근육 종류와 자극점은 어디가 좋을까?

골격의 자유운동은 수의근의 수축에 의해 생긴다. 이 근조직은 신경자극에 의해서 활동하는 특성을 가지고 있어 필요한 운동 또는 지렛대의 안정에 필요한 힘을 준다.

1. 구조상의 특징

수익 운동의 구조, 또는 골격근의 구성 단위는 근섬유로서 그 형태는 원추상이며 길이는 평균 20mm-40mm, 직경은 1mm의 1/10-1/100이고, 근초라 불리는 탄력성이 있는 초에 둘러 쌓여 있다. 근섬유에는 풍부한 혈액공급과 색소 때문에 적색을 나타내는 것도 있다. 이 섬유는 자극에 대한 수축의 완만하지만 피로함이 없이 장시간 자세유지에 관여하는 항중력근에 지배적으로 존재하며 예를 들면 가자미근이다.

청백색을 나타내는 것은 백색섬유라고 한다. 그 섬유는 자극에 대해 빨리 반응하지만 피로하기 쉽다. 이것들은 주로 운동의 초기 반응하는 근에 대부분을 구성하고 있으며 예를 들면 비복근이다. 근섬유는 서로 평행으로 줄지어 하나로 뭉쳐져 있고 결합조직에 의해 둘러쌓여 섬유속을 형성하고 있다. 또 많은 섬유속은 더욱 세밀한 조직에 의해 묶어져 근육의 형태를 만들고 있다. 근육의 양 끝은 근육의 결합조직의 연장이다. 섬유조직에 의해 뼈, 연골 또는 근막에 부착한다. 이 섬유조직은 탄력성이 있으나 비수축 요소를 가지고 있으며 모여서 하나의 가는 모양으로 되거나 또는 옆으로 펴져서 건막을 형성하고 있다.

이것을 양 부착부 중 근위단은 가시라 말하고 신체의 지렛대 운동을 일으키기 위해 수축력이 집중하는 것에 부착된 것을 정지라고 구별한다. 양쪽부착부는 근육의 중앙부로 수축할 수 있으며, 또는 정지부가 고정되고 기시부만 수축할 때 이 경우 근육은 기시와 정지가 반대로 움직인다고 생각된다.

근육의 형상은 그 기능에 따라서 다르다. 범위가 큰 운동이나 속도가 있는 운동은 방추형의 긴근의 수축에 의해 일어나고 이 근섬유는 모두 서로서로 나란히 건에 부착된다. 이렇게 배열된 근섬유의 수는 비교적 적게 그리고 근의 길이에 의해 제한되는 데 큰 힘을 내지 않는다. 근수축의 힘은 자극되는 근섬유의 수와 정비례하는 것이다. 강한 수축을 주목적으로 하는 근육의 경우 근육전체의 견인방향에 대해서 비스듬히 또는 직각으로 배열된 섬유를 가지고 있어 그 때문에 섬유의 수는 대폭 증가하고 있다. 그 수축력은 부착점에서 합성되지만 운동범위는 명백히 제한된다.

근육에는 신경이 분포하고 있으며 운동신경섬유와 지각신경섬유로 구성되어 있다. 각각의 운동섬유는 척수의 전각에 세포를 가지고 있거나 뇌신경의 세포핵으로부터 여러 가지 원인으로 자극된다. 이 하위운동 신경원의 섬유 또는 신경돌기는 점차로 분지하여 근육에 도달할 때에는 5에서 150가지가 되고 각각 근섬유의 근초아래 운동 총판으로 되어서 연결된다. 1개의 운동신경원과 그것이 지배하는 근섬유는 하나의 운동단위를 구성한다. 이 운동단위는 그 세포의 자극에 의해 활동한다. 세포는 자극흥분을 해서 이것이 근섬유에 전도되어 근섬유는 반응을 일으켜 수축한다. 근섬유는 자극을 받으면 조건이 허락하는 한 최대한의 수축을 나타낸다. 한 번에 활동하는 운동단위의 수는 근육 전체의 수축의 강도를 결정하고 수축의 강도는 수축에 대한 저항에 의해 결정된다.

