근육은 수축과 이완을 반복하면서 움직임을 만들어내는데 이때 수축과 이완의 과정이 어떻게 이루어지는건가요?
우리 몸을 구성하는 근육은 수축과 이완을 반복하면서 움직임을 만들어내는데 근육의 수축과 이완과정에서 근육을 수축하도록 하는 게 흥분이고, 흥분하면서 탈분극이 일어나 막전위가 변하면서 활동전위가 일어난다까지는 알겠는데 '전도'된다(?) 라는 걸 잘 모르겠습니다. 또한 수축이 되고 나서 이완될때는 흥분이 되지 않으면 어떻게 되는지 궁금하고 막전위도 다시 휴지 전위로 돌아가면서 근육이 원 상태로 돌아오게 되는건지 궁금합니다! 자세히 설명해주세욥ㅠㅠㅠ
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
근육의 수축과 이완은 신경과 근육 조직 간의 복잡한 상호작용에 의해 이루어집니다. 이과정은 근육 섬유라는 작은 단위로 이루어져 있습니다.
근육 수축의 과정은 다음과 같습니다. 신경계는 운동 신경세포에서 축삭돌기를 통해 신경전달물질인 아세틸콜린을 근육 섬유로 전달합니다. 아세틸콜린은 근육 섬유의 표면에 있는 수용체에 결합하여 전기적 신호를 생성합니다. 이 신호는 근육 섬유 내부에서 전기적으로 전달되며, 이는 근육 조직 내의 작은 구조 단위인 사르코메어로 전달됩니다.
사르코메어는 수축과 이완을 담당하는 단백질 구조물인 근소섬유로 구성되어 있습니다. 수축이 시작되면, 사르코메어의 단백질 구조물인 액틴과 미오신이 서로 상호작용하여 근소섬유가 짧아지고 수축합니다. 이 과정에서 근육 섬유 내의 에너지원인 ATP(아데노신 트리포스페이트)이 사용되며, 근육 섬유가 짧아지는 것으로 보이는 움직임이 만들어집니다.
근육 이완의 과정은 반대로 이루어지며, 신경세포의 신호가 중단되면 근육 섬유의 수축을 멈추게 되고, 액틴과 미오신의 상호작용이 풀리면서 근소섬유가 원래 길이로 돌아옵니다. 이렇게 반복되는 수축과 이완 과정을 통해 근육은 움직임을 만들어낼 수 있습니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
근육을 수축한 후에 이완을 시키는 것입니다. 수축 후 이완 방법은 근육이 수축을 하면 근육 자체가 팽팽해집니다. 그러면 팽팽한 근육은 연결되어 있는 힘줄을 당기게 되고 그 힘줄은 자극을 받게 될 것입니다. 그러면 근육 안에서는 너무 팽팽해지면 근육에 손상을 입게 되기 때문에 근육을 늘어나게 해야 합니다.
가장 많이 언급되는 예시가 책상이나 테이블에 무거운 물건이 있는데 떨어지는 것을 보고 한 손으로 잡게 되었습니다. 손으로 잡았으니 전완근과 이두근, 상완근 등이 작용하였을 것입니다. 그러면 지금 언급한 근육들이 강하게 수축을 하면서 무거운 물체를 땅에 떨어지지 않게 잡고 있으려고 할 것입니다. 그런데 생각보다 더 무거운 물건이라 들고 있으면 근육이 손상될 정도로 무거운 물건이었습니다.
그러면 근육에서는 손상을 입지 않게 근육을 강제로 늘어나게 해서 근육의 손상을 막는 기전이 발동합니다. 이러한 일이 일어나게 하는 기관이 바로 골지건 기관(Golgi tendon organ)입니다. 힘줄에 존재하고 근육과 연결되어 있는 골지건 기관은 근육의 손상을 보호하는 역할이 가장 큽니다. 이러한 골기건 기관의 보호 작용을 이용해서 근육을 이완시키는 테크닉이 수축 후 이완입니다.