골격근

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부위	어깨(쇄골 길이, 견봉 길이) • 평균 어깨너비 • 근육 • 골격근 • 골격근 성장 속도 • 단백질 보충제 • 윙스팬(리치) • 뼈 굵기 • 얼굴 크기 • 어깨세모근 • 넓은등근 • 큰가슴근 • 등세모근(상부 승모근 • 하부 승모근) • 삼두근 • 이두근 • 복직근 • 전거근
포징	규정포즈(라인업 • 프론트 더블 바이셉스 • 프론트 랫 스프레드 • 사이드 체스트 • 백 더블 바이셉스 • 트라이셉스 • 앱도미널 & 타이), 아놀드 포즈, 베큠, 문포즈, 쿼터턴
자격증	건강운동관리사 • 스포츠지도사(보디빌딩) • 물리치료사

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1. 개요2. 구조3. 신경 분포4. 수축 기전

4.1. 교차결합주기 이전4.2. 교차결합주기4.3. 근육의 이완

1. 개요

骨骼筋 / skeletal muscle

골격근은 뼈에 붙어서 인체의 골격을 움직이는 작용을 하는 근육으로, 생물이 자신의 뜻대로 움직일 수 있는 수의근(voluntary muscle)의 대다수를 차지한다. 사람이 자기 의지대로 움직일 수 있으므로 운동을 통해 커지는 근육은 거의 다 골격근에 속한다.

2. 구조

3. 신경 분포

기본적으로 체성신경계가 분포하며, 체성신경계에 속하는 운동신경의 신호를 받아 움직인다. 정확히는 골격근 세포 하나와 운동신경세포(motorneuron)는 하나의 운동단위(motor unit)를 이룬다.

4. 수축 기전

활동전위 전달부터 골격근의 수축까지

4.1. 교차결합주기 이전

활동전위가 뉴런을 타고 전달되면, 신경이 근육에 시냅스하는 신경근육이음부(neuromuscular junction)에서는 신경전달물질의 일종인 아세틸콜린이 분비된다. 아세틸콜린은 근육세포막(근초, sarcolemma)의 니코틴성 아세틸콜린 수용체(nicotinic Ach receptor, nAchR)에 결합하고, 운동종말판은 이 전달된 자극에 의해 탈분극된다. 이로 인해 근육섬유에 활동전위가 발생하는데, 발생한 활동전위는 근육세포막이 근육세포 안으로 파고 들어간 구조인 가로세관(T tubule)을 통해 전달된다.

가로세관으로 통해 전달된 활동전위로 인해 막전위 변화를 감지하여 개폐되는 디하이드로피리딘 수용체(DHP receptor)에 구조 변화가 일어나고, 이 구조 변화는 근소포체(sarcoplasmic retinaculum, SR)의 리아노딘 수용체(ryanodine receptor, RyR)가 열리게 해 칼슘 이온이 근소포체에서 근육세포 안으로 이동하도록 만든다. 이 때문에 세포내 칼슘 이온 농도는 극적으로 증가하고, 가는근육미세섬유(액틴 필라멘트)의 트로포닌 C(troponin C)에 칼슘이 결합한다. 결합한 칼슘으로 인해 트로포닌 복합체는 구조 변화를 일으켜 트로포마이오신(tropomyosin)을 이동시키고, 이로 인해 트로포마이오신이 가리고 있던 액틴의 마이오신 결합 부위가 드러난다.

4.2. 교차결합주기

골격근의 교차결합주기

교차결합주기(cross-bridging cycle)는 골격근뿐 아니라, 그 양상이 조금 다르지만 평활근 등의 다른 근육에서도 나타나는 현상으로, 액틴에서 드러난 마이오신 결합 부위에 마이오신이 교차결합(cross-link)을 이뤘을 때 아데노신3인산(ATP)이 가수분해되며 에너지를 생산하고, 다시 이완하기를 반복하는 과정이다.

이완 상태에서 교차결합주기의 시작은 경직 상태로, 아직 마이오신 머리에 ATP가 결합하지 않았고 마이오신은 액틴에 붙어 있는 상태이다.[1]
ATP가 마이오신 머리에 결합하면 마이오신이 구조적 변화를 일으켜 액틴에 대한 친화도가 떨어지고, 이로 인해 마이오신 머리가 액틴에서 떨어져 나온다.
마이오신은 구조적 변화를 계속해서 일으키며, 액틴의 (+) 쪽으로 머리가 기울어진다. ATP는 이때 ADP와 무기 인산으로 가수분해된다.
마이오신 머리는 10nm 이동한 채로 액틴과 다시 결합하고, 무기인산은 방출되며 힘이 생산된다. (Power stroke)
ADP가 마이오신 머리에서 떨어져 나가고, 다시 초기의 경직 상태로 돌아간다. 이후 근육 세포내 칼슘 농도가 도로 저하되지 않으면 교차결합주기가 계속 발생하여 마이오신을 계속 10nm씩 이동시킨다.

4.3. 근육의 이완

근육이 이완하기 위해서는 세포질 내의 칼슘 농도가 다시 초기 농도만큼 떨어져야 하며, 이를 위해 칼슘 능동수송 단백질의 일종인 근형질 및 세포질세망 칼슘 펌프(sarco/endoplasmic retinaculum calcium ATPase, SERCA)가 작동하여 근육세포 안의 칼슘을 근소포체로 능동수송시킨다. 이러면 트로포닌 C에 붙어 있던 칼슘들이 떨어져 나가므로 트로포마이오신은 다시 액틴의 마이오신 결합 부위를 가리게 되고, 더 이상의 교차결합주기가 발생하지 않게 된다. 따라서 근육은 수축을 멈추고 이완한다.

[1] ATP가 없으면 이 경직 상태가 지속된다. 사후경직의 원인인데, 죽은 사람은 당연히 ATP를 생산하지 못하므로 쌓여 있던 ATP가 고갈되면 더 이상 근육이 경직 상태를 해소하지 못하게 된다.

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