골격근

Skeletal muscle
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골격근
Skeletal muscle.jpg
골격근의 하향식 보기
세부 사항
동의어골격줄무늬근/줄무늬자발근
시스템.근육계
식별자
라틴어골격근
메쉬D018482
THH2.00.05.2.00002
해부학 용어

골격근(일반적으로 근육이라고 함)은 척추동물 근육계의 기관으로 일반적으로 [1][2]골격의 뼈에 힘줄로 부착됩니다.골격근의 근육 세포는 다른 종류의 근육 조직보다 훨씬 더 길고, 종종 근육 [3]섬유로 알려져 있습니다.골격근의 근육조직은 줄무늬가 있으며, 육갑의 배열로 인해 줄무늬가 있는 것처럼 보입니다.

골격근은 체신경계의 통제하에 있는 자발적인 근육이다.다른 형태의 근육은 또한 줄무늬가 있는 심장 근육과 줄무늬가 없는 평활 근육이다. 이러한 근육 조직은 둘 다 비자발적이거나 자율 신경계의 [4]통제 하에 분류된다.

골격근은 근육 섬유 다발인 여러 개의 파시클을 포함합니다.각 개별 섬유와 각 근육은 근막의 결합조직층의 일종으로 둘러싸여 있다.근섬유는 발달성 근아세포의 융합으로 긴 다핵세포를 생성하는 근형성이라고 알려진 과정으로 형성된다.이러한 세포에서 myonuclei라고 불리는 핵은 세포막의 내부를 따라 위치한다.근육 섬유는 또한 에너지 수요를 충족시키기 위해 여러 개의 미토콘드리아를 가지고 있다.

근육 섬유는 차례로 근섬유들로 구성되어 있다.근섬유는 근수축에 [5]필요한 근육섬유의 기본 기능성 수축 단위인 근섬유로 반복되는 근필라멘트와 근필라멘트로 구성되어 있습니다.근육은 주로 지방과 탄수화물의 산화에 의해 작동되지만, 혐기성 화학 반응 또한 사용되며, 특히 빠른 경련 섬유에 의해 사용됩니다.이러한 화학 반응은 미오신 [6]헤드의 움직임에 힘을 주는 데 사용되는 아데노신 삼인산(ATP) 분자를 생성한다.

구조.

그로스 해부학

다음 항목도 참조하십시오.인체 골격근 목록
인체 주요 골격근의 전면 및 후면도
주요 골격근 정면도
주요 골격근의 후면도

인체에는 600개 이상의 골격근육이 있으며,[7][8] 체중의 약 40~50%를 차지한다.대부분의 근육은 몸의 양쪽에 서비스를 제공하기 위해 양쪽에 배치된 쌍으로 발생한다.근육은 종종 동작을 수행하기 위해 함께 일하는 근육의 그룹으로 분류된다.몸통에는 가슴 근육과 복근을 포함한 몇 가지 주요 근육군이 있습니다; 내인성 근육과 외인성 근육은 손, 발, 혀, 그리고 눈의 안구외 근육에 있는 근육군의 세분입니다.근육은 또한 팔에 있는 4개의 그룹과 다리에 있는 4개의 그룹을 포함한 구획으로 분류된다.

섬유로 이루어진 근육의 수축부와는 별도로 근육은 양 끝에 힘줄을 구성하는 고밀도 섬유결합조직의 비수축부를 포함한다.힘줄은 뼈에 근육을 붙여서 골격의 움직임을 준다.근육의 길이는 힘줄을 포함한다.결합조직은 모든 근육에 깊은 근막만큼 존재한다.심부근막은 근육 내에서 특화되어 각각의 근육섬유를 내복근막으로 감싸고, 각각의 근육은 근막으로, 각각의 개별 근육은 에피미슘으로 감싸고 있습니다.이 층들을 합쳐서 미시아라고 부릅니다.심부근막은 또한 근육 그룹을 근육 구획으로 나눈다.

근육에서 발견되는 감각 수용체의 두 가지 유형은 근육 방추와 골지 힘줄 기관이다.근방추는 근육의 배에 위치한 스트레칭 수용체이다.골지 힘줄 기관은 근육의 긴장을 알려주는 근긴장 접합부에 위치한 자체 수용체이다.

골격근섬유

골격근섬유의 3D 렌더링

골격근 세포는 근육 내의 개별 수축 세포이며 종종 근육 [2]섬유라고 불립니다.젊은 성인 남성의 이두박근과 같은 단일 근육에는 약 253,000개의 근육 [9]섬유가 포함되어 있습니다.

골격근 섬유는 종종 근핵이라고 불리는 핵과 함께 다핵화된 유일한 근육 세포이다.이것은 근아세포의 융합이 각각 [10]핵에 기여하는 근생성 동안 발생한다.핵융합은 근막과 [11]근막이라고 불리는 융합물질로 알려진 근육특이 단백질에 의존한다.

많은 핵들이 골격근 세포에 의해 세포의 정상적인 기능을 위해 생산되어야 하는 많은 양의 단백질과 효소를 필요로 한다.하나의 근섬유는 수백에서 수천 개의 [12]핵을 포함할 수 있다.예를 들어 길이가 10cm인 인간의 이두박근에 있는 근육 섬유는 3000개의 [12]핵을 가질 수 있다.핵이 중앙에 위치하는 비근육세포와는 달리 근핵은 가늘고 근막 근처에 위치한다.근핵은 섬유에 따라 상당히 균일하게 배열되어 있으며, 각 핵은 [11][12]근섬유에서 세포질의 부피를 지탱하는 역할을 하는 자체 근핵 도메인을 가지고 있습니다.

근위성 세포로 알려진 근육줄기세포의 그룹, 또한 위성세포는 근섬유의 기저막과 근섬유의 근막 사이에서 발견됩니다.이 세포들은 보통 정지상태이지만 근육 성장이나 [13]회복을 위해 추가적인 근핵을 제공하기 위해 운동이나 병리학에 의해 활성화될 수 있다.

힘줄 부착

근육은 [14]힘의 1차 전달에 특화된 영역인 근긴장 접합이라고도 알려진 복잡한 계면 영역의 힘줄에 부착됩니다.근육-텐돈 계면에서 힘은 근육세포 내의 육갑에서 [5]힘줄로 전달된다.근육과 힘줄은 밀접하게 연계하여 발달하고 근긴장 접합부에서 결합 후 근육 수축에서 [14]골격계로 힘을 전달하는 동적 단위를 구성합니다.

근섬유의 배열

주요 기사:근육 아키텍처
섬유 배열별 근육형
페네이트 근육의 종류.A – 단페네이트, B – 2페네이트, C – 복수페네이트

근육 구조는 근육의 원점에서 삽입까지 이어지는 힘의 발생 축에 상대적인 근육 섬유의 배치를 말합니다.일반적인 배열은 평행의 종류와 페네이트 근육의 종류입니다.평행근육에서 파시클은 힘의 발생축과 평행하게 달리지만 파시클은 서로에 대한 [15]관계와 힘줄에 따라 다를 수 있습니다.이러한 변화는 방추상,[3] 끈, 수렴근육에서 볼 수 있다.수렴근육은 삽입 시에 섬유가 수렴하고 [15]원점에서 넓게 퍼지면서 삼각형 또는 부채꼴을 가진다.평행근의 보다 일반적인 예는 섬유들이 세로 방향으로 배열되어 있지만 원점에서 [16]삽입될 때까지 원을 만드는 안와근과 같은 원형근이다.이러한 다른 구조들은 근육이 힘줄 사이에 만들 수 있는 장력에 변화를 일으킬 수 있습니다.

