해부생리학 다가서기 3. 근육계

해부생리학 다가서기 3. 제 3 장. 근육계 1. 근육의 발생 1) 중배엽 기원(Mesoderm origin): 대부분의 근육 2) 외배엽 기원(Ectoderm origin): 유선, 한선, 모낭, 모양체근, 동공괄약근,동공산대근 2. 근육의 기능(Funchion of skeletal muscle) ① 운동 ② 자세유지 ③ 열 생산 ④혈액순환 ⑤ 호흡운동 ⑥ 배분, 배뇨, 음식물의 이동 3. 근육의 단백질 ① 교원질(collagen), 엘라스틴(elastin) : 기초단백질 ② 마이오글로빈(myoglobin) : 비수축성 단백질 ③ 마이오신(myosin), 액틴(actin), 트로포닌(troponin), 트로포마이오신(tropomyosin) : 수축성 단백질 마이오글로빈(myoglobin) : 산소운반 근육 단백질, 색소 단백질 4. 근육의 분류 1)골격근(Skeletal muscle) ① 횡문근(striated muscle), 수의근(voluntary muscle) ② 원주형, 다핵성 ③ 체중의 약 40% ④ 골격에 부착되어 신체의 운동 ⑤ 수축력이 짧음 2) 평활근(Smooth muscle) ① 내장기관의 근육(visceral muscle), 불수의근(involuntary m.) ② 민무늬근(nonstriated m.)구성 : 소화관, 요관, 낙관벽, 혈관벽, 방광, 자궁 ③ 방추형, 핵은 중앙에 1개 ④ 수축력이 약하고, 지속적이며 쉽게 피로하지 않음 3) 심근(Cardiac muscle) ① 횡무늬근, 불수의근 ② 원주형, 핵은 중앙에 1개 ③ 심근세포는 교통반(gap junction) 발달 ④ 중간개대간막(intercalated disk) or 운반 ⑤ 자동성이 있음 근조직의 특성 : 흥분성, 수축성, 신장성, 탄력성 혀, 횡경막 - 골격근 5. 골격근의 일반구조(Structure of skeletal muscle) ① 근형질막 또는 근초(sarcolemma) : 근세포질막 ② 근형질(sarcoplasm) : 근 세포질 ③ 근형질 세망 또는 근소포체(sarcoplasmic reticulum) : 근 세포의 소포체, Ca++ 저장 ④ T-관(transverse tubule) : 근형질막의 일부가 근원섬유에 직각 방향으로 내부로 함 입되어 관의 형태를 형성한 모양 ⑤ 삼조체(Triad) 종말수조(terminal cisterna) + T-관(transverse tubule) + 종말수조(terminal cisterna) 6. 골격근의 미세구조(Microscopic structure) 1) 근세사(Myofilament) ①미오신(Myosin) : 굵은 섬유 - 마이오신(Myosin) 단백질 ②액틴(actin) : 가는 섬유 - 액틴(actin), 트로포미오신(tropomyosin), 트로포닌 (troponin) 단백질로 구성 2) 근원섬유(Myofibrils)의 구분 ①근절(sarcomere) : 근원섬유의 형태학적 기본단위, Z-line 과 Z-line 사이 근절 : 골격근의 형태학적 기본단위 ② A band : 암대, 액틴(actin)과 마이오신(myosin)이 중첩된 곳 ③ I band : 명대, 액틴(actin)만으로 구성된 곳 ④ Z-zone : I band 중앙에 액틴(actin)의 지그재그 선 ⑤ H zone : A band 중앙에 마이오신(myosin)만으로 구성된 곳 ⑥ M line : H zone 중앙에 마이오신(myosin)의 M단백으로 구성 근수축시 : A band(변화없음)-- I-band, H zone, Z-Z 간격(좁아짐) 3)골격근의 기본 모양(Shape) ① 기시부(origin) : 수축시 고정점, 몸의 중심에 가까운 곳 ② 정지부(insertion) : 수축시 이동점, 몸의 중심에서 먼 곳 (1)형태 ①방추(fusiform) : 기본형 ②반우상(unipenniform) : 반익상 ③우상(penniform) : 익상 ④다우상(multipennate) : 다익상 ⑤방사형(radiate) : 부채모양 ⑥원형(circular) : 괄약근 (2)근의 두수 ①이두근(biceps) ②삼두근(triceps) ③사두근(quadriceps) (3)근복의 수 : 중간건 혹은 건획(Intersectiones tendiness) ①이복근(biventer) ②다복근(polyventer) (4)작용 ①협동근(synergist muscle) : 같은 운동방향으로 작용 ②길항근(antagonist muscle) : 반대방향으로 작용 ③주동근(prime mover muscle) : 주된 힘을 발휘하는 근 4) 골격근의 명명(Nonmenclature) ①모양 : Trapezius(승모근), Rhomboideus(능형근), Teres(원근) ②작용 : Flexor(굴근), Extensor(신근), Adductor(내전근), Pronator(회내근), Supinator(회외근) ③위치 : Tibialis anterior(전경골근, Intercostalis(늑간근), Pectoralis(흉근), Abdominis(복근), Brachialis(상완근), Femoralis(대퇴근) ④부착 : Sternocleidomastoid(흉쇄유돌근) ⑤근의 두수 : Biceps brachi(상완이두근), Triceps brachi(상완삼두근), Quadriceps femoris(대퇴사두근) ⑥크기 : Gluteus maximux(대둔근), G. medius(중둔근), G. minimus(소둔근) 7. 근 섬유의 종류 8. 근 수축 및 이완 1) 활주설 또는 미끄럼 가설(Sliding hypothesis) : 세포내 Ca++와 ATP를 이용하여 마이오신(myosin)이 액틴(actin)의 일정부위와 부 착과 분리를 반복하여 근절(sarcomere)이 짧아지는 현상 2) Ca++의 작용 (1)골격근 ①Ca++이 액틴(actin)의 트로포닌(troponin) C에 부착 ②트로포마이오신(tropomyosin)의 구조 변경 ③마이오신(myosin) 머리(head)와 액틴(actin)의 결합 (2)평활근 ①Ca++가 세포질의 칼모듈린(calmoculin)과 결합 ②myosin light chain kinase(MLCK) 활성화 ③myosin light chain을 인산화 반응시킴 ④마이오신(myosin)과 액틴(actin)사이에 횡교(cross bridge) 형성 3) 근수축의 에너지원 ① ATP + H2O ADP + Pi(무기인산) + energy ② ADP + creatine phosphate ATP + creatine ③ glucose의 분해 * 참고 ① 근수축시 분해 : ATP, creatine phosphate(유기인산염), glucose, O2 ② 근수축후 생성 : ADP, CO2, 젓산(lactic acid), creatine(무기인산염) ③ 젓산 : 근육피로 물질, 간에서 glycogen으로 재합성 ④ 근육의 에너지 사용순서 : ATP, creatine phosphate, glucose 4) 근육의 수축과 이완 5) 골격근의 신경지배 (1)운동신경(Motor nerve) : 신경근연접(neuromuscluar junction) 형성 ① 알파운동신경원(alpha motor neuron) : 근방추 외섬유와 연접 ② 감마운동신경원(gamma motor neuron): 근방추 내섬유와 연접 (2) 감각신경(Sense nerve) ①근방추(muscle spindle) : 근육의 길이와 수축력을 감지하는 신경 말단 ②골지건 기관(Golgi tendon organ) : 근수축 힘과 긴장도를 감지하는 신경 말단 6) 운동시 일어나는 신체의 변화 ①호흡증가 ②산소부채 증가 ③심박동수 증가 ④혈압 상승 ⑤혈액 점도 증가 ⑥근육 혈류량 증가 ⑦노량 감소 ⑧체온 상승 9. 