골격근

 골격근 Skeletal Muscle

 

적근·백근 섬유(적색·백색 근육 세포) Red and White Muscle Fibers
골격근 섬유에는 세 가지 종류가 있다: 적색지근섬유(Red Slow-twitch Fibers), 백색속근섬유(White Fast-twitch Fibers), 중간섬유(Intermediate Fast-twitch Fibers)

1. 적색 지근 섬유 Red Slow-twitch Fibers
적색 지근 섬유는 느리게 수축하는 가는 세포로 이루어져 있다. 세포가 붉은색을 띄는 것은 헤모글로빈(haemoglobin)과 비슷한 물질의 마이오글로빈(myoglobin)을 가지고 있기 때문이며, 마이오글로빈은 근육세포 내의 산소확산속도를 증가시키고 산소를 저장하는기능을 가진다. 산소공급이 풍부하게 지속될수록 적근 섬유는 오랜기간 수축할 수 있고 피로도 덜 느낀다. 성공한 마라톤 선수들은 적색 지근(red slow-twitch fibers) 섬유의 비율이 높게 발달되어 있다.

2. 백색 속근 섬유 White Fast-twitch Fibers
백색 속근(white fast-twitch fibers) 섬유는 빠르게 수축하는 큰 세포로 마이오글로빈(myoglobin)의 적은 구성 때문에 색깔이 엷다. 근섬유 수축 시 충당되는 글리코겐(당원, glycogen)의 부족으로 피로가 빠르다. 그러나 적색 지근(red slow-twitch fibers) 섬유보다 빠르고 강력한 수축으로 짧은 기간에 강한 움직임을 보여준다. 단거리 선수들은 백색 속근(white fast-twitch fibers) 섬유의 비율이 높다.

3. 중간 속근 섬유 Intermediate Fast-twitch Fibers
적색 또는 분홍색 근섬유는 적색 지근(red slow-twitch fibers) 섬유와 백색 속근(white fast-twitch fibers) 섬유의 크기와 활동성이 절충되어 있다.

주의: 모든 근육에는 일정하게 근섬유가 혼합되어 있어 피로에 대한 저항성과 특정한 수축 속도를 가지고 있다.

혈액 공급 Blood Supply일반적으로, 근육안으로 동맥(artery)을 통해 영양분이 들어가고, 신진대사에서 남겨진 물질들은 정맥을 통하여 근육에서 혈액으로 반환된다. 대개 혈관들은 근육의 중심부위로 들어가기도 하고 한쪽 끝부위로 들어간다. 이 혈관들은 모세혈관의(capillary) 총(plexus)으로 이어지고 근간격막근육사이막(intermuscular septa)을 통하여 각각의 근섬유 주위의 근내막근육섬유막(endomysium)에 펼쳐진다. 운동하는동안 모세혈관모세관(capillary)은 800배 까지 넓혀지면서 근육의 혈액양은 증가하게 되며 상대적으로 힘줄(tendon)은 비활동 조직으로혈액공급이 적게 이루어진다.

 

신경 공급 Nerve supply

신경공급도 대개 혈액공급과 비슷한 장소로 들어가며, 결합조직(connective tissue)의 격막사이막(septa)들을 통해 가지처럼 들어가며 비슷한 경로로 근내막근육섬유막(endomysium)에 펼쳐진다. 각각의 골격근섬유뼈대근육세포(skeletal muscle fiber)는 다수의 신경종말에 의해 지배받으며 다른 신경의 자극 없이도 수축시킬 수 있는 근육조직과 대조된다.
비록 어떤 근육들은 분리된 감각가지의 영향을 받을 지라도, 보통 근육에 들어가는 감각신경섬유(sensory nerve fibers)와 운동신경섬유(motor nerve fibers)의 비율은 거의 비슷하게 분리되어 있다. 신경섬유가 근섬유에 가까워지면서 많은 수의 신경종말 가지들로 나누어지는데, 이를 운동종판운동종말판(motor end plate)이라고 한다.

 

골격근 skeletal muscle의 운동단위 motor unit

운동단위(motor unit)는 하나의 운동 신경세포로 이루어져 있으며 근섬유는 이에 자극을 받는다. 운동단위는 근육의 원통모양으로 상
지(팔)에서의 지름은 5~7 mm, 하지(다리)에서는 7~10 mm으로 범위와 크기는 달라진다. 한 운동단위 내에 포함되어 있는 근섬유의 수는 평균 150개 이내이며(이 수는 10부터 몇 백까지의 범위로 구성) 안구 또는 손가락 근육과 같이 세밀한 단계의 동작이 요구되는 경우 한개의 신경세포가 지배하는 근섬유의 수는 작다. 반면에 하지의 근육과 같이 좀더 큰 동작이 요구되는 경우 각 신경 세포는 수백개의 근섬유로 이루어진 운동단위를 지배할 수도 있다.
운동단위 하나에 포함된 근섬유들은 하나의 집단을 이루지 않고 근육에 퍼져 있다. 이것은 운동단위 하나의 자극이 전체 근육의 약한수축을 일으키게 하는 것을 의미한다.

골격근(skeletal muscle)은‘양자택일의 원리(All or Nothing Principle)’를 가지고 있다. 다른 말로, 근세포 그룹인, 근다발(fasciculi)이수축하거나 수축하지 않을 수 있다는 것이다. 요구되는 수축 강도에 따라서 일정한 수의 근세포가 전적으로 수축하거나 전혀 수축하지 않는다는 것이다.

 강한 근육의 운동 시, 대부분의 운동단위는 같은 시간에 자극을 받는다. 그러나 일상적인 상황에서, 수축이 지속
될 시에는 약간은 쉬고, 나머지 일부는 수축하게 되어 운동단위는 순차적으로 일하게 된다.