골 격 근

골격근 인체는 600개의 수의적인 골격근을 갖고 있으며 체중의 40~50%를 차지. 운동과 호흡을 위한 근 수축 골격근의 3가지 주요기능 운동과 호흡을 위한 근 수축 자세를 유지하기 위한 근 수축 체온유지를 위한 열 생산 관절의 형태와 관절의 움직임 굴근(flexors) 관절의 각을 작게 하는 근육 신근(extensors) 관절의 각을 크게 하는 근육

골격근의 결합조직 근외막 전체 근육을 제일 바깥에서 싸고 있는 막 근다발막 근다발을 싸고 있는 막 근내막 골격근의 결합조직 근외막 전체 근육을 제일 바깥에서 싸고 있는 막 근다발막 근다발을 싸고 있는 막 근내막 개개 근 섬유를 둘러싸고 있는 결합조직

골격근의 미세구조 근섬유 분절 : 근섬유마디 근섬유 내의 근원섬유 (1) 액틴 (2) 마이오신 (3) 근섬유 분절 Z라인, M라인, H구역, A밴드. I밴드

골격근의 미세구조 (근형질세망) - 근육의 근형질내 위치 - 근형질세망 - 가로세관 - 가로세관의 종조 칼슘 저장 장소 - 가로세관 - 가로세관의 종조 (terminal cisternae) - 미토콘드리아

근신경연접 근섬유와 운동뉴런이 만나는 곳 운동 말판 : 근초 주위의 운동 뉴런이 모인 곳 근신경 공간 : 짧은 간격 운동뉴런에서의 아세틸콜린 방출 - 말판전위(EPP)가 원인 근섬유의 탈분극 근원섬유는 크게 두 가지 단백질 필라멘트로 구성되어 있음. (1) 마이오신 단백질인 굵은 사상체 (2) 액틴 단백질인 얇은 사상체

근 수축 근세사 활주설 마이오신 세사 위로 액틴 세사가 움직이면서 근육이 짧아짐 액틴과 마이오신 세사 사이에 십자형가교 형성 1회의 수축 싸이클은 휴식시의 1%정도 짧게함) Z라인 사이의 근섬유 분절의 감소

근세사 활주설

액틴과 마이오신 상호관계 액틴 결합 부위 - 칼슘과 결합한 트로포닌 - 트로포마이오신 마이오신 - 마이오신 머리 칼슘이온이 트로포닌에 결합할 때 트로포마이오신 은 액틴의 활동 부위에서 떨어지고, 십자형가교와 결합이 일어난다. 마이오신 - 마이오신 머리 - 마이오신 꼬리

근수축을 위한 에너지 근수축에는 ATP가 필요 섬유 수축시 ATP 분해를 위해 마이오신 ATPase ATP 원천 인산 크레아틴 해당작용 산화적 인산화 ATP 원천

자극-수축 단계 근육 수축에서 운동 종말 말판의 탈분극 근세사활주설(sliding filament model) 신경전달은 가로세관을 통과하여 근형질 세망에 이르면 칼슘이 방출 칼슘은 트로포닌 단백질과 결합 칼슘과 결합한 트로포닌은 트로포마이오신의 위치를 이동시켜 액틴 분자의 결합부위 노출 액틴과 마이오신이 강력하게 결합하게 하여 수축 발생 근육수축의 조절 근세사활주설(sliding filament model)

골격근 수축과정을 단계별 설명 신경전달은 가로세관(transverse tubules)을 통과하여 근형질세망에 이르면 칼슘이 방출 b. 칼슘은 트로포닌 단백질과 결합 c. 칼슘과 결합한 트로포닌은 트로포마이오신의 위치를 이동시켜 액틴분자의 결합부위로부터 트로포마이오신을 떨어지게 하며 액틴과 마이오신이 강력하게 결합. d. 근 수축은 십자형가교 활동의 반복적인 주기로 일어 나며 근 수축은 자유 칼슘이 트로포닌에 결합하고 에너지가 허용하는 한 지속적으로 할 수 있음.

근육 이완 근 신경연접(neuromuscular junction)부위에 신경전달이 중단되면 칼슘펌프가 작동하여 칼슘을 근형질(sarcoplasm) 에서 근형질세망(sarco -plasmic reticulum)으로 이동. 이는 트로포마이오신을 움직여 액틴의 결합부위를 막음으로써 근육을 이완.

