운동생리학 : 근세포와 근세사활주설, 근섬유의 형태와 특성, 근섬유 구성비

• 근세포
• 근세사활주설 : 1) 기계적과정, 2) 화학적과정
• 근섬유의 형태와 특성 : 1) 지근, 2) 속근, 3) 중간근섬유
• 근섬유 구성비와 운동

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1. 근세포

• 근육은 근섬유로 구성되어 있으며 각각의 근섬유는 더 작은 기능적 단위인 근원섬유 , 더 작은 단위인 근세사로 구성되어 있다.
• 그리고 근세사는 액틴과 마이오신이라는 단백질로 구성되어 있다.
• 액틴세사는 트로포닌과 트로포마이오신 이라는 단백질로 구성되어 있다.
• 근섬유 내에는 근원섬유와 나란히 근형질세망이라는 작은 관들의 연결망이 있다.
• 근형질세망의 양쪽끝은 종말수조와 연결되어 있으며, 종말수조에는 칼슘이온이 저장되어 있다.
• 또 하나의 세관망은 근원섬유를 가로질러 분포하고 있는데 가로세관, T세관이라고 부른다.

 

 

 

* 근형질

• 근섬유(근세포)에 있어서 근원섬유를 제외한 세포질을 근형질이라고 한다. 근형질에는 고르지장치나 사구체 등의 세포소기관이 포함된다. 횡문근섬유의 근형질에는 근소포체로 불리는 활면 소포체가 잘 발달하는 것외에 세포막이 깊게 함입해서 만들어지는 T소관이 다수 근형질속을 가로 달린다. 세포표면에서의 세포막의 흥분은 T소관을 거쳐 심부의 근원섬유에도 즉시 전해진다. 평활근섬유에는 T소관의 발달이 없다.

 

* 활동전위

• 생물체의 세포나 조직이 활동할 때 일어나는 전압 변화. 세포막에 존재하는 나트륨·칼륨 등은 (이온 펌프 활동)을 통해 세포 안팎의 이온 조성 차이를 지속시킨다. 이러한 이온 조성차로 세포막 내부 쪽이 60∼90㎷의 음전위(정지전위)를 띠게 된다. 신경·근육 등의 흥분성 세포가 작용하면 세포막 안팎의 극성이 변하여 세포 안이 30∼40㎷의 양전위로 전위되는데, 이때의 전위를 활동전위라고 한다.

 

활동전위와 휴지전위

 

 

2. 근세사활주설

 

     (1) 근수축의 기계적 과정

• 근세사 자체의 길이는 변하지 않고 (근절)의 길이만 짧아진다.
• 액틴세사가 미오신 세사로 미끄러져 A대로 들어간다.
• 그 결과
• I대 : 현저하게 줄고
• H대 : 사라지며
• Z선 간격 : 좁아져
• 결과적으로 근절의 길이는 줄어든다.

 

     (2) 근수축의 화학적과정

• 운동신경에서 활동전위가 발생된다
• 근육의 활동전위는 근절의 가로세관을 탈분극 시킨다.
• 근형질세망의 종말수조가 칼슘이온을 방출한다.
• 칼슘이온과 트로포닌이 결합하여, 액틴과 마이오신의 결합을 방해하는 트로포닌의 기능이 해제된다.
• 액토마이오신은 마이오신 ATPase를 활성화시켜 마이오신과 결합하고 있는 ATP를 분해한다.
• 이 반응에서 나온 에너지가 마이오신 연결교의 운동을 일으켜 근장력을 발생시킨다.
• ATP와 마이오신연결교와 다시 결합하여 액인과 마이오신의 결합을 분리시킨다.
• 연결교의 활성은 칼슘이온의 농도가 충분한한 계속 된다.

 

 

3. 근섬유의 형태와 특성

 

     (수축특성)과 (대사적특성)에 따라 지근섬유와 속근섬유로 구분할 수 있다.

 

 

     (1) 지근섬유 (SO섬유)

• ATP 생산에 필요한 에너지를 주로 유산소대사에 의존한다.
• 상대적으로 크고 많은수의 미토콘드리아
• 많은 마이오글로빈 포함 (붉은색)
• 유산소대사에 필요한 효소를 많이 가디고 있다.
• 쉽게 피로하지 않으며 오래 지속되는 특징을 가지고 있다.

 

 

     (2) 속근섬유 (FTa, FTb)

• 활동전위의 전기화학적 전달능력이 우수함.
• 마이오신 ATPase의 활성이 높다.
• 근형질세망의 칼슘방출과 흡수능력이 높으며, 연결교의 활동력이 높다.
• 이러한 특성 때문에 강하고 빠른 근수축이 가능하다.
• 에너지 생산을 거의 무산소대사에 의존한다.

 

* 신경지배비

• 적근, 대근 : 신경지배비가 크다 (1:150)
• 속근, 소근 : 신경지배비가 작다 (1:10)

 

4. 근섬유 구성비와 운동

• 근섬유의 구성비는 유전에 의하여 출생전이나, 출생초기에 대부분 결정되는 것으로 보인다.
• 지근섬유와 속근섬유 사이의 상호전환은 일어나지 않는 것으로 보인다.
• 다만 트레이닝에의하여 FTa 와 FTb섬유 사이의 상호전환은 일어날 수 있는 것으로 보인다.

 

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