운동 생리학 : 골격근 정리

• 신체는 400개의 수의적인 골격근을 갖고 있으며 이는 체중의 40~50%를 차지한다. 골격근의 세가지 주요기능은 1) 운동과 호흡을 위한 근수축, 2) 자세를 유지하기 위한 근수축, 3) 체온유지를 위한 열생산이다.

• 각각의 근섬유는 근원섬유라는 수백 개의 단백질 세사로 구성되어 있다. 근원섬유는 2개의 수축 단백질로 구성되어 있다. 1)얇은세사 부분인 액틴과, 2) 굵은 세사 부분인 마이오신이다.

• 운동신경은 척수에서 뻗어 나와 각각의 근섬유에 연결되어 있다. 운동신경과 근세포가 만나는 지점을 근신경연접이라 하고 아세틸콜린은 신경전달물질로서 근섬유를 탈분극시키며 이를 신호로 하여 근수축 과정이 시작된다.

• 지금까지 가장 정확하게 설명한 골격근 수축과정은 액틴이 미오신 위로 움직여 근육길이가 짧아진다는 가설을 주장한 근세사 활주모델이다.

• 골격근 수축과정은 다음과 같아. 1) 신경전달은 가로세관을 통과하여 근형질세망에 이르면 칼슘이 방출된다. 2) 칼슘은 트로포닌 단백질과 결합한다. 3) 칼슘과 결합한 트로포닌은 트로포마이오신의 위치를 이동시켜 액틴 분자의 결합 부위로부터 트로포마이오신을 떨어지게 하며 액틴과 마이오신이 강력하게 결합하도록 한다. 4) 근수축은 십자형 가교 활동의 반복적인 주기로 일어나는데 근수축은 자유 칼슘이 트로포닌에 결합하고 에너지가 허용하는 한 지속적으로 일어날 수 있다.

• 근신경 연접 부위에 신경전달이 중단되면 칼슘펌프가 작동하여 칼슘을 근형질에서 근형질세망으로 이동시킨다. 이는 트로포마이오신을 움직이게하여 액틴의 결합 부위를 막음으로써 근육을 이완시킨다.

• 인간의 골격근 형태는 근수축 특성과 생화학적 요인에 의해서 세 가지 형태로 구분하며 속근섬유에는 타입2 a와 타입 2 b 가 있으며 지근섬유에는 타입 1 형태가 있다.

• 인간의 골격근을 세가지 형태로 분류하는 것이 근섬유의 특성을 연구하는데 편리한 방법이지만 인간의 골격근섬유는 넓은 범위의 수축과 생화학적 특성을 갖고 있다. 즉 근섬유형태의 수축과 생화학적 특성은 독립적이기보다는 서로 연관되어 있다.

• 단거리 달리기선수와 같이 지속적인 파워를 필요로 하는 선수들은 보통 속근섬유의 비율이 높으며 지근섬유 형태의 비율이 낮다

• 이와는 반대로 마라톤과 같은 지구력 운동선수들은 보통 지근섬유의 비율이 높으며 속근섬유의 비율이 낮다.

• 저항운동 및 지구력 훈련은 골격근의 근섬유 형태가 속근섬유에서 지근섬유로 변할 수 잇음을 보여주고 있으나 이러한 운동유발성 근섬유 형태의 변화는 일반적으로 매우 적은 양이며, 모든 속근섬유가 지근섬유로 완전히 변하지는 않는다.

• 장기간 침대생활이나 사지를 움직이지 않으면 근위축 현상이 나타난다. 이렇게 근육을 움직이지 않으면 단백질 합성이 감소하고 근육의 단백질 분해를 증가시키기 때문에 전반적으로 근육의 단백질이 감소한다.

• 노화는 근육량의 감소와 관련이 있으며, 나이와 관련된 근육량의 감소는 20~50세까지는 완만하나 50세 이후부터는 급격히 증가한다.

• 장년층에 있어서 규칙적인 운동은 골격근의 근력과 지구력을 강화시킬수 있으나 노화와 관련된 근육량 손실을 완전하게 예방할 수는 없다.

• 근수축시 발생하는 근력은 1) 사용된 운동신경 형태와 수, 2) 수축전 근육길이, 3) 운동단위의 신경자극의 특성에 따라 달라진다.

• 근연축의 반복되는 현상을 파장가중이라 하며 운동단위에 전달되는 신경자극의 빈도가 증가하면 개개의 수축들은 중첩되어 하나의 강축이 일어난다.

• 근육에 의해 발생하는 최대 근력은 움직인 속도가 증가함에 따라 감소하나 보통 운동속도에 의해 발생하는 파워는 증가한다.

• 근방추는 근육의 길이를 감지하는 역할을 한다.

• 골지건기관은 근수축시 발생하는 장력을 지속적으로 감지하며 실질적으로 과도한 근육 수축을 예방하는 안전장치이다.