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간호학

206개나 있는 뼈의 기능과 구조에 대해 알아보자

by Evan’s 일상 2024. 1. 10.

우리의 근골격계는 다양한 결합 조직과 골, 근육, 연골, 인대와 관절로 구성되어 있다. 근골격계는 생리적으로 움직임과 우리의 자세 변화의 기능을 담당하고, 다른 신체의 조직을 지지한다. 또한 생명 기관과 연조직을 보호하고 근접한 근육을 움직이는 지렛대의 역할을 하며, 적혈구를 생성하고 칼슘과 인 등의 무기질을 저장한다. 뼈는 신체조직의 내부 골격을 이루며 서장, 적응, 재생이 이루어지는 조직이다. 뼈는 총 206개이며, 두개골, 척추, 흉곽과 같이 축을 이루는 뼈가 80개이고, 상하지, 어깨, 골반을 구성하는 부속 뼈가 126개로 이루어져 있다. 장골이란 팔, 다리에 있는 뼈로 중심으로 길이가 긴뼈를 장골이라고 부르며, 상완골, 요골, 척골, 대퇴골, 경골, 비골, 수지골이 이에 속한다. 단골은 손목과 발목을 형성하는 뼈이다. 수근골, 족근골이 이에 해당하며 이는 긴축을 갖지 않는다. 편평골은 두개골, 늑골, 흉골, 견갑골 등을 구성하는 뼈와 골반대를 형성하는 뼈를 의미한다. 부드러운 신체 부분을 보호하거나 근육 부착 장소를 제공한다. 불규칙 골은 척추, 이소골, 하악골, 그리고 골반과 같이 모양이 일정하지 않은 뼈를 의미한다.
전형적인 장골은 골체, 즉 골간이라고 하는 중앙 부분과 말단 부분인 근위 골 단과 원위 골단을 가지고 있다. 골간의 가운데에 골수강이 있다. 이는 치밀골로 감싸여 있는 원통형으로 중앙에는 지방을 저장하는 황색 골수강이 있다.
이 골수강은 골 내막이라는 얇은 결합조직 층으로 싸여 있어서 치밀골과 구분되어 있다. 골단은 뼈의 끝부분으로 어린 시절과 성인 초기에 뼈가 성장하는 부분이다. 골단은 연골이나 판에 의해 골간과 분리되어 있다. 성인이 되어 뼈의 성장이 완성되면 골간 연골은 뼈로 대치되며 골간과 연결된다. 어린 시절에 골 단판이 골절되면 뼈의 성장이 지연되고 사지가 단축된다.
뼈는 골막이라는 두 개의 결합조직 층으로 덮여 있다. 골막은 건과 인대가 뼈에 부착할 수 있는 자리를 제공해 준다.
골막의 외층은 혈관과 신경의 공급이 풍부하며 이들은 볼트만 관을 통해 뼛속으로 들어가게 된다. 골막의 내층은 샤아피 섬유라는 교원질 다발이 뼈에 부착되어 있다. 현미경으로 보면 치밀골은 틈새가 매우 조밀하고 단단하다. 조직된 구조적 단위를 하버스계라고 한다. 하버스 단위는 중심에 뼈의 장축을 따라 평행으로 배열된 긴 개방성 기둥인 하버스관이라는 중심관이 있다. 여기에 골기질의 동심성 층으로 배열된 골층판과 골층판 사이에 있는 골소강이라는 공간에 골세포가 들어가 있다.
골소강은 골소관이라는 작은 관으로 서로 연결되어 있고 하버스관과 골소강도 연결하게 해주고 있어 골세포에 영양분과 산소를 공급하고 노폐물을 제거한다. 치밀골에는 하버스계가 여러 개 서로 인접하고 있어 골막을 통해 들어온 신경섬유와 혈관은 하버스관과 골소강에 서로 연결되어 있다. 해면골은 치밀골과 같은 구조를 가지고 있지 않으며 동심 성원으로도 배열되어 있지 않다. 해면골은 여러 방향으로 배열되어 있는데 주로 뼈가 받는 최대 압력성에 반응하는 형태로 이루어져 있다. 해면골은 스펀지처럼 틈새가 많으며 골소강 속에 골세포가 들어 있고, 골소강은 골소관으로 서로 통해 있지 않다. 
유기체의 뼈대는 다른 결합조직에서 발견되는 것과 유사한 아교질(콜라젠)로 형성되어 있다. 아교질은 몸을 뻗고 뒤틀 때 저항할 수 있는 강한 장력을 제공해 주고 염류는 뼈가 압박에 저항하도록 해 준다. 아교질과 염류의 결합으로 뼈는 부서지지 않으며 단단해진다. 뼈는 골 모세포, 골세포, 파골세포의 3종류로 구성되어 있다. 뼈를 생성하는 역할은 골 모세포가, 뼈를 분해한 자리에서 새로운 뼈를 만든다. 수많은 골 모세포가 뼈 기질을 만들고 점차 기질이 무기질화되면서 골 형성이 마무리된다. 이후 골 모세포의 약 70% 이상은 사멸되고, 일부는 골세포로 분화되어 생존한다. 
뼈의 기능은 신체의 형태를 제공하며, 여러 조직과 기관을 지지하고 건과 인대가 부착되는 곳이다. 두개골과 늑골은 뇌와 폐를 보호하고 신체는 관절과 부착된 근육에 의해 움직인다. 뼈는 무기질 균형의 중대한 역할을 한다. 칼슘, 인, 염분 등
무기질이 뼛속에 저장되어 있는데 이들은 신체 기관이 필요할 때 움직이고 분포된다. 뼈는 세포대사를 위해 무기질을 저장하고 방출한다. 혈중 칼슘 농도가 감소할 때, 부갑상샘은 이를 감지하고 부갑상샘호르몬을 방출하여 파골세포를 자극해 칼슘을 방출시킨다. 또한 신장의 칼슘 배설을 감소시키고 대신 인의 배설을 증가시킨다. 장의 칼슘 흡수를 증가시키기 위해 칼슘의 능동적인 형태인 비타민D로 대사 변화를 증가시킨다. 혈중 칼슘 농도가 증가할 때 갑상샘으로부터 칼시토닌이 분비된다. 칼시토닌은 뼈에서부터 칼슘이 제거되는 것을 억제한다. 즉 칼시토닌은 부갑상샘의 작용과는 반대이다.
손상이나 골절 초기에 먼저 혈종이 형성되면서 뼈의 재생성 과정이 시작된다. 초기에는 혈종의 섬유소는 그물망을 형성하고 그다음에는 육아조직이 생산되는데 이를 전가골이라고 한다. 골 모세포가 구조화되기 전 뼈 기질 덩어리에 침착이 되는데 이를 가골이라고 한다. 이어서 골소주와 하버스계가 형성된다. 결과적으로 뼈의 가장자리는 손상되기 전 뼈의 크기와 모양으로 재형성 되는 것이다. 
또한 인간의 노화로 인해 점차 연골과 뼈는 점차 강직되는데 이는 콜라겐과 탄력소의 교차결합 증가와 뼈 기질의 수분 함량 감소 때문이다. 활동량에 따라서 근육량과 긴장도, 힘의 감소 정도에는 차이가 있다. 폐경 이후 여성의 뼈 흡수는 뼈의 성장보다 빠르게 일어나며, 칼슘이 뼈에서 소실된다.