인체 관절들의 기본 구조와 기능, 움직임에 근거한 관절 분류

인체 관절들의 기본 구조와 기능

관절이란 둘 또는 그 이상 뼈들 사이의 연결 또는 중심점(pivot point)을 말합니다. 전반적으로 신체의 움직임은 각각의 관절들에 대한 뼈들의 돌림운동을 통해 일차적으로 일어납니다. 또한 관절들은 중력과 근육활성에 의해 생산된 힘을 전달하고 분산시키기도 합니다. 관절들의 분류, 구조, 그리고 기능에 대한 학문인 관절학(arthrology)은 운동학의 전반적인 연구를 위한 중요한 토대가 됩니다. 노화, 장기간의 고정, 외상, 그리고 질환은 관절들의 구조와 근본적인 기능에 영향을 미칩니다. 또한 이러한 인자들은 인간 움직임의 질과 양에도 상당한 영향을 미칩니다. 관절 기능이상을 갖고 있는 사람들을 위한 효과적인 재활에 이용됨은 물론 관절의 손상을 이해하는 데 필수적인 정보입니다.

 

 

 

 

 

움직임에 근거한 관절의 분류

관절들을 분류하는 한 가지 방법은 그 관절의 움직임에 초점을 맞추는 것입니다. 이러한 체계에 근거하여, 인체 내에는 2가지의 관절 유형인 부동관절과, 가동관절이 있습니다. 

부동관절

부동관절(synarthrosis)은 움직임이 없거나 약간의 움직임만 허용되는 뼈들 사이의 관절입니다. 관절을 강화하는 관절주위 결합조직의 우세한 유형에 근거해, 부동관절은 섬유관절과 연골관절로 좀 더 세분 될 수 있습니다. 섬유관절(fibrous joint)은 대개 고농도의 아교질을 가지고 있는 특수화된 치밀결합조직에 의해 고정됩니다. 섬유관절의 예들로는 머리뼈의 봉합, 먼쪽정강종아리관절(인대결합이라고도 함), 그리고 뼈사이막에 의해 강화되는 관절들이 있습니다. 이와는 대조적으로 연골관절(cartilaginous joint)은 흔히 아교질과 혼합된 다양한 형태의 유연한 섬유연골이나 유리연골에 의해 고정됩니다. 연골관절은 두덩뼈결합, 척추의 척추뼈몸통사이관절, 그리고 복장뼈몸통자루관절(manubriosternal joint)과 같이 대개 인체의 중간선에 위치합니다. 부동관절의 기능은 뼈들 사이를 강력하게 연결하고 힘을 전달하는 것입니다. 이러한 관절들은 대개 관절주위 결합조직에 의해 잘 지지되며, 일반적으로 아죽 적은 움직임이 허용됩니다.

 

 

 

 

가동관절: 윤활관절

가동관절(diarthrosis)은 중간 정도에서 광범위한 운동까지 허용되는 관절입니다. 이러한 관절들은 윤활액으로 차 있는 공간도 가지고 있습니다. 이러한 특징 때문에, 가동관절은 흔히 윤활관절(sunovial joint)이라 언급됩니다. 윤활관절들은 근육뼈대계통 내의 관절 대부분을 구성합니다. 가동관절 또는 윤활관절은 움직임을 위한 특수화된 7개의 요소를 항상 가지고 있습니다. 관절연골(articular cartilage)은 뼈의 관절면 끝부분을 덮고 있습니다. 관절은 관절주머니(joint capsule)를 형성하고 있는 결합조직의 주변막(peripheral curtain)에 의해 감싸여 있습니다. 관절주머니는 조직학적으로 구별되는 2개의 층으로 구성되어 있습니다. 바깥층 또는 섬유층은 치밀결합조직으로 구성되어 있습니다. 관절 주머니의 이러한 층은 뼈들 사이의 지지와 관절 내용물의 봉쇄를 제공합니다. 관절주머니의 속층은 윤활막(synovial membrane)으로 구성되어 있으며, 3~10개의 세포층이 뺵뺵이 균등하게 분포되어 있습니다. 이런 특수화된 결합조직 내의 세포들은 약간의 점성도를 가지고 있는 맑거나 약간 노란색의 윤활액(synovial fluid)을 만들어 냅니다. 윤활액은 히알루론산염(hyaluronan)과 윤활작용을 하는 다른 당단백질(glycoprotein)들을 포함한 혈장에서 발견되는 많은 단백질을 가지고 있습니다. 윤활액은 관절면들을 덮고 있습니다. 이러한 윤활액은 관절연골에 대한 영양의 공급은 물론 관절면들 사이의 마찰을 감소시킵니다. 

 

 

 

 

 

인대(ligament)는 뼈들 사이를 붙잡아주는 결합조직이기 때문에, 과도한 움직임으로부터 관절을 보호해 줍니다. 인대의 두께는 관절에 부과된 기능적 요구에 따라 매우 달라집니다. 대부분의 인대들은 관절주머니인대 아니면 관절주머니바깥인대로 설명됩니다. 관절주머니인대(capsular ligament)는 오목위팔인대(glenohumeral ligament)와 무릎의 안쪽(정강쪽)곁인대의 좀 더 깊은 쪽 섬유들과 같이 관절주머니를 덮어 관절주머니를 두껍게 합니다. 관절주머니인대는 전형적으로 넓은 섬유들의 막으로 구성되어 있으며, 당기면 팽팽해져 2개 또는 3개의 운동면에서 움직임에 저항합니다. 대부분의 관절주머니바깐인대(extracapsular ligament)는 띠와 같은 형태를 하고 있으며 관절주머니와는 부분적으로 또는 완전히 분리되어 있습니다. 예를 들어, 무릎의 가쪽(종아리쪽)곁인대와 머리목 영역의 날개인대(alar ligament)를 생각해 볼 수 있습니다. 이런 분리된 인대들은 대개 1개 또는 2개의 운동면에서의 움직임을 저항하기에 적절한 방향을 향하고 있습니다. 모세혈관과 함께 작은 혈관(blood vessel)들은 관절주머니를 관통하여 관절주머니의 섬유층과 윤활막이 만나는 곳까지 갑니다. 감각신경(sensory nerve)들은 또한 통증과 고유감각을 위한 수용기들과 연결되어 관절주머니의 바깥층과 인대들을 신경지배합니다. 

광범위한 관절의 형태와 기능적 요구를 수용하기 위해서는 다른 요소들이 윤활관절 내에 존재하기도 합니다. 관절속원반(intra-articular disc)또는 반달연골(meniscus)은 관절면들 사이에 놓여 있는 섬유연골성 패드입니다. 이러한 구조물들은 관절의 일치성을 증가시키고 힘의 분산을 개선시킵니다. 관절속원반과 반달연골은 신체의 몇몇 관절 내에서 발견됩니다.