근육이 비대해지는 이유로 옳은 것은?

근육이 비대해지는 이유는 근육의 부피, 중량, 수축력이 커지고 근세포 하나하나의 크기가 증가하기 때문이다. 세포수의 변화는 없다.

근비대(skeletal muscle hypertrophy)의 본질은 근세포 수의 증가가 아니라 기존 근섬유 하나하나의 단면적과 부피가 커지는 것입니다. 보기 3번처럼 근세포 수가 늘어나는 현상은 과형성(hyperplasia)으로, 성인 골격근에서 저항운동에 의한 적응으로는 일반적으로 인정되지 않습니다. 따라서 근육이 비대해지는 직접적 이유는 근육의 부피 증가이며, 이와 함께 중량과 수축력도 함께 증가합니다.

저항운동(resistance exercise) 후 근비대가 일어나는 핵심 기전은 mTORC1(mammalian target of rapamycin complex 1) 신호전달을 통한 근단백질 합성의 증가입니다. 역치 이상의 기계적 부하가 가해지면 mTORC1 경로가 활성화되고, 리보솜 생합성(ribosome biogenesis)이 촉진되어 번역 능력(translational capacity)이 확장됩니다. 그 결과 근섬유 내 수축 단백질의 합성이 분해를 초과하게 되고, 개별 근섬유의 직경이 커지면서 근육 전체 부피가 증가합니다.

혼동 주의! 근비대에서 변하지 않는 것은 근세포 수입니다. 근세포 수의 감소는 위축(atrophy)이나 노화에 따른 근감소증(sarcopenia)에서 관찰될 수 있는 변화이며, 근비대의 기전과는 반대 방향입니다. 또한 피부 비후는 근육 자체의 변화가 아니므로 근비대의 원인으로 볼 수 없습니다.

저항운동 후 근비대를 뒷받침하는 또 다른 적응으로 위성세포(satellite cell)의 활성화와 근핵 증가(myonuclear accretion)가 있습니다. 위성세포는 근섬유 수를 늘리는 것이 아니라, 비대해진 근섬유의 핵/세포질 비율을 유지하기 위해 기존 근섬유에 핵을 공급합니다. 이는 근세포 수의 증가가 아니라 개별 근세포의 기능적 용량 확대에 기여하는 과정입니다.

근비대가 진행되면 근육의 수축력은 감소하는 것이 아니라 오히려 증가합니다. 근섬유 단면적의 증가는 평행 배열된 수축 단백질의 수를 늘려 힘 생성 능력을 높이기 때문입니다. 따라서 보기 5번은 근비대의 결과와 반대되는 진술입니다.