수축은 근육이 자극에 반응해 장력을 만들고 길이를 줄이는 과정이다.[1][2] 이 문서는 골격근, 심근, 평활근의 구조와 기능, 그리고 분자적 수축 기전을 중심으로 수축을 설명한다.[1][4]
1. 개요
2. 근육 수축의 유형
골격근은 뼈에 부착되어 신체 부위의 상대적 움직임을 만든다.[1][3] 심근은 심장을 구성해 혈액을 전신으로 보내는 동력을 제공하고, 평활근은 혈관 지름 조절과 장관 운동처럼 비교적 느린 생리 기능을 수행한다.[1][2]
골격근과 심근은 현미경에서 가로무늬가 보이는 횡문근으로 분류되며, 평활근은 이러한 구조가 없다.[1][2] 이 차이는 근절 내부의 액틴과 미오신 배열 방식에서 비롯된다.[1][4]
근육의 수축성은 조직이 힘을 생성하는 능력과 연결된다. 인체에서 골격근은 전체 체중의 약 40%에서 50%를 차지할 정도로 큰 비중을 차지하며, 운동 기능과 생체 역학을 이해하는 데 중요한 대상이 된다.[3]
3. 분자적 메커니즘
근육 수축1은 운동 신경에서 방출된 아세틸콜린이 근섬유의 세포막에 작용하면서 시작된다.[2] 이 자극은 막을 탈분극시키고, 세포 내부에서 수축을 유도하는 신호 연쇄를 활성화한다.[2]
수축의 핵심 구조는 근절이다. 근절 내부에는 액틴과 미오신 필라멘트가 정교하게 배열되어 있으며, 이 배열이 반복되면서 횡문근 특유의 구조를 만든다.[1][4] 미오신 머리는 액틴과 결합해 이를 근절의 중심부로 끌어당기고, 그 결과 필라멘트 사이의 겹침이 증가한다.[2][4]
이 원리는 활주설로 설명된다. 필라멘트 자체의 길이가 짧아지는 것이 아니라 서로 미끄러져 들어가면서 근절의 길이가 줄어들고, 그 변화가 곧 근육 전체의 수축으로 나타난다.[4] 이러한 미세한 분자 수준의 움직임이 모여 거시적인 힘과 운동을 만들어 낸다.[2][4]