수동신장에 인한 긴장, 수축의 정도, 통증과 깊은 압박감 등을 기록하는 감각수용기는 근육과 건에 있으며 이것들을 기록한 감각자극은 중추신경계에 전달된다. 근육의 신장에 민감한 감각수용기는 근섬유의 사이에 병렬하고 있는 근방추의 구성부분이고 근육은 신장감각수용기의 자극에 반응해서 근육내의 긴장을 더한다. 근방추의 기능과 근방추의 신경 역할은 운동단위 활동의 효율을 높이는 역할을 한다. 건의 신장감각수용기는 결국은 근수축의 억제를 가져오는 장시간의 신장에 의해 자극된다. 관절을 둘러싼 섬유조직에 있는 수용기에서의 감각섬유는 관절의 위를 지나는 근육을 지배하는 신경과 같은 신경내를 지나고 있으며 긴장시에 있는 근육의 반사수축은 관절의 손상을 방지하는 중요한 요소이다

2. 근수축의 종류

근육의 수축은 근육내의 긴장증가를 가져오게 하며, 근육의 길이 변화가 동반할 때의 수축은 등장성이라고 말할 수 있다. 근육의 길이가 변화할 수 없이 근육내의 긴장이 증대할 때의 수축은 등척성이라 한다.

3. 근육 종류 및 작용의 형태

근육이 활동해서 외력에 저항하는 운동을 일으킬 때, 또는 점차로 커지는 외력에 의해 생기는 운동에 저항해서 근육이 활동할 때, 근육의 길이는 변화한다. 활동하고 있는 근육의 부착부가 그 근유그이 중심방향으로 당겼을 때 근육은 구심적 즉, 중심쪽에 근육이 짧게 되도록 움직인다. 근육의 저항이 외력에 대해 낮아질 때와 같이 근육의 부착부가 근육의 중심에서 떨어지게끔 당겨질 때 근육은 원심적 즉, 중심에서 떨어져 근육이 길게 되게끔 운동한다.

관절을 고정하기 위해 움직이고 있는 근육은 그 길이에 변화가 없다. 근육의 수축력이 그것과 대항하는 힘에 동등하기 때문이다 이 경우 근육의 부착부는 정지하고 있어 근육은 등척적으로 움직인다고 한다.

1) 구심적 근육 작용

구심적으로 움직이는 근육은 그 양 부착부가 서로 끌어 당겨서 관절운동이 일어나면서 근육이 짧고 두껍게 된다. 구심적 근육 작용을 이룬 환자는 운동을 이룰 수 있고, 마찰, 중력, 물리치료사가 주는 도수저항 또는 어떤 기계적 저항과 같은 저항을 주는 힘도 극복할 수 있다. 이 종류의 일은 생리적 댓가가 높고 근의 수축 동안에 방출되는 에너지는 기계적 작용의 25% 밖에 되지 않는다. 일부는 최초 이완상태를 극복하는데 소비되고 또 일부는 열러 바뀌어진다. 구심적 근육작용은 근력을 강화하는 데 쓰여진다. 일상동작의 대부분은 모든 형의 근육운동을 가지고 있으나 구심적 성질의 근육운동을 사용하는 것이 보다 자연적이고 최초의 주의력 집중이 요구된다.

2) 원심적 근육작용

원심적 근육작용에 의한 움직이는 근육은 그 긴장을 천천히 풀고 운동을 일으키게 하는 외력 때문에 근육의 부착부가 당겨 기시점으로부터 멀어지게 됨으로 근육이 길고 얇게 된다. 이 종류의 근육운동의 생리적 댓가는 낮고 아마 구심적 근운동에 요하는 양의 약 4/1에 지나지 않는다. 따라서 마비로부터 회복되고 있는 근육은 자신이 운동을 일으키게 하려고 시도하기 전에 우선 수축해서 저항을 일으킨다. 근육은 이 같이 움직이려 하는 운동을 계획하는 동안에는 상당한 주의와 집중이 요구된다. 이것은 그 운동의 속도를 통제하기 위한 것이라 생각된다. 왜냐하면 자연운동에 있어서 원심적 근육작용은 보통 상당히 빠른 것이다.

