(해부학) 뼈대계통 뼈 총론
I. 총론
I. 뼈(bone)
뼈 : 사람의 몸을 지탱하는 딱딱한 물질. 뼈대(골격, skeleton) 뼈대계통(골격계, skeletal system) ,뼈대는 약 206개의 뼈와 연골로 구성. 두 개의 뼈는 인대(ligament)에 의해 연결되고 관절운동 수행.
뼈의 기능 : 지지와 보호, 움직임, 조혈, 무기질 저장, 공기 공간(sinus [air room])
뼈의 모양 분류 : 긴뼈(장골, long bone), 짧은뼈(단골, short bone), 납작뼈(편평골, flat bone), 불규칙뼈(irregular bone)
2. 뼈 조직의 구성 = 뼈세포 + 아교섬유 + 뼈바탕질
1) 뼈의 세포 : 4종류의 뼈세포(골세포)가 뼈결합조직에서 발견
- 조상세포(골조상세포, osteoprogenitor cell) : 중간엽에서 유래하는 줄기세포로 장차 성숙. 뼈막(골막, periostium)과 뼈속막(골내막, endosteum) 안에 위치
- 뼈모세포(골모세포, osteoblast)는 바탕질을 생산하는 세포로 석회화, 전해질 대사에 관여. 뼈파괴세포(파골 세포)의 분화와 유도에도 중요한 역할
- 뼈세포(골세포, osteocyte)는 뼈모세포에서 유래한 세포로 바탕질 내의 작은 공간에 존재. 뼈바탕질을 유지하고 뼈의기계적인 스트레스를 감지
- 뼈파괴세포(파골세포, osteoclast)는 뼈가 자라도록 석회화된 연골과 뼈조직(골조직,osseous tissue)을 녹이는 다핵 거대세포(뭇핵거대세포,multinuclear giant cell). 뼈모세포에서 형성된 뼈조직을 기능에 맞게 흡수하여 골수 공간(골수강, marrow cavity)이나 혈관 및 신경의 통로로 만드는 역할. 용해소체를 많이 함유한 세포. 뼈바탕질에서 저장된 칼슘과 인산을 방출하는 것을 용해(osteolysis)라고 부른다.
2) 치밀뼈와 해면뼈 : 뼈결합조직은 치밀뼈(compact bone)와 해면뼈(spongy bone) 두 가지 유형으로 존재.
- 치밀뼈(compact bone)는 잘 조직된 구조를 가지고 있다. 큰 혈관 주위에 원으로 배열된 성숙한 뼈세포로 구성. 뼈세포 주위에는 칼슘과 다른 무기질, 단백질 섬유로 가득 차 있고 그 모양은 원통형으로 적절한 혈액을 공급.
- 해면뼈(spongy bone)는 해면뼈의 잔기둥은 평행층판(parallel lamellae)으로 구성. 인접한 층판 사이는 뼈세포방에서 뻗어나온 수많은 소관과 뼈세포가 있다.
- 잔기둥(소주, trabeculae)은 뼈 조각의 판이 서로 교차하여 마치 정글짐 같은 그물 구조를 형성. 스트레스와 힘이 뼈의 구조를 통해 분산된다.
3) 긴뼈의 구조
- 긴뼈(장골, long bone) : 신체에서 가장 흔한 뼈모양이고, 전형적인 뼈구조를 알 수 있는 좋은 예. 대표적인 뼈로는 넙다리뼈(대퇴골, femur)와 위팔뼈(상완골, humerus)
- 뼈몸통(골간, diaphysis)은 긴뼈의 지렛대 작용과 무게를 담당하는 몸통을 의미.
- 뼈끝(골단, epiphysis)은 양쪽 끝에 울퉁불퉁하게 부풀어 있는 부위로 관절을 강화하기 위해 커져 있고, 힘줄(건)과 인 대가 부착되어 있어, 관절에 좀 더 넓은 면을 제공해준다. 몸통에 가까운 곳을 몸쪽뼈끝(근위골단, proximal epiphysis), 먼쪽을 먼쪽뼈끝(원위골단, Distal epiphysis)이라 부른다.
- 뼈끝판(골단판, epiphyseal disc)은 성장뼈의 끝 부위에 형성되며 뼈끝과 뼈몸통 사이의 유리연골의 띠(band)로 형성. 이 띠는 성장판(growth plate)이라고 하고 뼈 길이가 성장하는 곳.
- 골수공간(골수강, medullary cavity)은 뼈몸통 내의 속이 빈 원통형의 공간으로 어릴 때는 혈액세포를 생산하는 적색 골수가 들어 있고 성인기에는 황색골수로 차서 지방의 저장소로 기능을 한다. 골수공간의 속면은 결합조직인 뼈속막(골내막, endosteum)이라고 한다.
