근육이란, 수축/이완 반복을 통해 몸의 운동이나 이동을 일으키게 합니다. 보통 중배엽 기원이며, 근육원섬유를 함유하고 있습니다. 근육조직은 일반적으로 세 종류로 이루어지는데, 뼈대근육(골격근/skeletal muscle: 가로줄무늬, 긴 뭇핵 원주형세포, 발생 때 여러 세포 융합, 세포막 주위 핵 존재, 수의근), 심장가로무늬근육(심장근/cardiac muscle: 가로줄무늬, 1~2개 핵, 가지 존재, 사이원반으로 이웃세포 연결, 중심에 핵, 불수의근), 민무늬근(내장근/smooth muscle: 민무늬, 방추형, 1개 핵, 중심에 핵, 불수의근)으로 구성됩니다.
[뼈대근육]
뼈대근육은, 일반적으로 양쪽 끝이 힘줄 또는 널힘줄로 이루어져있으며 뼈나 피부에 붙어있습니다. 일부 신체의 수의적 움직임(예외: 혀, 인두, 식도)을 할 수 있게 합니다. 뭇핵 가로줄무늬근육세포 다발 긴 원주형으로 이루어져 있으며, 발생단계에서 홑핵 근육모세포가 서로 융합을 하여 많은 핵을 관찰할 수 있습니다. 또한, 세포막 안쪽에 핵이 위치하게 됩니다.
구성은 아래와 같습니다.
- 결합조직: 근육섬유 결합, 힘 효율적 전달, 립프관/혈관/신경 존재
- 근육섬유막: 근육세포 다발 둘러쌈
- 근육다발막: 몇 개의 근육섬유막 다발 둘러쌈
- 근육바깥막: 전체 근육 둘러쌈
[뼈대근육세포]
근육다발 > 근육섬유 > 근육원섬유 > 근육미세섬유(근육잔섬유)로 이루어져 있습니다. 참고로, '근육원섬유마디'란 Z선 사이 근육의 가장 작은 수축 단위를 의미합니다.
[가는근육잔섬유]
가는근육잔섬유의 구성은 아래와 같습니다.
- 액틴: 구형액틴 단량체 연속 중합 → 서로 꼬인 긴 잔섬유액틴 중합체, G-actin(미오신잔섬유 결합 부위 존재), α-actinin (Z-line에 고정시킴)
- 트로포미오신: 두 개 폴리펩티드 사슬 꼬인 나선구조, 액틴잔섬유 나선구조의 고랑에 위치, 미오신 부착 부위 가림
- 트로포닌복합체: 칼슘 이온 농도 → 미오신 결합부 노출/차단, 트로포닌T(트로포미오신과 결합), 트로포닌C(칼슙 이온과 결합), 트로포닌I(액틴-미오신 상호관계 억제)
[굵은근육잔섬유]
굵은근육잔섬유는 주로 미오신으로 구성되어 있으며, 머리&꼬리로 구성된 2개 무거운 체인이 나선형으로 꼬인 모양입니다. (머리부위: 액틴결합부위, ATPase 활성부위, 가벼운 체인 결합부위)
[부단백질]
부단백질은 근육잔섬유가 정밀하게 움직이도록 도움을 줍니다. 뼈대근육에 존재하는 부단백질에는 티틴(가는근육잔섬유 Z원반에 고정, 탄력성/안정화 기여), 알파 액티닌(Z원반 주성분), 네불린(Z원반에 붙도록 도움), 트로포모듈린(가는근육잔섬유 길이 유지/조절), 데스민(Z원반에 근육원섬유 고정), 디스트로핀(라미닌과 가는근육잔섬유 연결) 등이 있습니다.
(근육세포질그물수조)
: 가지 친 그물모양으로 서로 연결, 근육원섬유 바깥에서 I/A띠 각각 둘러쌈
(당원과립)
: 근육 수축이완작용에 이용되는 에너지 저장소
(미오글로빈)
: 근육 활동 산소 공급
(사립체/미토콘드리아)
: 전자전달계 존재, 에너지 생성
[가로세관계통/T-tuble]
근육세포막이 근육세포질 쪽으로 깊이 함입 구조를 말합니다. 뼈대근육이나 심장근육에서 관찰 가능하며, 탈분극을 근육세포질그물에 효과적으로 전달(수축이완작용 동시)시켜줍니다. A-I 결합 부위를 둘러싸고, 세동이 형태(근육세포질그물-가로세관-근육세포질그물)를 보입니다. 하지만 심장근에서는 두동이 형태를 보입니다.
