IV. 사지 골격
사지가 갖고있는 뼈는 모두 126개이다. 몸 안의 206개의 뼈 중 2/3를 차지하고 있다. 상지에 64개의 뼈가 있고 하지에 62개의 뼈가 있지만 그 다양성을 공부함에 있어서는 좌우가 대칭적 구조이므로 절반이라고 볼 수 있다. 더욱이 상지와 하지의 각 뼈들은 상호 유사하다. 볼기뼈는 어깨뼈와, 넙다리는 위팔과 서로 비교될 수 있다. 다리의 종아리뼈와 정강뼈는 아래팔의 노뼈와 자뼈에 비교된다. 발의 뼈들은 손의 뼈들과 거의 비슷하다.
사지를 구성하고 있는 뼈들은 형태적으로 5가지로 구분할수 있다. 발목과 손목에서는 짧은 뼈를, 어깨 상지대에서는 편평한 뼈들을, 그리고 골반에서는 불규칙한 뼈들을 볼 수 있다. 긴 뼈들이 사지의 나머지 부위들을 구성하고 있다. 종자골은 무릎, 손, 발에서 볼 수 있다. 대부분의 사지뼈대는 연골속골화에 의해 발생된다.
걷기와 사지
어떻게 뼈들이 몸을 움직이는지 알아야하기 때문에 여기에서는 움직임에 관계되는 사지뼈대를 해부학적으로 설명하고자 한다. 실내를 걸어보면서 어떻게 사지뼈들이 움직이는지 살펴본다. 오른쪽 하지가 앞쪽으로 진행(swing)할 때를 보면, 오른 발꿈치는 바닥에 닿고 발바닥의 오른쪽은 체중을 흡수하기 위해 앞쪽으로 구를 것이다. 이동안 왼쪽 넙다리와 종아리는 앞쪽으로 닫고 있다. 오른쪽 무릎이 하지를 직선으로 고정시키면 체중은 전체가 한걸음(stride)의 중간에서 오른쪽 하지에 얹히게 된다. 왼 발이 바닥에서 들려질 때 발은 체중을 아래로 넓게 확산시킨다. 이제 왼쪽 하지는 앞쪽으로 진행하기 시작한다. 골반은 왼쪽 하지를 펴기 위해 그리고 한걸음의 끝 동작에서 오른쪽 하지를 앞쪽으로 밀기위해 골반의 왼쪽을 위로 올린다. 왼 발이 바닥으로 돌아오면서 오른쪽으로부터 체중을 넘겨받고 오른 발의 체중지지구(ball)와 발가락이 마지막으로 밀어낸다. 일시적으로 하중을 벗어난 오른쪽 하지는 이제 다음 걸음을 위해 앞쪽으로 진행하기 시작한다.
상지들은 하지의 움직임에 따라 자연스럽게 진행할 것이다. 왼쪽 상지는 오른쪽 하지와 더불어 앞쪽으로 진행하고 오른쪽 상지는 왼쪽 하지와 더불어 동기화 된다. 때때로 상지들의 진행없이도 잘 걸을 수 있으나 상지의 진행은 하지의 박자를 도와준다.
운동의 이름
우리는 공을 던지기도 하고, 커피 때문에 식탁을 가로질러 손을 뻗거나 계단을 오르기도 하고, 머리를 긁적거리기도 한다. 이러한 운동을 4개의 큰 기본적인 움직임으로 요약해 보면, 사지뼈대들이 어떻게 우리의 몸을 움직이게 해 주는지 이해하는데 도움이 될 것이다. 여기서는 이들 동작에 대한 기본개념을 이해하고 관절계에서 자세히 살펴보도록 한다.
1. 앞뒤운동은 통상 시상면상에서 이루어 진다. 아래팔은 팔꿈치에서 어깨쪽으로 굽히고(굴곡, flexion)하고 어깨로부터 바깥쪽으로는 편다(신전, extension). 무릎도 보행시 굽히고 편다.
2. 좌우측으로의 운동은 통상 전두면상에서 이루어 진다. 몸통에서 상지를 몸 가쪽면으로 벌리는 것은 벌림(외전, abduction)이고 , 다시 원위치시키는 것은 모음(내전, adduction)이다. 따라서 식탁 건너편으로 팔을 뻗을 때는 상지를 펴고 벌리는 것이다.
3. 몸통의 장축을 중심으로 돌림(회전, rotation)운동도 있다. 위팔뼈를 안쪽으로 돌리면서 아래팔을 굽히면 손은 가슴을 가로질러 갈 것이다.
4. 휘돌림(회선, circumduction)은 이들 동작을 종합한 것으로 외야수의 상지가 공중 볼을 받을 때 일어난다고 생각하면 된다.
사지뼈
사지뼈들도 머리뼈나 척추뼈처럼 뼈몸통으로부터 다양한 면과 돌기들이 돌출하고 있다(그림2-1, 4-1, 4). 어깨뼈(견갑골, scapula)와 볼기뼈(관골, hip bone)는 넓고 평편한 부분과 가시돌기 및 근육과 힘줄을 받아들이는 매끈한 오목들을 가지고 있다. 이 면들은 일반적으로 날카로운 가장자리와 뿔을 이루며 끝이 난다. 그러나 긴뼈의 좁은 뼈몸통은 다른 뼈로 이어지는 매끈한 관절면으로 끝이 난다. 거친 결절과 융기와 긴 능선과 선들은 모두 사지뼈의 근육과 힘줄들이 부착하는 부위임을 나타내고 있다. 영양구멍은 그 내부로 혈관과 신경들이 들어가고 있다.
어깨와 상지
상지(그림4-1)는 하지보다 가벼우며 훨씬 더 자유롭게 움직일 수 있고, 훨씬 더 민첩하다. 상지는 팔이음부, 위팔, 팔꿈치, 아래팔, 손목, 손 및 손가락으로 구성되어 있다. 몸쪽끝부위로부터 시작하여 팔이음부(상지대, pectoral or shoulder girdle)는 자유상지를 몸통에 부착한다. 2개의 뼈 즉, 어깨뼈(견갑골, scapula, shoulder blade)와 빗장뼈(쇄골, clavicle, collar bone)는 서로 관절로 연결되어 있으며, 빗장뼈는 복장뼈를 통해서 몸통뼈대와 관절한다. 어깨뼈는 가슴우리의 뒷벽을 이루는 근육과 근막위에서 미끄러짐운동과 회전운동을 하지만 몸통뼈대와는 직접적으로 관절하고 있지는 않다. 위팔뼈(위팔골, humerus)는 어깨뼈와 관절오목에서 관절하고 있다. 관절오목은 매우 가동성이 있는 절구관절로 엉덩관절보다는 얕아서 좀더 쉽게 탈구(dislocation)가 일어난다.
