3. 근골격계 The Musculoskeletal System (p.31-50)

1. 골격근계의 기능(Function of Musculoskeletal System) : 구조, 지지, 보호, 무기질(칼슘과 인) 저장, 혈구생성

 

2. 뼈의 구조(Bone Structure)

 - 치밀골(치밀뼈, Compact Bone) : 뼈의 외벽. 단단하고 치밀한 뼈로 구성

 - 해면골(갯솜뼈, Cancellous or Spongy Bone) : 성긴 구조. 장골의 끝부분에만 채워져 있으며 침골(조각뼈, spicule)과 판상골(plates of bone)을 이룬다. 

- 골수강(medullary cavity)은 장골의 비어있는 중앙에 위치한다. 

- 골수(bone marrow)는 골수강 내에 위치하며 해면골의 내부에도 분포한다. 골수는 혈구세포를 만들어 낸다.

- 뼈는 골막(periosteum)이라 불리는 얇은 결합조직으로 싸여 있다. 골막은 건(힘줄) 및 인대와 연결되어 이들을 뼈에 부착시킨다. 뼈의 연골 부위에는 골막이 없다. 관절 내의 뼈의 말단부는 이 연골에 의하여 보호된다. 뼈 내의 개방공간은 골내막(endotsteum)이라는 결합조직과 유사한 조직으로 둘러싸여 있다. 골외막과 골내막은 조직손상을 회복하는 데 필요한 세포들로 구성되어 있다.  

- 건조골의 70%는 무기광물(수산화인회석, hydroxyapatite)로 이루어져 있고, 30%는 유기물(콜라겐섬유와 세포)로 이루어져 있다. 콜라겐섬유와 수산화인회석 결정은 세포를 둘러싸는 기질(결합조직의 세포가 분비한 기본물질)을 만든다. 

 

* 골세포

 - 골아세포(osteoblasts) : 뼈가 형성되는 동안 기질에 둘러싸이게 되고 골세포로 발전. 

 - 골세포(osteocytes) : 뼈 기질을 유지하는 역할 

 - 파골세포(osteoclasts) : 큰 다핵성 세포로 무기질을 뼈에서 내보내는 작용. 

 

* 골다공증(osteoporosis) : 뼈가 정상적인 밀도를 소실하는 것 

 

뼈는 골원(뼈단위, osteon) 혹은 하버스계(haversion system)로 불리는 미세구조로 이루어져 있고, 골원의 중심에 혈관, 신경, 림프관이 통과하고 있는 하버스관(haversian canal)이 존재한다. 뼈는 이 중신관 주위에 배열하여 원통형으로 만들어진다. 이 층들에 뼈세포들이 배열하면서 뼈의 기질을 이루고 있다. 뼈세포 사이를 연결시켜주는 미세관을 골모세관(canaliculi)이라고 부른다.  골외막은 혈액공급을 통하여 뼈에 영양물질을 공급한다. 미세혈관이 뼈로 들어가는 관을 볼크만관(Volkmann's canal)이라고 부르며 이는 골원을 관통한다. 

 

3. 관절의 분류와 움직임(Joint Types and Movements)

* 관절 : 2개의 뼈가 만나는 곳에 형성. 뼈 사이에 존재하는 조직의 종류에 따라...

 - 섬유관절(fibrous joints) : 부동관절. 치밀결합조직에 의해 붙어 있음. 두개골(머리뼈)에서 관잘되며 봉합선(suture)이라고 부른다. 

 - 연골관절(cartilaginous joints) : 반가동관절. 연골(섬유연골이나 유리연골)에 의하여 연결된 관절. 어린 동물의 성장판. 골반골의 정중선, 하악(아래턱)의 중심, 추간판을 포함한 두 척추골 사이에서도 관찰. 

 - 윤활관절(synovial joints) : 가동관절. 치밀한 뼈의 층이 관절부에서 연골층으로 둘러싸여 있다. 이 관절연골은 두 뼈의 접촉하는 표면부를 덮다. 관절은 관절낭(관절주머니, articular capsule) 내에 들어 있다. 윤활막이 여기에 배열하면서 관절활액(윤활액)을 생산한다. 관절활액은 관절의 윤활제이면서 연골에 영양을 공급하는 기능을 한다. 특정 관절은 두터운 연골 덮개인 골단의 쿠션 역할을 하는 관절반달(meniscus)을 지니고 있다. 무릎관절. 턱관절. 

 

* 관절의 움직임

 - 굴곡(굽힘, flexion) / 신전(펴짐, extension)

 - 외전(벌림, abduction) / 내전(모음, adduction)

 - 회전(돌림, rotation) / 회향(휘돌림, circumduction)

 - 상향회전 (supination) / 하향회전 (pronation) 

 특정한 움직임만이 가능한 관절도 있다.

