인체의 신비(골격,근육계)

1. 뼈의 기능

민재: 뼈는 어떤 일을 하나요

아빠: 뼈는 몸을 지지해주고 운동을 가능하게 하며 중요한 내부장기를 보호하는 역할을 하지. 뿐만 아니라 혈구세포를 만들고 광물질을 저장하는 역할도 한단다.

우리 몸의 다른 조직들은 연해서 형태를 유지하지 못하는데 뼈가 이들을 지지해서 형태를 유지 할 수 있게 한단다. 만약 뼈가 없다면 서있지 못하고 오징어나 멍게같이 바닥에 퍼져 버릴 거야. 뼈가 운동을 가능하게 하는 이유는 뼈에는 근육이 붙어있고 이들 근육이 수축하면 지렛대의 원리에 의해 다른 쪽이 움직이게 된단다. 만약에 지렛대가 단단하지 못하고 물렁물렁하다면 어떻게 되겠니 한쪽 끝을 움직이더라도 다른 끝이 움직이지 않겠지? 또한 뼈는 중요한 장기를 보호해주는 보호상자 역할을 한단다. 뇌는 단단한 두개골속에 들어 있어서 외부로부터의 보호받을 수 있고 심장, 폐, 간, 비장 등은 갈비뼈로 이루어진 가슴우리에, 내부생식기나 방광 등은 골반에 의해 보호받고 있단다.

이외에도 뼈 속에는 혈구세포를 만드는 골수라는 조직이 있는데 여기에서 끊임없이 혈구세포를 만들어 혈류속으로 내보낸단다. 그리고 동물이 살아가기 위해서는 칼슘, 인산, 마그네슘, 나트륨 같은 무기물이 필요한데 뼈에 이들을 저장해두었다가 필요할 때 녹여서 사용하게 되는 저장고 역할도 한단다.

2. 사람의 뼈

민재: 사람의 뼈는 몇 개인가요? 정말로 성경처럼 남자가 여자보다 뼈가 하나 적은 거예요?

아빠: 일반적으로 사람은 206개의 뼈를 가지고 있단다. 물론 남자와 여자는 뼈의 수가 같단다. 자 그럼 지금부터 아빠와 함께 사람 뼈를 하나씩 세어 보자구나.

1) 머리뼈 (15종 23개)

머리뼈는 15종 23개의 뼈로 이루어진단다. 이중 아래턱뼈와 목뿔뼈 두 개를 제외하고 나머지 21개의 뼈는 서로 복잡하게 연결되어 하나의 덩어리를 형성하고 있단다.

2) 귓속뼈 (2쌍 6개)

귓속뼈는 망치뼈, 모루뼈, 등자뼈로 구성되며, 소리를 안쪽귀로 전달해주는 역할을 한단다. ('귀의 구조' 참고)

3) 척추 (26개)

척추는 척추뼈라고 부르는 33개의 뼈가 차례로 연결되어 이루어진단다. 그 부위에 따라 목 부분의 목척추뼈(7개), 가슴부분의 등척추뼈(12개), 허리부분의 허리척추뼈(5개), 엉덩이부분의 엉치척추뼈(5개)와 꼬리척추뼈(4개)로 이루어지지. 그런데 엉치척추뼈와 꼬리척추뼈는 각각 서로 융합하여 한 개가되는데 이를 엉치뼈와 꼬리뼈라고 부른단다.

각각의 척추뼈는 척추뼈몸통, 척추뼈구멍, 가로돌기 그리고 가시돌기등으로 구성이 되는데 몸통은 우리 몸의 기둥으로 몸무게를 지탱해주고 척추뼈구멍은 아래위로 연결되어 척주관을 이루어 그 속에 척수를 담아 보호한단다. 가로돌기는 갈비뼈를 고정시켜주는 역할을 하고, 가시돌기는 등의 중간을 눌렀을 때 만져지는 것이 바로 가시돌기란다.

이처럼 척추는 우리 몸의 기둥으로서 척수를 담고있는 중요한 기능을 하기 때문에 의자에 앉을 때나 바닥에 앉을 때 똑바른 자세로 앉는 것이 중요하단다.

4) 가슴우리뼈 (13종 25개)

12쌍의 갈비뼈와 1개의 복장뼈로 호흡과 순환을 담당하는 심장과 폐 등의 주요기관을 보호하는 가슴우리를 만든단다. 갈비뼈는 뒤로는 등척추뼈와 앞으로는 복장뼈와 연결되어 가슴우리를 만들지.

