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[홍재화의 무역이야기]

사람에게 뼈와 근육이 없다면

  • 보도 : 2021.07.21 10:18
  • 수정 : 2021.07.21 10:18

뼈의 기능과 구조
사람의 몸은 206개의 뼈가 조립되어 형태를 유지한다. 이 뼈의 역할은 5가지로 운동, 보호, 지탱, 조혈, 무기질의 저장이다. 고등동물은 단세포 동물같은 연체조직만으로는 신체를 지탱할 수 없기 때문에 뼈대라는 조직을 갖게 되었다. 이처럼 뼈는 신체의 형태를 제공하고 체중부하, 직립자세를 취하도록 한다. 중력으로부터 버터내는 힘을 가진다. 
 
이런 역할을 하는 주요 뼈는 척추뼈와 다리뼈를 들 수 있다. 그리고 뼈는 뇌나 척수, 내장 등의 기관을 겉에서부터 싸서 보호하는 역할을 하는 데 머리뼈와 갈비뼈가 한다. 뼈의 조혈 기능은 뼈 안에 있는 조혈관 세포가 있어 적혈구와 백혈구를 생산한다. 마지막으로 뼈는 칼슘이나 인을 축적하여 혈중으로 방출하여 호르몬 작용을 조절하는 역할을 한다. 이처럼 뼈는 다양한 역할을 한다.

그러나 뼈는 스스로 움직이지 못하고, 뼈와 뼈 사이는 근육과 힘줄로 조립되어서 분리되지 않는다. 사람의 몸이 뼈가 없이 근육만으로 되었다면 몸의 무게를 똑바로 세울 수가 없고 한 팔로 물건을 들어올릴 수 없다. 그러나 인간의 뼈는 압축력에 강하고 힘줄과 근육은 인장력에 강해서, 뼈와 근육의 인장력과 압축력이 합쳐져서 구조적인 힘을 유지하는 재질 역학의 복합체이다.

관절의 기능과 구조
조세일보
 
관절은 접촉하는 2개 이상의 뼈를 연결하는 구조체로, 뼈와 뼈 사이가 부드럽게 운동할 수 있도록 연골, 관절낭, 활막, 인대, 힘줄, 근육 등으로 구성되어 있으며, 움직임에 따라 발생하는 충격을 흡수하는 역할을 한다. 관절은 움직일 수 있는 범위가 전혀 없거나 극히 작은 부동관절과, 윤활성 연결로 움직임의 범위가 넓은 윤활관절 또는 가동관절로 나뉘어져 있다.

부동관절은 뇌를 감싸는 두개골이나 폐와 심장을 감싸고 있는 갈비뼈 등이 이에 속한다. 이에 비하여 가동관절은 윤활관절을 갖는 2개 이상의 뼈들이 만나 움직이는 가동범위를 갖는다. 관절의 구조를 보면 연골이 뼈의 관절면 끝부분을 덮으면서 관절면들 사이의 마찰을 감소시킨다. 관절연골은 윤활액으로 적셔져 있으며 마찰계수가 매우 낮아 얼음의 5~20배 더 미끄럽다.

관절주머니(관절강)는 결합조직의 주변막에 의해 감싸져 있으며 뼈들 사이의 지지와 관절 내용물을 봉쇄한다. 가와시마 토시요의 ‘근육뼈대계의 기능화 운동해부학’에 의하면 윤활관절을 구성하는 양쪽 뼈끝의 대부분은 한쪽 방향이 볼록면이며, 다른 한 쪽 방향이 오목면의 모양을 띠고 있다. 양쪽 뼈 끝은 관절연고로 싸여 있으며, 표면은 편평하고 탄력성이 풍부하며, 윤활성이 높아 마찰계수가 현저하게 낮다.

같은 관절이라도 운동축의 수에 따라 운동의 자유도가 달라진다. 운동축은 관절의 종류별로 일축성 관절, 이축성 관절, 다축성 관절로 나뉜다. 일축성 관절은 운동축이 1개로, 한 면만의 운동이 가능하며, 이축성 관절은 2개의 운동축이 있고, 2면 운동이 가능하다. 그리고 다축성 관절은 3차원의 모든 방향으로의 운동이 가능하다. 엉덩이에 있는 고관절이 다축성 관절이다. 
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관절은 사람이 걷고 뛰고 잡고 활동하는 동안 움직임이 원활하도록 관절주머니 안에서 연결되어 있는 뼈와 관절면 사이에서 운동을 한다. 이를 ‘관절주머니 안 운동’이라고 하는 데 이는 구르기운동, 미끄러지기운동, 그리고 축돌림의 3가지가 기본이 된다.