경첩관절(hinge) : 한쪽 방향으로의 움직임만 가능 ex. 팔꿈치

중쇠관절(pivot) : 한 점을 중심으로 회전 ex. 첫째(atlas)와 둘째(axis) 척추뼈 사이는 머리가 회전할 수 있도록 함)

구상관절(ball-and-socket joint) : 어떤 방향으로든 움직일 수 있음. (ex. 고관절, 어깨뼈)  

 

4. 몸통골격과 부속골격(Axial and Appendicular Skeletons)

 - 몸통골격 : 두개골(머리뼈), 척주, 늑골(갈비뼈), 흉골(복장뼈) 포함. 

 - 부속골격 : 사지(팔다리)의 뼈

 - 전형적인 개의 뼈 수는 약 320개이다(몸통골격 134개, 부속골격 186개). 그러나 말은 개보다 뒷다리의 뼈 개수가 적어 205개의 뼈만을 가진다.  

 

* 추간판(척추원반, intervertebral disc)

: 척추뼈의 몸통은 추궁(bony arch)으로 둘러싸여 있다. 전체 척추의 추궁이 연속되어 척수가 들어갈 관을 형성한다. 가시돌기와 가로돌기는 건(힘줄)과 인대의 부착점이다. 척추 몸통의 사이(C1과 C2 사이 및 천골을 제외하고)에는 추간판이 있다. 원반은 척추뼈 사이에서 완충작용을 한다. 추간판 질환은 닥스훈트, 페키니즈, 코카스파니엘과 같은 특정 종에서 많이 발생. 원반의 중앙부는 스펀지성을 잃어가면 척추 사이의 압력은 섬유성 중앙부분이 파열되어 바깥층을 뚫고 나가도록 한다. 튀어나온 원반은 척수 혹은 신경을 압박할 수 있고, 이러한 상태의 개는 심한 통증을 느끼거나 마비가 될 수도 있다.  

 

* 척주(vertebral column) : 신체의 몸통의 중축을 이루는 뼈와 연골 기둥.

 o 경추(CV) : 포유류 7개의 경추.

  - C1 : 환추(고리뼈, atlas) - 머리를 끄덕, C2 : 축추(중쇠뼈, axis) - 머리를 회전

  - C7는 transverse foramen이 없고 caudal costal fovea가 있다. 

 o 흉추(TV) : 각 흉추에는 한 쌍의 늑골(갈비뼈)이 붙어 있다. 흉곽(가슴우리, thorax)의 뼈는 심장과 폐를 보호한다. 개, 고양이, 소, 염소, 양은 전부 13쌍의 늑골을 가지고 있다. 말은 18개의 흉추를 가진다. 뼈의 집합체인 흉골(복장뼈)은 흉곽의 바닥을 형성한다.. (개) 9개의 늑골이 늑골연골에 의하여 흉골과 연결되어 있다(참늑골) 

 o 요추(LV) : 흉추와 골반 사이. 

 o 천골(SV) : 3개의 천추골(장골, 좌골, 치골)의 집합이 합쳐져서 골반을 지지

 o 미추(꼬리뼈) : 뼈의 개수는 종에 따라 다르며, 같은 종 내에서도 다양하다. 

 

* 부속골격 - 포유류의 부속골격에 존재하는 뼈의 크기 및 개수에는 큰 차이가 있다. 

 o 앞다리뼈(pectoral limbs)  : 축이되는 골격과 연결되는 뼈가 없다. 

  - 견갑골(어깨뼈, shoulder blade)은 흉곽과 평행하게 위치. 근육무리에 의하여 축 골격과 연결되어 있어 흉곽에서 움직일 수 있도록 한다. 이 회전은 고양이 같은 동물에서 달리는 동안 범위가 25도 정도로 높다. 고양이에서 이러한 유연함 또는 점프 후 착지하는 데 유용하다. 고양이 고소추락증후군(high rise syndrome)에서 떨어지는 고양이의 다리는 거의 부러지지 않는다. 견갑골은 구성관절이다. 

  - 상완골(위팔뼈) - 팔꿈치에서 요골(노뼈, radius) 및 척골(자뼈, ulna)과 접한다. 