3) 등칙성 근육작용

근육의 길이는 수축중 항상 동일하고 운동은 전혀 생기지 않는다. 등칙성 작용은 위에 쓴 2개의 운동의 어느 것보다도 경제적이다. 그러나 지속적으로 행하면 피로가 온다. 그 원인은 근육내의 긴장 증가의 결과로 순환이 방해되기 때문이라 생각한다. 최대저항에 대한 등척수축은 저항이 근내 긴장을 최대한의 증가를 촉진하며 특정의 운동범위에 있는 근육의 비대를 얻기 위한 가장 빠른 방법이다.

체위근육의 등척성수축은 좋은 자세의 유형을 훈련하는데 쓰인다. 자세유지를 위한 수축도 어느 정도 같은 양식이나 자세유지에 사용되는 근방추가 수축할 때의 대사율이 낮고 또 반사통제가 특별한 성질을 지니고 있어서 피로하지는 않다.

4. 근육의 작용범위 

근육의 작용범위란 관절 운동을 일으키는 근육수축의 범위이다.

1) 전범위

근육이 충분히 늘어진 이완 위치에서 충분히 수축한 위치까지 구심적으로 운동하거나 또는 만약 근육이 원심적으로 움직이고 전수축의 위치에서 최대신전의 위치까지 운동함에 의해 관절은 운동한다.

보통의 상태로는 근육은 전범위운동을 행할 필요가 거의 없지만 비상의 경우 그것이 필요하게 될지 모른다. 전범위 자유운동은 환자가 관절의 운동성을 유지하고 순환을 증진시켜 위급한 경우를 위한 힘과 가동성을 저장해 두기 위해 쓰여진다.

2) 내측범위

근육은 부분적으로 수축한 위치에서 전수축의 위치까지 구심적으로 운동하거나 반대로 원심적으로 활동한다.

내축범위의 운동은 근육의 견인 방향으로 관절의 운동을 일으키고 또는 운동을 유지하기 위한 것이며, 관절의 안정을 위해 반응하는 신전근을 훈련하기 위해 쓰여진다.

3) 외측범위

근육은 충분히 신전된 위치에서 부분적으로 수축되어진 위치까지 구심적으로 운동하거나 반대로 원심적으로 움직이는 경우를 말한다. 대부분의 근육수축은 신전위에서 운동을 시작하는 것이 쉬우며 근육의 재교육에는 근육운동의 외측범위가 넓게 쓰여진다.

4) 중간범위

근육은 완전히 신전도 하지 않고 완전히 수축도 안한다. 이것은 일상생활에서 가장 많이 씅지는 범위라고 일반적으로 말하고 가장 효율이 높은 범위다. 이 범위의 운동에 의해 근육의 정상적인 긴장과 정상적인 힘은 유지되지만 관절의 전범위운동은 행하지 못한다.

5. 근육 종류에 따른 집단활동

근육은 단독으로 움직이는 것이 아니고 집단으로 활동한다. 협응운동을 가져오게 하는 것은 몇개의 근육집단이 함께 행하는 조화가 취해진 활동이다. 첫째, 주동근은 그 수축에 의해 목적운동을 일으키는 집단이다.

둘째, 길항근은 주동근에 길항하는 집단이지만 운동을 제한하지 않고 점차적으로 이완 내지는 신전하며 운동을 조절한다.

셋째, 협력근은 활동하거나 이완하며 주동근의 활동을 수정하는 근육이다. 협력은 수축하는 방향을 바꿀 수도 있고, 또한 근육이 여러개의 관절을 지나는 경우 관절을 고정하거나 혹은 주동작을 위한 관절의 움직임이 가장효율적인 것이 되도록 한다.

넷째, 고정근은 주동근 또는 협력근의 기시를 고정하도록 움직이는 근육이다. 예를 들면 주먹을 쥘 때와 같이 손가락의 굴곡에 있어서 손가락의 굴곡근은 운동을 행하는 주동근으로 움직인다. 손가락의 길항근은 이완한다. 이때 손목의 신전근은 손목을 전신전위에 고정 또는 신전시키기 때문에 협력근으로 움직인다. 손목관절이 굴곡할 수 있음은 수관절의 전 신전을 전환시키는 목적이 아니고 주먹을 더 꼭 겪게 하는 지렛대의 지점으로 작용하여 손가락 굴곡근의 힘은 증대한다.

