인체의 '해골(뼈)' 하면 떠오르는 것은 무엇인가? 필자가 가장 먼저 떠오르는 것이 마루치 아라치의 '파란해골 13호'다. 두 번째는 인디애나 존스 시리즈 1편인 레이더스의 '수정해골'. 세 번째는 정형외과에 세워져 있던 해골 모형. 네 번째는 인체 신비전이다. 해골(뼈)에 대해 시각적으로 접한 시간의 순서로 인체 신비전을 통해 본 인체의 해부된 모습은 경이롭기까지 했다. 오늘은 내몸 들여다보기 이야기 중 '골격'에 대해 이야기해보자.
그리스어 'Skeletos(건조한)'에서 명칭이 유래된 인간의 골격(Skeleton)은 대부분 석회질의 뼈로 이루어진 강력한 구조물이다. 골격은 뇌, 심장, 간과 같이 섬세한 기관을 보호하고 자세를 유지해주며, 근육이 붙음으로써 관절과 머리를 움직일 수 있도록 한다. 흉곽의 움직임으로 폐를 부풀려서 숨을 쉴 수 있고, 머리뼈에 있는 뼈를 움직여 음식을 먹을 수 있다. 이런 인간의 골격에 대해 괴테는 납골당을 보고나서 다음과 같이 표현했다.
"근엄한 납골당에서
두골들이 가지런히 어우러진 모습을 보면서
지나가버린 옛날을 생각했다.
살아 있다면 서로 증오했을 두골들이 열을 맞추어 줄지어 있다.
죽일 듯 치고 박았던 우악스러운 뼈들이
여기 서로 엇갈려서 얌전히 쉬고 있다.
탈골된 견갑골들! 무엇을 받치고 있었는지
아무도 묻지 않으며, 우아하게 움직이던 사지,
손, 발, 생명을 잃고 흩어져 있다."
- 괴테, 1826년 9월 말
납골당을 보고 저런 구절을 떠올리다니...아무튼 인간의 골격은 자신의 체중을 평생토록 지탱할 만큼 견고하면서도 물건을 들거나 움직일 수 있도록 가벼운 경이로운 구조물이다. 골격의 뼈는 활발하게 살아 있는 체내의 공장으로, 상당한 양의 칼슘, 칼륨, 인을 함유하고 있다. 이러한 무기질은 뼈를 튼튼하게 할 뿐만 아니라 신경의 활동 등 신체의 다른 활동에도 필요하다. 뼈가 부러질 경우 새로운 뼈 세포가 생성되어 자연적으로 치료되며, 큰 압력을 받으면 칼슘을 추가로 생성하여 스스로 강해지려고 한다.
뼈는 칼슘의 저장고이다.
칼슘하면 누구나 뼈를 연상한다. 사람의 몸 속에는 700~900g의 칼슘이 있고, 그 칼슘의 98% 이상이 인산 칼슘의 형태로 뼈에 들어 있다. 칼슘은 뼈에만 있는 것이 아닌데, 뼈에 비하면 매우 적은 양이지만 혈액 속에도 있다. 칼슘 농도로 보면 뼈의 약 1만 분의 1에 불과하지만 혈액 속의 칼슘 농도는 언제나 일정하게 유지되고 있다. 100ml당 9~10mg에서 높아지지도 낮아지지도 않는다. 만일 혈액 속의 칼슘 농도가 이보다 높아지면 신장 결석이 생기거나, 근육의 힘이 약해지고 만다.
만약 칼슘 섭취량이 부족해서 혈액 속 칼슘 농도가 낮아지면, 혈액 속 칼슘 농도를 일정하게 유지하기 위해, 뼈에서 칼슘이 흘러나와 보충하게 된다. 반대로 혈액 속의 칼슘 농도가 높아지면, 뼈에서 흘러나오는 것이 멎고 혈액 속 칼슘 농도를 일정하게 유지하려고 한다. 이렇게 뼈에서 칼슘이 나오는 것을 조절하는 것은 부갑상선 호르몬이다. 특히 혈액 속의 칼슘이 많아지면 갑상선으로부터 칼시토닌(calcitonin: 혈액 속의 칼슘량을 조절하는 갑상선 호르몬)이라는 호르몬이 분비되어 뼈에서 칼슘이 흘러나오는 것을 억제한다.
물고기는 부갑상선은 없지만 칼시토닌이 많이 들어 있는 기관을 가지고 있는데, 물고기의 칼시토닌은 사람의 갑상선에서 분비되는 칼시토닌보다 강력하다. 따라서 물고기의 경우 칼슘이 부족하게 되는 일은 없다. 이는 칼슘이 풍부한 바다에서 자라는 물고기의 특징이라고도 할 수 있다.