페네이트 근육의 섬유는 힘의 발생 [16]축에 대해 각도로 흐릅니다.이 페네이션 각도에 의해 각 파이버가 효과적으로 축을 벗어나기 때문에 각 파이버의 유효력이 감소합니다.그러나 이 각도로 인해 동일한 근육량에 더 많은 섬유가 채워져 생리학적 단면적(PCSA)이 증가할 수 있습니다.이 효과는 섬유 패킹이라고 하며, 힘의 발생 측면에서 축외 방향의 효율 손실을 극복하는 것 이상입니다.전체적인 근육 단축 속도와 총 운동량에서 트레이드오프가 발생합니다.전체 근육 단축 속도는 섬유 단축 속도에 비해 감소하며, 총 단축 [16]거리도 감소합니다.이러한 효과는 모두 페네이션 각도와 함께 확장됩니다.각도가 클수록 섬유 패킹과 PCSA가 증가하기 때문에 힘이 커지지만, 속도 단축과 편차는 더 커집니다.페네이트 근육의 종류는 단페네이트, 2페네이트, 다페네이트입니다.한 쪽 근육은 힘줄의 한쪽에 비슷하게 각진 섬유질을 가지고 있다.2펜네이트 근육은 힘줄의 양쪽에 섬유질을 가지고 있다.다년근육은 힘발생축을 따라 여러 각도로 배향된 섬유를 가지고 있으며 이것이 가장 일반적이고 일반적인 아키텍처입니다.[16]

근섬유 성장

근섬유는 운동을 하면 커지고 사용하지 않을 때는 줄어든다.이는 운동이 근섬유의 증가를 자극하여 근육세포의 전체 크기를 증가시키기 때문이다.잘 운동한 근육은 더 많은 크기를 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 더 많은 미토콘드리아, 미오글로빈, 글리코겐 그리고 더 높은 밀도의 모세혈관을 발달시킬 수 있습니다.그러나 근육 세포는 새로운 세포를 만들기 위해 분열할 수 없고, 그 결과 성인의 근육 세포는 [17]신생아의 것보다 적다.

근육 명명

상세 정보:해부학적 운동 조건, 해부학적 위치 조건 및 근육의 해부학적 조건

근육의 이름 짓기에는 크기, 모양, 동작, 위치, 방향, 머리 수와 관련된 많은 용어들이 있다.

크기별
브레비스는 짧고, 롱구스는 길고, 매그너스, 메이저는 크고, 맥시무스는 가장 크고, 마이너는 가장 작고, 최소는 가장 넓고,[18] 광대한 것은 거대하다는 뜻이다.이 용어들은 종종 Gluteus maximus나 Gluteus [19]minimus와 같은 특정 근육 뒤에 사용된다.
상대적 형태별
deltoid는 삼각형, quadratus는 네 변을 가진다는 의미, rhomboideus는 마름모꼴, teres는 원형, serratus는 사다리꼴 [19]모양을 가진다는 의미, serratus는 톱니꼴, orbicularis는 원형, pectinate는 [18]배 모양, 평탄함을 의미한다.예를 들어, 발음자 teres, 발음자 quadratus 등이 있습니다.
액션별
Abductor이 정중선에서 움직이고, 내전근은 쪽으로 움직이고, 감압 신경 그 움직이는, 엘리베이터로 움직이는, 굴근 각도를 줄여 움직이는;extensor 각도 또는 유성구 추목동 인상한 움직이는, 회내근으로 이동하고, 회외근 위로에 직면할 움직임을 보이고;[19]내부 회전하는 것은 몸 쪽으로 회전, 외부 rotato.rro몸에서 떨어져 있다; 괄약근은 크기를 줄이고 텐서를 준다; 고정자 근육은 다른 관절이 움직이는 동안 원동력을 안정시킴으로써 주어진 위치에 관절을 고정하는 역할을 한다.
인원수별
이두박근 2번, 삼두박근 3번, 사두박근 [19]4번
장소별
측두골 [18]근처의 측두근(측두근)과 같은 근주 구조의 이름을 따서 명명되었다.위, 아래,[7] 아래에도 해당된다.
파시클 방향별
중간선에 대해 직선은 중간선에 대해 평행한 것을 의미하고, 횡선은 중간선에 대해 수직인 것을 의미하며,[18] 사선은 중간선에 대해 대각선인 것을 의미합니다.힘의 생성 축에 상대적인 평행 및 페네이트 근육의 유형.

파이버 타입

크게 두 가지 종류의 근섬유가 있습니다.느린 타입 I과 빠른 타입 II입니다.타입 II에는 타입 IIA(산화제)와 타입 IIX(당분해제)의 2개의 분할이 있어 3개의 주요 [20]파이버타입이 있습니다.이들 섬유는 비교적 뚜렷한 대사, 수축성 및 운동 단위 특성을 가지고 있습니다.다음 표에서는 이러한 유형의 속성을 구분합니다.이러한 유형의 속성은 부분적으로 개별 섬유의 특성에 의존하지만 개별 [21]섬유가 아닌 모터 장치의 수준에서 관련되고 측정되는 경향이 있습니다.

파이버[21] 타입에 따른 다양한 속성
특성. 타입 I 섬유 타입 IIA 파이버 타입 IIX 섬유
모터 장치 유형 느린 산화성(SO) 고속 산화/당분해(FOG) 고속 당분해(FG)
트위치 속도 느리다 빠른 빠른
경련력 작은. 중간의 큰.
내피로성 높은 높은 낮다
글리코겐 함량 낮다 높은 높은
캐피럴리 부유한 부유한 불쌍한.
모세관 밀도 높은 중간의 낮다
미오글로빈 높은 높은 낮다
레드 컬러 어두운 어두운 창백하다
미토콘드리아 밀도 높은 높은 낮다
산화효소 용량 높은 중고가 낮다
Z선 폭 중간의 넓은 좁은
알칼리성 ATP분해효소 활성 낮다 높은 높은
산성 ATP효소 활성 높은 중간-높이 낮다

파이버 컬러

전통적으로 섬유는 미오글로빈 함량의 반영인 다양한 색상에 따라 분류되었습니다.1형 섬유는 미오글로빈 수치가 높기 때문에 붉게 보입니다.붉은 근육 섬유는 더 많은 미토콘드리아와 더 큰 국소 모세혈관 밀도를 갖는 경향이 있다.이 섬유들은 ATP(아데노신 삼인산)를 생성하기 위해 산화대사를 사용하기 때문에 지구력에 더 적합하고 피로감이 느립니다.덜 산화적인 타입 II 섬유는 상대적으로 낮은 미오글로빈과 해당과정의 효소에 의존하기 때문에 흰색이다.

트위치 속도

섬유는 경련 능력에 따라 빠른 경련과 느린 경련으로 분류될 수 있습니다.이러한 특징들은 색, ATP효소 또는 MHC에 기초한 분류와 크게 겹치지만 완전히 겹치는 것은 아니다.

몇몇 저자들은 미오신이 ATP를 매우 빠르게 분열시킬 수 있는 섬유로 빠른 경련 섬유를 정의한다.이것들은 주로 ATPase type II와 MHC type II 섬유를 포함한다.단, 고속 경련섬유는 활동전위의 전기화학적 전달능력과 칼슘의 빠른 방출 및 석소체에 의한 흡수에 대한 높은 능력을 나타낸다.고속 경련 섬유는 에너지 전달을 위해 잘 발달된 혐기성 단기 당화 시스템에 의존하며 완만한 경련 섬유보다 2~3배 빠른 속도로 수축 및 장력을 발생시킬 수 있습니다.빠른 경련 근육은 느린 근육보다 짧은 힘이나 속도를 내는 것이 훨씬 더 낫고, 그래서 [22]더 빨리 피로합니다.