  - 앞발목뼈(carpus) - 뼈의 무리인 앞발목은 2열로 배치된다. (개) 7개 / (반추동물) 6개 / (말) 7 혹은 8 / (돼지) 8

  - 앞발허리뼈(metacarpal)  - (개, 고양이) 5개. 4개의 긴 앞발허리뼈와 1개의 더 짧은 앞발허리뼈(며느리발톱과 관련) / (말) 3개. 1개의 주 앞발허리뼈= 정강이뼈 (cannon bone)와 2개의 더 작은 앞발허리뼈 = 비골(splint bone) / (돼지) 4개 / (반추동물) 2개 

  - 발가락뼈(phalanges, sig. phalanx) - 3마디의 발가락 뼈로 되어 있고, 발가락 수는 앞발허리의 수와 일치한다. 

  - 종자골(종자뼈, sesamoid hone) - 말에서 2개의 종자골이 앞발허리뼈(MC)와 첫째 발가락뼈 사이의 관절(구절, fetlock joint)에 있다. 다른 종자골인 주상골(발배뼈, navicular bone)은 마지막 두 발가락뼈의 사이의 관절에 있다.

관절순서 : Fetlock - Pastern - Coffin

 

 o 뒷다리뼈(pelvic limbs) : 뒷다리는 척추와 뼈로 연결되어 있다.  

  - 골반 :  장골(엉덩뼈, ilium), 좌골(궁둥뼈, ischium), 치골(두덩뼈, pubis) → 고관절(엉덩이관절)의 소켓부분인 관골구(볼기뼈절구, acetabulum)를 형성한다. 골반의 양쪽은 중앙부에서 기본적으로 움직이지 않는 연골관절인 치골결합을 형성하여 이어져 있다. 분만 혹은 출산 시 이 연골은 호르몬 변화에 반응하여 연화되어 신생아가 산도를 통과할 수 있도록 한다. 

  - 대퇴(넙다리, femur)는 무릎까지 뻗어있다. 대퇴의 이 부분은 경골(정강뼈, tibia)과 연결된다. 또한 뒷다리에는 비골(종아리뼈, tibula)이 존지한다. 복합 무릎관절은 두 외부인대, 내측(안쪽) 및 외측측부인대(가쪽곁인대)와 슬개골(무릎뼈)의 건(힘줄)에 의하여 지지된다. 내적으로 두 인대가 무릎 내에서 교차하여 X자 형태를 이루고 있다. 개에서 흔한 파행의 원인은 앞쪽 십자인대가 끊어지는 것이다. 대퇴의 끝은 뒤로 밀고 경골은 앞으로 당겨보아서 진잔한다(두개인출징후, cranial drawer sign). 경골은 비절(hock joint, 사람의 발목에 해당) = tarsal joint 까지 뻗어있다. 경골과 족근골(뒷발목뼈) 사이에는 경첩관절이 있다. 

 

* 전십자인대파열(cranial cruciate ligament rupture, CCLR) = 개에서 흔한 파행의 원인으로 퇴행성이다. 대퇴의 끝은 뒤로 밀고 경골은 앞으로 당겨보아서 진단한다. 인대가 찢어졌다면 경골은 정상적인 다리에서 보다 더 많이 앞으로 미끄러진다. → 두개인출징후(cranial drawer sign) 

 

5. 뼈의 성장과 재구성(Bone Growth and Remodeling)

징골은 골간(뼈몸통, diaphysis)과 골단(뼈끝, epiphysis)으로 나누어진다. 어린 동물에서는 연골판이 뼈몸통과 끝을 분리하고 있다. 이 성장판 혹은 뼈끝판은 신장하는 부분이다. 

* 골화(ossification) : 연골은 뼈 조직으로 대체. 연골은 모든 적절한 세포, 구조, 혈액 공급과 함께 진짜 뼈로 대체. 

앞다리의 한 뼈만 성장이 멎는다면, 다른 쪽의 길이가 늘어나는 힘에 의하여 다리가 휘게 된다. 외상의 결과 또는 바셋하운드는 전형적으로 정상보다 빨리 척골의 원위 성장판이 닫혀 요골이 자라면서 휘어진다. 

 

x-ray는 전자자기 방사선의 한 형태로 생체조직을 통과할 수 있다. 가장 투과성이 큰 것부터 불투과성인 것까지 나열하면 (1) 공기(폐 등) (2) 지방 (3) 연부조직 혹은 근육 (4) 뼈 (5) 무기질(이빨 등) 순서이다. 

 

6. 뼈, 근육, 그리고 움직임의 관계(Relation of Bones, Muscles, and Movement)

 - 골격근은 결합조직으로 뼈 혹은 연골에 붙어있다. 근육은 부착된 위치로 기술된다. 고정된 부분을 기점(이는점, origin)이라고 부르고, 움직임이 가능한 지점은 착점(닿는 점, insertion)이라고 부른다. 예) 이두근(앞다리 윗부분의 앞쪽 근육)의 기점은 견갑골이며, 착점은 요골과 척골이다. 