먼쪽으로 진행해보면, 팔꿈치와 아래팔은 위팔뼈에 더 큰 운동범위를 제공해 준다. 아래팔의 자뼈(척골, ulna)와 노뼈(요골, radius)는 팔꿈치를 굽혔을 때 손이 얼굴에 닿을 수 있도록 해준다. 더 나아가서 아래팔은 노뼈가 자뼈주위를 회전할 수 있기 때문에 뒤침(회외, supination)와 엎침(회내, pronation)운동을 통해 아래팔의 축을 따라 회전할 수 있다. 그러나 종아리의 정강뼈와 종아리뼈에서는 이 운동이 일어나지 않는다. 마지막으로, 손목의 손목뼈(수근골, carpal bone)와 손의 손허리뼈(중수골, metacarpal bone) 및 손가락의 손가락뼈(수지골, phalanges)들은 발의 해당되는 뼈보다 훨씬 가동성이 크다. 손가락이 발가락보다 길기 때문에 기민성이 큰 것이다.
빗장뼈
빗장뼈(쇄골, clavicle)는 팔이음부의 앞쪽에 있는 뼈이다(그림4-2). 완만한 S자 모양의 편평한 빗장뼈의 양쪽 끝 부분은 복장뼈와 어깨뼈의 봉우리에 관절하고 있다. 빗장뼈몸통(body)에는 어깨를 올리고 내리는 근육들이 부착하며, 위팔을 올리는 근육들도 부착하고 있다. 빗장뼈몸통은 복장뼈자루와 관절하는 곳에서부터 제1갈비뼈의 위로 거의 수평으로 자리잡고 있다. 처음에 빗장뼈는 가슴우리 뒤쪽방향으로 진행한 다음 빗장아래동정맥과 상지의 주요 신경들의 앞쪽을 지나며 마지막 원위부 1/3은 앞쪽으로 구부러져 봉우리에 이른다.빗장뼈는 팔이음부에서 몸통뼈대와 직접 관절하는 유일한 뼈이다. 빗장뼈는 몸통으로부터 어깨관절을 연결시켜주는 버팀목역할을 하며, 어깨가 앞 가슴벽으로 내려앉는 것을 방지해 준다. 불행하게도 빗장뼈는 골절이 가장 잘되는 뼈이다. 떨어지거나 넘어질 때 빗장뼈의 중간1/3이 흔하게 골절된다. 그러면 온전한 빗장뼈가 방지했던 운동이 풀려 어깨는 앞쪽으로 내려 앉는다.
어깨뼈
어깨뼈(견갑골, scapula)는 편평한 삼각형의 뼈로 어깨관절에서 위팔뼈 및 빗장뼈와 관절하고 있다(그림4-3). 어깨뼈는 2-7번째 갈비뼈사이에 위치하면서 가슴우리의 뒷면을 덮고 있다. 어깨뼈머리는 어깨관절의 얕은 관절오목을 형성하고 있다. 돌출된 어깨뼈가시(견갑극, scapular spine)는 어깨뼈의 뒷면에서부터 일어나 가쪽으로 와서 봉우리(견봉, acromion)에서 끝난다. 봉우리는 빗장뼈와 관절하며 어깨관절을 보호하는 기능을 한다. 어깨의 뒷면에 있는 어깨뼈가시의 단단한 능선과 봉우리를 쉽게 만질수 있다. 부리돌기(오구돌기, coracoid process)는 어깨뼈가시의 위모서리에서 위쪽으로 돌출해 있으며 위팔두갈래근이 부착하고 있다.
이 돌기는 봉우리의 앞쪽에 위치해 있으나 촉지하기는 어렵다. 부리돌기는 부리봉우리인대와 부리돌기 및 봉우리에 의해서 이루어지는 부리봉우리활의 한 부분으로서 어깨관절에서 중요한 역할을 한다. 이 활은 위팔뼈가 얕은 관절오목(glenoid cavity)을 지나서 위쪽으로 향하는 힘을 저지해 준다.어깨뼈가시의 위쪽에 있는 가시위오목(극상와, supraspinous fossa)과 아래에 있는 가시아래오목(극하와, infraspinous fossa)그리고 어깨뼈의 앞면에 있는 어깨뼈밑오목(견갑하와, subscapular fossa)으로부터 온 근육들은 위팔뼈를 회전시킨다. 어깨뼈의 모서리와 뿔에 정지하는 다른 근육들은 어깨뼈를 위로 올리고 회전시키며 가쪽으로 잡아당긴다. 이들 근육과 운동은 상지를 앞쪽으로 또는 위쪽과 아래쪽으로 움직이도록 해준다.
위팔뼈
위팔뼈(상완골, humerus)는 위팔속에 있는 뼈로서 어깨에서 팔꿈치까지 뻗어 있다(그림4-4). 상지에서 가장 긴 뼈인 위팔뼈는 어깨와 가슴우리에 부착하는 근육들을 통해서 위팔의 중요한 운동들을 수행한다. 위팔뼈는 앞으로, 뒤로, 또 가쪽으로 자유롭게 움직일 수 있고, 긴축을 중심으로 거의 120도까지 회전할 수 있다. 몸쪽끝에 있는 위팔뼈머리(head)의 매끈한 관절면은 어깨뼈의 관절오목내에서 형성되는 절구관절을 통해서 이러한 운동들을 가능하게 해준다. 위팔뼈의 짧은 해부목(해부경, anatomical neck)은, 골절이 잘 일어나는 부분인 외과목(외과경, surgical neck)과 위팔뼈머리 사이를 연결시켜준다. 큰결절(greater tubercle)은 이들 목사이의 바깥쪽에 위치하며 위팔뼈를 안쪽과 가쪽으로 돌려주는 근육들이 부착하고 있다. 위팔뼈의 앞면에 있는 작은결절(lesser tubercle)에 부착하는 근육도 위팔뼈를 안쪽으로 돌린다. 2개의 결절은 넙다리뼈의 큰돌기와 작은돌기에 상응하는 구조물이다.