수축 또는 이완에 대한 적당한 중추신경에서 자극은 특정운동에 관계하는 근육에 전달된다. 운동은 대뇌피질에서 표출되는 것이고 개별의 근육이나 근육군 자체는 아니다. 근육의 재교육에 대해서는 특정의 근육 또는 근육군의 수축 보다 오히려 운동에 주의를 집중하는 것이 필요하며 특히 유의해야 할 점이다. 더구나 대뇌피질에서 표출되는 운동은 환자가 그것에 익숙해지고 있는 운동이며 즉, 자연운동이므로 이것이 가장 중요하다.

1) 두 관절 근육

대부분의 근육군은 2개 이상의 관절을 지나가는 근육을 적어도 1개는 가지고 있다. 근육이 다른 관절위에까지 통과하고 있으면 다른 관절은 지렛대의 지점으로 쓰여지고 또 근의 신장됨은 수축에 대한 부가적인 자극으로 작용하여서 하나의 관절을 움직이는데 효과적이다. 예를들면 무릎의 굴곡근으로서 슬근을 움직이는 것은 협력작용에 의한 고관절이 굴곡되어야 하고, 반대로 고관절의 슬근을 움직이는 것은 고관절의 신전운동 중에 슬관절이 신전되어야 한다.

6. 관절의 그룹운동

대부분의 자연동작에는 다수 근육군의 집단활동에 의해 통제된 다수의 관절이 동원된다. 운동의 통제는 수의적 내지 의식적인 경우도 많지만 많은 경우 무의식적 내지 반사적인 성격의 것이고, 기저핵 또는 척수의 반사중추에서 통제가 된다. 기본적인 운동 유형은 뻗기, 움츠리기, 흔들기, 두드리기와 같은 것이다. 예를들면 보행에 있어서 발바닥에 대한 지면으로부터의 압박에 의해 족관절의 저굴, 슬관절 및 고관절의 신전이 계속 일어나 앞으로 걸어갈 수 있지만 상처나 발에 맞지 않는 구두 때문에 발에 통증이 있으면 굴곡반사가 불완전하게 되어 자세는 구부려지거나 절름거리는 보행이 된다.

7. 근육의 강화방법

근육을 훈련 또는 강화하는 기법은 끊임없이 증가하여지는 저항에 대해서 근육이 최대한의 힘을 발휘시키는 조건을 만드는 것이다. 근력의 증대와 근육의 비대는 수축에 대한 저항인자에 의해 생기는 근육내의 긴장 증대에 의해 일어난다. 따라서 저항인자는 근력의 회복에 대해서 증가시키는 것이 중요하다.

저항을 너무 빨리 증가하면 과대하중이 되고 이것은 수축을 방해하고 근육을 손상할 염려도 있다. 과소하중은 근력을 더하지는 않지만 근육의 폐용을 막기에는 충분하다. 치료를 위한 근력평가를 행하는 것은 중요하다. 다음에 적절한 저항을 선택하지만 이때 저항의 크기, 지렛대작용, 운동의 속도, 시간을 생각하여 맞춘다. 치료의 연속에 의해 근력을 향상하게 하는 모든 요소를 증대시킨다. 

근육 또는 근육군이 행하여야 하는 모든 운동은 물리치료실, 작업치료실, 가정프로그램에서 하는 운동 그리고 일, 일상생활의 활동이 연관되어 이루어져야 한다. 재교육은 근력이 마비되고 있을 때에는 수축의 유발을 시도하는 것부터 시작되고, 최대한의 기능이 얻어질 때까지 계속적 단계적 과정이라 생각해도 좋다. 재교육의 과정 중에서 언제부터 특정 근육군의 재교육을 시작하는 것이 좋을지 그 정확한 단계는 치료를 시작할 때에 행하는 평가의 결과를 기본으로 해서 결정된다.