산화능력(Oxidative capacity) 근육의 생화학적 특성 산화능력(Oxidative capacity) ㆍ마이오글로빈은 혈액 속의 헤모글로빈과 역할이 비슷하여 산소와 결합하여 세포와 미토콘드리아 사이에 산소를 공급하는 역할을 함. ㆍ미토콘드리아의 수와 근섬유를 둘러싸고 있는 모세혈관의 수 및 섬유내의 마이오글로빈의 양에 의해 결정 ※ 근섬유가 많은 수의 미토콘드리아와 모세혈관 및 높은 마이오글로빈 함량을 유지한다면 높은 유산소성 능력을 보유하게 되어 운동을 해도 쉽게 피로하지 않음. ■ 각 섬유의 최대 수축속도 (Vmax)를 측정하여 평가 ■ Vmax는 근섬유가 최고 속도로 수축할 때를 나타냄 ■ Vmax를 결정 하는 생화학적 요인은ATPase ■ 근 횡단면적 당 발휘하는 힘의 양 ■ 특이 장력 (specific tension)을 근섬유의 크기로 나눈값 ■ 근섬유의 경제성으로 평가 ■ 평가방법은 ATP를 사용한 에너지 양을 발휘된 근력 으로 나눔 ATPase 효소의 동위형태 활동성 높은 ATPase효소를 갖고 있는 근섬유가 ATP생성을 빠르게 촉진하여 근 수축력을 강화, 낮은 ATPase는 근 수축의 속도를 느리게 함. 최대 근력발휘 수축 속도 근섬유의 효율성 골격근의 수축 특성

섬유 형태 Type l 인간의 골격근 형태는 근 수축 특성과 생화학적 요인에 의해서 3가지 형태로 구분 지근섬유 속근섬유 Type llb Type lla

속근/지근섬유 비율 측정 방법 : 근생검법 조직화학적 착색에 의한 근육의 단면도 Type lla Type llb Type l 밝은 세포 Type llb 갈색 세포 Type l 어두운 세포

운동을 통한 근섬유 형태의 변화 지구력과 부하훈련은 골격근의 형태를 속근에서 지근으로 변화시키나 이러한 변화비율은 작으며 보통 Type llb에서 Type lla 형태로 변화.

운동을 통한 근섬유 형태의 변화

연령 변화에 따른 골격근 변화 노화는 근육량 감소를 가져온다. 50세 이후에 급격히 증가 규칙적인 운동은 체력과 지구력을 향상시킨다. 노화와 관련된 근육량 손실을 완전하게 예방할 수는 없다.

근육은 쓰지 않으면 퇴화한다 장기간 침대생활, 우주비행시 근육의 미사용에 따른 근육 퇴화가 근력의 감소로 이어진다. 단백질 합성 감소 ▶ 단백질 파괴 근육의 퇴화는 근력과 근질량의 감소 복원 : 부하운동 프로그램을 통해 근력 증가

근 수축 등척성 등장성(동적) 수축 수축 길이 변화 없이 근 장력 증가 고정된 물체 끌어당김 힘 발생 힘 발생 자세 유지 근육 단축성 수축 신장성 힘 발생 동안 근육 길어짐 힘 발생 동안 근육 짧아짐

근 수축과 이완속도 ㆍ근육에 하나의 자극(신경이 근육을 자극할 수 있도록 허용된 짧은 전기적 충격)이 주어진다면, 그 근육은 단축수축을 함.

근육의 힘 조절 근육 수축시 힘조절의 주요한 3대요인 - 동원된 운동단위의 형태와 숫자 - 근육의 초기 길이 - 운동단위의 신경자극의 특성 ㆍ운동단위의 신경자극의 특성은 a. 근육내에서 수축력의 변화는 수축 할 때, 자극을 받게 되는 근 섬유 숫자에 의존 함. b. 근육에서 발휘되는 힘은 수축시간과 근육의 초기 길이와 관련이 있음.

근육의 힘 조절

힘-속도/파워-속도의 상관관계 근육이 절대적인 힘을 발휘할 때 근육의 속도 또는 움직임의 스피드는 지근섬유를 많이 함유하고 있는 근육보다 속근섬유를 많이 함유하고 있는 섬유에서 더 크다. 근육이 짧아지는 최대속도는 가장 낮은 힘에서 가장 크다.

힘-속도/파워-속도의 상관관계 1. 어느 주어진 운동 속도에서 발생되는 최대 파워는 속근의 비율이 높은 근육에서 더 크다. 2. 근육을 통해 발휘되는 최대파워는 200~300deg./sec.이다. (근력이 운동 스피드의 증가와 함께 감소)

근육내 수용체 골격근은 몇 가지 형태의 감각수용기 를 가지고 있음. 화학수용기 근방추 골지건 기관 중추신경계 근육내 pH 세포외 칼륨 농도 O2, CO2 압력변화에 반응 근육의 길이탐지 슬반사(knee-jerk reflex)-움직임의 조절과 자세유지 도움 근 수축시 발생하는 장력을 지속적으로 감지 과도한 근육 수축을 예방하는 안전장치임 중추신경계

근방추의 구조와 골격근 내의 위치

골지건 기관