느린 경련 섬유는 장기 유산소 에너지 전달 시스템을 통해 ATP 재합성을 위한 에너지를 생성합니다.이것들은 주로 ATPase 타입 I과 MHC 타입 I 섬유를 포함한다.그들은 낮은 활성 수준의 ATP 효소를 가지고 있고, 수축 속도가 느리고 해당과정이 [22]잘 발달하지 않은 경향이 있다.천천히 꼬이는 섬유는 더 많은 수의 미토콘드리아와 모세혈관을 발달시켜 장시간 작업에 [23]더 좋습니다.

유형 분포

각각의 근육은 다양한 섬유질이 섞여 있는 경향이 있지만, 그 근육의 작용에 따라 그 비율이 달라진다.예를 들어 인간의 사두근 근육은 I형 섬유를 52% 이상 포함하고 있는 반면,[24] I형 섬유는 80% 이하입니다.눈의 안와근육은 [24]I형의 15%까지밖에 되지 않는다.그러나 근육 내의 운동 단위들은 그 단위들의 섬유들 사이에 최소한의 변동이 있다.이 사실이 모터 유닛 채용의 크기 원칙을 가능하게 한다.

골격근 섬유의 총수는 전통적으로 변하지 않을 것으로 여겨져 왔다.섬유 분포에 성별이나 나이 차이는 없는 것으로 알려져 있지만, 섬유 유형의 비율은 근육마다,[citation needed] 그리고 사람에 따라 상당히 다릅니다.다른 종들 사이에서는 근섬유의 [25]비율에 많은 차이가 있다.

앉은뱅이 남녀는 45%가 II형, 55%가 I형 [citation needed]섬유를 가지고 있다.어떤 스포츠에서든 상위권에 있는 사람들은 섬유 분포의 패턴을 보여주는 경향이 있다. 예를 들어 지구력 운동 선수들은 더 높은 레벨의 I형 섬유를 보여준다.반면 스프린트 선수들은 많은 종류의 IIX 섬유를 필요로 한다.중거리 종목 선수들은 두 가지 유형의 분포를 거의 동일하게 보여준다.이것은 또한 투척 선수나 점프 선수들과 같은 파워 운동선수들에게도 종종 해당된다.다양한 종류의 운동이 골격근의 [26]섬유에 변화를 일으킬 수 있다고 제안되어 왔다.

내구성 타입의 이벤트를 일정 기간 실행하면 타입 IIX 파이버 중 일부가 타입 IIA 파이버로 변환되는 것으로 생각됩니다.그러나 이 주제에 대한 공감대는 형성되지 않았다.IIX형 섬유는 고강도 내구성 훈련 후 산화능력의 향상을 나타내므로 훈련되지 않은 피험자의 완만한 경련섬유와 같이 효과적으로 산화대사를 수행할 수 있는 수준에 도달한다.이것은 섬유 유형의 변화가 아니라 미토콘드리아 크기와 숫자의 증가와 관련된 변화에 의해 야기될 것이다.

파이버 타이핑 방법

근육 단면의 ATPase 염색타입 II 섬유는 제제의 알칼리성 pH 때문에 어둡다.이 예에서는 Type II 섬유의 크기가 Type I 섬유의 크기보다 상당히 작습니다.

파이버 타이핑에는 수많은 방법이 사용되고 있으며, 이 방법들 간의 혼동은 비전문가들 사이에서 흔히 볼 수 있습니다.일반적으로 혼동되는 두 가지 방법은 미오신 ATPase 활성에 대한 조직 화학적 염색과 미오신 헤비체인(MHC) 유형에 대한 면역 조직 화학적 염색이다.미오신 ATP효소 활성은 일반적으로 "섬유형"으로 불리며, 다양한 조건(예:[21] pH)에서 ATP효소 활성의 직접 측정에서 비롯된다.미오신 헤비 체인 염색은 "MHC 섬유 유형"으로 가장 정확하게 언급되며, 예를 들어 "MHC IIa 섬유"로 불리며, 다른 MHC 동소 [21]형태를 결정함으로써 발생합니다.이러한 방법들은 MHC 유형이 ATPase 활성의 주요 결정 요소이기 때문에 생리적으로 밀접하게 관련되어 있다.그러나 이러한 타이핑 방법 중 어느 것도 본질적으로 직접 대사되지 않으며, 이는 섬유의 산화적 또는 당화적 용량을 직접적으로 다루지 않습니다.

일반적으로 "type I" 또는 "type II" 파이버를 참조할 경우 이는 수치 파이버타입의 합계를 가장 정확하게 나타냅니다(I와II) 미오신 ATP효소 활성염색에 의해 평가된다(예: "타입 II" 섬유는 타입 IIA + 타입 IIX + 타입 IISA ... 등).

다음 표는 사람에게서 발견되는 섬유 타입에 한정되어 있는 이들 두 방법의 관계를 나타내고 있습니다.서브타입 대문자는 파이버타이핑과MHC 유형 및 일부 ATP 효소 유형은 실제로 여러 MHC 유형을 포함합니다.또, 아형 B 또는 b는, 어느 [27]쪽의 방법으로도 사람에게 발현되지 않는다.초기 연구자들은 인간이 MHC IIb를 발현한다고 믿었고, 이는 IIB의 ATP 분해효소 분류로 이어졌다.그러나 이후 연구에 따르면 인간의 MHC IIb는 사실상 IIx로,[27] IIB가 IIX로 명명된 것이 더 낫다고 한다.IIb는 다른 포유동물에서 발현되기 때문에 (IIB와 함께) 문헌에서 여전히 정확하게 보입니다.인간 이외의 파이버 타입에는 진정한 IIb 파이버, IIc, IId 등이 있습니다.

ATP 분해효소 Vs.MHC 파이버[21][28][29] 타입
ATP분해효소형 MHC 헤비 체인
타입 I MHC Iβ
타입 IC MHC Iβ > MHC IIa
타입 IIC MHC IIa > MHC Iβ
타입 IIA MHC IIa
타입 IIAX MHC IIa > MHC IIx
IIXA형 MHC IIx > MHC IIa
타입 IIX MHC IIx

또, 파이버 타이핑 방법은, 형식적으로 기술되어 있지 않고, 보다 많은 스펙트럼상에 존재한다.이들은 대사 및 기능 용량(즉, 산화 대 당분해, 빠른 대 느린 수축 시간)에 더 집중하는 경향이 있다.위에서 설명한 바와 같이 ATPase 또는 MHC에 의한 섬유 타입은 이러한 파라미터를 직접 측정하거나 지시하지 않습니다.그러나 많은 다양한 방법들이 기계적으로 연결되어 있는 반면,[30][31] 다른 방법들은 생체 내에서 상관관계가 있다.예를 들어, 높은 ATPase 활성이 교량 순환을 [21]더 빠르게 하기 때문에 ATPase 섬유 유형은 수축 속도와 관련이 있습니다.ATPase 활성은 수축 속도의 한 가지 요소일 뿐이지만, Type I 섬유는 부분적으로 Type II 섬유에 비해 ATPase 활성 속도가 낮기 때문에 "느리다".그러나 수축 속도를 측정하는 것은 ATPase 섬유 타입과 동일하지 않습니다.

미세해부술

전자현미경 아래 육체를 보여주는 근섬유의 구조 및 개략적인 설명.
말단 시스네와 T-튜브를 가진 석소체 도표.

