저번 블로그 포스팅을 통해 활동전압을 통한 근육수축에 대해 알아보았습니다. 이 블로그 포스팅을 통해서 다시 한번 근육수축기전에 대해 알아보고 근육의 수축의 종류와 근육의 종류에 대해 알아보도록 하겠습니다. 근육수축은 활주설에 의해 발생하게 됩니다. 활주설이란 Theory 가정한다는 이야기 입니다. 가정설이라고 해도 오랫동안 이 활주설이 틀리지 않고 많은 책과 교과서에 나오고 있으니 근육이 어떻게 수축하고 움직이는지에 대해 다시 한번 정리하고 넘어가도록 하겠습니다.
근육수축의 기전
근육수축은 운동신경에서 활동전압이 전달되어 신경말단에 오면 칼슘 이온통로가 열리면서 신경말단에 있던 아세트콜린을 함유한 소포체가 열리면서 신경근육접합부의 틈새로 아세트콜린이 방출됩니다. 이 때 근섬유막에 있던 아세트콜린 소포체와 아세트콜린이 결합하면서 근섬유막에 활동전압을 발생 시킵니다. 이 때 T-미세관을 통해 아세트콜린이 근육세포질그물에 전달되면서 칼슘이 유리되고 이 칼슘과 가는근육섬유인 트로포닌, 트로포미오신,액틴 중에 트로포닌C와 칼슘이 결합하면서 트로포미오신의 위치가 변형됩니다. 이때 액틴의 미오신결합부위와 굵은근육섬유인 마이오신의 교차연결다리가 결합되어 마이오신이 액틴을 당기면서 근육의 수축이 일어나게 됩니다. 근육이 이완될 때는 칼슘이 근육세포질그물로 능동이동하면서 트로포닌C와 칼슘의 결합이 풀리면서 액틴과 마이오신의 결합부위가 떨어지며 다시 액틴과 마이오신이 안정상태로 돌아가는 것을 이완이라고 합니다. 우리는 근육이 한 번 수축하고 이완한 상태를 연축, 단일수축이라고 하며 영어로 Twich라고 합니다. 하지만 수축중인 근육에 다시 역치점 이상의 자극을 가해 수축이 2번 3번 반복되며 더 강한 수축을 하는 것을 가중, 중첩수축이라고 하며 영어로 Summation이라고 합니다. 다시 수축중인 근육을 이완하지 못하도록 짧은 시간에 계속 근육에 자극을 주어 수축상태를 지속하는 것을 강축이라고 합니다. 영어로는 Tetanus라고 합니다.
중요한 포인트는 수축과 이완을 할 때 액틴과 마이오신의 길이에는 변화되지 않고 일정선에 다다르면 근육은 더이상 수축하지 않습니다.
근육수축의 종류
근육을 수축하는 것에 종류에는 여러가지가 있습니다. 먼저, 근육의 수축을 영어로 contraction이라고 합니다. 근육 수축은 크게 등척성 수축과 등장성 수축으로 구분할 수 있습니다. 등척성수축은 영어로 isomatric contraction 이라고 합니다. 등척성 수축은 근육의 길이가 변화가 없는 수축을 이야기합니다. 등척성 수축의 예로는 밀리지 않는 큰 바위를 두손으로 미는 행위를 이야기 합니다. 등장성수축은 영어로 isotonic contraction이라고 합니다. 등장성수축에는 구심성 수축과 원심성 수축이 있습니다. 구심성 수축은 영어로 concentric contractoin이라고 하며 원심성 수축은 eccentric contraction이라고 합니다. 구심성 수축은 근육의 길이가 짧아지는 수축을 이야기 합니다. 구심성 수축의 예로는 이두컬 동작이 있습니다. 원심성 수축은 길이가 길어지며 수축하는 것을 이야기 하고 예로는 이두컬을 하고 팔을 필때 무게에 저항하며 팔을 피는 것을 예로 들 수 있습니다.
근육의 종류
근육의 종류에는 3가지의 근육이 있습니다. Type1, Type2, Type3가 있습니다. 쉽게 생각하면 Type2의 근육은 몇몇개의 특징을 제외하고 첫번째와 세번째 종류의 중간에 있다고 생각하시면 됩니다. 먼저 Type1의 특징입니다. 혈관이 많이 분포 되어 있더 근육이 빨간 느낌을 받을 수 있습니다. 혈관이 많이 분포되어 있다는 것은 미토콘드리아가 많아 유산소 운동에 효과적 이라는 것을 알 수 있습니다. 또한 피로감을 적게 받으며 이 근육은 에너지를 생산할때 산화작용을 통해 에너지를 얻게 됩니다. 근육을 수축하는 행위를 오랫동안할 수 있으며 항중력근으로 자세를 유지하는데 도움을 주며 신경지배비율이 1:2000으로 큰 근육들을 이야기 합니다. Type3은 혈관이 Type1에 비해 적으며 모세혈관과 혈관이 적습니다. 그렇기 때문에 무산소 운동에 강하며 , 미토콘드리아가 적고 당을 에너지원으로 사용하는 해당작용을 통해 ATP를 생산합니다. 근육을 폭발적으로 사용하고 피로도의 역치가 낮아 더 피곤함을 많이 느끼고 자세를 안정화시키는 근육들로 섬세한 움직임을 만들어 내기 때문에 운동단위의 신경지배비율이 1:6 입니다.
이 블로그 포스팅을 마지막으로 뼈대근육의 수축기전과 종류에 대해 알아보았습니다. 인체의 움직이는 힘을 담당하는 근육이 어떻게 수축되고 이완되는지 알고 나니 정말 흥미로운 것 같습니다. 다음에는 신경생리에 대해 포스팅 하도록 하겠습니다! 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.