근육 성장 원리와 수축 메커니즘 쉽게 설명

근육 성장 원리와 수축 메커니즘을 쉽게 설명하기에 앞서 근육의 대표격인 골격근의 구조에 대해 알아보겠습니다.

근육은 ‘근다발’이라는 다발이 모여서 만들어집니다. 그리고 근다발은 ‘근섬유’라는 긴 섬유가 뭉쳐서 구성되어 있습니다. 이 근섬유 하나하나가 골격근의 세포에 해당합니다. 또한 골격근은 다른 세포에 비해 길이가 길어 50cm에 달하는 것도 있다.

그리고 근섬유의 세포질에는 ‘근원섬유’라는 단백질 다발이 들어 있습니다.

근육의 수축

근육은 에너지를 사용하여 ‘수축’하는 것이 사명이다. 이제부터 근육의 수축 메커니즘에 대해 자세히 알아보자!

근육을 수축시키는 장치는 근섬유 속에 존재하는 근섬유입니다. 근섬유는 ‘굵은 섬유’와 ‘가는 섬유’ 두 종류가 규칙적으로 번갈아 가며 배열된 구조를 가지고 있다.

굵은 섬유는 주로 ‘미오신’, 가는 섬유는 주로 ‘액틴’이라는 단백질로 이루어져 있다. 근육을 수축시키는 신호가 전달되면 굵은 섬유(미오신 필라멘트)가 가는 섬유(액틴 필라멘트)를 잡아당겨 두 섬유가 미끄러지는 구조로 되어 있습니다.

그 결과 근원섬유 전체가 짧아지면서 근육의 수축 작용이 일어난다. 이렇게 골격근을 자유자재로 수축하고 움직이게 함으로써 우리는 걸을 수 있고, 물건을 들어올릴 수 있는 것이다.

근육을 키워야 하는 이유

우리 몸을 지탱하고, 팔다리를 움직이고, 열을 발생시키는 등 중요한 역할을 하는 근육은 운동 부족, 병상, 골절 등의 이유로 깁스를 하는 등 근육을 일정 기간 사용하지 않는 상태가 지속되면 근육이 작아지고 기능이 저하된다.

따라서 최소한 근육을 유지하거나 작아져버린 근육을 성장시키는 것이 필요하다.

근육 성장 원리와 메커니즘

근육이 커지는 이유는 크게 두 가지로 나눌 수 있는데, 하나는 근육을 구성하는 근섬유 하나하나에 ‘액틴’과 ‘미오신’이라는 단백질이 많이 합성되는 것이고, 다른 하나는 근섬유의 개수가 늘어나는 것이다.

첫 번째에 대해 설명하자면, 우리가 규칙적인 운동을 하면 근섬유 안에서 단백질을 합성하는 기관인 ‘리보솜’이 늘어나면서 액틴, 미오신의 합성량이 증가하게 됩니다. 그 결과 근섬유 자체가 굵어지고 근육이 커지게 된다.

두 번째 근섬유 수를 늘리는 근육 메커니즘은 새로운 근섬유를 만들어내는 근원 세포(줄기세포)인 ‘위성세포’가 중요한 역할을 한다.

위성세포는 근섬유의 바깥쪽에 붙어 있어 근육이 손상되었을 때 이를 복구하고 재생하는 기능을 가진 세포다. 근육이 손상되거나 운동 등으로 근육에 자극이나 부하가 가해지면 위성세포가 세포분열을 일으킵니다.

그리고 증식한 세포가 근섬유에 융합하거나 새로운 근섬유가 생성되어 전체 근섬유의 수가 증가하고 커지게 됩니다.

근육량 성장의 핵심은 ‘속근섬유’에 있다.

근육의 종류는 크게 ‘속근섬유’와 ‘지연근섬유’로 나뉩니다. 그리고 근육량을 효율적으로 늘리기 위해서는 ‘속근섬유’를 적극적으로 움직이는 것이 중요합니다.

속근섬유는 빠르게 수축할 수 있는 근육으로 순간적인 힘이나 파워가 필요한 운동을 할 때 활약합니다. 하지만 순간적으로 큰 힘을 발휘할 수 있는 반면, 지구력이 약하고 쉽게 지치는 근육이다.

또한 근육이 하얗게 보인다고 해서 ‘백근’이라고도 불린다. 근섬유의 굵기는 속근섬유에 비해 굵어지기 쉬운 특징이 있다.

‘속근섬유’와 ‘지연근섬유’

속근섬유를 효율적으로 단련하는 포인트는 근육 트레이닝(무산소 운동)을 통해 근육에 큰 부하를 주고, 가능한 한 짧은 시간 동안 적은 횟수라도 피로감을 느낄 수 있는 무게로 운동하는 것입니다.

그리고 훈련으로 인해 근섬유가 손상되고 복구될 때 근육이 점차 커지기 때문에 반복적으로 실시하면 효율적으로 근육량이 증가하고 굵어지기 쉽다고 알려져 있습니다.

단, 큰 부하를 가하는 훈련은 큰 부상으로 이어지거나 혈압 상승을 동반할 수 있으므로 주의가 필요합니다.

마라톤 선수는 다리가 가는 이유

장거리 마라톤 선수들은 단거리 선수들에 비해 다리가 가늘다고 알려져 있다. 이는 여러 가지 이유가 있겠지만, 종목별 특징과 훈련에 따라 사용되는 근육의 차이가 있기 때문인 것으로 보인다.

장거리 선수의 경우, 장시간 체력 소모를 막기 위해 ‘지연근섬유’가 매우 중요하다. 그 이유는 다음과 같다.

느린 근섬유는 천천히 수축하는 근육으로 순간적으로 큰 힘을 발휘할 수는 없지만, 산소를 저장하는 미오글로빈을 많이 함유하고 있어 지구력이 뛰어나다는 특징이 있다. 그리고 미오글로빈을 많이 함유하고 있어 붉은색을 띠기 때문에 ‘붉은 근육’이라고도 불린다.

또한, 느린 근섬유는 빠른 근섬유에 비해 굵어지기 어렵고 부피가 작은 것이 특징입니다.

장거리 선수들은 근육의 비율로 볼 때 느린 근섬유가 차지하는 비율이 높은 경향이 있기 때문에, 운동량이 많은데도 불구하고 다리가 탄탄하고 날씬한 사람이 많다고 합니다.