골격근은 근섬유에 있는 근필라멘트 중 두 가지인 두 개의 수축성 단백질 미오신과 액틴의 배열로 인해 현미경으로 볼 때 독특한 밴딩 패턴을 보입니다.미오신은 두꺼운 필라멘트를 형성하고, 액틴은 얇은 필라멘트를 형성하며, 사르세레라고 불리는 반복 단위로 배열됩니다.두 단백질의 상호작용은 근육수축을 일으킨다.

육골격은 세포골격의 중간 필라멘트에 의해 미토콘드리아와 같은 다른 세포기관에 부착된다.코스타미어는 육갑상선에 [5]육갑상선을 붙인다.

근육섬유의 모든 세포소기관 및 고분자는 원하는 기능을 충족하도록 배치되어 있다.세포막은 사코플라즘으로 알려진 세포질과 함께 사르콜렘마라고 불린다.비꼬는 부분에는 근섬유가 있다.근섬유는 직경 1마이크로미터 정도의 긴 단백질 다발이다.사골막 안쪽에 눌려있는 특이한 납작한 근핵이 있습니다.근섬유 사이에는 미토콘드리아가 있다.

근섬유는 매끄러운 내형성체를 가지고 있지 않지만, 석소성 망막은 포함되어 있습니다.석소체는 근섬유를 둘러싸고 근육수축을 일으키는 데 필요한 칼슘이온을 보유하고 있다.주기적으로, 그것은 말단 시스터내로 알려진 끝 주머니를 확장한다.이것들은 한 쪽에서 다른 쪽으로 근육 섬유를 가로지른다.두 개의 말단 시스네 사이에는 횡관이라고 불리는 관 모양의 주입물이 있다.T세관은 활동전위가 칼슘을 방출하여 근육수축을 유발하도록 석소체에 신호를 보내는 경로이다.두 개의 말단 시스네와 가로 튜브가 함께 [32]삼합체를 형성한다.

발전

주요 기사:근생성
원시 세그먼트로 표시된 소마이트를 보여주는 인간 배아.

모든 근육은 근축 중배엽에서 유래한다.소미토제네시스 과정에서 근축중배엽은 태아의 길이에 따라 분할되어 소미트를 형성하고 척추에서 가장 [33]뚜렷하게 보이는 신체의 분할에 대응한다.각 소마이트는 세 개의 부분으로 나뉘는데, 그것은 척추뼈를 형성하는 스켈로텀, 피부를 형성하는 피부세포, 그리고 근육을 형성하는 근막이다.미오톰은 에피메어와 하이포미어의 두 부분으로 나뉘는데, 각각 에피메어와 하이포미어를 형성한다.인간의 유일한 축외근은 척추신경척추근과 작은 척추근이며 척추신경의 등쪽 라미에 의해 신경화된다.사지를 포함한 다른 모든 근육은 하축이며 척수 [33]신경의 복측 라미에 의해 신경화된다.

발달하는 동안, 근아세포는 척추와 관련된 근육을 형성하기 위해 소마이트에 남거나 다른 모든 근육을 형성하기 위해 몸 밖으로 이동한다.근아세포 이동은 보통 체외측판 중배엽에서 형성되는 결합조직 프레임워크의 형성에 선행한다.근아세포는 화학적 신호를 따라 적절한 위치로 이동하고, 거기서 그들은 길쭉한 다핵 골격근 [33]세포로 융합합니다.

임신 10주에서 18주 사이에, 모든 근육 세포는 빠른 미오신 중쇄를 가지고 있습니다; 두 종류의 미오튜브는 발달 중인 태아에서 구별됩니다 – 둘 다 빠른 사슬을 표현하지만 하나는 빠르고 느린 사슬을 표현합니다.10~40%의 섬유는 느린 미오신 [34]사슬을 발현한다.

섬유 유형은 배아 발달 중에 확립되고 나중에 신경과 호르몬의 [25]영향에 의해 성인으로 재모델화된다.기저층 아래에 존재하는 위성세포의 집단은 산후 [35]근육세포의 발달을 위해 필요하다.

기능.

근육의 주요 기능은 [2]수축이다.수축 후, 골격근은 신호 [36]분자로 작용하는 광범위한 사이토카인과 다른 펩타이드인 미오킨을 분비함으로써 내분비 기관으로서의 기능을 합니다.미오킨은 차례로 [37]운동의 건강상의 이점을 중재하는 것으로 알려져 있다.미오킨은 근육 수축 후 혈류로 분비된다.인터류킨 6(IL-6)은 가장 많이 연구되는 미오킨이며, 다른 근육 수축 유도 미오킨으로는 BDNF, FGF21 및 SPARC가 [38]있다.

근육은 또한 몸의 열을 발생시키는 기능을 한다.근육수축은 [39]체열의 85%를 발생시킨다.이러한 열은 근육 활동의 부산물로 생성되며 대부분 낭비됩니다.극한 추위에 대한 항상성 반응으로서 근육은 열을 [40]발생시키기 위해 떨림의 수축을 유발하도록 신호를 보낸다.

수축

주요 기사:근육 수축
Sarcomere가 수축하면 Z라인은 서로 가까워지고 I밴드는 작아집니다.A밴드는 같은 폭을 유지합니다.완전 수축 시에는 얇은 필라멘트와 두꺼운 필라멘트가 겹칩니다.
수축 상세

수축은 근육의 구조 단위인 근육 섬유와 기능 단위인 운동 [3]단위로 이루어집니다.근섬유는 운동 뉴런에 의해 자극되는 흥분성 세포이다.운동단위는 운동뉴런과 그것이 접촉하는 많은 섬유로 구성되어 있다.하나의 근육은 많은 운동단위에 의해 자극을 받는다.근섬유는 신경전달물질인 아세틸콜린에 의해 탈분극되기 쉬운데, [41]아세틸콜린은 신경근접합부의 운동신경세포에 의해 방출된다.

수축성 육종을 구성하는 근섬유에 있는 액틴과 미오신 근필라멘트 외에도, 근육 수축을 가능하게 하는 두 가지 중요한 조절 단백질인 트로포닌과 트로포미오신이 있습니다.이 단백질들은 액틴과 연관되어 있고 미오신과의 상호작용을 막기 위해 협력한다.일단 세포가 충분히 자극되면, 세포의 석소체는 이온 칼슘(Ca2+)을 방출하고, 그것은 조절 단백질 트로포닌과 상호작용합니다.칼슘 결합 트로포닌은 트로포미오신의 이동으로 이어지는 구조 변화를 거치며, 그 후 액틴에 미오신 결합 부위를 노출시킨다.이것은 미오신과 액틴 ATP 의존적인 교차교 순환과 근육의 단축을 가능하게 합니다.