위팔뼈몸통(body)의 몸쪽끝부위는 원기둥모양이며 위팔의 벌림 및 진행운동을 일으키는 어깨의 근육들이 부착하고 있다. 몸통은 먼쪽끝에 이르면서 앞뒤로 납작해져 아래팔을 움직이는 근육들을 수용하고, 아래로는 다시 커져 팔꿈치에서 관절융기(과, condyle)와 안쪽 및 가쪽 위관절융기(상과, epicondyle)를 형성한다. 관절융기의 2부분인 도르래(활차, trochlea)와 작은머리(소두, capitulum)는 각각 아래팔의 자뼈과 노뼈에 관절한다. 도르래는 도르래모양을 하고 있으며, 자뼈와 아래팔이 무릎에서와 같이 단지 굽힘과 폄운동만을 할 수 있게 허용한다. 도르래의 바로 위에 있는 갈고리오목(구돌와, coronoid fossa)은 아래팔을 굽혔을 때 위팔뼈의 앞면에서 자뼈의 갈고리돌기를 받는다. 위팔뼈의 뒷면에 있는 더 깊은 팔꿈치오목(주두와, olecranon fossa)은 아래팔을 폈을 때 팔꿈치머리를 받는 역할을 한다. 도르래의 가쪽에 있는 볼록한 모양의 작은머리는 노뼈가 회전하거나 진행할 때 그 위에서 움직인다.
위팔뼈에 있는 얕은 노오목(요골와, radial fossa)은 팔꿈치를 굽혔을 때 노뼈을 수용한다. 안쪽 위관절융기와 더 작은 가쪽 위관절융기는 아래팔의 근육들이 위팔뼈에 부착하는 부분이다. 손바닥이 자신을 향하여 팔꿈치를 부분적으로 굽힌 상태에서 거친 표면을 만져보면 자신경이 안쪽 위관절융기의 뒷면에 있는 얕은 자신경고랑(groove for ulnar nerve)으로 지나가는 것을 알 수 있다.
노뼈와 자뼈
노뼈(요골, radius)와 자뼈(척골, ulna)는 아래팔의 뼈이며, 각각 다리의 정강뼈와 종아리뼈의 상동기관이다(그림4-5). 특히 움직이는 것을 쉽게 만질 수 있을 정도로 가동성이 있는 뼈들이다. 정강뼈와 종아리뼈와는 달리 노뼈와 자뼈는 아래팔이 손을 회전할 수 있도록 아래팔 자체가 엎침 또는 뒤침운동을 할 수 있어서 물을 받기 위해 손을 컵모양으로 하거나 스테이크를 자를 수도 있다. 해부학적 자세는 손바닥이 앞을 향하고 있는 뒤침상태이며, 자뼈가 안쪽에 노뼈가 바깥쪽에 위치하고 있다. 자뼈를 중심으로 노뼈가 회전하게 되면 손바닥은 뒤집혀지고 엎침상태가 된다. 상지를 해부학적 자세에 위치시켜 보고 팔꿈치를 구부린 상태에서 손끝을 볼 수 있는 운동을 일으켜 본다. 자뼈가 단지 조금만 움직인다는 것을 입증하기 위해서 다른 손의 손가락을 손목의 안쪽에 있는 자뼈에 대고 손목을 회전시켜보면, 노뼈는 바깥쪽 위치에서 자뼈의 주변을 돌아 안쪽으로 회전하는 것을 알 수 있다.
노뼈와 자뼈를 각기 삼각형으로 볼 때, 각 뼈의 넓은 끝부분은 아래팔의 서로 다른 반대쪽 끝에서 관절하고 있는 것을 알 수 있다. 노뼈는 손목으로부터 대부분의 힘을 받으며 위팔뼈에 가까워지면서 좁아지고 넓어진 자뼈에 그 역할을 넘겨준다. 자뼈의 몸쪽끝 뼈머리(ulnar head)는 위팔뼈의 도르래와 관절한다. 자뼈의 도르래패임(활차절흔, trochlear notch)은 도르래의 주변을 따라 정확하게 맞으며 자뼈의 갈고리돌기(coronoid process)와 팔꿈치머리(olecranon)는 팔꿈치가 굽혀졌을 때와 펴졌을 때 위팔뼈의 해당되는 오목에 들어간다. 팔꿈치머리에는 아래팔을 펴는 근육인 위팔세갈래근의 힘줄이 부착하고 있다. 팔꿈치의 뒤쪽 각진 부위에 팔꿈치머리가 있는 것을 느낄 수 있을 것이다. 자뼈의 몸통은 먼쪽끝으로 가면서 반월형의 머리로 좁아지며 손목의 안쪽과 관절한다. 자뼈는 붓돌기(styloid process)에서 끝나며 안쪽곁인대(내측측부인대, medial collateral ligament)를 통해서 손목과 연결된다.
노뼈는 편평한 몸쪽끝 뼈머리(radial head)의 회전에 의하여 손을 엎침 및 뒤침시킬 수 있으며, 노뼈머리는 위팔뼈의 작은머리와 관절하고 자뼈의 노패임(요골절흔, radial notch)에도 관절한다. 노뼈거친면(요골조면, radial tuberosity)에는 위팔두갈래근의 힘줄이 부착하며 위팔뼈의 바로 앞에서 이 힘줄을 만질 수 있다. 노뼈의 몸통은 먼쪽끝으로 갈수록 넓어지며, 넓고 오목한 관절면을 통해 손목의 가쪽과 관절한다. 이 관절면은 바깥쪽에서 붓돌기를 형성하면서 끝나며 이 돌기에는 손목의 가쪽손목곁인대(외측측부인대, lateral collateral ligament)가 부착하고 있다. 노뼈의 먼쪽끝에 있는 자패임(척골절흔, ulnar notch)은 노뼈가 자뼈위에서 회전할 수 있도록 해준다. 뼈사이막(골간막, interosseous membrane)은 뼈사이가 서로 벌어지지 않도록 해준다.
