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운동 해부학 과 운동 생리학(anatomy & physiology)

운동생리학-골격계(skeletal system) part 1

by granola 2022. 2. 24.
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골격, 골격계는 뼈, 연골, 인대, 관절 들로 구성되어 있고 몸의 20%를 차지하고 있다.

뼈는 대부분의 골격을 구성하고, 연골은 특정한 곳에 위치해 있다.(갈비 연골costal cartilage, 관절 연골articular cartilage)

 

인대들은 뼈와뼈를 연결해주고 , 관절의 안정성을 극대화 시킨다.

기능을 간단하게 살펴보면

 

몸을 지지해주고

신체 기관들을 보호해주고

신체의 움직임을 도와주고

혈액세포들을 생산하고

minearal 항상성을 지켜주고

fat 을 저장해주며,

호르몬을 생산하는 역할을 한다.

Marieb, E.N. & Hoehn, K. Human Anatomy & Physiology. 11thEd. Pearson 2019

신체에는 4가지의 조직으로 나눌수 있는데, 신경조직, 근육조직, 상피조직, 결합조직,

 

그 중에 뼈는 기관으로서 분류하는 모든 조직들이 모여 있고 공통된 기능을 위해 협력하는 곳이다.

뼈 그 자체로 연결조직을 형성하고 있고, 뼈 하나에 혈관, 신경들을 볼 수 있고 또한 신경 조직과 하피조직을 볼 수 있다.

 

결합조직은 신체에서 가장 풍부한 조직이고, 특수형태의 뼈, 힘줄, 인대, 근막, 지방질, 연골, 혈액, 림프액 등의 형태를 하고 있기도 한다. 

결합조직은 가장 기본형태의 세포와 세포외기질(extracellular matrix (ECM) 으로 구성된다.

결합조직은 살아있지 않은 세포외기질로 대부분 구성되어 있다.

뼈조직들은 상당한 힘을 견뎌낼 수 있는 특징을 가지고 있다.

Marieb, E.N. & Hoehn, K. Human Anatomy & Physiology. 11thEd. Pearson 2019

뼈는 세포외기질이 점성이 있는 끈적끈적한 형태로 남아 있는 대신, 딱딱해지게 지는 과정을 거치는데, 이를 bone mineralization 이라고 부른다.

 

bone mineralization은 뼈의 세포외기질(물, 콜라겐,글리코프로틴,프로테오글리칸) 들이 무기염(mineral salt)로 채워져 석회화 된다.  뼈의 세포외기질은 물이 15%, 콜라겐 30%, 무기염을 55%정도로 구성되어 있다.

무기염은 뼈의 견고함을 제공해주고 압력을 받는 힘에 저항 할 수 있도록 도와준다.

콜라겐은 단백질 섬유로서 유연성을 제공해 뼈가 뿌러지는 것을 방지해준다.

 

뼈의 구조

compact bone 과 sponge bone 으로 나눌 수 있다.

 

Marieb, E.N. & Hoehn, K. Human Anatomy & Physiology. 11thEd. Pearson 2019

 

compact bone 

강하고, 밀도가 높은 뼈를 구성하고 있다. 골격의 80%를 유지하고 있다. 골간중에 긴 형태로 형성되어 있고, 주로 세로축 방향의 힘을 견뎌 내고, 하지만 대부분의 뼈들의 특징을 지지하고 보호주는 역하을 한다. 

 

sponge bone

항상 뼈 안에 위치해 있고, compact bone 에 의해 보호 되고 있다.

벌집의 형태 모양을 나타내고, 가벼운 무게롤 가지고 잇고, 조직을 지언하고 골수의 공간을 만들어준다.

Marieb, E.N. & Hoehn, K. Human Anatomy & Physiology. 11thEd. Pearson 2019

compact bone 은 골원이라 불리는 osteon 으로 관처럼 구성되어 있는데,  골간과 수평으로 누워 있고, 일직선으로 되어 있다.

각각의 골원들은 세포외기질의 고리모양의 많은 층으로 구성되어 있다. (lamellae)

lamellae(박막층)은 중심관을 둘러싸고 있는데, 이 중심관은 혈관과 신경이 지나는 곳이다.

