근육계

 

 

 

 

근육은 수축할 수 있는 근섬유(근세포)로 이루어져 있는 조직으로 우리 몸과 여러 기관에 '운동'이

일어날 수 있게 한다. 근세포가 신경의 자극을 받으면 그 자극이 근세포막을 따라서 전달되고

그 흥분에 따라 화학변화를 일으켜 근섬유가 수축하게 된다. 즉, 근육은 어떤 자극에도 반응할 수 있으므로 수동적인 기관인 뼈와는 달리

능동적인 기관이라 할 수 있다. 근육의 수축에 의해 발생된 열에너지는 체온을 유지시키는

주된 원천이 되는데, 인체의 온도가 낮을 때

온몸이 전율하는 것은 근육의 불수의적인

활동이라고 볼 수 있다. 또한 골결을 둘러싸줌

으로써 골격계와 함께 내부 기관을 보호하는 일, 영양물을 보관하는 작용을 한다.

 

 

 

근 조직은 골격근, 심장근, 평활근의 3종류로 나눌 수 있는데

* 골격근(가로무늬의 횡문근)은 의식적으로 조절할 수 있으므로 수의근이라고 하며   신속하게 수축할 수 있는

   적색섬유이다.

* 평활근은 백색섬유로 가로무늬가 없는 근육이며 무의식적인 상태에서 수축이 완만하게 지속적으로

   이루어진다. 내장기관, 즉 위장, 동맥, 방광 등에 위치한다.

* 심근(심장의 근육) 에서 근세포 원형질내의 근원섬유는 횡문근과 비슷하나 의식적으로 저절할 수 없이

   무의식 상태에서 움직인다.   신경지배하에서 차단되었을 때도 움직이는 성질이 뚜렷하여

   '자동능'을 갖고 있다고 한다.

 

** 골격근의 구조 및 형태 **

 

1) 골격근의 구조

인체에서 체중의 약 40%를 차지하는 골격근은 근의 기본단위인 근섬유(근세포)와 이를 결합하는

결합조직으로 구성된다. 근섬유는 가늘고 긴 세포로 이루어져 있는데 길이는 40~60mm이며 직경은

40~50미크론이다. 근섬유는 근세포막인 근초, 근질이라는 세포질과 많은 핵으로 구성되는데

근초에는 밝고 어두운 윈판을 갖고 있는 근원섬유들이 있다. 어두운 원판은 수축물질로 되어 있고

밝은 원판은 탄성물질로 되어 있다. 골격근을 횡문근(가로무늬근)이라고도 하는 이유는 밝은 원판과

어두운 원판이 평행으로 무늬를 이루어 횡문으로 보이기 때문이다.  수십개의 근섬유가 모여 결합조직에

둘러싸인 하나의 다발을 이루는데 이것이 근다발(근속)이며, 근다발을 싸는 결합조직층을 근다발막이라고

한다. 많은 근다발이 모여 하나의 근육을 이루며 이 근육을 싸는 결합조직층을 근육의 막이라고 한다.

근섬유막, 근다발막, 근육의 막과 같이 근육에 있던 결합조직들은 근육의 끝에 모여 뼈에 붙게 된다.

 

2) 골격근의 형태

골격근의 형태는 근섬유들의 수와 위치, 근과 건의 결합상태에 따라 여러가지이나 기본형은

방추상형이다. 방추상형에서 중간부의 근육이 많은 곳을 근복(배)이라 하고 상단을 근두(머리),

하단을 근미(꼬리)라고 한다. 근두와 뼈가 결합하는 부위는 기시가 되고 근의 수축시에는

고정점으로 되어 거의 변화하지 않으며 대체로 몸 중심에 가깝게 있다. 근미는 정지로써 근수축시

위치가 변하므로 동점이라고도 하며 몸의 중심부에서 멀리 위치하는 것이 보통이다.

