수의근(voluntary muscle)인 골격근(skeletal muscle)은 역할에 따라서

'굴곡근(flexor muscles)과 신전근(extensor muscles)',

'외전근(abductor muscles)과 내전근(adductor muscles)'

그리고 '외회전근(external rotator muscles)과 내회전근(internal rotator muscles)'으로 분류되며,

근육의 주행 방향이 어떻게 구성되어 있는가에 따라, 위에서 언급한 역할들이 중첩되기도 한다.

 

 

 

이렇게 다양한 역할을 하는 근육들이 서로 협응(coordination)하여 인체를 움직이게 되는데,

이러한 신체의 움직임을 위해 '근육의 사용법이 신경계(nervous system)에 저장'되어 있다.

 

 

 

'근육의 사용법'을 구체적으로 표현하자면, 협응 방법이라고도 말할 수 있다.

 

여기서 말하는 협응 방법이란,

역할이 다른 둘 이상의 근육들이 '어떻게 수축하고 얼마나 강하게 수축할 것인가'를 조절하는 것이다.

 

 

 

예를 들어서 주관절(elbow joint)의 굴곡(flexion)에 대하여 생각해 보자.

 

주관절을 굴곡하려면 상완이두근(biceps brachii)이 구심성 수축(concentric contraction)을 하게 되는데,

이때 상완삼두근(triceps brachii)은 '주관절이 굴곡되는 속도'를 적절히 조절하기 위해

원심성 수축(eccentric contraction)을 하게 된다.

 

또한 상완이두근과 상완삼두근은

'주관절뿐만 아니라 견관절(shoulder joint)도 지나가는 큰 근육'이기 때문에,

단관절 근육(one-joint muscle)인 삼각근(deltoideus), 극하근(infraspinatus), 견갑하근(subscapularis) 등의

근육들이 '견관절의 고정근(fixators)으로서 활성화'된다.

 

 

 

이와 같이

"관절의 움직임에는 여러 근육들의 협응력이 요구된다.

같은 동작일지라도, 근육들의 협응 방법에 따라서 움직임의 질(quality of movement)이 달라지는 것이다.

다시 말해, 관절의 움직임은 '역학적으로 잘 짜인, 근육의 사용법(how to use muscles)'에 의해

근육들이 효율적으로 사용되는 것이다."

 

 

 

일례로 보행 시에 사용되는 근육에 대하여 생각해 보도록 하자.

 

보행을 할 때에는

복근(abdominal muscles)이 골반(pelvis)과 척주(vertebral column)의 움직임을 안정화시켜 줌으로써

'장요근(iliopsoas)과 대퇴사두근(quadriceps femoris)' 그리고 '둔근(gluteal muscles)과 슬괵근(hamstring)'이

효율적으로 사용된다.

 

하지만 어떤 이유로 인해서, 복근이 '골반과 척주의 움직임'을 안정화시켜 주지 못하면,

하지(lower extremity)의 근육들이 효율적으로 사용되지 못한다.

 

이로 인해 순환장애(circulatory disturbance)가 발생하여

하지에 경련(spasm)이 자주 일어나고 발이 차갑게 느껴지기도 한다.

 

특히 근육의 비효율적인 사용과 순환장애는

하체 비만(lower body obesity)과 하지 정맥류(varicose vein of lower extremities)의 원인이 되어

여성들의 고민거리가 되기도 한다.

 

 

 

이처럼 '근육의 사용법'에 따라서, 즉 '근육의 협응 방법'에 따라서 근육의 상태도 변화된다.

 

그러므로 위의 예에서처럼 근육의 협응력이 떨어져 있을 경우에는,

'근육의 사용법'을 재교육함으로써, '근육들의 올바른 협응 방법'을 신경계에 인지시켜 주어야 한다.

 

'올바른, 근육의 사용법'은 아무리 강조해도 지나치지 않다.

 

 

 

신경계에 잘 저장되어 있는 '근육의 사용법'이 잘못 인지되는 이유가 무엇일까?

 

아마도, 잘못된 습관이나 잘못된 작업 환경 그리고 잘못된 운동이,

'근육들의 협응'을 파괴하는 대표적인 이유라 할 수 있을 것이다.

 

 

 

그렇다면 이 중에서도 가장 심각한 요소를 꼽으라 한다면, 무엇을 꼽을 수 있을까?

 

이 글을 작성한 글쓴이의 생각으로는

"잘못된 운동이 가장 심각한 문제라고 생각한다.

