운동을 위한 근육 섬유 유형 및 에너지 저장 경로

근섬유에는 여러 유형이 있습니다. 제1형 근섬유, 즉 지근섬유는 수축 속도가 비교적 느립니다. 이 근섬유는 주로 호기성 대사 경로를 사용하며, 호기성 에너지 생성 경로에 필요한 효소(즉, 크렙스 회로와 전자전달계에 필요한 효소)를 다량 함유한 미토콘드리아를 많이 포함하고 있습니다. 또한, 모세혈관 밀도가 높아 산소와 에너지 기질을 공급하고 젖산과 같은 노폐물을 제거합니다.

1형 근섬유가 많은 운동선수는 피루브산을 크렙스 회로로 더 빨리 방출하고 젖산으로 전환되는 피루브산이 적기 때문에 혈액 젖산 역치가 더 높습니다. 그 결과 더 오랫동안 운동할 수 있고 피로해지는 데 걸리는 시간도 더 길어집니다.

II형 근섬유, 즉 속근섬유는 비교적 빠른 수축 속도와 무산소 상태에서 빠르게 에너지를 생성할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 이 근섬유는 여러 유형으로 나뉘는데, 그중 두 유형은 명확하게 정의되어 있습니다. II형 근섬유는 높은 수축 속도와 상당히 잘 발달된 유산소 및 무산소 에너지 생성 시스템을 가지고 있습니다. II형 근섬유는 가장 빠르고 해당분해 작용이 가장 강합니다. 대부분의 활동은 속근섬유와 지근섬유의 조합을 필요로 하며, 비교적 느린 근육 수축과 간헐적인 짧은 순간의 빠른 근육 수축이 가능합니다.

단거리 달리기나 고강도 걷기처럼 더 많은 제2형 근섬유의 사용이 필요한 운동은 축적된 탄수화물 저장량에 상당히 의존합니다. 이러한 운동은 글리코겐 저장량의 더 빠른 고갈과 관련이 있습니다. 지근섬유와 속근섬유의 비율은 주로 유전적 소인에 따라 달라집니다. 인간의 경우 평균적으로 근섬유의 45~55%가 지근섬유입니다. 그러나 훈련은 근섬유 유형의 분포에 영향을 미칠 수 있습니다. 주로 유산소 에너지 공급이 필요한 스포츠(장거리 달리기)에 참여하는 운동선수의 경우, 지근섬유가 운동 근육의 90~95%를 차지합니다.

음식의 화학 결합 에너지는 지방과 탄수화물의 형태로 저장되며, 그보다 덜하지만 단백질의 형태로도 저장됩니다. 이 에너지는 ATP로 전환되어 필요한 세포 구조나 화합물로 직접 전달됩니다.

ATP 에너지 전달에는 인산화효소(phosphagen), 무산소-당분해(anaerobic-glycolytic), 그리고 유산소(aerobic)의 세 가지 시스템이 사용될 수 있습니다. 인산화효소 시스템은 에너지를 더 빠르게 전달하지만, 그 용량은 매우 제한적입니다. 무산소-당분해 시스템 또한 비교적 빠르게 에너지를 전달할 수 있지만, 이 경로의 생성물은 세포의 pH를 낮추고 성장을 제한합니다. 유산소 시스템은 에너지를 더 느리게 전달하지만, 탄수화물이나 지방을 에너지 기질로 사용할 수 있기 때문에 생산성이 가장 높습니다. 이 모든 시스템은 신체의 여러 세포에서 동시에 사용될 수 있으며, 세포 환경과 에너지 요구에 따라 선호하는 에너지 전달 시스템이 결정됩니다.

• 산소 및 에너지 기질의 가용성
• 세포 환경의 두 가지 중요한 요소.

근섬유의 종류와 그 고유 특성은 근육 세포의 에너지 전달 체계를 결정하는 핵심 요소입니다. 식이 조절과 운동 훈련은 세포 환경을 변화시키고 에너지 전달 체계의 성능과 에너지 기질 저장량에 지대한 영향을 미칩니다.