근수축의 종류 1) 형태에 따른 분류 (1)연축(Twitch) 근육 또는 신경에 역치 이상의 단말 자극을 가할 때 1회의 빠른 수축과 이완과정이 일 어나는 현상 (0.1초) ①잠복기(latent period) : 자극이 가해진 후 근육의 수축 전 약 0.01초 ②수축기(contraction period): 화학에너지가 기계에너지로 전환, 근의 수축, 약 0.04초 ③이완기(relaxtion period) : 근섬유의 안정상태로 회복하는 시기, 약 0.05초 (2) 강축(Tetanus) 일정시간 동안 같은 자극을 반복하여 연축이 합쳐져 단일수축보다 큰 힘과 지속적인 수축이 일어나는 현상 ① 완전강축(complete tetanus) : 짧은 간격의 자극 ② 불완전강축(incomplete tetanus) : 긴 간격의 자극 (3) 긴장(Tonus) 근육이 부분적으로 수축을 지속하고 있는 상태 예) 자세유지근, 정상 손의 근육 (4) 강직(Rigor) 활동전압이 유발되지 않는 강축, 비가역적 수축 * 사후강직(rigor mortis) : 죽은 후 ATP, 활동 전압 없이 액틴과 마이오신의 결합으 로 일어나는 강축, 일정시간이 흐르면 부패에 의해 풀어짐 (5) 마비(Paralysis) 중추신경계와 운동신경계의 손상으로 흥분전달이 차단되고, 수의적으로 근 수축이 일 어나지 않는 현상 (6) 위축(Atrophy) 마비 후 시간이 지남에 따른 근육의 낮은 수축력 *disuse atrophy: 관절 등이 장기간 고정되어 근육의 수축이 용이하지 못한 경우 (7) 비대(hypertrophy) 과도한 운동으로 근육의 부피가 커지고 수축력이 강대해지는 경우 2) 장력과 근 길이의 변화에 따른 분류 (1)등장성 수축(isotonic contraction) ① 근육의 한쪽을 고정하고 물건을 들어 올릴 때 일어나는 수축 (동적 수축-일반신체 운동) ② 장력의 변화 없이 근의 길이가 짧아지거나 혹은 늘어나면서 이루어지는 수축 (2) 등척성 수축(Isometric contraction) ① 근육의 양쪽을 고정하고 물건을 들고 정지할 때 일어나는 수축(정적 수축-근력) ② 근의 길이 변화 없이 장력이 변화하는 수축 10. 골격근의 흥분성 1) 불응기(Refractory period) 하나의 유효자극이 가해진 후 약 0.05초 동안 화학적, 물리적 회복이 이루어져 다음 자 극에 대하여 반응하도록 준비하는 기간 ① 절대불응기(absolute refractory period) : 활동전압 발생초기이며, 다른 큰 자극에 도 반응하지 않는 시기 ② 상대불응기(relative refractory period) : 절대불응기 이후에 나타나며, 정상에 가까 운 강도의 자극에는 활동전압을 일으킬 수 있는 시기 2) 실무율의 법칙(All or none law) 역치이상의 자극을 받아 근섬유가 강한 연축을 유발한 후 역치 이상의 또 다른 자극을 가해도 근 수축은 커지지 않는다 ** 역치(threshold): 근육이나 신경이 반응을 일으켜 수축을 시작하는 최소 강도의 자극 3) 가중(Summation) 1차 자극에 대한 수축이 완전히 이완되기 전에 다시 새로운 자극을 가하면 근내의 장 력이 융합되어 1차 수축곡선보다 더 큰 수축곡선이 나타난다. 11. 