근육의 기시와 정지를 잘 알아야 그 근육의 작용을 이해할 수 있는데 대개 방추상형 근육의 양끝

기시부,정지부에는 두개의 탄력적인 결합조직의 흰색 띠가 있다. 이때 근두가 뼈에 결합되는 기시부의

수에 따라 이두근, 삼두근, 사두근 등으로 구별하기도 한다. 한편 넓적한 근육은 얇고 넓은 건막으로

폭넓게 부착되어 있다. 그 밖에 근육의 부속기관으로서 거의 모든 근육들을 싸고 있는 질긴 섬유막인 근막

(이 근막은 가 근육을 싸고 근육의 끝을 지나 것에 접한다.) 과 결합조직성 주머니로 활액이 들어있어

근육 또는 건, 뼈사이의 마찰을 방지하는 활액낭 등이 있다.

한편 골격근 혹은 횡문근은 75%의 수분, 21%의 단백질, 그 이외에 질소와 황화합물, 당염, 유산, 광염

(칼슘, 황)이 함유되어 있고 적혈구 성분인 헤모글로빈은 근육 색깔의 특성을 담당한다.

 

** 근육내 혈관과 신경의 분포 ** 

근의 내부에는 동맥과 정맥이 나란히 지니고 근섬유를 따라 모세혈관이 그물망과 같이 분포한다. 

근육은 움직일 때나 쉬고 있을 때나 항상 에너지를 필요로 하므로 영양소를 혈액과 같은 순환계로부터 

받느다. 또한 근육활동에 영향을 주는 것으로 호흡기능(산소 흡입과 탄소가스 배출)이 있는데

혈액순환, 호흡기능은 근육의 수축기 동안 매우 활발해져 이완되어 있는 근육에서 보다 몇배나 많다.

그러므로 근육내 혈관의 분포는 근육의 수축에 필요한 물질(질소황화합물, 포도당, 지방질 등)이나

노폐물의 연소를 위한 산소를 공급하고 탄산가스나 노폐물을 배출하기에 좋도록 한다. 

결국 근육활동은 혈액으로부터 공급받은 영양수를 빠르게 흡수하므로써 유지된다고 볼 수 있다. 

한편 신경섬유가 각 근육에 넓게 분포하여 모든 근섬유는 신경의 지배를 받는다.

근육은 수축할 수 없으며 심한 위축도 일어나게 된다. 운동신경은 골격근을, 자율신경은 평활근을 각각 

지배하며 지각신경은 근의 통각을 담당한다.

 

** 근수축의 생리 **

 

1) 근의 수축

근조직이 갖는 성질 중에서 가장 큰 특징은 자극을 받아서 '흥분'이라는 생리작용을 일으켜 '수축'하는

것이다. 근육은 충격, 때리는 행위, 마사지 등의 기계적 자극, 열선-스팀이나 온습포 등의 온도자극,

화학제품으로 인한 화학적 자극, 전기적 자극에 의해 수축을 하여 그 형태가 변화, 더 짧고 두꺼워진다.

전기적 자극은 근육에 대한 자극을 실험할 때 흔히 이용되는 것으로 조직을 거의 상하게 하지 않으면서

강도와 속도를 쉽게 이용되는 것으로 조직을 거의 상하게 하지 않으면서 강도와 속도를 쉽게 알아낼 수

있다. 골격근은 전류에 즉시 반응하여 가해진 전기적 자극의 정도에 따라 수축의 정도를 잘 나타내어 준다.

근육조직에 계속적으로 전류를 흐르게 할 경우 그 전류가 처음 시작될 때나 혹은 멈춰질 때를 제외하고는

근육을 흥분시키지 않는다. 즉, 근육조직은 적용된 자극이 반응을 나타낼 만큼 충분한 경우에만 반응을

보이며 근육이 수축할 수 있도록 하는 최소한의 자극을 '흥분 한계치'라고 한다. 이 한계치보다 더 높은

전류로 자극하면 수축이 배가되어 가능한 최대의 수축까지 이르게 된다.