세포 속에서도 혈액 속에 들어 있는 것과 비교하면 1만 분의 1에 불과하지만 칼슘이 들어 있다. 뼈와 혈액과 세포 속의 칼슘의 양은 각각 1만 배의 차이를 갖는다. 따라서 세포 속의 칼슘 농도는 뼈의 1억분의 1이다. 뼈에 비하면 세포 속의 칼슘은 없는 것이나 다름 없다. 칼륨이나 나트륨의 경우 세포 안팎의 농도 차는 수십 배에 불과하지만, 칼슘만은 커다란 농도차가 있다. 이는 세포 밖에서 극히 적은 양의 칼슘이 세포 안으로 흘러들기만 해도, 그것을 신호로 세포가 활동을 시작하기 때문이다. 칼슘은 세포의 활동을 위한 메신저가 되고 있는 것이다.
100만년도 넘게 존재하는 뼈
뼈는 신체 중에서 가장 오랫동안 남는 부분 가운데 하나로 가끔 100만년 넘게 남아 있기도 한다. 골격은 크게 두 부분으로 나뉘는데 하나는 '몸통뼈대(구간골)'로 머리뼈, 갈비뼈(늑골), 척추와 가슴뼈로 구성되어 있다. 다른 하나는 '팔다리뼈대(부속골)'로 팔, 다리, 빗장뼈, 어깨뼈, 골반 등이다. 아기의 뼈는 약 350개이지만 성인은 206개인데, 골격이 자라면서 작은 뼈들은 융합되어 큰 뼈가 되기 때문이다. 성인의 206개 뼈 중 손과 발은 모두 합쳐 120개가 넘는 뼈로 이루어져 있다.
머리뼈는? 22개의 뼈로 이루어져 있으며, 이 가운데 뇌를 보호하는 8개의 뼈를 '뇌머리뼈'라고 한다. 머리뼈는 눈과 귀까지 보호한다.
가장 작은 뼈는? 중이에 있는 등자뼈로 귀의 가운데에 있다. 길이가 겨우 3mm 정도다.
턱뼈는? 음식을 먹을 수 있도록 해준다.
척추는? 26개의 뼈로 구성되는데 그중 경추 7개, 흉추 12개, 요추 5개 외에 천골과 꼬리뼈가 있다.
한 쪽 팔과 손에는? 총 32개의 뼈가 있다.
한 쪽 다리와 발에는? 총 31개의 뼈가 있다.
갈비뼈는? 인체에는 12쌍의 갈비뼈가 있는데 때로 1개 이상이 더 있는 사람도 있다. 각 갈비뼈는 대략 반원형이고 앞쪽에서는 가슴뼈와 뒤쪽에서는 가슴등뼈와 연결되어 있다. 이로써 갈비뼈는 심장, 폐, 위, 간, 신장과 같은 기관을 보호하는 견고한 구조물이 된다.
가장 큰 뼈는? 골격 무게의 4분의 1을 차지하는 넓적다리뼈이다.
이렇게 많은 뼈도 혼자 움직일 수 없다. 뼈에 붙어 있는 근육은 뼈를 움직여 동작이 가능하게 하는데, 이를 위해 많은 뼈에는 근육이 잘 붙을 수 있도록 특별히 분화된 표면이 있다. 가령 어깨뼈는 팔과 어깨의 뼈가 근육과 함께 움직이는 기준점이 되는 크고 평평한 뼈이다. 근육은 힘줄이라는 결합조직을 통해 뼈와 연결된다. 근육에 관해서는 별도로 다뤄야 하므로 우선 관절로 넘어가보자.
200개가 넘는 인체의 관절
뼈끼리 만나는 곳에는 관절(articulation)이 형성되어 있다. 관절을 통해 구부리고 비틀고 도는 등의 움직임을 가능하게 된다. 몸 전체에는 200개가 넘는 다양한 관절이 있다. 머리뼈 사이에 있는 관절처럼 어떤 것은 움직일 수 없는 것도 있다. 무릎 관절(넓적다리뼈와 정강이뼈가 만나는 지점)처럼 움직일 수 있는 관절은 관절을 에워싸는 윤활막에서 윤활액이 분비되어 연골의 끝부분이 매끄러워진다. 인대(ligament)는 관절을 둘러싼 관절이 움직일 때 안정시켜준다.
경첩 관절: 무릎과 팔꿈치를 구부릴 수 있게 한다.
회전 관절(중쇠 관절): 회전 관절은 고리 모양의 구멍 안에 있는 뼈가 중심축에서 벗어났을 때 작용한다. 머리를 돌릴 수 있는 것은 회전 관절 덕분이다.
구상 관절(절구 관절): 가장 큰 동작을 가능하게 하는 관절로 어깨와 엉덩이는 구상 관절로 이루어져 있다.
타원 관절: 회전과 구부리는 동작을 가능하게 하는 관절로 팔목과 발목을 움직일 수 있게 한다.
오늘은 아침부터 분주할 듯 합니다. 아직 꽃샘 추위가 남아 있으니 감기 조심하시고, 행복하고 건강한 수요일 되시길 바랍니다. (^▽^) 이상 푸샵이었습니다. ┌(ㆀ_ _)┐
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