인체의 부위별 근육 1) 두부의 근육(Muscle of head) (1)안면근(Facial muscle) : 표정근(안면신경지배) ①도개표면 : 후두전두근 ②구부의 근육 a) 입을 열 때 ⅰ) 대관골근(웃음근, 주동근) ⅱ) 구각하제근, 광경근(슬픈표정근) ⅲ) 소근(보조개근) b) 입을 다물 때 ⅰ) 구륜근(주동근, 휘파람근) ⅱ) 협근(트럼펫근) c) 부정적표현 : 소관골근, 상순거근 ③안부의 근육 a) 눈을 뜰 때 : 상안검거근(동안신경) b) 눈을 감을 때 : 안륜근(마비시 - 토끼눈 hare's eye) ④비부의 근육 a) 비공을 넓힐 때 : 비근의 익부, 비중격하체근 b) 비공을 좁힐 때 : 비근의 횡부 (2)저작근(Mastication muscle) ① 하악신경지배 ② 교근, 측두근, 내측익돌근 : 하악골을 위로 당김 ③ 외측익돌근 : 하악골을 아래로 당김 ④ 구강의 음식물을 저작 2) 경부의 근육(Muscle of neck) (1)천경근(Superficial neck muscle) ① 광경근(platysma) a) 경부의 외축을 둘러싸는 얇은 근 b) 슬픈 표정과 경정맥의 압박을 완화 c) 안면신경 지배 ②흉쇄유돌근(sternocleidomastoid) a) 흉골-쇄골-측두골의 유양부를 연결 b) 두부의 굴곡 운동 c) 부신경, 경신경 지배 (2) 설골근(hyoid muscle) ① 설골상근 a) 설골과 하악골 사이에 위치 b) 음식물의 연하작용 c) 악이복근, 경돌설골근, 악설골근, 이설골근 ② 설골하근 a) 설골, 흉골, 견갑골 사이에 위치 b) 경신경 지배 c) 흉골설골근, 견갑설골근, 흉골갑상근, 갑상설골근 (3) 추골근(Vertebral muscle) ① 전추골근 a) 두부의 굴곡 운동 b) 경장근, 두장근, 전두직근, 외측두직근 ② 외측추골근 a) 경신경 지배 b) 전사각근, 중사각근, 후사각근 3) 흉부의 근육(Muscle of thorax) (1)천흉근(Superficial thoracic muscle) ① 흉벽과 상지의 연결 ② 대흉근, 소흉근, 전거근, 쇄골하근 (2)심흉근(Deep thoracic muscle) ① 흉식 호흡근 ② 외늑간근, 내늑간근, 늑골거근, 늑하근, 흉횡근 * 늑간근 : 흉식호흡(thoracic respiration)의 주동근 * 횡경막 : 복식호흡(abdominal respiration)의 주동근 (3)횡격막(Diaphragm) ① 흉강과 복강의 경계 ② 요추(1∼4), 늑골(7∼12), 흉골의 검상돌기에 기시 ③ 중심건에 정지 ④ 복식호흡(abdominal respiration)의 주관 ⑤ 경신경의 분지인 횡격신경 지배 ⑥ 횡격막 열공 a) 대동맥 열공(aortic hiatus) : 하행대동맥, 기정맥, 흉관, 교감신경간이 통과, T12 수준 b) 대정맥공(vena hiatus) : 하대정맥, 우횡격신경이 통과, T8 수준 c) 식도열공(esophageal hiatus) : 식도, 미주신경이 통과, T10 수준 ⑦호흡근 a) 흡기근(inspirator) : 외늑간근, 늑골거근, 상후거근, 대흉근, 횡격막 수축 b) 호기근(expirator) : 내늑간근, 늑하근, 하후거근, 흉횡근, 횡격막 이완 4)배부의 근육(Muscle of back) (1)천배근(Superficial back muscle) ① 척추와 상지 연결 ② 승모근, 광배근, 견갑거근, 소능형근, 대능형근 (2)심배근(Deep back muscle) ① 두개골, 척추, 골반 연결 ② 척추기립근 : 장늑근, 최장근, 극근 (3)후두하근(inferior occipital muscle) ① 두부의 후굴, 회전 운동 ② 대후두직근, 소후두직근, 상두사근, 하두사근 ③ 후두하신경 지배 5)복부의 근육(Muscle of abdomen) (1)전복근(Anterior abdominal muscle) ·복부장기 보호, 호흡, 기침, 구토, 배변, 배뇨, 허리의 굴곡, 회전 ·외복사근, 내복사근, 복횡근, 복직근, 추체근 ·늑간신경 지배 (2)후복근(Posterior abdominal muscle) ① 복강의 후벽 구성근 ② 대요근, 소요근, 장골근, 요방형근 6) 회음부의 근육(Muscle of perineum) ① 골반 