근육 구조(筋肉構造, 영어: muscle architecture)는 근육의 기계적 기능을 결정하는 거시적 수준에서 근육 섬유의 물리적 배열이다. 평행, 페네이트(pennate) 및 하이드로스타트(hydrostats)를 포함하여 여러 가지 다른 근육 구조 유형이 있다. 힘 생성 및 기어링(architectural gear ratio)은 근육 길이, 섬유 길이, 페네이트 각도 및 생리적 단면적(physiological cross-sectional area, PCSA)과 같은 다양한 근육 매개변수에 따라 다르다.[1]
구조 유형
일부 유형의 근육 구조
평행
평행 근육 구조는 섬유가 힘 생성 축과 평행한 근육에서 발견된다.[1] 이러한 근육은 종종 빠르거나 광범위한 움직임에 사용되며 해부학적 단면적(ACSA)으로 측정할 수 있다.[2] 평행 근육은 스트랩형, 방추형 또는 부채꼴형의 세 가지 주요 범주로 추가로 정의할 수 있다.
스트랩
strap
방추형
방추형 근육(fusiform muscle)은 중앙이 더 넓고 원통형이며 끝부분이 가늘어진다. 방추형 근육의 이러한 전반적인 모양은 종종 방추형이라고 한다. 이 근육 유형의 작용선은 종종 힘줄인 부착 지점 사이에서 직선으로 이어진다. 모양 때문에 방추형 근육에서 생성되는 힘은 작은 영역에 집중된다.[2] 이러한 구조 유형의 한 예는 인간의 상완이두근이다.
수렴형
convergent
깃 모양
pennate
페네이트 근육의 섬유 각도
단깃 모양
unipennate
이깃 모양
bipennate
다깃 모양
multipennate
수압기
hydrostats
힘 생성
깃 모양 각도
pennation angle
구조적 기어 비율
High gear ratio
Low gear ratio
Contraction velocity ratio (muscle/fiber)
Whole muscle ≫ muscle fiber
Approximately 1:1 ratio
Force developed by whole muscle
Low-force contractions
High-force contractions
Velocity developed by whole muscle
High-velocity contractions
Low-velocity contractions
Pennation angle (fiber rotation)
Increase in pennation angle
Minute or no decrease in pennation angle
Cross-sectional variance
Increase thickness (increase distance between aponeuroses)
Decrease thickness (decrease distance between aponeuroses)