구르기운동은 도로를 달리는 차의 타이어와 같이 회전하는 운동으로 접촉하는 면이 넓다. 미끄러지기 운동은 언 도로에서 겉도는 타이어와 같이 한 개의 점이 접하는 면 위의 다수의 점과 접하는 운동이다. 축돌림은 바닥면의 한 개의 점에서 회전하는 팽이와 같이 관절면의 위의 한 개의 점이 접촉하는 면 위의 한 개의 점 위에서 회전하는 운동이다. 걷고 달리는 것은 관절의 3가지 운동이 하나의 중심점에서 이루어지는 것이 아니다. 한 번의 움직임에 여러 개의 중심점에서 뼈와 뼈가 서로 구르고 미끄러지고 회전하면서 전진하는 매우 복잡한 활동이다. 그리고 그 활동을 이어주는 힘은 바로 근육이다.

근육의 기능과 구조
근육(영어: Muscle, 筋肉)은 힘줄과 살을 통틀어 이르며, 동물의 운동을 맡은 기관이다. 근육은 또한 뼈와 함께 신체의 전체적인 형태를 잡아주며 움직임을 가능하게 한다. 뼈와 근육을 합해 근골격계라 부른다.  근육은 근섬유(근육 세포) 다발로 구성되어 있으며 동력을 냄과 동시에 뼈, 관절, 내장 등의 신체기관을 지켜주는 갑옷 역할도 하며 일부 호르몬을 분비하기도 한다. 또한 동작의 중심인 관절의 구성요소이기도 하며, 관절의 움직임과 결합 유지를 담당한다.

도널드 뉴먼의 ‘근골격계의 기능 해부 및 운동학’에 의하면 근육이 자세와 움직임을 조절하는데 있어 두 가지 방법 (1) 뼈의 안정화 그리고 (2) 뼈의 움직임이라고 한다. 뼈들은 주어진 환경과 상호작용을 하면서 인체를 지지한다. 비록 많은 조직들이 인체를 지지하는 골격에 붙어 있다 할지라도, 근육만이 인체를 동요시킬 수 있는 즉각적인 외적인 힘과 장기간의 외적인 힘 둘 다에 적응할 수 있다. 
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근육이 일을 하는 가장 큰 특징이라면 바로 ‘길항작용 (productive antagonism)’에 의한 균형의 유지이다. 위의 그림은 단순화된 한 쌍의 근육이다. 맨 왼쪽에 있는 그림에서는 위 쪽 근육 A와 아래 쪽 근육 B가 이완된 상태를 보여주고 있다. 중간에 있는 그림에서 근육 A(빨강색)는 못을 내리치기 위한 준비로서 망치를 들어 올리는데 필요한 힘을 제공하기 위해 수축하고 있다. 마지막 그림에서 근육 B(빨강색)는 망치가 못을 치기 위해 수축하고 있으며, 이와 동시에 근육 A를 신장시키고 있다. 근육 B가 판자에 있는 못을 치기 위해 능동적으로 수축할 때 탄성 에너지는 방출된다. 

근육 B에 의해 생산된 수축 에너지의 일부는 근육 A가 신장되는데 사용되고 이러한 주기는 반복된다. 근육의 모든 운동은 바로 이런 길항작용이 있다. 이들 길항근에는 한쪽이 수축할 때는 다른쪽이 이완하는 식으로 각각의 지배 신경 사이에 조정하는 역할이 있어 거기에 따라 운동의 정도나 강약이 정해진다. 또 양쪽 근육이 동시에 수축하면 운동은 일어나지 않고, 관절은 고정된다. 홍재화 필맥스 대표 

홍재화 필맥스 대표

[약력] 중앙대학교 무역학과 졸업, 전 KOTRA 파나마무역관, 홍보부 근무
[저서] 무역&오퍼상 무작정 따라하기, 수출 더 이상 어렵지 않아요, 어제를 바꿀 순 없어도 내일은 바꿀 순 있다, 해외무역 첫 걸음 당신도 수출 쉽게 할 수 있다 등 다수
[홈페이지] http://blog.naver.com/drimtru

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