근섬유(muscle fiber)는 근육 조직을 구성하는 세포 단위로, 근세포(muscle cell)라고도 불린다. 인체에는 크게 세 가지 유형의 근육 세포가 있으며, 이 중 골격근과 심장근의 세포는 길쭉한 섬유질 형태를 띠기 때문에 근섬유라는 명칭으로 주로 지칭된다.
구조적 계층
근육은 다음과 같은 계층적 구조로 이루어져 있다. 가장 작은 단위인 액틴(actin)과 미오신(myosin) 필라멘트가 다수 모여 근원섬유(myofibril)를 형성하고, 다수의 근원섬유가 다시 모여 하나의 근섬유(muscle fiber)를 구성한다. 이후 다수의 근섬유가 다발을 이루어 하나의 근육을 이룬다. 근섬유의 직경은 약 10~120 마이크로미터(μm)로 육안으로는 거의 식별되지 않는다.
근섬유의 세포학적 특징
골격근 세포는 길고 원통형이며 줄무늬(횡문)가 있고 다핵성이다. 이는 배아 시기에 근모세포(myoblast)들이 융합하여 형성되기 때문이다. 근섬유의 세포막은 근세포막(sarcolemma), 세포질은 근형질(sarcoplasm)이라 별도로 명명된다. 근형질 내에는 산소 저장 단백질인 미오글로빈(myoglobin)과 에너지원인 글리코겐 과립이 포함되어 있다.
근섬유의 유형
골격근의 근섬유는 수축 속도와 에너지 대사 방식에 따라 다음과 같이 분류된다.
- I형 (지근, slow-twitch): 유산소 대사를 주로 사용하며 미토콘드리아가 풍부하고 피로에 대한 저항력이 높다. 장시간 저강도 활동(예: 마라톤)에 적합하다.
- IIa형 (속근, fast-twitch oxidative): 유산소와 무산소 대사를 혼합하여 사용하며 비교적 빠른 수축 속도를 가진다.
- IIx형 (속근, fast-twitch glycolytic): 무산소 대사에 주로 의존하며 빠르고 강한 힘을 내지만 피로가 빨리 축적된다. 단시간 고강도 활동(예: 역도, 단거리 달리기)에 적합하다.
형태에 따른 분류
근섬유의 배열 형태에 따라 근육은 우상근(pennate muscle)과 평행근(parallel muscle)으로 나뉜다. 이는 근육의 힘 발생 방향과 수축 범위에 영향을 미친다.
기능
근섬유는 근육 수축과 이완을 통해 신체의 움직임, 자세 유지, 체온 조절(수축 시 발생하는 열), 그리고 심장 박동과 같은 필수 생명 활동을 담당한다. 평활근 세포는 소화관의 연동운동과 같은 불수의 운동을 담당하며, 심근세포는 삽입원반(intercalated disc)을 통해 전기적 신호를 전달하여 동시 수축으로 혈액을 펌핑한다.