들뜸 수축 결합

들뜸 수축 결합은 근섬유의 근육 활동 전위가 근섬유를 수축시키는 과정이다.이 과정은 석소체 칼슘 방출 채널 RYR1(리아노딘 수용체 1)과 전압 게이트 L형 칼슘 채널(디히드로피리딘 수용체, DHR로 식별됨) 사이의 직접적인 결합에 의존한다. DHR은 Acrs가 상주하는 동안 육골막(표면 육골막 및 횡관 포함)에 위치한다.SR막을 잃습니다.RyRs를 포함하는 2개의 SR 영역과 횡관과의 근접 배치는 3중으로 설명되며, 주로 들뜸-수축 결합이 이루어지는 곳이다.들뜸-수축 결합은 골격근세포의 탈분극이 근육 활동 전위를 가져오고, 이는 세포 표면을 가로질러 T-튜브의 근육 섬유 네트워크로 확산되어 근육 섬유 내부를 탈분극시킬 때 발생한다.내부의 부분 Depolarization 터미널 cisternae에서 인접한 근 형질 세망의 ryanodine 수용체에 가까운 접근에 있dihydropyridine 수용체, 활성화됐다.그 작동 디히드로 피리딘 수용체 신체적으로 리아노 딘 수용체로 발 과정을 통해(형태 변경과 관련된 내용은 allosterically은 리아노 딘 수용체 활성화)그들 활성화할 상호 작용합니다.그 리아노 딘 수용체 오픈, 소금은 근 형질 세망부터 국내 결합의 공간과 diffuses에 벌크 세포질에 칼슘 불꽃을 일으킬 방출된다.는 근 형질 세망 큰 칼슘 완충 용량 반소 calcium-binding 단백질 칼세퀘스 트린라 불리는 없습니다.칼슘의 스파크로 인해 수천명의 활동 전위에 의한 가까운 동기 활성화 칼슘cell-wide 증가는 칼슘 과도 현상의 upstroke과 갈등을 유발한다.그 소금 Troponin C에cytosol 주에 액틴 필라멘트에 의해, crossbridge 자전거를 만드는 힘과 여러 상황에서, 활동할 수 있도록 발표했다.그sarco/endoplasmic 세망 calcium-ATPase(SERCA)적극적으로 다시 근 형질 세망에 소금을 펌프 한다.으로서 소금 다시 휴식 수준으로 약세를 보이면서 힘 하락과 이완이 발생한다.[42]

근육 운동

말초 신경계의 효율적인 다리는 근육과 분비선에 명령을 전달하는 역할을 하며, 궁극적으로 자발적인 움직임을 담당합니다.신경은 뇌의 자발적이고 자율적인 신호에 반응하여 근육을 움직인다.깊은 근육, 표면 근육, 얼굴 근육 및 내부 근육은 모두 뇌의 1차 운동 피질에서 전두엽과 두정엽을 나누는 중앙 구근 바로 앞에 있는 전용 영역과 일치합니다.

게다가 근육은 항상 뇌까지 신호를 보내지 않는 반사적인 신경 자극에 반응한다.이 경우, 구심성 섬유로부터의 신호는 뇌에 도달하지 않고, 척추에 있는 신경과 직접 연결함으로써 반사적인 움직임을 일으킨다.하지만, 근육 활동의 대부분은 자발적이며, 뇌의 다양한 영역들 사이의 복잡한 상호작용의 결과입니다.

포유류의 골격근육을 제어하는 신경은 뇌의 대뇌피질 1차 운동피질을 따라 뉴런 그룹과 일치한다.명령은 기저신경절을 통해 전달되며, 피라미드 관로를 통해 척수로, 그리고 거기서 근육의 운동 종판으로 전달되기 전에 소뇌로부터의 입력에 의해 수정된다.그 과정에서 추체 외측 시스템의 피드백과 같은 피드백은 근육의 긴장 및 반응에 영향을 미치는 신호를 제공한다.

자세에 관여하는 근육과 같은 더 깊은 근육은 종종 뇌간과 기저신경절의 핵에서 조절된다.

고유 수신

주요 기사: Propoception

골격근에서, 근육 방추는 근육 길이의 정도에 대한 정보를 전달하고 자세와 관절 위치를 유지하는 것을 돕기 위해 중추 신경계로 뻗는다.우리 몸이 우주에서 어디에 있는지에 대한 감각은 소유감, 신체 인식, 신체의 다양한 부위가 한 번에 어디에 위치하고 있는지에 대한 무의식적 인식이라고 불립니다.뇌의 여러 영역은 고유 수용으로부터 얻은 피드백 정보와 움직임과 위치를 조정합니다.특히 소뇌와 적색핵은 움직임에 대해 지속적으로 위치를 샘플링하고 부드러운 [citation needed]움직임을 보장하기 위해 사소한 보정을 합니다.

소비 전력

주요 기사:바이오 에너지 시스템
(a) 휴면근육에 ATP를 저장한다.수축이 시작되면 몇 초 만에 다 써버립니다.약 15초간 크레아틴 인산염으로부터 더 많은 ATP가 생성된다. (b) 포도당 분자는 2개의 ATP와 2개의 피루브산을 생성하며, 이것은 유산소 호흡에 사용되거나 젖산으로 전환될 수 있다.산소를 사용할 수 없는 경우 피루브산이 젖산으로 전환되어 근육 피로의 원인이 될 수 있습니다.이것은 많은 양의 에너지가 필요하지만 산소가 근육에 충분히 전달되지 않는 격렬한 운동 중에 발생한다. (c) 유산소 호흡은 이산화탄소, 물, ATP를 생성하기 위해 산소(O2)가 존재하는 상태에서 포도당이 분해되는 것이다.휴식을 취하거나 적당히 활동적인 근육에 필요한 ATP의 약 95%는 미토콘드리아에서 일어나는 유산소 호흡에 의해 제공됩니다.

근육 활동은 신체 에너지 소비의 많은 부분을 차지한다.모든 근육 세포는 미오신 머리의 움직임을 촉진하기 위해 사용되는 아데노신 삼인산(ATP) 분자를 생산한다.근육은 ATP에서 생성되고 필요할 때 크레아틴 키나아제에서 ATP를 재생시킬 수 있는 크레아틴 인산염의 형태로 단기 에너지 저장을 가지고 있습니다.근육은 또한 글리코겐의 형태로 포도당의 저장 형태를 유지한다.글리코겐은 지속적이고 강력한 수축에 에너지가 필요할 때 포도당으로 빠르게 전환될 수 있습니다.자발적인 골격근 내에서 포도당 분자는 해당과정에서 두 개의 ATP와 두 개의 젖산 분자를 생성하는 해당과정으로 혐기적으로 대사될 수 있다. (유산소 조건에서는 젖산이 형성되지 않고 대신 피루브산이 시트르산 회로를 통해 형성되고 전달된다.)근육 세포는 또한 유산소 운동 중의 에너지로 사용되는 지방 구체를 포함하고 있다.호기성 에너지 시스템은 ATP를 생산하고 최고 효율에 도달하는 데 더 오래 걸리고, 더 많은 생화학적 단계를 요구하지만, 혐기성 당분해보다 훨씬 더 많은 ATP를 생산합니다.반면, 심장 근육은 세 가지 마크롱 영양소(단백질, 포도당, 지방) 중 하나를 '워밍업' 기간 없이 곡예비행을 통해 쉽게 섭취할 수 있으며, 관련된 분자로부터 항상 최대 ATP 산출량을 추출한다.심장, 간, 적혈구도 운동 중 골격근에 의해 생성되고 배설되는 젖산을 섭취할 것이다.

골격근은 다른 [43]장기보다 더 많은 칼로리를 소모한다.정지 상태에서는 하루에 54.4kJ/kg(13.0kcal/kg)를 소비합니다.이는 지방조직(지방)이 18.8kJ/kg(4.5kcal/kg)이고 뼈가 9.6kJ/kg(2.3kcal/kg)[44]보다 크다.

효율성.