손
손(그림4-6)에 있는 뼈들은 발의 뼈들보다 더 운동성이 크며 마주 볼 수 있는 엄지손가락은 놀랄 정도로 다양한 물건을 쥘 수 있도록 해준다. 각각의 손은 27개의 뼈로 되어 있으며, 이들은 손목뼈, 손허리뼈 및 손가락뼈로 나눌 수 있다.
손목을 이루는 손목뼈(수근골, carpal bone)는 8개이며 2줄로 배열되어 있다. 손목의 노뼈쪽으로부터 자뼈쪽으로 손배뼈(주상골, scaphoid), 반달뼈(월상골, lunate), 세모뼈(삼각골, triquetrum) 및 콩알뼈(두상골, pisiform)은 몸쪽줄을 이루고 있다. 처음 2개의 뼈는 노뼈와 관절하며 아래팔과 관절하는 일차적인 손목뼈들이다. 먼쪽줄에는 큰마름뼈(대능형골, trapezium), 작은마름뼈(소능형골, trapezoid), 알머리뼈(유두골, capitate) 및 갈고리뼈(유구골, hamate)가 있으며 이들은 손허리뼈와 손목뼈중 몸쪽줄의 뼈들과 관절하고 있다.
알머리뼈는 셋째 손허리뼈(가운데 손가락)의 바닥에 위치하는 중심뼈로서 많은 다른 손목뼈들과 관절하고 있다. 큰마름뼈는 엄지손가락과 말안장모양의 관절면을 형성하고 있다. 콩알뼈는 쉽게 촉지할 수 있으며, 손바닥의 자뼈쪽에서 단지 세모뼈에만 관절한다. 갈고리뼈의 갈고리는 갈고리뼈의 손바닥면에서부터 돌출되어 있다.반달뼈와 손배뼈의 몸쪽면은 함께 노뼈, 자뼈와 타원관절을 형성하므로써 손목을 바깥쪽으로 구부리고, 손을 구부리고 펼 수 있게 한다.
손목뼈는 손목관(그림4-7)을 형성하며 이곳으로는 힘줄, 혈관, 정중신경이 손바닥으로 관통한다. 굽힘근지지인대(flexor retinaculum ligament)는 손목관(carpal canal)을 가로질러 콩알뼈와 갈고리뼈의 갈고리에서부터 손배뼈와 큰마름뼈 사이를 연결한다. 손목관증후군(carpal tunnel syndrome)은 이곳을 통과하는 힘줄들의 반복적 운동에 의해서 손목관내에서 힘줄들을 싸고 있는 힘줄집(건초, tendon sheath)에 염증이 생긴 것이다.
손허리뼈(중수골, metacarpal bone)는 5개의 작고, 긴뼈로 손바닥과 엄지손가락을 형성하며 손목뼈에서부터 손가락뼈쪽으로 펼쳐져 있다. 손허리뼈는 엄지손가락쪽에서부터 번호가 붙여지며 각각의 손등면은 손가락관절의 몸쪽에서 쉽게 만져진다. 손허리뼈의 뼈몸통(body)은 손허리뼈와 관절하는 오목한 관절면을 갖는 뼈바닥(base)에서 커져 있으며, 볼록한 먼쪽 뼈머리(head)는 손가락뼈와 관절하고 있다. 손허리뼈는 손가락과 손목 사이의 힘을 전달한다. 첫째 손허리뼈(엄지손가락)는 매우 운동성이 많은 관절을 통해서 큰마름뼈와 관절함으로써 엄지손가락이 모든 손가락을 마주 볼 수 있게 한다. 나머지의 손허리뼈는 단지 등쪽으로, 그리고 반대쪽으로만 움직인다. 두번째 손허리뼈는 일차적으로 작은마름뼈와 알머리뼈에 관절할 뿐만 아니라 큰마름뼈와도 관절한다. 손바닥의 가운데에 위치하는 세번째 손허리뼈는 단지 알머리뼈에만 관절하며, 넷째, 다섯째 손허리뼈는 일차적으로 갈고리뼈에 관절한다. 손목뼈의 몸쪽줄에 있는 세모뼈와 반달뼈는 넷째, 다섯째 손허리뼈로부터 힘을 받으며, 두번째와 세번째 손허리뼈는 반달뼈와 손배뼈를 밀어내는 힘을 전달하며, 첫째 손허리뼈는 손배뼈와 연결된다. 이러한 분배는 처음 3개와 마지막 2개의 발허리뼈가 각각 목말뼈와 발꿈치뼈에 분배되는 발과 비교된다.
손가락은 손가락뼈(수지골, phalanges)라고 불리는 14개의 작고, 긴뼈로 구성되어 있다. 중간 마디뼈가 없는 엄지손가락을 제외한 각각의 손가락은 첫마디뼈, 중간마디뼈, 끝마디뼈의 3줄의 손가락뼈를 가지고 있다. 각 손가락뼈는 엄지에서부터 번호가 붙여진다. 첫마디뼈는 가장 길고, 뼈바닥은 손가락관절에서 오목한 관절면을 가지고 있어서 손허리뼈의 먼쪽끝 뼈머리와 관절한다. 이 관절은 여러분들이 쉽게 시험해볼 수 있듯이 손가락을 굽히고 펴고, 펼칠 수 있게 한다. 손가락의 중간마디뼈와 끝마디뼈는 단지 굽히고 펼 수만 있으며, 무릎과 유사하게 한 쌍의 관절융기는 거의 완전하게 그들의 뼈머리와 뼈바닥에서 바깥쪽방향의 운동을 막아준다. 무릎의 융기사이오목과 유사한 융기사이고랑은 손가락뼈의 손바닥면에서 굽힘근의 힘줄들을 수용하고 있다. 손톱은 끝마디뼈의 편평한 등쪽면에 놓여있다.
