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근육 수축 기전 정리 레포트

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최초등록일 2023.12.22 최종저작일 2023.10
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근육 수축 기전 정리 레포트
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    본문내용

    일련의 전체적인 과정은 이와같다. 골격근은 중추신경계(CNS)에 의해 조절 받는다. 각 골격근은 a 운동신경세포(LMN)에 의해 지배받는데 a운동신경세포의 세포체는 척수의 앞뿔에 위치한다. 운동신경은 앞뿔을 통해 나와서 혼합말초신경을 통해 근육에 도달한다. 근육측면에서 운동신경가지는 각 신경가지가 단일근육섬유를 지배한다.
    (운동단위는 운동신경과 이 신경이 지배하는 모든 근육섬유로 이루어진다. 운동단위는 기능적인 수축단위인데 운동신경이 발화하면 운동단위 내에서 모든 근육세포가 동시에 수축하기 때문이다.)

    운동신경의 축삭종말에 흥분이 도달하면 종말막에 탈분극을 일으키게 되고, 이로 인하여 막의 전압의존성 ca2+통로들이 열린다. 세포외액에 있던 ca2+농도차에 의하여 신경종말의 세포질속으로 들어와 아세틸콜린 유리를 촉발시킨다. 소포들은 세포외 유출 과정에 의하여 시냅스틈새로 아세틸콜린을 유리하게 되고, 근육속막의 아세틸콜린수용체와 결합한다.
    (Ach 수용체 이외에 신경근 접합부에는,신경계의 Ach를 분해하는 AChE가 포함되어 있어서 AChE가 Ach를 분해한다, Ach가 분해되어 생긴 콜린은 축삭말단으로 재흡수되어 Ach 합성에 재사용된다.)

    참고자료

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  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. 신경근 접합부와 아세틸콜린 신호전달
      신경근 접합부는 신경계와 근육계를 연결하는 매우 중요한 구조입니다. 운동신경원의 축삭말단에서 방출된 아세틸콜린이 근육 세포막의 수용체와 결합하여 신호를 전달하는 과정은 근육 수축의 첫 단계로서 필수적입니다. 이 신호전달 체계는 매우 정교하게 조절되며, 신경전달물질의 방출, 수용체 결합, 그리고 신경전달물질의 분해라는 일련의 과정이 밀리초 단위로 일어납니다. 이러한 메커니즘의 이해는 근육 질환이나 신경계 질환의 치료법 개발에 중요한 기초가 됩니다.
    • 2. 흥분-수축 연결과 칼슘 신호
      흥분-수축 연결은 전기적 신호가 기계적 수축으로 변환되는 과정으로, 칼슘 이온이 핵심적인 역할을 합니다. 근소포체에서 방출된 칼슘이 트로포닌과 결합하여 트로포미오신의 위치를 변화시키고, 이를 통해 액틴과 미오신의 상호작용이 가능해집니다. 칼슘 신호의 정확한 조절은 근육 수축의 강도와 지속시간을 결정하므로 매우 중요합니다. 이 과정에서 칼슘 펌프와 교환자의 역할도 중요하며, 칼슘 항상성의 유지는 근육 기능의 정상적인 수행을 위해 필수적입니다.
    • 3. 근육 수축 주기와 교차다리 운동
      근육 수축 주기는 미오신 머리의 반복적인 운동으로 인해 액틴 필라멘트가 미오신 필라멘트 방향으로 이동하는 과정입니다. 교차다리 운동은 ATP의 에너지를 이용하여 미오신 머리가 액틴에 결합했다가 분리되는 과정을 반복함으로써 일어납니다. 이 주기는 매우 효율적으로 설계되어 있어 적은 에너지로 큰 힘을 생성할 수 있습니다. 교차다리 운동의 정확한 메커니즘 이해는 근육 질환의 원인 규명과 근력 향상 방법 개발에 도움이 됩니다.
    • 4. 근육 이완 기전
      근육 이완은 단순히 수축의 역과정이 아니라 능동적인 과정입니다. 근소포체의 칼슘 펌프가 세포질에서 칼슘을 다시 흡수하면서 칼슘 농도가 감소하고, 트로포닌에서 칼슘이 분리되면 트로포미오신이 원래 위치로 돌아가 액틴과 미오신의 상호작용이 차단됩니다. 이 과정에는 ATP가 필요하므로 에너지 공급이 중단되면 근육이 경직될 수 있습니다. 근육 이완의 정상적인 수행은 근육의 반복적인 수축-이완 주기를 가능하게 하며, 이완 기전의 장애는 근육 경직이나 경련 같은 문제를 야기합니다.
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