5) 팔이음뼈 (2쌍 4개)

팔과 몸통을 연결시키는 뼈로 빗장뼈와 어깨뼈로 구성된단다. 빗장뼈는 복장뼈에 연결되어 목아래 앞쪽으로 튀어나와 있는 뼈이고 어깨뼈는 위팔뼈를 빗장뼈에 연결하여준단다.

6) 팔뼈 (3쌍 6개)

팔은 위팔과 아래팔로 나누어지는데 위팔에는 위팔뼈가 1개 있고 아래팔에는 자뼈와 노뼈 2개가 있단다.

7) 손뼈 (27쌍 54개)

손은 섬세하고 자유로운 운동을 하여야하므로 작은 뼈들이 많이 모여있는 것이 특징이란다. 손목부분에는 8개의 둥글고 조그마한 손목뼈들이 있고 손바닥에는 5개의 손허리뼈가 있지. 손가락에는, 엄지손가락에는 2개, 나머지 손가락에는 3개씩 모두 14개의 손가락뼈가 있단다.

8) 볼기뼈 (1쌍 2개)

볼기뼈는 엉치뼈와 연결되어 골반안을 형성하여 내부생식기와 방광등을 보호해 준단다. 그리고 바깥쪽에 둥근 절구오목이 있어서 넙적다리뼈의 머리와 관절을 이룬단다. 그런데 여성은 아이를 낳아야하므로 볼기뼈가 남성에 비해 훨씬 넓단다. 그래서 뼈를 가지고 성별을 구별해야할 때 볼기뼈를 보면 쉽게 알 수 있단다.

9) 다리뼈 (4쌍 8개)

넙적다리에는 넙적다리뼈 1개가 있는데 머리부분이 둥근 공 모양으로 되어 있어서 볼기뼈의 절구오목속에 들어가 관절을 만들 때 아주 자유로운 운동이 가능하단다. 그리고 넙적다리뼈는 우리 몸에 있는 뼈 중에서 가장 길고 가장 튼튼한 뼈란다.

장단지에는 정강뼈와 종아리뼈 2개가 있단다. 정강이 앞쪽에 손으로 만져지는 뼈가 바로 정강이 뼈란다. 그리고 무릎 앞에는 무릎뼈가 있어서 무릎관절의 앞쪽을 보호하고 근육의 지랫대 역할을 증가시키는 역할을 한단다.

10) 발뼈 (26쌍 52개)

발뼈는 몸무게를 지탱할 뿐 아니라 움직일 때의 추진력을 전달해야하기 때문에 상당히 큰 탄력성과 신축성을 가지고 있단다. 그 이유는 발뼈가 활모양으로 배열되기 때문에 가능하지. 안쪽이 높고 가쪽으로 편평한 발바닥활을 이루는데, 가로 방향뿐 아니라 세로방향으로도 활을 이루어 발의 안정성에 기여하고 충격에 견딜 수 있게 하며 몸의 무게를 분산할 수 있지. 이러한 발바닥활이 형성되지 않은 경우를 평발이라고 하는데 평발은 뛰기도 힘들고 오래 걷지도 못한단다.

발목과 발꿈치에는 에는 7개의 발목뼈가 있고 발바닥에는 5개의 발허리뼈가, 발가락에는 손가락과 같이 14개의 발가락뼈가 있단다.

3. 살아있는 뼈

민재: 뼈가 부러졌을 때 깁스를 하고있으면 뼈가 붇는데 그 이유가 무엇이예요

아빠: 뼈도 우리 몸의 다른 조직들과 마찬가지로 세포를 가지고 살아있는 조직이란다. 차이점이라면 칼슘을 위시한 광물질들이 침착되어 있어서 단단할 뿐이지. 부러진 뼈가 붇는 과정은 칼에 베었을 때의 치유과정과 같단다. 뼈가 부러지면 뼈속에 있는 세포들이 새살을 만들어 부러진 뼈를 붙여주고 그 새살에 광물질이 침착돼서 단단해 지는 것이란다. 뼈가 부러졌을 때 다른 상처보다 치유시간이 더 긴 이유가 광물질이 침착되는데 시간이 더 걸리기 때문이지.