골반과 하지
골반(pelvis)은 하지에서 척주로 힘을 전달시키고 하복부와 골반안(골반강, pelvic cavity)을 지지하는 뼈틀이다(그림4-8, 10, 11). 특히 볼기뼈(관골, coxal bone, hip bone)는 이들 힘을 몸통뼈대인 엉치뼈까지 전달한다. 각각의 사지는 넙다리뼈(대퇴골, femur)의 둥근 머리가 매우 동작성이 좋은 절구관절(구와관절, ball and socket joint)을 이루면서 오목한 볼기뼈의 볼기뼈절구(관골구, acetabulum)에 삽입되어있기 때문에 어떤 방향에서도 진행과 회전이 가능하다. 넙다리뼈의 축과 볼기뼈사이에 연결된 근육들은 보행시 넙다리가 앞쪽으로 진행하고 뒤로 되돌아오게 하는데 기여한다.
각 걸음때마다 체중은 넙다리뼈의 축에서 무릎으로 전달되고 종아리와 발목까지 전달된다. 주먹모양의 넙다리뼈 관절융기(대퇴과, condyle)는 넙다리뼈와 종아리의 체중 지지뼈인 정강뼈(경골, tibia)와 관절을 이루면서 마치 경첩처럼 굽힘과 폄을 가능케 한다. 이러한 넓은 관절들은 체중이 관절 전반으로 분포되게 하고 측면에서 측면으로의 움직임을 막아주는 위관절융기(상과, epicondyle)사이에 있는 힘줄의 지렛대역할을 도와주고 있다. 무릎뼈(슬개골, patella)는 무릎의 앞쪽을 보호해 주며, 가느다란 종아리뼈(비골, fibula)는 다리와 발의 근육에 부착점을 제공하며 발목관절을 보호한다. 무릎뼈와 종아리뼈는 직접적으로 체중을 지지하지 않는다.
발의 뼈와 힘줄들은 소위 안쪽세로발바닥활(medial longitudinal arch)이라고 불리는 역동적인 스프링을 형성하고 있다. 이 스프링은 걸을때는 펴지고 바닥에서 발꿈치가 떨어질 때는 닫혀진다. 발바닥활(족궁, foot arch)은 발가락뼈가 발바닥뼈와 연결되는 앞부분에서 시작되어 발목 아래의 5개 발목뼈로 이어져 있으며 지면에 닿는 발꿈치뼈(종골, calcaneus)가 있는 발꿈치에서 끝난다. 이 발꿈치뼈는 종아리의 장딴지근(비복근, gastrocnemius)으로부터 뒤꿈치힘줄(종골건, Achilles' tendon)을 받아 드린다. 이 막강한 근육이 한걸음의 끝부분에서 발꿈치를 들어올리는 근육이다. 인대와 힘줄이 발 아래의 발바닥활에 접하고 있다.
정강뼈와 목말골(거골, talus) 사이의 발목관절은 옆에서 옆으로 회전하는 것만을 제외하고 발을 들어올릴 때와 뻗는데 사용된다. 비록 목말골과 발허리뼈(중족골, metatarsal bone)가 발의 회전을 가능하게 하고 있지만 발목관절은 경첩같은 운동으로 제한되어 있다. 이 기대치 않은 제한된 운동은 뒤꿈치힘줄과 다른 발목의 힘줄들을 이롭게 하고 있지만 종종 접질림(염좌, sprain)과 골절로 인해 치료비용이 들게한다.
골반
골반(pelvis)은 골반안(pelvic cavity)을 둘러싸고 있고 척주에 하지들을 연결시키고 있다(4-11, 12). 이 골반은 이름이 잘 붙여진 것으로 라틴어인 이것의 뜻은 대야를 의미한다. 2개의 볼기뼈(coxal bone, hip bone)는 척주의 엉치뼈와 꼬리뼈와 더불어 하복부와 골반안을 둘러싸고 있고 넙다리로부터 넙다리뼈을 받아들이고 있다. 골반 테두리는 작은골반(진골반, true pelvis, 소골반, lesser pelvis)의 입구 혹은 위골반문(위골반문, superior aperture)을 나타내고 있고, 엉치뼈와 꼬리뼈는 진골반 아래의 출구(아래골반문, inferior aperture)를 보호하고 있다.
이 타원형 공간은 여성의 경우 난소와 자궁뿐만 아니라 남녀에 있어서 주름창자, 곧창자 및 방광등을 포함하고 있다. 골반 언저리의 큰골반(가골반, false pelvis, 대골반, greater pelvis)은 배안 하부를 지지하고 있으며 체벽의 근육과 인대를 부착하고 있다. 2개의 볼기뼈는 볼기뼈절구라고 부르는 두드러진 절구속으로 넙다리로부터 오는 힘을 받아들이고 있다. 이 힘은 볼기뼈절구로부터 엉치엉덩관절(천장관절, sacroiliac joint)을 통해 엉치뼈로 그리고 골반의 전방 테두리를 완성하고 있는 관절인 두덩결합(치골결합, pubic symphysis)으로 분산된다.
각각의 볼기뼈(그림4-9)는 어른이 되면 하나로 융화되어 버리는 3개의 분리된 불규칙한 뼈인 엉덩뼈(장골, ilium), 두덩뼈(치골, pubis) 및 궁둥뼈(좌골, ischium)로 구성되어있다. 이들은 안쪽이나 가쪽에서 보았을 때 숫자 8의 형상을 닮았다. 이들중 엉덩뼈는 골반의 바깥에서는 넙다리를 가쪽방향에서 받아들이고 안쪽에서는 배골반안에 면하고 있기 때문에 3개의 뼈중 가장 두드러진 뼈라고 할 수 있다.
8자의 중앙에서 이들 3개의 뼈가 수렴하는 가쪽면 볼기뼈절구에서 시작되는 엉덩뼈 몸통은 가골반의 날개가 되어 위 가쪽으로 뻗어있다. 배의 아래 앞가쪽에서 날개의 가장자리 부분인 엉덩뼈능선을 손으로 만져볼수 있다. 엉덩뼈능선은 위로부터 등의 넓은등근(광배근, latissimus dorsi)과 배벽의 배빗근들을 받아들이고 있다. 아래로부터는 보행시 하지를 앞쪽으로 스윙시키는 넙다리 굽힘근육들이 부착하고 있다. 엉덩뼈능선은 앞쪽에서는 두덩뼈로부터 샅고랑인대(서혜인대, inguinal ligament)와 넙다리빗근(봉공근, sartorius)을 받아들이는 위앞엉덩뼈가시(전상장골극, anterior superior iliac spine)에서 끝난다. 바로 그 아래에 있는 아래앞엉덩뼈가시(전하장골극, anterior inferior iliac spine)는 보행시 넙다리를 전방으로 스윙시켜 주는 넙다리곧은근의 힘줄을 받아들이고 있다.