 

 - 근육은 대개 단일 기능을 가지는 무리로 배열된다. 예) 3개 근육(대퇴이두근, 반막모양근, 반힘줄근)이 슬건(hamstring)을 이룬다. 원하는 움직임을 얻기 위하여 함께 작용하는 근 혹은 근 무리는 주동근(agonist)이라고 불린다. 길항근(antagonist) 혹은 근 무리는 반대로 움직이도록 한다. 예를 들어 슬건을 주동근이라 할 떄, 다리 앞쪽의 사두근은 길항근으로 작용한다. 길항근은 자연적으로 몸의 부분을 위전 위치로 돌아가도록 한다. 

 

7. 임상분야(Clinical Practice)

* 골절

 - 단순골절(simple fracture) : 뼈가 깨끗하게 2조각으로 부러진 경우

 - 분쇄골절(comminuted fracture) : 뼈가 여러조각으로 부러진 것

 - 복합(개방)골절(compound[open] fracture) : 뼈의 한 부분이 피부를 뚫고 나간 것. 뼈의 감염 위험이 높다. 

 

* 외과적인 수복 

 o 골판(bone plate) - 나사와 함께 뼈의 바깥부분에 붙는 형태로 적용

 o 골수내핀(intramedullary pin) - 골수 내강으로 넣는 핀

 

* 뼈의 치유 과정 

: 먼저 혈액이 골절된 사이의 빈 공간을 채운다. 그리고 그 공간에 세포가 유주하여 응고되고, 연골이 형성된다. 이러한 초기의 구조가 골절된 곳을 안정화시키는 것을 돕고, 이것이 더 단단해진 구조를 가골이라고 부른다. 약 2주 뒤에 세포는 골모세포로 성장한다. 이 연골 가골은 점점 뼈조직으로 대체된다. 이러한 뼈 가골은 골절 사이를 채울 뿐만 아니라 뼈의 모서리 바깥에서부터 안쪽 골수강까지 연장된다. 

 

* 관절 관련 질병

 o 고관절 형성장애(hip dysplasia) - 개에서 흔한 퇴행성 관절진환(degenerative joint disease) : 고관절의 구상관절에 소켓이 얕아 개가 움직일 때 아탈구(subluxation)이 일어난다. 시간이 지날수록 관골구의 연골이 점점 얇아지고, 대퇴골의 머리는 손상을 받게 된다. / (증상) 통증, 파행. / (치료) 항염증제를 투여, 아스피린, 고관절을 대체하는 수술 

 

 o 관절증(joint ill) - 망아지, 송아지, 돼지, 양에서 파행을 유발하는 질환. 신생동물에서 어미에 의하여 제대의 혈관이 여러 갈래로 찢어져 출생 후에 제대나 배꼽이 열려있는 경우 세균 간염이 일어나게 된다. 때로 세균은 혈관으로 들어가서 몸 전체로 퍼지다가 관절에 정착. / (증상) 체온이 올라가고, 부종이 있으며, 관절에 통증. / (치료) 항생제 

 

 o 주상골증후군(navicular syndrome) - (원인) 말에서 파행을 유행하는 질환. 주상골의 손상이나 퇴행성 질환. (중상() 파행 (진단) 발굽집게(hoof tester)로 통증이 있는 병변 부위 파악 (치료) 국소마취제, 보존적인 치료방법, 휴식을 취하며 항염증제를 처치, 수술 

 

* 전십자인대파열 치료방법 - extracapsular stabilization suture = 외측 지지대 안정화 기법(lateral stabilization suture)

: 슬개골의 외측에서 절개 → 관절낭을 절개하고 슬개골을 내측으로 탈구. 찢어진 전십자인대의 나머지 부분은 염증을 증가시킬 수 있으므로 제거. 관절반달 손상여부 확인 → 슬개골을 제자리에 돌리고 관절낭 봉함. →대퇴골 원위부의 종자골 사이를 두꺼운 나일론 봉합사로 연결한 뒤 경골의 근위부에 구멍을 뚫어 매듭을 지어 관절을 단단하게 고정(이 봉합사가 전십자인대와 유사한 장력을 제공) → 피하결합조직과 피부를 순서대로 봉합 

 

* 집단 관리 herd check 

* 고관절 형성장애 hip dysplasia 

* 고소추락증후군 high-rise syndrome

* 골수내핀 intramedullary pin

* 관절증 joint ill

* 복합(개방) 골절 compound(open) fracture

* 분쇄 골절 comminuted fracture

* 정형외과 의사 orthopedic surgeon

* 추간판 질환 intervertebral disc disease