Marieb, E.N. & Hoehn, K. Human Anatomy & Physiology. 11thEd. Pearson 2019

골세포는 작은 chamber들 안에 놓여 있는데, 이를 lacunae 열공 이라고 부른다. 작은 구멍들처럼 보인다.

뼈의 세포외기질들이 딱딱해지면서, 골세포들이 열공이라는 곳에 같이게 된다. 

그곳에 있는 동안, 골세포들도 영양분을 받고 노폐물을 방출하고 옆에 있는 세포와 의사소통을 위해서, 골세포들은 작은 손가락 모양의 발사체를 뻗어서 채널이나 통로를 만드는 데 이를 canaliculi(소관) 라 부른다.

 

게다가 ,혈관, 신경들도 골세포들에 연결되기 위해서 Volkmann’s canals볼크만 관이라는 곳을 통해 연결된다.

 

sponge bone 

compact bone 처럼 밀도가 높지 않고, 빽빽하지 않는 대신, 가지처럼 다 연결되어 있다.  이처럼 불규칙하지 앟는 구조를 trabeculae 뼈잔기둥이라고 부른다.

 

밀도가 낮은 sponge bone 은 전체적인 무게를 감소시키고, 골수들이 살 수 있는 공간들을 제공한다. 적골수(red bone marrow) 와 황골수가 있다. 적골수에서는 혈구를 생산하고 황골수는 지방질이라고 할 수 있다.

 

Marieb, E.N. & Hoehn, K. Human Anatomy & Physiology. 11thEd. Pearson 2019

compact bone 과 달리, 골세포를 포함하고 있지 않고, 각각의 잔기둥들은 중심의 같은 박막층(lamellae)로 구성되어 있고, lacunae, osteocytes, canaliculi 등을 포함하지만, 중심관은 존재하지 않는다.

골세포의 영양분과 노폐물의 교환은 소관(canaliculi)를 통해 비어 있는 공간을 통해 이루어진다.

 

 

뼈의 모양(bone shapes)

긴뼈, 짧은 뼈, 평평한 뼈, 불규칙적인 뼈 모양으로 분류 할 수 있다.

긴뼈는 뼈가 상대적으로 긴 것을 말하고 상완골 을 예로 들 수 있다.

짧은뼈는 큐브 모양의 모양을 하고 있고 흉골뼈를 예로 들 수 있다.

평평한 뼈는 얇고, 평평하면, 살짝 휘어진 형태를 하고 있고, 복사뼈(talus)를 예로 들 수 있다.

불규치적인 뼈는 복잡한 모양을 하고 있고, 척추(Vertebrae)를 예로 들 수 있다.

종자뼈가 있는데, 참깨씨 모양을 하고 있고, 특별한 종류의 짧은 뼈로 분류하고 힘줄로 형성하고 있다 슬개골(patella)을 예로 들 수 있다.

Marieb, E.N. & Hoehn, K. Human Anatomy & Physiology. 11thEd. Pearson 2019

긴 뼈의 해부학

몇몇을 제외하고는 긴 뼈들은 같은 구조를 가지고 있다.

 

구조를 살펴보면 

 

골간(diaphysis),-뼈의 몸통

골단(epiphysis)-먼쪽과 가까운 쪽이 있다.

-골간단(뼈 몸통끝)metaphysis-뼈 몸통 끝에 골간과 골단을 이어주는 곳.

관절연골-투명질의 층으로 골단을 감싸고 있어 다른 뼈와 연결 될 수 있게한다.

골막(periosteum)-뷸규칙적인 결합조직들이 빽빽하게 막을 형성하고 있고 골의 표면을 감싸고 있다. 연골은 감싸고 있지 않다.

골수강(뼈속질공간) medullary cavity- 골수로 차있는 공간

골내막(endosteum)- 더 깊은 쪽에 존대

Marieb, E.N. & Hoehn, K. Human Anatomy & Physiology. 11thEd. Pearson 2019

 

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