'잘못된 습관이나 잘못된 작업 환경으로 인하여 발생한 문제들'은,

그에 알맞은 운동을 통해서 보완이 가능하지만,

잘못된 운동은 '올바른 습관과 훌륭한 작업 환경을 모두 갖추었다 하더라도

몸을 망치기 때문'이다."

 

 

 

'잘못된 운동과 관련된 예'를 두어 가지만 언급하자면,

체전굴(trunk forward flexion)과 교각 운동(bridge exercise)이 있다.

 

 

 

먼저 체전굴에 대하여 생각해 보자.

 

체전굴은, '체대 입시에서 실기의 한 종목'으로 시행될 뿐만 아니라,

'한창 성장기에 있는 학생들의, 건강 검진'에서도 시행되고 있다.

 

 

 

물론 유연성을 검사하는 것 자체가, 나쁜 것은 아니다.

문제가 되는 것은 '체전굴 시, 손끝이 발끝을 얼마나 많이 지나가는지에 따라, 높은 점수를 받는다는 것'이다.

 

 

 

엄연히, 사람의 신체적 조건에 따라서,

그에 알맞은 '근육의 유연한 정도'가 존재한다.

 

이와 관련하여, '체전굴 시, 손끝이 발끝에 닿는 정도가 정상 범주'라는 언급이 문헌들에 실려 있음에도 불구하고,

'유연성이라는 단어'의 긍정적인 이미지만을 빌려 와서, 근육의 길이를 과도하게 늘어나도록(excessive lengthening) 만들고 있다.

 

 

 

성장기의 아이들은

상체와 하체의 성장 비율이 서로 다르므로,

무릎을 편 상태에서는 손끝이 발끝에 안 닿을 수 있다.

 

하지만 이를 무시하고, '손끝이 발끝을 많이 넘어갈 것'을 요구하여,

신체의 부정렬(malalignment of the body)을 부추기는 실정이다.

 

 

 

다음으로 교각 운동에 대하여 생각해 보자.

 

교각 운동은 다양한 언론 매체들이나 학교 또는 병원 등지에서 많이 소개하고 있는 운동이다.

 

그만큼 교각 운동은 매우 훌륭한 운동인데,

정작 이렇게 좋은 운동을 정확하게 시행하지 않아서,

운동의 효율성을 떨어뜨리는 경우가 빈번하다.

 

 

 

교각 운동의 주목적은 근육의 협응력을 증대시키는 것이다.

 

좀 더 자세히 말하자면,

흉추부 척주기립근(thoracic part of erector spinae)과 복근 그리고 둔근의 협응력을 기르는 것이다.

 

그러나 교각 운동을 하는 대부분의 사람들은,

요추부 척주기립근(lumbar part of erector spinae)과 슬괵근(hamstring)의 구심성 수축을 이용하여,

단순히 '골반이 공중에 떠 있도록' 버티고 있다.

 

이는 결국 근육의 협응력을 스스로 저하시키는 꼴이다.

 

 

 

위에 언급한 두 가지 경우를 보면,

"아무리 좋은 운동일지라도, 목적에 부합하지 않게 운동하면,

오히려 운동이 몸에 악영향을 미친다"는 것을 알 수 있다.

 

 

 

그러므로 치료사는 '운동의 목적'과 '운동 방법'을 정확하게 파악한 후,

'환자가 올바른 방식으로 운동'할 수 있도록 환자를 이해시켜야 한다.

 

그리고 환자는 정확한 방법으로 운동하기 위하여,

그 운동의 '목적과 방법'을 이해하려고 노력해야만 한다.

 

 

 

이 두 조건이 맞아떨어질 때에,

운동의 효과를 있는 그대로 누릴 수 있을 뿐만 아니라,

'잘못된 운동으로 인해 몸에 끼칠 수 있는 악영향'도 예방할 수 있다.

근육은 척주(vertebral column)를 기준으로 왼쪽과 오른쪽에 한 개씩 있으며,

근육에 존재하는 힘을 사이좋게 같은 비율로 나누어 사용한다.

 

 

 

그러나

"양쪽 근육이, '액틴(actin)과 마이오신(myosin)이 서로 결합하는 양'에서 차이가 나게 되면,

두 근육이 힘을 나누어 사용하는 비율도 비대칭해지므로, 양쪽 근육 모두 다 쉽게 긴장(spasm)된다."