- 뼈막(골막, periosteum)은 뼈몸통의 바깥면을 덮고 있는 섬유결합 조직막으로, 관절연골을 제외한 모든 표면을 싸고 있다. 주위 구조물들로부터 뼈를 보호하고, 혈관과 신경이 뼈의 표면에 부착되도록 하며, 뼈의 성장과 골절 회복에 필요한 줄기세포를 제공한다.
- 관절연골(articular cartilage)은 뼈끝을 덮는 얇은 한층의 유리연골로 마찰을 감소시키고 관절의 충격을 흡수하는데도움.
3. 뼈의 발생과 성장
뼈형성(골형성, osteogenesis)은 뼈결합조직의 형성과 발달에 관한 것으로 태생기에 발생이 시작되어 성인이 되면 대체로 성장이 끝난다. 뼈형성은 환경에 따라 막뼈되기(막내골화, intramembranous ossification)와 연골뼈되기(연골내골화, endochondral ossification)로 나눌 수 있다.
1) 막뼈되기(막내골화, intramembranous ossification)는 말 그대로 ‘막 내에 있는 뼈의 성장’을 의미. 머리뼈의 납작한 뼈는 중간엽 세포들로부터 일련의 연속적인 단계를 거쳐서 형성
2) 연골뼈되기(연골내골화, endochondral ossification)는 유리연골 모형에서 시작하여 칼슘이 침착되면서 연골이 뼈로대치되는 과정을 거치고, 팔(상지, upper limb), 다리(하지, lower limb), 골반, 척추, 빗장뼈(쇄골, clavicle)의 끝을 포함한 뼈대 대부분을 과정을 통해 만든다(표 3.2, 그림 3.7).
4. 뼈의 표식
- 뚜렷한 뼈 표식(bone marking), 또는 표면의 두드러진 부분이 신체 각 부위에 있는 뼈의 특징을 나타낸다.
- 뼈 표면에 돌출된 부분은 힘줄과 인대의 부착지점을 나타내고, 인접한 뼈 사이 관절은 부드럽고 편평한 부위이다.
- 뼈의 오목한 곳과 홈, 그리고 터널은 혈관과 신경이 함께 지나가거나 뼈를 통과하는 장소를 의미한다.
- 뼈는 범죄학자, 병리학자, 인류학자들에게 복잡한 해부학 구조를 알려준다.
- 유골의 뼈 표식은 개인의 신장, 연령, 성별, 일반적인 외모를 예상할 수 있게 한다(그림 3.8).
5. 뼈의 항상성 유지 <호르몬과 비타민의 효과>
- 성장호르몬(growth hormone): 뇌하수체앞엽에서 생성. 소마토트로핀(somatotropin)이라 불리며 뼈끝에 있는 연골의 성장을 직접 자극.
- 갑상샘호르몬(갑상선호르몬, thyroid hormone): 갑상샘에서 분비되고 뼈세포의 기초대사율에 영향을 미쳐 성장을 자극. 아이의 성장호르몬과 갑상샘호르몬 수치가 정상이 아닌 경우 아이의 키가 작을 수 있다.
- 칼시토닌(calcitonin) : 갑상샘에서 나오는 호르몬으로 혈액에 칼슘이 많으면 분비. 혈액으로부터 뼈에 칼슘 침착을 촉진하고 뼈파괴세포의 활동을 억제.
- 부갑상샘호르몬(부갑상선호르몬, parathyroid hormone) : 혈액에 칼슘이 적을 때 부갑상샘에서 분비. 뼈파괴세포가 뼈를 흡수하게 자극하고 혈액의 칼슘 농도를 증가.
- 성호르몬(에스트로겐[estrogen], 테스토스테론[testosterone]) : 사춘기에 많은 양이 분비되어 성장판을 자극하면 뼈성장이 빨라진다.
- 글루코코르티코이드(glucocorticoid)라는 스테로이드 호르몬은 혈중 농도가 정상 범위에서는 성장에 영향이 없으나, 만성적으로 높은 경우에는 뼈 흡수를 자극하고 뼈 질량의 손실을 일으킬 수 있다.
- 비타민 C(vitamin C) : 콜라겐의 정상적인 합성과 뼈바탕질의 기본 유기성분의 합성에 필요하고 비타민A(vitamin A)는 뼈모세포를 활성화한다.
- 비타민 D(vitamin D) : 혈액으로의 칼슘과 인이온의 흡수와 운반을 자극하고 뼈의 석회화에 필요. 혈액의 칼슘, 인산염 수치가 상승할때, 칼시토닌이 분비되고 뼈에서 미네랄 침착을 촉진시킨다.
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