인간 근육의 효율은 (조정과 사이클링의 맥락에서) 18%에서 26%로 측정되었다.효율은 산소 소비량에서 계산할 수 있는 총 대사 비용에 대한 기계적 작업 산출물의 비율로 정의됩니다.이 낮은 효율은 음식 에너지로부터 ATP를 생성하는 것의 약 40%의 효율성, ATP에서 나오는 에너지를 근육 내부의 기계적 작업으로 변환하는 손실, 그리고 신체 내부의 기계적 손실의 결과이다.후자의 두 가지 손실은 운동의 종류와 사용되는 근육 섬유의 종류에 따라 달라집니다(빠른 트위치 또는 느린 트위치.전체 효율이 20%인 경우 1와트의 기계적 전력은 시간당 4.3kcal에 해당합니다.예를 들어, 한 조정 장비 제조업체에서 연소된 열량을 실제 기계 작업의 4배와 같도록 조정 에르고미터를 교정하고 시간당 300kcal를 더하면 250와트의 기계 출력에서 약 20%의 효율에 해당합니다.주기적 수축의 기계적 에너지 출력은 활성화 타이밍, 근육 긴장 궤적 및 힘의 상승 및 붕괴 속도를 포함한 많은 요인에 따라 달라질 수 있습니다.이것들은 작업 루프 분석을 사용하여 실험적으로 합성될 수 있다.

근력

주요 기사:체력

근력은 세 가지 겹치는 요소의 결과입니다: 생리적인 힘(근육 크기, 단면적, 사용 가능한 교잡, 훈련에 대한 반응), 신경학적 힘(근육을 수축하도록 지시하는 신호가 얼마나 강하거나 약한지), 그리고 기계적 힘(지렛대에 있는 근육의 힘 각도, 모멘트 팔 길이, 관절 기능)동작합니다).[citation needed]

근력 평가
0등급 수축 없음
1등급 수축의 흔적은 있지만 관절은 움직이지 않습니다
2급 중력이 제거된 조인트의 이동
3등급 중력에 대항하는 움직임(추가 저항에는 대항하지 않음)
4급 외부 저항에 대한 움직임이 정상보다 적습니다.
5급 정상 강도

척추동물의 근육은 일반적으로 등각성 및 최적의 [45]길이로 근육 단면적의 평방 센티미터 당 약 25–33N(5.6–7.4lbf)의 힘을 발생한다.게발톱과 같은 일부 무척추동물 근육은 척추동물보다 훨씬 긴 육갑상어를 가지고 있으며, 그 결과 액틴과 미오신이 결합하는 부위가 훨씬 더 많아져 평방 센티미터 당 훨씬 더 큰 힘이 훨씬 느린 속도로 작용한다.수축에 의해 발생하는 힘은 기계근조영술 또는 Phonomyography를 사용하여 비침습적으로 측정하거나, 힘줄 변형(눈에 띄는 힘줄이 있는 경우)을 사용하여 생체 내에서 측정하거나, 보다 침습적인 방법을 사용하여 직접 측정할 수 있다.

골격에 가해지는 힘의 관점에서 주어진 근육의 강도는 길이, 단축 속도, 단면적, 페네이션, 육각 길이, 미오신 등소 형태 및 운동 단위의 신경 활성화에 따라 달라집니다.근력의 현저한 감소는 기초적인 병리 현상을 나타낼 수 있으며, 오른쪽의 차트를 지침으로 사용한다.

수축된 근육의 최대 유지 시간은 그 에너지의 공급에 따라 달라지며, Rohmert의 법칙에 따르면 운동을 시작할 때부터 기하급수적으로 부패한다.

인간의 가장 강한 근육

세 가지 요인이 동시에 근력에 영향을 미쳐 근육이 개별적으로 작용하지 않기 때문에 개별 근육의 힘을 비교하고 하나가 가장 강하다고 말하는 것은 오해의 소지가 있다.하지만 아래에는 여러 가지 이유로 힘이 주목할 만한 근육들이 있다.

  • 일반적인 용어로 근육 "강도"는 일반적으로 외부 물체에 힘을 가할 수 있는 능력(예: 역기 들어올리기)을 의미한다.이 정의에 따르면, 마사지나 턱 근육이 가장 강하다.1992년 기네스북에는 2초 동안 4,337N(975파운드f)의 물림 강도를 달성한 기록이 있습니다.마사지를 구별하는 것은 근육 자체에 관한 특별한 것이 아니라 다른 근육보다 훨씬 짧은 레버 팔에 맞서는 것의 장점이다.
  • "강도"가 예를 들어 뼈에 삽입되는 위치에 근육 자체에 의해 가해지는 힘을 의미한다면, 가장 강한 근육은 가장 큰 단면적을 가진 근육이다.이것은 개별 골격근 섬유에 의해 가해지는 장력이 크게 달라지지 않기 때문이다.각 파이버는 0.3마이크로뉴턴 정도의 힘을 발휘할 수 있습니다.이 정의에 따르면, 신체의 가장 강한 근육은 보통 사두근 대퇴골 또는 최대 둔근이라고 한다.
  • 근력은 단면적에 의해 결정되기 때문에, 짧은 근육은 동일한 단면적의 긴 근육보다 "파운드 대 파운드"(즉, 무게에 의해) 더 강할 것이다.자궁 근막층은 여성 인체에서 무게로 볼 때 가장 강한 근육일 수 있다.분만 시 인간의 자궁 전체 무게는 약 1.1kg(40온스)이다.출산 중 자궁은 수축할 때마다 100~400N(25~100lbf)의 하향력을 발휘한다.
  • 안구의 작은 크기와 무게에 비해 눈의 외부 근육은 눈에 띄게 크고 강하다.흔히 그들은 "그들이 해야 할 일에 가장 강한 근육"이라고 불리며 "필요한 것보다 100배 더 강하다"고 주장하기도 한다.하지만, 눈의 움직임(특히 안면 스캔과 판독에 사용되는 주머니)은 빠른 움직임을 필요로 하며, 눈 근육은 빠른 안구 운동 수면 중에 밤에 운동한다.
  • "혀는 신체에서 가장 강한 근육"이라는 말은 놀라운 사실 목록에 자주 등장하지만, 이 말을 사실로 만드는 "힘"의 정의를 찾기는 어렵다.혀는 한 개의 근육이 아니라 여덟 개의 근육으로 이루어져 있다는 것을 주목하세요.

힘의 발생

근력은 생리학적 단면적(PCSA)에 비례하며, 근속도는 근섬유 [46]길이에 비례합니다.그러나 관절 주위의 토크는 근육 삽입과 피벗 지점 사이의 거리, 근육 크기 및 건축 기어비를 포함한 많은 생체역학 매개변수에 의해 결정됩니다.근육은 보통 반대 방향으로 배열되어 있어서 한 그룹의 근육이 수축할 때 다른 그룹의 근육이 이완되거나 [47]길어집니다.신경 자극을 근육으로 전달하는 길항작용은 동시에 두 길항근의 수축을 완전히 자극하는 것이 불가능하다는 것을 의미한다.던지는 것과 같은 탄도 운동 동안, 길항제 근육은 수축 내내, 특히 운동의 마지막에 작용제 근육을 '제동'시키는 작용을 합니다.던지기 예에서 가슴과 어깨 앞(외측 삼각근)은 팔을 앞으로 당기기 위해 수축하고 어깨 뒤(후측 삼각근)도 수축해 부상을 피하기 위해 움직임을 늦추는 편심수축을 겪는다.훈련 과정의 일부는 가슴과 앞어깨의 힘 투입을 증가시키기 위해 길항제 근육을 이완시키는 것을 배우는 것이다.

수축하는 근육은 진동과 [48]소리를 발생시킨다.저속 경련 파이버는 초당 10~30회 수축(10~30Hz)을 일으킵니다.고속 트위치 파이버는 초당 30~[49]70Hz의 수축이 발생합니다.주먹을 강하게 쥐는 것처럼 근육을 강하게 긴장시켜 진동을 목격하고 느낄 수 있다.이 소리는 매우 긴장된 근육을 귀에 대고 누르면 들릴 수 있는데, 다시 한번 강한 주먹이 좋은 예입니다.그 소리는 보통 우르릉거리는 소리로 묘사된다.어떤 사람들은 자발적으로 중이의 텐서 팀파니 근육을 수축시킴으로써 이 꼬르륵거리는 소리를 낼 수 있다.목이나 턱 근육이 심하게 [citation needed]긴장되어 있을 때도 꼬르륵 소리가 들립니다.