 

이 점에 대해 동적 수축(dynamic contraction)과 정적 수축(static contraction)으로 구분하여 설명하겠다.

 

 

 

먼저 동적 수축에 대하여 생각해 보도록 하자.

 

오른쪽 장요근(iliopsoas)의 길이는 짧아져 있고,

왼쪽 장요근의 길이는 늘어나 있는 환자를

예로 들어서 설명하겠다.

 

 

 

이 환자의 오른쪽 장요근은

왼쪽 장요근에 비해 액틴-마이오신 결합량이 높기 때문에, 오른쪽 장요근의 '힘의 사용 비율'이 높은 편이며,

이로 인하여 '보행 시, 오른쪽 장요근이 긴장 상태에 쉽게 도달'한다.

 

 

 

반면에, 이 환자의 왼쪽 장요근은

오른쪽 장요근에 비해 액틴-마이오신 결합량이 낮아서 상대적으로 약하기 때문에,

'보행 시, 왼쪽 장요근도 오른쪽 장요근과 마찬가지로 긴장'될 수 있다.

 

 

 

다음으로 정적 수축에 대하여 생각해 보도록 하자.

 

사람이 서 있는 자세를 유지하려면,

양쪽 장요근이 항상 근수축(muscle contraction) 상태를 유지하고 있어야 한다.

 

그러므로, 위에서 예로 들은 환자가 장시간 서 있다고 가정한다면,

이때 역시 오른쪽 장요근이 왼쪽 장요근에 비해

액틴-마이오신 결합량이 높기 때문에, 오른쪽 장요근의 '힘의 사용 비율'이 높은 편이며,

이로 인하여, 오른쪽 장요근이 긴장 상태에 쉽게 도달한다.

 

 

 

그리고 이 환자의 왼쪽 장요근은

오른쪽 장요근에 비해 액틴-마이오신 결합량이 낮아서 상대적으로 약하기 때문에,

'장시간 동안 서 있을 경우, 왼쪽 장요근도 오른쪽 장요근과 마찬가지로 긴장'될 수 있다.

 

 

 

또한 수축의 종류에 상관없이, 왼쪽 장요근보다 오른쪽 장요근이 강하기 때문에

요추(lumbar vertebrae)가 오른쪽 장요근에 의해 끌려가는 경향이 있다.

 

 

 

이때 '왼쪽 장요근이, 오른쪽으로 끌려가는 요추를 붙잡기 위하여,

약한 몸을 이끌고 사투'를 벌이는데,

이 상태가 장기간 유지되면 왼쪽 장요근이 긴장될 수 있다.

 

 

 

이와 같은 이유로 위 환자의 양쪽 장요근은,

항상 누워 있지 않는 이상 언제든지 긴장될 수 있다.

 

 

 

이렇게 장요근이 긴장되기 쉬운 상태에서는

요통(lower back pain)이 잦을 수 있는데,

 

근본적인 치료를 위해서는 '양쪽 근육이 힘을 같은 비율로 나누어 사용할 수 있도록,

두 근육의 액틴-마이오신 결합량을 균등하게' 만들어 주어야 한다.

 

 

 

즉, 양쪽 근육의 길이를 대칭이 되도록 해 주어야 한다.

 

 

 

* 참고

 

'정상 보행은, 골반의 움직임(the movement of the pelvis)뿐만 아니라,

보폭(stride length), 한발짝(step length), 양발넓이(stride width),

보행속도(walking velocity), 보행률(cadence) 등이 일정하여,

양쪽 근육에 적용되는 일의 양이 동일하다'는 가정하에서 위의 글을 작성한 것이다.

  1. 하준 2018.11.29 15:55

    두 근육의 액틴-마이오신 결합량을 균등하게' 만들어 주어야 한다.

    액틴- 마이오신 결합량을 조절할 수 있는 방법은 뭘까요?

골격근(skeletal muscle)의 기본 단위라고 할 수 있는 근섬유(muscle fiber)는

추내근 섬유(intrafusal muscle fiber)와 추외근 섬유(extrafusal muscle fiber)로 분류되며,

이 두 섬유는 근방추(muscle spindle)의 근섬유인지 아닌지에 따라서 구분된다.

 

 

근방추는

'근육의 길이'와 '근육의 길이가 변화되는 속도'를 감지하는 것으로 알려진 신장수용기(stretch recepter)인데,

우리가 일반적으로 말하는 근섬유가 추외근 섬유를 말하는 것이고, 추내근 섬유가 근방추인 것이다.