양쪽 엉덩뼈 날개를 안쪽에서 보았을 때는 엉덩뼈오목(장골와, iliac fossae) 내에 아래배안을 둘러싸고 있다. 엉덩뼈오목에서 후방으로 엉덩뼈 몸통은 엉치뼈와 관절을 이루고 있고, 거친 엉덩뼈거친면(장골조면, iliac tuberosity)은 등의 하부로부터 엉치엉덩인대를 받아들이고 있다. 엉덩뼈오목의 아래에 위치한 활꼴선(궁상선, arcuate line)은 진골반안과 배안의 접합부를 표시하고 있다.
궁둥뼈(좌골, ischium)는 사람이 의자에 앉을 때 골반을 의자에 얹어주는 볼기뼈의 가장 아래쪽의 뼈로 진골반을 구성하는 뼈다. 궁둥뼈는 볼기뼈절구로부터 시작하는 궁궁뼈몸통으로부터 착좌시에 골반을 지지해 주는 역할을 하는 궁둥뼈결절(좌골결절, ischial tuberosity)과 궁둥뼈가지(좌골지, ischial ramus)까지를 말한다. 큰궁둥패임(대좌골절흔, greater sciatic notch)과 작은궁둥패임(소좌골절흔, lesser sciatic notch)은 궁둥뼈의 후방 가장자리에 있다. 넙다리 뒤부분의 오금근육(hamstring muscle)은 궁둥뼈결절에서 시작되고, 궁둥뼈가지는 궁둥뼈결절로부터 앞으로 휘어져 두덩뼈와 더불어 폐쇄구멍(obturator foramen)을 형성하고 있다.
진골반을 구성하고있는 2개의 두덩뼈(치골, pubis)는 두덩뼈결합(치골결합, symphysis pubis)에서 왼쪽과 오른쪽 볼기뼈를 앞쪽에서 하나로 결합하고 있다. 두덩뼈 위가지(superior ramus)는 두덩뼈결합에서 이것의 반대되는 파트너와 결합하기 위하여 볼기뼈절구로부터 앞쪽으로 휘어져 있다. 이 연결주위의 두덩뼈능선(치골능, pubic crest)은 엉덩뼈의 앞위엉덩뼈가시로부터 내려오는 샅굴인대를 받아들인다. 이 인대는 배안의 아래벽을 지지하고 있다. 두덩뼈 아래가지(inferior ramus)는 폐쇄구멍주위에서 궁둥뼈가지와 뒤에서 만나기위해 두덩뼈능선 아래쪽으로 뻗어있다.
골반에서의 열림
골반에서는 몇개의 열림들이 골반의 근육을 수용하기위해 그리고 혈관과 신경들을 사지말단으로 보내기 위해 존재한다. 산 사람의 경우, 여성에 있어서는 질이 그리고 남녀 모두에 있어서 요도와 항문이 관통하는 골반안의 바닥과 항문올림근은 골반의 아래열림인 아래골반문(골반출구, pelvic outlet, 골반하구, inferior pelvic aperture)을 가로지르고 있다. 폐쇄막은 넙다리로 가는 폐쇄신경과 동맥과 정맥을 제외한 폐쇄구멍의 대부분을 막고 있다. 엉치가시인대(sacrospinous ligament)는 작은궁둥패임(소좌골절흔, lesser sciatic notch)을 작은궁둥구멍(소좌골공, lesser sciatic foramen)으로 만들고 궁둥신경(좌골신경, sciatic nerve)은 이 구멍을 통하여 넙다리와 종아리의 후방으로 나가고 있다. 한편, 큰궁둥패임(대좌골절흔, greater sciatic notch)은 엉치결절인대(sacrotuberous ligament)에 의해 큰궁둥구멍(대좌골공, greater sciatic foramen)을 형성한다. 넙다리동맥과 정맥은 넙다리관(대퇴관, femoral canal)을 통하여 두덩뼈 위가지 위를 지나 넙다리로 들어간다. 이 넙다리관은 두덩뼈능선과 위앞 엉덩뼈가시 사이에서 당겨지는 샅굴인대로 고정되어 있다.
넙다리와 종아리
하지는 넙다리뼈(대퇴골, femur)와 무릎뼈(슬개골, patella), 정강뼈(경골, tibia)와 종아리뼈(비골, fibula)로 지지되고 있다. 종자뼈인 무릎뼈를 제외한 모든뼈는 긴뼈이고 연골속골화로 발생된 뼈들이다. 긴뼈에서 특별히 제2차 골화중심을 방해하여 발생되는 우성변이로 야기되는 연골무형성증(achondroplasia)은, 뼈의 길이가 몸의 나머지 부분과 얼마나 중요하게 관계되는지를 보여준다. 연골무형성증환자의 사지는 몸통에 비해 거의 절반의 길이밖에 안된다.
넙다리뼈(대퇴골, femur)는 넙다리의 뼈다(그림4-13). 이 긴뼈는 체중을 골반에서 무릎과 다리에 전달시키는 역할을 한다. 넙다리뼈는 몸에서 가장 긴뼈이고 키의 1/4정도에 해당된다. 몸의 가장 긴 근육이 이 뼈를 둘러싸고 있고, 사지들은 넙다리의 보조에 따라 움직인다. 시작 부위는 골반의 볼기뼈절구에 들어가는 뼈머리(femoral head)이고 목(neck)부위는 큰돌기(대전자, greater trochanter)와 작은돌기(소전자, lesser trochanter)로 뻗어나간다. 엉덩뼈능선 아래 수센티미터에 위치한 딱딱하게 튀어나온 면이 큰볼기근을 통하여 만져지는 큰돌기이 있다. 큰볼기근과 작은볼기근은 넙다리를 정중면으로 회전시키고 큰돌기 위로 당기므로서 넙다리를 벌릴 수 있다.
