 근육 감소증 sarcopenia 이 일어난다.
근육 내 결합조직(Intramuscular Connective Tissue)
근 외막(epimysium) 근육을 감싸고 있고,
근주 막(perymysium) 근 다발(fascicles)들을 감싸고 있고
근내 막( endomysium) 각각의 근섬유들을 감싸고 있다.
-기능으로는 근섬유들들이 발전하고 자랄 수 있게 비계 역할을 해주고 신경혈관 구조물들이 각각의 근섬유로 가는 통로 역할을 하고 지방을 담아두는 역할을 한다.
- 복합적으로 서로 연결되어 있는 구조들이 뼈로 힘을 전달하고 힘줄에 근육이 불어 있을 수 있게 해주는 역할을 한다.
근육세포(muscle cells)
근세포는 원통형으로 길게 늘어져 있는 구조로 되어 있어서 근 섬유라고도 불린다.
근섬유는 힘을 작동시키고 수축하는데 특별화 되어 있는 특징이 있다.
이는 주로 근원섬유 내에 존재하는 세포기관들의 특징 때문인데, 세포기관 내에 잇는 actin과 myosin이라고 세포 기관들이 서로 당기고 지나가면서 섬유들을 수축시키기 때문이다.
보통의 세포들과 다른 점들이 있는데 이것들을 살펴보면,
근 외막(endomysium) 안에는 근섬유의 원형질막(plasma membrance)이 있는데, 근세포에서는 근초 sarcolemma라고 부르고 있다.
근초는 수천 개의 세포막의 함입;표면에 있는 세포층의 일부가 안쪽으로 빠져 들어가서 그곳에서 새로운 층을 만듦. 또는 그런 현상) 이 있는데, 이를 가로 세관(transverse tubules)이라고 부른다. 이 가로 세관의 표면이 근육의 활동 전위(action potential)를 높이게 된다.
근초 안에는 근형질이 있는데 , 근형질: 섬유 속의 근원섬유 사이를 채우는 세포질. 반유 동성(半流動性)으로 미토콘드리아나 리보솜 따위가 흩어져 있고, 근육 수축에 필요한 대사를 맡는다.
골격근에는 다핵의 특징을 나타내고, 미토콘드리아가 풍부하다.
근 소포체 Sarcoplasmic reticulum : 횡문근 섬유의 소포체, 길게 늘어져 있는 근육 섬 유안에만 존재하고 있는 특별한 형태를 나타낸다. 거미줄처럼 , 세포 안의 칼슘들 규제하는 역할을 하고 있다.
Terminal cisternae 근 소포체를 확장하는 것을 의미하면 각각의 가로 세관 (T-tubule)과 인접하게 위치해 있다.
근육이 이완할 때, 많은 양의 칼슘을 저장하고 있다. 근육이 자극이 오게 되면, 이곳에서 칼슘을 세포로 분비하여 근수축이 일어날 수 있게 도와주는 역할을 한다.
각각의 가로 세관은 두 개의 terminal cisternae에 샌드위치처럼 쌓여 있고, 이것을 Triad라고 부른다.
하나의 세포기관이 굉장히 특별하게 근세 포안에 존재하는데 , 이를 근원섬유라고 부른다. 이 근원섬유(myofibril) 은 골격근의 수축 기관이다.
각각의 근원섬유(myofibril)들은 서로 수평으로 늘어져 있고, 굉장히 빽빽하게 붙어 있다.
근원섬유(myofibril)는 작은 분절들로 이루어져 잇는데, 이 작은 분절을 sarcomere라고 부른다.
Sarcomere는 가장 기본적인 근원섬유의 단위이다.
Z-disc는 단백질이며 분절의 끝에 존재하고 있다. 이는 각각의 sarcomere 들을 이어주고 힘을 전달시킨다.
sarcomeres들이 짧아질 때, 근원 섬유들이 짧아지게 된다.
다량의 근원 섬유들이 함께 짧아 질 때, 충분 힘 힘이 작동하고 , 근섬유(msucle fiber)들을 짧아지게 한다.
근원섬유(myofibril)
근섬유의 세포질을 형성하고 있는 아주 가느다란 섬유. 근육의 수축을 일으키고, 가로무늬근의 근섬유에는 화학적 조직과 물리적 성질이 서로 다른 두 종류의 가로무늬가 번갈아 배열되어 있다.
각각의 근절(sarcomere) 이 수축하는 이유는 수축 단백질이라고 불리는 근 필라멘트(myofilament)가 있기 때문이다.
얇은 근 필라멘트는 Actin이라고 부르고, 두거운 근 필라멘트는 Myosin이라고 부른다.
엑틴은 두 개의 프로틴이 묶여서 형성되어 있는 모양이 구슬 모양을 하고 있고, 나선형의 끈처럼 이어져 있다.
두꺼운 근 필라멘트는 미오신(myosin)이라고 불리는데 골프채 모양처럼 서로 꽈리모양을 모양을 하고 있다.
미오신의 헤드가 근육이 수축할 때 엑틴가 서로 달라붙게 된다. 미오신의 꼬리는 안정적으로 고정되어 있다.
근필라멘트는 서로 수평적으로 놓여 있는데, 수축이 되지 않을 때에는 서로 약간 겹쳐져 있다.
엑틴은 z-disc라고 불리는 곳에 고정되어 있고, 미오신은 M-line이라는 근 필라멘트 가운데에 벽을 두고 고정되어 있다.
근수축이 일어나지 않을 때에는 서로 다른 두 근 필라멘트가 서로 붙어 있지 않는데, 이는 이를 조정하는 조절 단백질에 액틴의 접합 지점을 감싸고 있기 때문에 미오신이 달라붙지 않게 된다.
조절 단백질이 근육 수축을 조정하는 역할을 하고 있는데,
1. 트로포 마이오신 단백질(tropomyosin proteins) 긴 단백질로 엑틴과 미오신의 접합 지점을 감싸고 있다.
2. 트로포닌(troponin) 단백질은 트로폼마이오신의 작동을 조절하는 단백질이다.
근육 수축이 일어나는 동안 근 필라멘트 들은 서로 달라붙게(binding) 되고, 잠시 동안 엇갈린 구조를 나타내고, 미오신이 당기는 힘을 엑틴에 발산한다.
근원섬유를 마이크로 현미경으로 관찰하게 되면, 미오신이 있는 곳은 어둡게 나타나고 , 렉틴은 조금 더 밝게 나타난다.
'운동 해부학 과 운동 생리학(anatomy & physiology)' 카테고리의 다른 글
| 생물에너지- ATP 시스템, 아나볼릭, 카타볼릭, 메타볼릭 (0) | 2022.02.28 |
|---|---|
| 운동 생리학 -근육 (muscular system) part2 (0) | 2022.02.27 |
| 운동 생리학- 골격계( skeletal system) part 2 (0) | 2022.02.25 |
| 운동생리학-골격계(skeletal system) part 1 (0) | 2022.02.24 |
| 운동생리학- 심혈관계통 (cardiovascular system)part 2 (0) | 2022.02.22 |
댓글