 

 

추내근 섬유 즉 근방추는 핵사슬 섬유(nuclear chain fiber)와 핵주머니 섬유(nuclear bag fiber)로 구성되어 있다.

 

핵사슬 섬유의 중간 부분은 '핵들이 한 줄로 배열되어 있기 때문에 본래의 모양을 유지'하고 있지만,

핵주머니 섬유의 중간 부분은 '핵들이 가운데 모여 있기 때문에 볼록한 모양'이다.

 

 

그래서 추내근 섬유를 둘러싸는 피막(capsule)이 방추형인 것이며, 이와 같은 이유로 근방추라는 이름이 붙은 것이다.

 

 

'핵사슬 섬유의 중간 부분'과 '핵주머니 섬유의 중간 부분'은 비(非)수축성 성질(noncontractile)을 띠고 있으며,

중간 부분을 제외한 양쪽 끝 부분은 수축성 성질(contractile)을 띠고 있다.

 

이 중에서 비수축성 성질을 띠고 있는 중간 부분이 신장될 때,

'근육의 길이'와 '근육의 길이가 변화되는 속도'에 대한 정보들을 얻게 되는 것이며,

이로 인해, 주동근 수축(agonist contraction)이 촉진(促進)된다.

 

'추내근 섬유의 중간 부분'을 신장시키기 위한 방법에는 두 가지가 있다.

 

그 중 하나는 '추외근 섬유가 신장되면서, 추내근 섬유도 같이 신장'되는 경우이고,

또 다른 하나는 '추내근 섬유의 중간 부분이, 수축성 성질을 띠고 있는 양쪽 끝 부분의 수축으로 인하여

신장'되는 경우이다.

 

 

 

두 가지 경우 모두, 추내근 섬유의 중간 부분이 신장된다는 점에서 동일하지만,

'추내근 섬유의 중간 부분이, 외부의 힘이나 길항근(antagonist)의 수축에 의해 수동으로 신장됨으로써,

추외근 섬유를 수축시키는 알파운동신경원(alpha motor neuron)이 활성화가 되는지'

또는 '추내근 섬유의 중간 부분이, 수축성 성질을 띠고 있는 양쪽 끝 부분의 수축으로 인하여 신장됨으로써,

근방추의 민감도가 조절이 되는지'에서 차이가 난다.

 

 

 

또한 근방추 외에도, 근육의 장력(tension)을 감지하는 것으로 알려진

골지건기관(golgi tendon organ; GTO)이라는 장력수용기(tenoreceptor)도 존재한다.

 

골지건기관은 근건접합부(musculotendinous junction)에 분포되어 있으며,

근육의 장력이 높아지면 주동근 억제(agonist inhibition)를 유발하는 역할을 한다.

 

 

 

이렇게 우리의 몸에는 근방추나 골지건기관과 같은 고유수용기(proprioceptor)가 존재하기 때문에

우리가 자세를 인지할 수 있는 것이다.

 

그런데 앞에서도 언급한 것처럼

"근육이 특정한 범위 내에서 적응하게 되면,

고유수용기도 변화된 상황에 적응하게 되므로,

우리는 비대칭한 자세를 정상으로 인지하게 된다."

수의근(voluntary muscle)인 골격근(skeletal muscle)은

액틴(actin)과 마이오신(myosin)이 서로 결합함으로써 근수축(muscle contraction)을 하는데,

 

액틴-마이오신 결합이 많아질수록 근절(sarcomere)의 길이가 짧아지고,

액틴-마이오신 결합이 적어질수록 근절의 길이가 길어진다.

 

이 점을 단순히 길이의 변화라고만 생각하면 '서로 반대되는 현상'이지만,

생리학적 관점에서 본다면 '두 상태 모두 다, 액틴과 마이오신이 서로 결합함으로써

근수축이 일어나는 동일한 현상'으로 볼 수 있다.

 

 

즉 위의 두 상태는

'액틴과 마이오신이 서로 결합하는 양' 및 '액틴과 마이오신이 서로 결합하는 범위'에 차이가 있을 뿐,

근수축을 한다는 점에서 동일하다.

 

 

이 두 종류의 근수축 현상을 구분하기 위해서

구심성 수축(concentric contraction)과 원심성 수축(eccentric contraction)이라는 표현을 사용한다.