큰돌기 안쪽면 바닥에 있는 돌기오목(전자와, trochanteric fossa)에서 앞면에 있는 돌기사이선(전자간선, intertrochanteric line)으로 다른 근육들이 닿고 있다. 뒷면에서는 큰돌기와 작은돌기 사이에 돌기사이능선(전자간능, intertrochanteric crest)이 있으며 목과 몸통사이의 이행부를 나타낸다. 긴 몸통(body)은 돌기들로부터 중앙쪽으로 구부러지고 무릎쪽으로 부드럽게 앞으로 향하는 곡선을 이루고 있다. 넙다리뼈의 앞면은 매끄럽고 둥글지만 뒷면은 돌기사이선 같이 무릎쪽으로 향해 뻗는 두드러진 능선인 거친선(조선, linea aspera)이 있다. 몇개의 근육과 결합조직성 사이막이 이 거친선에 연결된다. 하단부로 가면 거친선은 무릎의 안쪽관절융기(내측과, medial condyle)와 가쪽관절융기(외측과, lateral condyle)위에서 끝이나는 안쪽 및 가쪽능선(내,외측상과선, medial & lateral epicondylar line)으로 갈라진다.
무릎은 경첩을 닮았다. 이것은 종아리를 앞과 뒤로 진행하는 것을 가능하게 해주지만 가쪽으로의 운동은 제한한다. 2개의 매끈한 둥근 관절융기는 마치 1쌍의 손마디처럼 정강뼈의 안쪽 및 가쪽 관절융기(내외측과, medial & lateral condyle)와 잘 일치하고 있다. 각각의 둥근 면이 앞과 뒤로 운동을 할 수 있게 해주고 있다.
그러나 그 움직임은 굽히고 펴는것에 제한되어 있다. 이를 증명해보기 위해서 한 다리를 움직여 무릎의 움직임을 살펴보자. 융기사이오목(intercondylar fossa)과 안쪽 및 가쪽 위관절융기 역시 넙다리뼈와 정강뼈사이를 연결하는 인대를 통해 무릎의 운동을 제한하고 있다. 넙다리뼈 관절융기사이의 숙한 융기사이오목은 정강뼈로부터 온 앞, 뒤십자인대(cruciate ligament)를 수용하고 있다. 넙다리뼈 위관절융기들은 각 관절융기의 가쪽으로 좁고 두드러지게 돌출한 구조물로서 정강뼈로부터 오는 안쪽 및 가쪽 곁인대(측부인대, collateral ligament)를 부착시키고 있다.
모음근결절( 내전근결절, adductor tubercle)은 안쪽 관절융기의 위에서 한손가락 폭이내에 있는 결절로 큰모음근의 힘줄이 부착하고 있다. 또한 무릎뼈는 이들 관절융기들 사이에서 앞쪽으로 무릎면에 잘 맞아 있다. 무릎을 부분적으로 펴면 무릎뼈의 가장자리에서부터 3개 손가락 폭만큼 떨어진 곳에서 이 관절융기들과 모음근결절을 촉지할수 있다.
무릎뼈(슬개골, patella)는 무릎을 덮고있는 모자와 같다(그림4-14). 종자뼈 중 가장 큰 이 뼈는 약 5cm의 폭을 가지며 넙다리네갈래근(대퇴사두근, quadriceps femoris)의 힘줄 속에서 발달되었고 넙다리뼈의 무릎면에 잘 맞고 있으며, 여기서 정강뼈에 있는 무릎인대(슬개인대, patellar ligament)의 지렛대 역할을 향상시켜 주고 있다. 무릎뼈는 표면의 얇은 치밀뼈 한켠만 제외하면 대부분 해면뼈다.
정강뼈(경골, tibia)는 무릎과 발목 사이에 위치한 보행 하중을 전달시키는 종아리의 뼈다(그림4-15). 이 뼈는 파트너를 이루고 있는 종아리뼈(비골, fibula)보다 더 크고 굵으며 종아리뼈보다 더 중앙에 자리잡고 있다. 정강뼈는 길이에서 넙다리뼈 다음으로 긴뼈이지만 넙다리뼈와는 다르게 뼈몸통의 단면형상이 삼각형의 구조를 가지고 있어 3개의 모서리를 갖고 있으며(우리의 정강이는 앞모서리임), 3면에는 근육들이 부착하고 있다. 넓은 안쪽 및 가쪽 관절융기(내외측 경골과, medial & lateral condyle)들은 넙다리의 관절융기들과 관절을 이루고 있고 정강뼈의 위끝에서 커져 있다. 정강뼈 먼쪽끝은 발목의 목말뼈와 관절을 이루고 있으며 안쪽복사(내측과, medial malleolus)에서 끝난다.
정강뼈의 양쪽 관절융기는 매끈하고, 넙다리뼈 관절융기들이 잘 미끄러지도록 얕게 패어 있다. 정강뼈 관절융기와 넙다리뼈 관절융기들은 넙다리뼈 머리와 볼기뼈절구가 일치하듯 잘 맞지는 않지만 반달(반월연골, meniscus)이라고 부르는 연골 패드가 있어 두 면사이의 견고성에 비슷한 효과를 주고 있다. 넙다리네갈래근과 무릎인대(patellar ligament)는 정강뼈의 앞모서리에 있는 정강뼈거친면(경골조면, tibial tuberosity)에서 잡아 당기므로서 보행시 다리를 펼 수 있는 것이다. 무릎을 약간 굽혀 무릎뼈 아래쪽으로 위치한 이 중요한 접점들을 만져볼수 있다. 아마 정강뼈를 펼 때 무릎인대를 느낄 수 있을 것이다.
융기사이융기(과간융기, intercondylar eminence)는 정강뼈의 안쪽 및 가쪽 관절융기사이에서 넙다리뼈의 융기사이오목으로 뻗어 올라와 있다. 이때 십자인대가 전방과 후방에서 정강뼈 관절융기 앞과 뒤를 연결하고 있다. 넙다리의 안쪽 오금근육의 힘줄들은 안쪽 관절융기의 후방 가장자리 아래로 이어져 있는데, 이 힘줄들은 무릎을 굽히고 근육을 긴장시키면 쉽게 촉지할 수 있다.