과정: 신경말단 신경전달물질 근육세포막 전달 → 근육세포 탈분극 → 활동전위 가로세관 지남 → 인접 근육세포질그물수조 자극 → 그물수조 칼슘 분비 → 트로포닌C 칼슘 결합 → 트로포미오신 제껴짐 → 미오신 결합주위 노출
[뼈대근육세포 종류]
- 적색근육세포: 미오글로빈 많음, 사립체 많음, 모세혈관 많음, 지름 작음, 근수축 속도 늦음, ATPase 활성도 낮음, 피로 저항 좋음, 사지근육에 많이 분포, 마라톤 선수에게 많음
- 백색근육세포: 미오글로빈 적음, 사립체 적음, 모세혈관 적음, 지름 큼, 근수축 속도 빠름, ATPase 활성도 높음, 피로 저항 안 좋음, 손/발가락 근육에 많이 분포, 단거리 육상 선수에게 많음
- 중간근육세포: 중간적 특성
[뼈대근육 수축기전]
- 근육잔섬유활주설: 굵은근육미세섬유/가는근육미세섬유 자체의 길이 변화는 없음, 가는근육미세섬유가 굵은근육미세섬유 사이로 미끄러셔 들어가 겹치는 부분 증가
- 수축기전: 신경자극, 근육세포질 칼슘 이온 유리 → 칼슘 이온-트로포닌C 결합 → 미오신 결합 부위 노출 → 굵은근육잔섬유의 미오신 머리 & 가는근육잔섬유 액틴 연결 → 미오신 머리부위 ATP 분해 – 머리부위 구부러짐 → 가는근육잔섬유가 굵은근육잔섬유 속으로 미끄러짐(근육 수축)
[신경분포]
- 신경근육연접: 말이집운동신경은 여러 가는 종말가지로 나뉨, 운동종말판이라 함, 신경 말단부 → 종말단추 형성, 축삭종말 → 사립체/연접소포 많음, 아세틸콜린 → 연접 주름의 근육세포막의 수용체와 결합 → 탈분극 → 흥분전달
- 근육방추: 가로무늬근육 변화 감지 고유감각수용기, 방추형, 뼈대근육과 같은 방향, 핵주머니근육섬유/핵사슬근육섬유 존재, 들신경/날신경 → 척수반사작용 자세 유지
- 신경힘줄방추: 힘줄속/근육힘줄이음에 존재, 힘줄 변화 감지, 힘의 양 정확 조절
[심장근육]
심장근육은 매우 복잡하게 연결되어 있으며, 입체적 그물구조를 보입니다. 세포 사이 성긴결합조직 풍부하고, 그 속에 모세혈관/림프관/신경섬유가 분포하며, 신경섬유&부교감신경섬유가 근육속막에 분포합니다.
[심장근육세포]
- 심장근육세포: 원통형, 매우 조밀, 1~2개 핵(세포 중앙에), 모세혈관이 근육속막집에 많음, 가로무늬, 사립체/골지체/당원과립 풍부, 사립체 → 40%이상
- 사이원반 (intercalated disc): 심장근육세포 사이 복합세포사이이음, 직선or계단모양, 부착반점(desmosome: 심장근육 단단 고정), 틈새이음(세포 간 이온교환 가능), 부착판(부착반점 기능 지원)
- 근육원섬유: 근육세포질 속 조밀 배열, 가로세관 → Z원반에 위치
- 근육세포질그물: 뼈대근육세포보다 발달 미약, 두동이 형태
[특수 분화 심장근육세포]
- 심장전도근육섬유: 심장박동 자극 형성, 전도 유발, 방실다발 시작, 심장막속 위치, 보통 심장근육세포보다 큼, 가로세관&사이원반 없음
- 심방근육세포: 혈관 확장 → 혈압 낮추는 심방나트륨이뇨펩티드 분비, 콩팥의 나트륩/물 배설 촉진, 지방조직에 유리지방산분비 촉진
[민무늬근육]
- 민무늬근육세포: 긴 방추형, 핵은 중간에 위치, 굵은 중간부분&가는 양쪽 끝부분 서로 어긋하게 배치 → 두께 일정, 가는근육잔섬유&굵은근육잔섬유 엇갈려 있음 → 가로무늬 안 보임
- 가는근육잔섬유&굵은근육잔섬유 → 세포뼈대유지
- 치밀소체: 근육세포질의 전자밀도 높은 구조물
- 치밀소판: 근육세포막 속면의 치밀소체와 비슷한 구조, 가는근육잔섬유 부착, Z원반과 같은 기능
- 근육잔섬유 수축 → 세포 표면 주름, 나선 형태 꼬임
[민무늬근육 수축기전과 생리적 특성]
민무늬근육은 일반적으로 수축 속도가 느리고, 에너지 소비를 거의 하지 않아 오래 수축 및 지탱이 가능합니다.
- 뼈대/심장근육과의 차이: 수축/이완 시 → 세포 밖 칼슘 이용, 가로세로관계통&트로포닌 복합체 없음
- 수축기전: 칼슘 이온 유입 → 칼슘이온-calmodulin 결합 및 activation → MLCK activation → ATP가 ADP+pi로 분해 → pi가 굵은잔섬유의 myosin 인산화 → myosin-actin 결합 → 수축
[참고문헌]
- 사람조직학(9판), 조직학교재편찬위원회의 책 (엄창섭 외)
'조직학' 카테고리의 다른 글
| 뼈 및 연골 (2) (0) | 2024.08.08 |
|---|---|
| 뼈 및 연골 (1) (2) | 2024.08.01 |
| 혈액 (3) | 2024.07.26 |
| 세포분열, 세포자멸사 (0) | 2024.07.08 |
| 핵 (Nucleus), 염색체 (Chromosome) (0) | 2024.07.05 |