4. X-선 사진

민재: 병원에 가서 X선 사진을 찍으면 뼈가 하얗게 보이는 이유는 무엇이예요?

아빠: 방사선은 물질을 통과하는 투과도가 아주 높단다. 그래서 우리 몸의 근육, 피부, 창자 같은 조직들은 쉽게 통과하지. 하지만 뼈에는 광물질들이 침착돼 있어서 방사선이 잘 통과 할 수 없단다. 방사선이 잘 통과하면 필름을 감광시켜 검게나오지만 뼈에서는 방사선이 잘 통과하지 못하므로 희게 나온단다.

5. 근육의 구조(골격근육)

민재: 무엇이 몸을 움직일 수 있게 하나요

아빠: 우리가 몸을 움직일 수 있는 것은 근육이 있기 때문이란다. 근육은 일반적으로 뼈와 뼈 사이에 고무줄처럼 연결되어 있어서 필요시 근육이 수축하면서 뼈를 당겨서 몸을 움직일 수 있단다. 이런 근육들은 신경을 통해 뇌의 명령을 받아서 수축한단다. 전자현미경으로 보면 근육은 액틴과 마이오신이라는 근육미세섬유가 규칙적으로 서로 평행하게 배열되어 있는데 신경의 자극을 받으면 이들 미세섬유들이 피스톤처럼 서로의 안쪽으로 파고 들어가는 성질이 있단다. 그래서 근육은 짧아지게 되는데 이것이 근육의 수축이란다.

6. 근육조직의 종류

민재: 운동할 때 사용하는 근육과 음식물을 소화 할 때 사용하는 근육은 다른가요?

아빠: 우리몸에는 골격근육, 내장근육, 심장근육 이렇게 세 종류의 근육조직이 있단다.

골격근육은 뼈에 붙어서 우리가 운동을 할 수 있게 해주는데 근육조직의 대부분을 차지한단다. 근육미세섬유가 규칙적으로 배열되어 있기 때문에 현미경으로 보면 줄무뉘가 보인단다. 그래서 횡문근육이라고도 하지. 이 골격근은 우리의 마음대로 움직일 수 있단다 그래서 수의근육이라고도 하지.

내장근육은 내장의 벽을 만든단다. 소화관에서는 이 내장근육의 수축과 이완으로 음식물을 부수고 또 아래쪽으로 이동시킬 수 있단다. 그런데 내장근육은 근육미세섬유가 불구칙하게 배열되어 있어서 줄무뉘가 없단다. 그래서 평활근육이라고 부르는데 이들 평활근육은 자율신경에 의해 조절되므로 사람의 의지대로 조절 할 수 없단다. 그래서 불수의근이라고 하지.

심장근육은 골격근육과 내장근육의 특징을 다 가지고 있단다. 형태학적으로는 골격근육을 닮아 횡문근육이고 기능적으로는 자율신경에 의해 조절되는 불수의근이란다.

이렇게 근육이 여러 종류인 것은 그 기능이 다르기 때문이지. 골격근육은 근육미세섬유가 규칙적으로 배열되어 있으므로 큰 힘을 낼 수 있단다. 하지만 쉽게 피로해지므로 오랫동안 힘을 내지는 못한단다. 반면에 내장근육은 큰 힘을 내지는 못하지만 오랫동안 힘을 낼 수가 있지. 심장근육은 적당한 힘을 내면서 태어나서 죽을 때까지 평생동안 운동을 한단다.

7. 우리 몸의 골격근

민재: 우리 몸을 움직이는 골격근육에는 어떤 것들이 있나요

아빠: 우리 몸에는 약 600여 개의 크고 작은 근육이 있고 이들은 몸무게의 약 40%를 차지한단다.

8. 얼굴의 근육(표정근)

민재: 울거나 웃을 때도 근육이 필요한가요

아빠: 우리 몸의 다른 부위에서는 근육이 뼈와 뼈 사이를 관절을 통해 연결해서 뼈를 움직여 운동을 하도록 하는데 비해 얼굴의 근육들은 뼈사이를 연결하지 않고 근육과 근육 혹은 뼈와 근육사이를 연결하는 근육들이 많단다. 이들 근육은 운동보다는 얼굴을 움직여서 여러 가지 표정을 지을 수 있도록 한단다 그래서 표정근이라고 하지.