신호 전달 경로

성체 동물에서 골격근 섬유형 표현형은 몇 가지 독립된 신호 경로에 의해 조절된다.이러한 경로에는 Ras/mitogen-activated proteinase(MAPK) 경로, 칼시뉴린, 칼슘/칼모듈린 의존성 단백질인산화효소 IV 및 페르옥시좀 증식제 δ 공동활성화제 1(PGC-1)과 관련된 경로가 포함된다.Ras/MAPK 시그널링 경로는 운동 뉴런과 시그널링 시스템을 연결하고, 들뜸과 전사 조절을 결합하여 재생 근육에서 느린 프로그램의 신경 의존적 유도를 촉진합니다.Calcineurin,Ca2+/calmodulin-activated 포스 파타 아제 신경activity-dependentfiber-type 사양에 골격근에 연루된 켠의 전좌의 핵한테와slow-type 근육 단백질의 활성화 미오 앙과 협력의 주도적을 허용하는 전사 인자 NFAT의 인산화 상태를 제어한다.h인자인자2(MEF2) 단백질 및 기타 조절 단백질.Ca2+/calmodulin 의존성 단백질인산화효소 활성도 느린 운동뉴런 활성에 의해 상향조절되는데, 이는 MEF2 트랜스활성화 기능을 촉진하고 미토콘드리아 생물형성 자극을 통해 산화능력을 높임으로써 느린 유형의 칼시뉴린 생성 반응을 증폭시키기 때문일 수 있다.

세포내 칼슘 또는 활성산소종의 수축에 의한 변화는 MAPKs, 칼시뉴린 및 칼슘/칼모듈린 의존성 단백질인산화효소 IV를 포함한 다양한 경로에 신호를 제공하여 골격근의 유전자 발현과 효소 활성을 조절하는 전사 인자를 활성화한다.

골격근의 운동유발신호경로(slow-twitched muscle fiber)의 특수특성을 결정하는 골격근의 운동유발신호경로

산화대사에 관여하는 다수의 미토콘드리아 유전자의 조절에 중요한 핵수용체의 전사공활성제인 PGC1-α(PPARGC1A)는 MEF2와 직접 상호작용하여 선택성 슬로우 트위치(ST) 근육유전자를 상승적으로 활성화하고 또한 칼시뉴린 시그널링의 표적이 된다.골격근섬유 표현형의 조절에는 페르옥시좀 증식기 활성화 수용체 γ(PPAR) 매개 전사 경로가 관여한다.PPARγ의 활성화된 형태를 가진 생쥐는 산화 효소와 미토콘드리아 생물 형성의 조정된 증가와 ST 섬유 비율의 증가를 통해 "내구적" 표현형을 나타낸다.따라서 기능성 유전체학인 칼시뉴린, 칼모듈린 의존성 키나제, PGC-1α 및 활성화된 PPAR form은 골격근 섬유형 변환과 인슐린 저항성과 비만을 보호하는 대사 프로파일을 제어하는 신호 네트워크의 기초를 형성한다.

격렬한 작업 동안 유산소 대사로부터 혐기성 대사로의 전환은 일하는 근육에 ATP의 지속적인 공급을 보장하기 위해 몇 가지 시스템이 빠르게 활성화되어야 합니다.여기에는 지방 기반 연료에서 탄수화물 기반 연료로의 전환, 일하지 않는 근육에서 운동하는 근육으로의 혈류 재분배, 이산화탄소 및 젖산과 같은 혐기성 대사의 여러 부산물 제거 등이 포함됩니다.이러한 반응 중 일부는 해당과정의 표현형의 전사 제어에 의해 제어된다.예를 들어 골격근의 ST 당화 표현형에서 FT 당화 표현형으로 재프로그래밍은 Six 단백질 패밀리의 멤버로 구성된 Six1/Eya1 복합체를 포함한다.또한 저산소 유도인자 1-α(HIF1A)는 세포 내 ATP 수치를 유지하는 필수 저산소 반응에 관여하는 유전자의 발현을 위한 주요 조절인자로 확인되었다.골격근에서 HIF-1α의 절제는 미토콘드리아의 속도 제한 효소의 활성 증가와 관련이 있었으며, 이는 구연산 순환과 지방산 산화의 증가가 해당 동물의 해당과정 경로를 통한 흐름 감소를 보상할 수 있음을 나타낸다.그러나 저산소 매개 HIF-1α 반응은 미토콘드리아에서 과도한 활성산소 종 형성을 통한 미토콘드리아 기능 장애 조절과도 관련이 있다.

다른 경로도 성체 근육 특성에 영향을 미친다.예를 들어 근육섬유 내의 물리력은 구조단백질 티틴에서 전사인자 혈청반응인자를 방출하여 근육성장을 변화시킬 수 있다.

운동

주요 기사:연습
조깅은 유산소 운동의 한 형태이다.

신체 운동은 운동 기술, 체력, 근육과 뼈의 힘, 그리고 관절 기능을 향상시키는 수단으로 종종 추천된다.운동은 근육, 결합 조직, 뼈, 그리고 근육을 자극하는 신경에 여러 가지 영향을 미친다.그러한 영향 중 하나는 근섬유 또는 근섬유 [50]단면적의 증가로 인한 근육의 크기 증가인 근육 비대증이다.근육의 변화는 사용된 운동의 종류에 따라 달라진다.

일반적으로, 운동 방식에는 유산소 운동과 혐기 운동 두 가지가 있다.유산소 운동(예: 마라톤)은 사용된 근육이 최대 수축 강도 이하인 강도는 낮지만 지속 시간이 긴 활동을 포함한다.유산소 활동은 지방, 단백질, 탄수화물, 산소를 소비함으로써 대사 에너지를 위해 유산소 호흡에 의존합니다.유산소 운동에 관여하는 근육들은 주로 유산소 [51][52]호흡과 관련된 미토콘드리아와 산화 효소를 포함하는 I형 근육 섬유들의 더 높은 비율을 포함합니다.반대로, 혐기성 운동은 운동이나 짧은 지속 시간과 관련이 있지만 높은 강도(예: 단거리 달리기 및 역도)와 관련이 있다.혐기성 활동은 주로 Type II, 빠른 트위치, 근육 [53]섬유를 사용합니다.타입 II 근육 섬유는 혐기성 운동 [54]중의 에너지 합성에 의존한다.혐기성 운동 동안 타입 II 섬유는 산소, 단백질, 지방을 거의 소비하지 않고 많은 양의 젖산을 생산하며 피로화되기 쉽다.많은 운동들은 부분적으로 유산소 운동과 무산소 운동이다. 예를 들어 축구와 암벽 등반이다.

젖산의 존재는 근육 내 ATP 생성에 억제 효과가 있다.세포 내 농도가 너무 높아지면 ATP 생산도 멈출 수 있다.그러나 지구력 훈련은 모세혈관과 [55]미오글로빈의 증가를 통해 젖산 축적을 완화시킨다.이것은 근육 기능을 손상시키지 않기 위해 근육에서 젖산과 같은 노폐물을 제거하는 능력을 증가시킨다.일단 근육 밖으로 이동하면, 젖산은 다른 근육이나 신체 조직에 의해 에너지원으로 사용될 수 있고, 또는 다시 피루브산으로 전환되는 간으로 운반될 수 있습니다.젖산 수치를 높이는 것 외에도 격렬한 운동은 근육 내 칼륨 이온의 손실을 가져온다.이것은 [56]피로로부터 보호함으로써 근육 기능의 회복을 촉진할 수 있다.

