뼈대근육의 속

뼈대근육 섬유 하나는 길이가 30 cm까지 되는데, 그래도 세포 하나입니다.

다발로 된 기관

뼈대근육은 한 가지 조직으로 된 덩어리가 아니라 여러 조직이 모인 하나의 기관(organ)입니다. 그 안에는 근육섬유, 혈관, 신경섬유, 결합 조직이 들어 있고, 이것들이 모두 함께 일하고 있습니다. 그중 결합 조직은 세 겹으로 되어 있는데, 한 겹 안에 다른 겹이 들어가는 식으로 차곡차곡 겹쳐 있습니다. 오랜 시간 푹 삶은 고기를 결대로 찢어 본 적이 있다면, 여러분은 이 겹을 이미 손으로 느껴 본 셈입니다.

세 겹 가운데 가장 바깥 겹인 근육바깥막(epimysium)은 근육 전체를 통째로 감쌉니다. 근육이 세게 당기는 동안에도 흐트러지지 않게 근육을 하나로 단단히 묶어 주고, 이웃 근육이나 장기와 떼어 놓아서 근육 하나하나가 저마다 따로 움직일 수 있게 해 줍니다. 그 안쪽에서 섬유들은 여러 개씩 근육다발(fascicle)이라는 묶음으로 모이고, 다발마다 가운데 겹인 근육다발막(perimysium)이 감쌉니다. 이렇게 섬유가 다발로 묶여 있기 때문에 신경계는 근육 전체를 한꺼번에 켜지 않고 일부만 켤 수 있습니다. 다발 안에서는 섬유 하나하나를 저마다의 얇은 소매 같은 근육속막(endomysium)이 감싸며, 이 얇은 막은 섬유를 받쳐 주는 체액과 영양분을 담고 있습니다.

당기는 힘이 가는 길

대부분의 뼈대근육 끝에서는 세 겹 싸개 모두의 콜라겐(collagen)이 한데 모여 이어지면서 힘줄이 되고, 힘줄의 다른 끝은 뼈를 덮은 막인 뼈막(periosteum)과 하나로 붙습니다. 그래서 섬유가 수축하면 그 당기는 힘(장력)이 싸개를 거쳐 힘줄로 넘어가고, 힘줄에서 다시 뼈로 전해집니다. 어떤 근육은 힘줄 대신 넓고 납작한 널힘줄(aponeurosis)로 끝나는데, 등의 넓은등근(latissimus dorsi)이 그렇습니다. 또 근육마다 산소와 영양분을 나르고 노폐물을 치우는 혈관이 풍부하게 들어 있어서 피를 넉넉히 받으며, 섬유 하나하나에는 하나도 빠짐없이 운동 뉴런의 가지가 하나씩 따로 닿아 있습니다.

세포 하나, 핵 여러 개

뼈대근육 섬유는 세포 하나지만, 여느 세포와는 많이 다른 아주 독특한 세포입니다. 섬유의 굵기는 지름이 100 마이크로미터까지 되고, 넙다리의 넙다리빗근(sartorius)에서는 길이가 30 cm까지 됩니다. 섬유 하나하나는 태어나기 전에 근육모세포(myoblast)라는 배아 세포 여럿이 하나로 합쳐져서 생깁니다. 그래서 다 자라 성숙한 섬유 하나에는 핵이 여러 개 들어 있습니다. 이렇게 핵이 많으면 섬유가 쓰는 많은 양의 단백질을 만드는 데 필요한 유전자도 그만큼 여러 벌이 됩니다. 그리스어 사르코(sarco)가 살이라는 뜻이어서 근육세포의 부분에는 이 말을 앞에 붙인 이름이 저마다 따로 있습니다. 세포막은 근육세포막(sarcolemma), 세포질은 근육세포질(sarcoplasm), 안쪽에 칼슘 이온을 저장해 두는 창고는 근육세포질그물(sarcoplasmic reticulum)입니다.

근육원섬유와 근육원섬유마디

섬유 속에는 지름이 약 1.2 마이크로미터밖에 안 되는 가는 막대인 근육원섬유(myofibril)가 빽빽하게 들어 있습니다. 섬유 하나에는 이런 근육원섬유가 수백 개에서 수천 개까지 들어 있고, 근육원섬유 하나하나가 세포의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 길게 이어집니다. 근육원섬유를 따라가 보면 같은 짧은 단위가 수천 번 되풀이되는데, 이것이 근육원섬유마디(sarcomere)입니다. 마디 하나는 Z원반(Z disc)에서 다음 Z원반까지 길이가 약 2 마이크로미터이고, 근육의 수축이 실제로 일어나는 자리가 바로 이 마디입니다. 한 근육원섬유 안의 마디가 모두 짧아지면 그 근육원섬유가 짧아지고, 그 근육원섬유들이 모두 짧아지면 결국 섬유 전체가 짧아집니다.

다발이 놓인 모양

근육다발이 놓인 모양은 모든 근육에서 똑같지 않고 근육마다 다르며, 그 배치에 따라 근육이 얼마나 세게, 얼마나 멀리 당길 수 있는지가 달라집니다. 대부분의 근육은 평행근(parallel muscle)으로, 이런 근육에서는 다발이 근육의 길이 방향을 따라 나란히 달립니다. 위팔두갈래근도 평행근인데, 가운데 부분인 힘살(belly)이 굵고 양 끝으로 갈수록 가늘어지는 방추 모양(fusiform)입니다. 둘레근(circular muscle) 또는 조임근(sphincter)은 구멍을 고리처럼 둘러싸고 있다가 수축하면 그 구멍을 닫습니다. 입을 둘러싼 입둘레근(orbicularis oris)이 그런 근육의 한 예입니다. 가슴의 큰가슴근(pectoralis major) 같은 모음근(convergent muscle)에서는 부채처럼 넓게 퍼진 섬유들이 한 점으로 모이듯 힘줄 하나로 모여듭니다. 깃근(pennate muscle)에서는 섬유들이 새 깃털에 난 깃가지처럼 비스듬한 각도로 힘줄에 붙습니다. 깃근은 힘줄을 멀리까지 끌지는 못하지만, 같은 공간에 섬유가 더 많이 들어갈 수 있어서, 그 크기에 비해 더 큰 힘(장력)을 냅니다. 어깨의 어깨세모근(deltoid)은 뭇깃근(multipennate muscle)입니다.

위 모형의 부위 목록에서 단계를 하나씩 차례로 골라, 각 단계를 감싸는 싸개와 그 안에 든 것을 확인해 보세요.

이 내용은 몸의 구조와 작동을 배우기 위한 교육 자료입니다. 의학적 조언이 아니며 진단이나 치료에 쓰지 않습니다.