 

 

위에서 언급한 것처럼,

근수축은 '액틴과 마이오신이 서로 결합'하여 근절의 길이가 변하는 것인데,

개개인의 생활습관이나 직업적 특성과 같은 다양한 이유로 인하여

"액틴과 마이오신이 '오랫동안 같은 범위 내에서 서로 결합'한다면,

근육은 이 상태에 적응하여 '정상적인 근수축 범위를 잘못 인지'하게 된다."

 

 

 

예를 들어서 왼쪽 요방형근(quadratus lumborum)의 길이는 짧아져 있고,

오른쪽 요방형근의 길이는 늘어나 있다고 가정해 보자.

 

왼쪽 요방형근이 '짧아진 범위 내에서 유지'되었다는 것은,

'액틴-마이오신 결합량이 높은 상태'로 근수축을 유지해 왔다는 것이다.

 

따라서 왼쪽 요방형근은 이 상태의 액틴-마이오신 결합량과 액틴-마이오신 결합 범위에 적응하여

'정상적인 근수축 범위를 잘못 인지'하게 되며, 원심성 수축 시 늘어나는 정도가 적어진다.

 

 

 

이와는 반대로 오른쪽 요방형근이 '늘어난 범위 내에서 유지'되었다는 것은,

'액틴-마이오신 결합량이 낮은 상태'로 근수축을 유지해 왔다는 것이다.

 

그러므로 오른쪽 요방형근은 이 상태의 액틴-마이오신 결합량과 액틴-마이오신 결합 범위에 적응하여

'정상적인 근수축 범위를 잘못 인지'하게 되며, 구심성 수축 시 짧아지는 정도가 적어진다.

 

 

 

또한 위에서 예로 들은 양쪽 요방형근이 액틴-마이오신 결합량에서 차이가 나기 때문에,

이 두 근육이 생성할 수 있는 힘(strength)의 양도 차이가 나게 된다.

 

 

즉, 왼쪽 요방형근은 오른쪽 요방형근에 비해

액틴-마이오신 결합량이 높기 때문에 '힘이 상대적으로 강한 편'이지만,

 

오른쪽 요방형근의 경우에는 왼쪽 요방형근에 비해

액틴-마이오신 결합량이 낮기 때문에 '힘이 상대적으로 약한 편'이다.

 

 

 

이 점에 대해서는 '근육의 상대성'에 관하여 다룰 때 다시 언급하도록 하겠다.

 

 

 

 

* 요약

 

골격근은 액틴-마이오신 결합에 의해서 구심성 및 원심성 수축을 한다.

 

그런데 액틴-마이오신 결합량이 오랫동안 높거나 낮게 유지되면,

골격근은 이 상태의 액틴-마이오신 결합량과 액틴-마이오신 결합 범위에 적응하여

'정상적인 근수축 범위를 잘못 인지'하게 된다.

 

이로 인하여 근수축 시 허락되는 길이에 차이가 발생하게 되고,

근육이 생성할 수 있는 힘에도 차이가 발생하게 된다.

  1. 032 2016.04.19 19:31

    액틴 미오신 결합량이 많은게 단축성 수축, 액틴 미오신 결합량이 적은게 신장성 수축인가요??
    또한 주동근의 과 수축(특정부위만 근력운동)시 정상 길이의 근육은 단축될 수도 있는건가요?

    • BrainPT 2016.04.20 13:35 신고

      「구심성 수축(concentric contraction)을 할 때의, 즉 근육의 길이가 짧아지면서 수축할 때의 액틴-마이오신 결합량」이 「원심성 수축(eccenric contraction)을 할 때의, 즉 근육의 길이가 길어지면서 수축할 때의 액틴-마이오신 결합량」보다 많습니다.

      주동근의 과도한 수축과 관련된 질문은, 먼저 단축(shortness)과 인지 및 적응(perception and adaptation)을 구분해서 생각해야 합니다.

      근육의 단축은, 근절(sarcomere)의 감소를 의미합니다.

      더 자세한 내용은, 커뮤니티 내 '질문과 답변 게시판'에서 답변드리겠습니다. 많은 분들이 검색을 통해 공부할 수 있도록, '질문과 답변 게시판'을 이용해 주시기 부탁드립니다.

  2. 질문 2021.07.21 10:16

    질문이 있습니다.

    신장성수축이 결합량이 더 적은데 단축성수축보다 어떻게 더 큰 힘을 발휘하나요??

+ Recent posts