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1. 서론
근골격계는 인간의 기본적인 활동과 일상생활을 가능하게 하는 매우 중요한 신체 시스템이다. 이 시스템은 뼈, 근육, 관절, 인대, 건 등의 구성요소로 이루어져 있으며, 우리 몸의 구조와 기능을 결정한다. 따라서 근골격계의 구조와 기능을 이해하는 것은 인체의 기능을 이해하는 데 필수적이다. 또한 근골격계 관련 질환을 예방하고 관리하기 위해서도 근골격계에 대한 깊이 있는 지식이 필요하다. 이에 본 보고서에서는 근골격계의 구조와 기능, 주요 질환, 그리고 관련 검사와 시술 등을 자세히 살펴보고자 한다.
2. 근골격계의 구조와 기능
2.1. 뼈
2.1.1. 구조
뼈는 배아기의 4주 때부터 생후 20년까지 성장한다. 뼈의 형태는 장골, 단골, 편평골, 불규칙한 뼈의 4가지로 분류된다. 장골은 사지를 이루는 중요한 뼈로 중력을 지탱하거나 근육의 지렛대 역할을 하며, 골단(관절 또는 초자연골로 덮여있고 탄력이 있는 부분)과 골막(건과 인대가 부착되는 장소)으로 구성된다. 단골은 손목과 발목을 구성하며 운동 범위가 매우 제한되어 있다. 편평골은 주요기관을 보호하고 조혈세포를 포함하며 늑골과 흉골, 두개골을 구성한다. 불규칙한 뼈는 독특한 모양을 가진 뼈로 척추골, 몇 개의 안면골, 골반대 등을 구성한다. 인체의 골격계는 총 206개의 뼈로 이루어져 있으며, 뼈 조직의 구조는 피질 뼈, 수질, 하버시안계, 볼크만통로, 골수조로 구성된다. 뼈는 많은 혈관과 신경이 분포되어 있어 손상 후 스스로 회복할 수 있는 능력을 가지고 있다.
2.1.2. 기능과 성장
뼈는 신체의 형태를 제공하고 체중부하와 직립자세를 취하도록 한다. 근육과 건의 작용으로 주위 조직을 지지하며, 부착된 근육과 관절 구조물과 함께 자발적인 운동을 하게 한다. 심장과 폐와 같은 주요 내부 장기를 지지하고 보호하며, 적골수에서 혈액세포를 생산한다. 또한 무기염을 저장한다.
뼈는 골단판에서 생성되며 장골의 연골세포가 골단판 내에서 빠르게 증식하고 뼈세포로 대치되는데, 이를 골화과정이라 한다. 뼈의 두께는 뼈 조직 주위에 골아세포가 침착하여 새로운 뼈의 층을 만들면서 두꺼워진다. 파골세포는 뼈를 파괴하는 세포로 뼈 안쪽의 골세포를 용해시켜 골수강의 크기를 증가시킨다. 흡수과정과 침전과정에 의해 오래된 뼈는 제거되고, 새로운 뼈가 형성된다. 건강한 성인은 흡수과정과 침전 과정이 일반적인 균형을 이룬다. 뼈의 형성과 재구성은 뼈에 적절한 자극이 가해질 때 일어나며, 장기간 침상안전은 뼈의 무게가 감소하고 뼈가 잘 부서진다. 뼈는 사춘기가 지난 후 완전히 발육하고 성장이 최고수준에 도달하며, 35세될 때까지 뼈를 형성하고 흡수하거나 파괴하는 과정이 지속적으로 일어난다.
뼈에는 체내 칼슘 99%와 인 90%가 포함되어 있으며, 혈청 내에서 칼슘과 인의 농도는 상호길항작용을 한다. 혈청 칼슘과 인의 평형을 유지하기 위해 칼시토닌과 부갑상샘호르몬이 작용한다. 비타민 D는 체내에서 생성되며, 소장에서 칼슘과 인의 흡수를 증가시키고, 체내 비타민 D 수치가 저하되면 골연화증이 생길 수 있다. 부갑상샘호르몬은 혈청 칼슘치가 낮아지면 분비가 증가하여 뼈의 파골세포작용을 촉진하고 혈액 내로 칼슘을 방출시킨다. 성장호르몬은 뼈의 길이를 증가시키고 사춘기 이전의 골량 형성에 기여하며, 에스트로겐과 안드로겐은 골량 형성에 관여한다.