자극의 강도 못지 않게 근육이 흥분하는 기간도 중요한데 근육이 흥분되기 전에 전류가 어느 시간동안

근육조직으로 흐르게 되고 근육의 수축은 처음에 자극을 받은 곳에서부터 전류와 같이 일어난다.

수축의 강도는 자극의 강도, 자극의 시간, 작용한 하중에 따라 다르며 근육의 수축강도는 전류세기와 

흥분기간에 비례한다. 

탄력성은 근조직의 주요 특징 중의 하나로 근육은 각기 다른 자극으로 인한 충격하에 수축하고 일단 가해진

힘이 없어지면 빨리 원래 형태로 되돌아 온다. 근육의 실제 탄력성은 약한 편이어서 그 탄력성에 

한계가 있다. 만약 근육이 너무 늘려지거나 잡아 당겨지면 원상태로 회복되 않으며 근육의 탄성은

그 근육의 영양상태에 따라서도 강도가 변한다. 근육의 탄력성은 수축성과 반대로 작용하여 근육 활동을

촉진시키는데 이러한 탄력성은 나이가 들어감에 따라 감소되고 사망한 후 없어진다.

한편 인체의 근육(골격근)은 결코 완전히 휴식하지 않고 대체로 약간의 긴장된 상태로 있는데 이것을

긴장력이라 한다. 긴장력은 그 정도는 다르지만 지속적이고 부분적인 수축이 유지되도록 해준다.

운동속도와 근육조직의 단단함은 이 긴장력에 의해 좌우되며 긴장력은 신경계에 의해 활성화 된다.

근섬유의 수축, 이완에 의하여 각종 운동이 일어나는데 관절을 중심으로 하여 보며 굴곡, 신전, 내전,

외전, 희선 등이다.

 

2) 근수축의 에너지

근육이 체온을 유지시키고, 근육 활동에 필요한 에너지의 원동력이 되는 직접적인 에너지원은 산소와

영양분에 의해 미토콘드리아에서 생산된 에너지인 아데노신 3인산(ATP)이다. 이 ATP 를 소비하면서

수축과 이완, 강축과 연축, 강직 또는 마비 등 근육의 운동이 일어나게 된다.

한편 근수축의 보다 궁극적인 에너지원은 근의 호학성분의 하나인 글리코겐이다. 근육에 있어서 신경의 자극은 근수축을 일으키는 동시에 근육내에 화학적인 변화들을 가져오는데, 글루코스, 글리코겐과 지방을 분해하여

수축에 요구되는 에너지로 유리시키는 변화를 포함한다.  여기서 에너지원인 글루코스, 글리코겐과 같은

영양소가 제대로 공급되지 않고, 영양소의 연소 혹은 산화에 의한 탄산가스, 근수축 결과 생기는 유산

(젖산)과 같은 노폐물이 쌓이게 되면 근의 피로상태가 온다. 탄산가스와 유산은 근츅수축동안 근육피로에

영향을 미치는 가장 주된 노폐물로 만약 근육이 계속적으로 자극을 받고 과다하게 스트레스를 받게 되면

혈액속의 산소의 양이 노폐물을 태워버릴 만큼 충분치가 않아서 유산과 탄산가스가 누적되고 마침내

근육은 수축력이 저하되어 경직감과 함께 어떤 자극에 대히서도 반응하지 못하게 된다.

오랫동안의 수축기가 지난 후 근육은 휴식을 필요로 한다. 이 기간동안 혈액은 노폐물을 배설기관 쪽으로

밀어내고 그동안 근육에는 새로운 영양물질과 산소를 공급하게 된다. 이때 근육이 수지않고 계속 무리한

활동을 계속한다면 통증을 유발하게 되며 대체적으로 적당한 운동을 하면 근육계통은 근육피로를 곧바로

없앨 수 있는 능력을 갖춘다. 즉 운동이 순환을 촉진시킴으로써 전체 인체 계통이 제 활동을 할 수 있도록

해준다.