지연성 근육통은 운동 후 1-3일 후에 느낄 수 있는 통증이나 불편함이며 보통 2~3일 후에 가라앉는다.한 때 젖산 축적이 원인이라고 생각되었던 보다 최근의 이론은 이것이 편심 수축이나 익숙하지 않은 훈련 수준에 의해 야기된 근육 섬유들의 작은 파열로 인해 발생한다는 것이다.젖산은 매우 빠르게 분산되기 때문에 [57]운동 후 며칠 후에 겪는 고통을 설명할 수 없었다.

임상적 의의

근육병

주요 기사:근질환과 신경근육질환

골격근의 질환은 근병이라고 불리는 반면 신경질환은 신경병이라고 불립니다.둘 다 근육 기능에 영향을 미치거나 근육통을 일으킬 수 있으며 신경근육질환의 산하에 들어간다.많은 근질환의 원인은 다양한 관련 근육 [5][58]단백질의 돌연변이에 기인한다.염증성 근질환으로는 다발성 근염과 포접체 근염이 있습니다

근디스트로피에서는 영향을 받는 조직이 흐트러져 디스트로핀(녹색)의 농도가 크게 저하된다.

신경근육 질환은 근육과 그들의 신경 조절에 영향을 미친다.일반적으로 신경조절에 관한 문제는 문제의 위치와 성격에 따라 경련이나 마비를 일으킬 수 있습니다.중추신경계 기능 장애가 있는 파킨슨병이나 [59]헌팅턴병 등 신경계 질환에 의해 많은 운동장애가 발생한다.

근육 질환의 증상에는 약함, 경련성, 근클로누스, 근육통이 포함될 수 있다.근육 장애를 드러낼 수 있는 진단 절차에는 혈액 내 크레아틴 키나아제 수치 검사와 근전도 검사(근육의 전기적 활동 측정)가 포함됩니다.어떤 경우에는 근육 생검이 근질환을 식별하기 위해 수행될 수도 있고, 특정 근질환과 디스트로피와 관련된 DNA 이상을 식별하기 위해 유전자 검사를 할 수도 있다.

근육 소음을 측정하는 비침습성 탄성 촬영 기술은 신경근육 질환을 모니터링하는 방법을 제공하기 위해 실험 중이다.근육에 의해 만들어지는 소리는 근육의 축을 따라 악토미오신 필라멘트가 짧아지는 것에서 나온다.수축하는 동안, 근육은 그것의 길이를 따라 짧아지고 그것의 폭에 걸쳐 확장되어 [60]표면에서 진동을 일으킨다.

비대증

주요 기사:근육 비대

힘과 성과 측정과는 별개로, 근육은 호르몬 신호 전달, 발달 요인, 근력 훈련, 질병을 포함한 많은 요인에 의해 더 크게 자라도록 유도될 수 있습니다.일반적인 믿음과는 달리, 근섬유의 수는 운동을 통해 증가할 수 없다.대신, 근육세포의 성장을 통해 근육은 기존의 [61]근육세포와 함께 분화되지 않은 위성세포가 제공하는 추가 질량과 함께 새로운 단백질 필라멘트가 추가되면서 커진다.

나이와 호르몬 수치와 같은 생물학적 요인들이 근육 비대증에 영향을 미칠 수 있다.남성의 사춘기 동안, 비대는 신체에 의해 생성되는 성장 자극 호르몬의 수치가 증가함에 따라 빠른 속도로 발생한다.자연비대증은 보통 10대 후반에 완전히 성장하면서 멈춘다.평균적으로 테스토스테론은 우리 몸의 주요 성장 호르몬 중 하나이기 때문에, 남성들은 여성들보다 훨씬 쉽게 비대증을 발견합니다.테스토스테론이나 다른 동화성 스테로이드제를 추가로 복용하면 근육 비대증이 증가할 것이다.

근육, 척추, 신경 요소들은 모두 근육 형성에 영향을 미친다.보디빌더가 오른쪽 이두박근에만 초점을 맞춘 식이요법을 마친 후 왼쪽 이두박근이 더 강하다는 것을 발견하는 등 반대 운동 대상임에도 불구하고 때때로 사람들은 주어진 근육의 힘 증가를 알아차릴 수 있다.이러한 현상을 교차 [citation needed]교육이라고 합니다.

위축

주요 기사:근육 위축
상세 정보:사르코페니아
영양실조로 근육손실을 보이는 전쟁 포로.

매일 1~2%의 근육이 분해되고 재건된다.무활동, 영양실조, 질병, 그리고 노화는 근육 위축이나 근감소증을 초래하는 붕괴를 증가시킬 수 있다.연약증은 일반적으로 연약과 [62]그 결과를 야기할 수 있는 나이와 관련된 과정이다.근육량의 감소는 단백질 [63]함량이 낮을 뿐만 아니라 근육 세포의 수와 크기가 더 적을 수 있다.

장기간의 고정화와 무중력 상태를 수반하는 인간의 우주 비행은 근육의 약화와 위축을 야기하며 일부 근육의 [64][65]질량을 30%나 감소시키는 결과를 초래하는 것으로 알려져 있다.동면 [66]후 일부 포유류에서도 이러한 결과가 나타난다.

암, 에이즈, 그리고 심부전을 포함한 많은 질병과 질환들은 [67]악세사리로 알려진 근육 손실을 야기할 수 있다.

조사.

근병증은 건강하거나 병든 조직 생체 검사의 근육 세포 배양 시스템으로 모델링되었습니다.골격근과 자손의 또 다른 공급원은 만능줄기세포의 [68]직접 분화에 의해 제공된다.골격근의 특성에 대한 연구는 많은 기술을 사용한다.전기근육자극은 섬유형 조성 및 개별근육군 내에서의 혼합과 관련된 다른 주파수에서의 힘과 수축속도를 결정하기 위해 사용된다.체외근육검사는 근육특성의 보다 완전한 특성화를 위해 사용된다.

근육 수축과 관련된 전기 활동은 근전도(EMG)를 통해 측정됩니다.골격근에는 이완과 수축이라는 두 가지 생리학적 반응이 있다.이러한 반응이 일어나는 메커니즘은 EMG에 의해 측정된 전기적 활동을 발생시킨다. 구체적으로는, EMG는 근육으로 보내지는 신경 자극으로부터 운동 축삭의 과분극에서 발생하는 골격근의 활동 전위를 측정할 수 있다.EMG는 관심 골격근의 활성화 여부, 발생하는 힘의 양 및 근육 [69]피로의 지표 결정을 위한 연구에 사용된다.두 가지 유형의 EMG는 근육 내 EMG와 가장 일반적인 표면 EMG입니다. 골격 근육이 이완된 소절을 수축할 때 EMG 신호는 훨씬 더 큽니다.그러나 골격이 작고 깊은 근육의 경우 EMG 신호가 감소하므로 [70]활성화 측정을 위한 가치가 낮은 기술로 간주됩니다.EMG를 사용한 연구에서는 일반적으로 관심 골격근에 대해 최대 자발 수축(MVC)을 수행하여 동일한 [71]골격근에 대한 주요 실험 테스트 동안 나머지 EMG 기록에 대한 참조 데이터를 확보한다.

인공근육 발달에 대한 연구에는 전기 활성 고분자의 사용이 포함된다.

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