2.2. 근육
2.2.1. 구조
근육은 수많은 근섬유로 구성되며, 근섬유는 근육의 구조적인 단위인 근육세포이다. 근육세포는 가지가 없고 길다란 원통형의 형태를 가지고 있다. 근육세포 내부에는 액틴과 미오신이라는 미세 섬유가 존재하며, 이들이 서로 많이 겹치면서 움직이면 근육의 길이가 짧아져 전체적인 근육이 수축하게 된다.
2.2.2. 기능
근골격계는 신체운동, 내부장기 보호, 적혈구 생성, 신체 지지 등의 다양한 기능을 수행한다. 근육은 뼈를 움직이는 데 필수적이며, 뼈의 지렛대 역할과 관절의 회전을 통해 자발적인 운동을 하게 한다. 또한 근육의 긴장을 통해 신체의 자세를 유지시키고, 근육 수축 시 열을 생산하여 체온을 조절한다. 골격근에 분포한 혈관은 근섬유에 혈액을 공급하여 효율적인 근수축을 돕는다. 근수축 시 발생한 대사산물은 간으로 운반되며, 산소 공급이 부족하면 근육피로와 통증이 발생한다. 근골격계는 자세 유지, 운동 수행, 체온 조절 등 인체의 기본적인 기능을 담당하여 삶의 질에 결정적인 역할을 한다.
2.3. 관절
2.3.1. 구조
관절의 구조는 다음과 같다. 관절은 두 개 이상의 뼈가 연결되는 공간이다. 관절의 주요 기능은 신체의 운동과 유연성을 제공하는 것이다. 관절에는 크게 세 가지 유형이 있는데, 유합관절, 긴밀관절, 가동관절이 있다. 유합관절은 완전히 움직이지 않는 관절로 두개골이 이에 해당한다. 긴밀관절은 약간 움직일 수 있는 관절로 척추와 치골결합이 이에 속한다. 가동관절은 자유롭게 움직일 수 있는 관절로 팔꿈치, 무릎, 어깨 관절이 이에 해당한다. 관절은 활액강, 연골, 활액, 활막으로 구성되어 있다. 활액강은 강한 탄력섬유조직인 관절낭으로 둘러싸여 있고 관절뼈의 골막에 단단히 부착되어 탈구를 방지한다. 연골은 콜라겐 섬유로 구성되어 관절의 쿠션역할을 한다. 활액은 관절 표면의 마찰을 감소시키고 관절연골에 영양을 공급한다. 활막은 항체를 분비하여 관절을 질환으로부터 보호한다. 이처럼 관절은 다양한 구조물로 이루어져 있으며, 이들이 유기적으로 작용하여 신체의 운동과 유연성을 가능하게 한다.
2.3.2. 기능
골격근은 뼈를 움직이는 데 필수적이다. 뼈는 지렛대로서 작용하고 관절은 지렛목을 회전시키며 근육은 지렛대를 움직이는 힘을 제공한다. 또한 골격근은 몸의 자세를 유지시키는 데 중요한 역할을 한다. 근육의 긴장은 신체를 바로 서 있게 한다. 더하여 골격근은 열을 생산한다. 추위를 느끼면 골격근은 수축하여 오한을 일으키고 열을 생산한다. 골격근에 분포하는 많은 혈관은 근섬유에 혈액을 원활하게 공급하여 효율적인 근수축을 돕는다. 하지만 근수축으로 인한 대사산물이 적절히 제거되지 않으면 근육피로와 통증이 초래된다. 또한 근섬유에 산소공급이 부적절하면 근육운동이 줄어들게 된다.
2.4. 지지 구조
연골, 건, 인대, 근막, 활액낭 등은 근골격계를 지지하는 기타 구조이다. 연...
