더 상세한 구조적 설명 II (Muscle Structure II)

마스터 최 하늘
2023-09-18

또한 휴식에 들어간 근육은 힘 줄에 의해서 그 힘을 최대치로 생산할 수 있는 길이로 다시 돌아갑니다. 이를 휴지시 길이라고 합니다. 이렇게 근육의 길이에 따라 생성할 수 있는 힘이 달라지는 현상은 '근육의 길이-장력 관계'라고 부릅니다. 따라서 근육이 길어진 상태, 혹은 휴지시 보다 짧아진 상태에서 생성할 수 있는 힘의 크기 또한 달라지게 됩니다. 따라서 스트레칭을 통해 근육이 더 적절한 길이를 유지할 수 있다면, 근육은 더욱 강도 높은 동작을 가능하게 합니다.

또한 근육은 수축될 때 근육의 위치나, 관절의 각도 변화나 긴장감을 중추신경계(CNS)로 감각 피드백을 제공합니다. 이러한 감각 센서들은 고유수용기(Proprioception)이라고 하여 우리 몸을 효과적으로 보호하는 역할을 합니다. 대표적으로 근방추(Muscle spindle)과 골지건기관(Golgi tendon organ)입니다. 

근육 내부에 위치한 근방추들은 근육의 길이와 긴장감의 변화를 감지하고, 근육이 더 이상 늘어나지 않도록 스트레치 반사를 만들어냅니다. 이를 통해 근섬유의 손상을 방지합니다. 근육이 너무 길어질때 근방추는 이를 막기 위해 더 이상 늘어나지 못하게 단축시킵니다. 그럼 근방추에서 수축하는 신호를 보내게 되어 우리는 통증을 더 크게 느끼게 됩니다. 또한 이러한 보호 기능은 해당 근육에서만 일어나지 않습니다. 몸을 보호하기 위해 해당 근육을 수축하기 위해서는 반대편 근육을 이완하면 도움이 되기 때문에 반대편 근육은 이완하는 반응을 보입니다. 이를 상호억제작용(Reciprocal Inhibition)이라고 합니다.

또 근육과 인대 접합부에 위치한 골지건기관은 근육의 수축 중 과도한 긴장감이 발생되면 힘의 출력을 줄이라는 신호를 보냅니다. 예를들어, 들지 못 하는 것을 들기 위해 노력을 하고 있다고 상상해볼게요. 어느정도까지는 저항 할 수 있지만, 특정 수준을 벗어나면 몸을 보호하기 위해서 오히려 힘이 확 풀려버립니다. 이는 무리한 근 수축으로 근육이 손상되기 이전 이완을 발생시켜, 근육이 부상당하지 않도록 하는 기능을 수행하고 있습니다.

휴지시에 있는 근육은 힘 줄에 의해 최적의 힘을 생성할 수 있는 길이로 돌아갑니다. 이 현상은 '근육의 길이-장력 관계'로 알려져 있습니다. 근육의 길이가 바뀌면 생성되는 힘도 달라집니다. 스트레칭을 통해 근육은 더 강한 힘을 발휘할 수 있습니다.

근육은 위치, 관절의 각도, 긴장감 등의 정보를 중추신경계로 전달합니다. 이러한 감각 센서들은 고유수용기로, 근방추와 골지건기관이 대표적입니다. 근방추는 근육의 길이와 긴장감을 감지해 근육 손상을 방지하는 스트레치 반사를 생성하며, 골지건기관은 근육의 과도한 긴장감을 감지하여 근육 손상을 방지하기 위해 힘의 출력을 줄입니다.

이러한 메커니즘들은 우리 몸을 보호하고 근육 손상을 방지하는 중요한 역할을 합니다.

Muscles at rest return to a length where they can produce maximum force because of tendons. This is called the resting length. The force a muscle can produce changes based on its length, known as the 'length-tension relationship'. If a muscle is stretched or shorter than its resting length, the force it produces changes. Stretching helps muscles maintain an optimal length, allowing for stronger movements.

Muscles give feedback to the central nervous system (CNS) about their position, joint angles, and tension when they contract. This feedback system, called proprioception, protects our body. Key parts of this system are muscle spindles and Golgi tendon organs.

Muscle spindles, found inside muscles, sense changes in muscle length and tension. They trigger a stretch reflex to prevent the muscle from stretching too much. When a muscle stretches too much, the muscle spindles make it contract, causing pain. This protective function doesn't just happen in one muscle. To protect the body, if one muscle contracts, the opposite muscle relaxes. This is called reciprocal inhibition.

Golgi tendon organs, located where muscles and tendons meet, send signals to reduce force if there's too much tension during a muscle contraction. For example, if you try to lift something too heavy, you can resist up to a point. But if it's too much, your strength suddenly drops to protect the muscle from injury.

In summary, the length of a muscle affects the force it can produce. Feedback systems in muscles, like muscle spindles and Golgi tendon organs, protect our body from injury.