출구 ② 구분 a) 요생식삼각(urogenital triangle) ⅰ) 요도괄약근, 심회음횡근 ⅱ) 상·하 요생식격막 b) 항문삼각(anal triangle) ⅰ) 항문거근, 미골근 ⅱ) 골반격막 7) 상지의 근육(Muscle of upper limb) (1) 견부의 근육(Shoulder muscle) ① 삼각근, 견갑하근, 극상근, 극하근, 소원근, 대원근 ② 삼각근(deltoid) a) 상지의 근육주사 부위 b) 상지의 굴곡, 신전, 외전의 주동근 c) 액와신경 지배 ③ rotator cuff muscle : 극상근, 극하근, 소원근, 견갑하근 ☞ 액와(axilla) : 1) 구성 : 대흉근, 소흉근, 광배근, 대원근, 견갑하근 2) 혈관, 신경, 림프절, 지방조직 발달 3) 운동 : · 굴곡 : 삼각근, 대흉근 ↔ 신전 : 삼각근, 광배근 · 외전 : 삼각근 ↔ 내전 : 대흉근, 광배근 견관절의 작용근 굴곡근 신전근 외전근 삼각근 삼각근 삼각근 대흉근 대원근 극상근 상완이두근 상완삼두근 오훼완근 광배근 (2) 상완의 근육(Muscle of arm) ① 굴곡근(전부): 상완이두근, 상완근, 오훼완근 ② 신전근(후부): 상완삼두근, 주근 주관절의 작용근 굴곡근 신전근 상완근 상완삼두근 상완이두근 주근 완요골근 원회내근 (3) 전완의 근육(Muscle of forearm) ① 굴곡근: 원회내근, 장장근, 천지굴근, 요측 및 척측수근굴근, 심지굴근, 장무지굴근, 방형회내근, 완요골근 ② 신전근: 지신근, 소지신근, 장 및 단요측수근신근, 척측수근신근, 회외근, 시지신근, 장 및 단무지신근, 장무지외전근 (4) 손의 근육 (Muscle of hand) ① 무지신근 ②중간근 (충양근) ③소지신근 8) 하지의 근육(Muscle of lower limb) (1)장골부의 근육(Muscle of iliae region) ①대요근, 장골근-대퇴신경 지배 ②소요근-요신경 지배 ③대퇴 및 요추의 굴곡 (2)둔부의 근육(Muscle of gluteal region) ①대둔근: 인체에서 가장 두꺼운 근, 근육주사 부위, 하둔신경 지배 ②중둔근, 소둔근, 이상근, 내폐쇄근, 상·하쌍자근, 대퇴방형근, 외폐쇄근,대퇴근막장근 (3)대퇴근육(Muscle of thigh) ①전대퇴근: 대퇴의 굴곡근 a) 봉공근(sartorius) ⅰ)인체에서 가장 긴 근 ⅱ)대퇴의 외측회전, 하퇴 굴곡 b) 대퇴사두근(quadriceps femoris) ⅰ) 구성: 외·내측광근, 중간관근, 대퇴직근 ⅱ) 슬개건 반사근 iii) 슬개인대 형성근 iv) 하퇴의 신전 ②내측대퇴근: 하퇴의 내전근 a)치골근, 장·단내전근, 대내전근, 박근 b)폐쇄신경 지배 c)대퇴의 내전 ③후대퇴근: 하퇴의 신전근 a) 대퇴이두근, 반막양근, 반건양근 b) 슬와건(hamstring tendon) 형성근 c) 경골신경 지배(대퇴이두근의 단두는 총비골신경) d) 슬관절의 굴곡, 고관절의 신전(대퇴) 고관절의 작용근 굴곡근 신전근 대요근 대둔근 장골근 대퇴이두근 대퇴사두근 반막양근 봉공근 반건양근 (4)하퇴근육 (Muscle of leg) ① 전하퇴근 a) 전경골근, 장지신근, 제3비골근, 장무지신근 b) 하퇴의 신전근 ② 외측하퇴근 a) 장비골근, 단비골근 b) 하퇴의 외번근 ③ 후하퇴근 a) 하퇴삼두근(triceps surae): 비복근(2)+가자미근(1) I) 비복근(gastrocnemius): 2두근, 개구리근 수축 실험근 ii) 가자미근(soleus) *하퇴삼두근 :종골건 (achilles tendon) b)족척근, 장지굴근, 장무지굴근, 후경골근, 슬와근 등 슬관절의 작용근 굴곡근 신전근 반건양근 대퇴사두근 반막양근 대퇴이두근 (5)발의근육 (Muscle of foot) ①족배근: 단지신근, 단모지신근 ②족척근: 내·외측족척근, 중앙족척근