정강뼈의 먼쪽끝은 발의 목말뼈와 관절을 이루고 있다. 이 목말뼈의 관절면은 마치 실패같이 생겨있다. 이것은 정강뼈의 안쪽복사와 종아리뼈의 가쪽복사 사이의 정강뼈의 오목한 면과 잘 맞아들어 있다. 발목의 피부속을 만져보면 양쪽 복사가 만져질 것이다.
종아리뼈(비골, fibula)는 정강뼈의 가쪽에 있으면서 날씬하게 생겼다(그림4-15). 모습이 말해주듯 종아리뼈는 체중을 지지하는 역할은 하지 않고, 단지 근육이 붙어있어 발의 굽힘과 폄에 기여한다. 종아리뼈의 상부 종아리뼈머리(fibular head)는 정강뼈의 가쪽 관절융기의 뒤가쪽면과 관절을 이루고 있고 또한 이 종아리뼈머리는 넙다리로부터 오는 가쪽 오금근육의 힘줄들을 받아들이고 있다. 종아리뼈의 끝부분과 힘줄 부착부를 만져보도록 한다.
뼈사이막(interosseous membrane)은 종아리뼈의 먼쪽끝을 정강뼈 가쪽면상의 종아리뼈패임(비골절흔, fibular notch)에 연결해 주고 있다. 발의 폄근과 굽힘근이 이들 뼈사이의 공간을 차지하고 있고 뼈사이인대가 이들을 굽힘근을 위한 앞칸과 폄근을 위한 뒤칸으로 분리해 놓고 있다. 종아리뼈패임 뒤로는 가쪽복사(외측과, lateral malleolus)가 발목의 목말골과 관절을 이루고 있다.
발
발(foot)은 발목에서 다리와 관절을 이루고 있고, 정강뼈로부터 하중을 발목뼈, 발허리뼈, 그리고 발가락뼈로 분산시킨다(그림4-16, 17). 발목뼈(족근골, tarsal bone)는 발꿈치와 발목으로 이루어져 있다. 발허리뼈(중족골, metatarsal bone)는 발의 체중지지구쪽으로 앞을 향해 활을 이루고 있다. 마지막으로 발가락뼈(족지골, phalanges)는 발가락을 지지하고 있다. 발목뼈와 발허리뼈는 탄력성 있는 안쪽세로발바닥활(내측종족궁, medial longitudinal metatarsal arch)을 이루고 있는데 이는 보행과 구보에 필수적이다. 안쪽세로발바닥활은 발의 안쪽면을 들어 올리고 있지만 발의 가쪽 가장자리는 편평하게 되어있고 가쪽세로발바닥활(외측종족궁, lateral longitudinal metatarsal arch)을 통해 지면과 완전히 닿고 있다. 그러나 3번째 활인 가로발바닥활(횡족궁, transverse metartarsal arch)은 양쪽에서 다른 뼈들위로 가운데 발목뼈들을 들어올리고 있다. 그러나 이 가로발바닥활은 보행시에는 덜 중요한 역할을 한다. 족적을 찍어보면 이들 3개의 발바닥활의 나열을 확연히 알 수 있다. 다리의 근육들은 힘줄들을 이용하여 발을 들어올리거나 내리며, 이 힘줄들은 발목을 통과하여 발가락뼈나 발바닥뼈의 상면과 하면에 정지하고 있다.
발목뼈(족근골, tarsal bone)는 발목에 있는 7개의 짧은 뼈들이다. 이 뼈들은 정강뼈로부터 내려오는 체중을 발꿈치와 발의 체중지지구에 전달해 주는 역할을 한다. 하나의 원 주위에 C자형태를 따라가면서 고리처럼 배열되어 있는 발목뼈를 순서대로 기억하면 좋을 것이다. 3개의 쐐기뼈(설상골, cuneiform bone)들이 그 고리를 시작하고 있고, 입방뼈(입방골, cuboid)와 발꿈치뼈(종골, calcaneus)가 발꿈치로 이어져 있다. 목말뼈(거골, talus)와 발배뼈(주상골, navicular)는 쐐기뼈 뒤에서 그 원을 완성하고 있다. 쐐기뼈, 목말뼈, 발배뼈, 그리고 발꿈치뼈들은 안쪽세로발바닥활의 중요한 요소인 반면, 발꿈치뼈와 입방뼈는 좀 더 낮은 가쪽세로발바닥활로 체중을 분산시킨다.
목말뼈는 정강뼈와 종아리뼈 아래의 안쪽과 가쪽복사들에 맞게 짜져 있다. 목말뼈는 종아리로부터 체중을 받아서 발배뼈와 발꿈치뼈에 전달시킨다. 목말뼈의 하면에 두드러진 패임인 발목뼈굴(족근동, tarsal sinus)은 아래에 있는 발꿈치뼈와 뼈사이인대를 공유하고 있다.
발꿈치뼈는 발목뼈중 가장 큰 뒤꿈치뼈이다. 이 장방형 뼈의 거친 뒤끝부분은 한걸음의 마지막 단계에서 발꿈치를 드는 역할을 하는 뒤꿈치힘줄(종골건, calcaneal tendon, Achilles' tendon)을 받아들이고 있고, 평평한 관절면은 뒤쪽에서는 목말뼈와 만나고 앞쪽에서는 입방뼈와 만나며 여기서 발꿈치뼈는 체중을 앞에 있는 발바닥활로 보낸다. 발을 뻗기 위하여는 발꿈치뼈 안쪽면에 있는 큰 패임이 엄지발가락굽힘근의 힘줄을 엄지발가락쪽으로 앞을 향하도록 하고있다.
발배뼈는 목말뼈와 발꿈치뼈로부터의 힘을 쐐기뼈로 보내고 이어 3개의 안쪽 발허리뼈로 보내고 최종적으로 발가락들로 보낸다. 쐐기뼈는 발배뼈와 처음 3개의 발허리뼈사이에 쐐기처럼 박혀있다. 각각의 쐐기뼈는 이들과 만나는 발허리뼈와 관절을 이루고 있다. 입방뼈는 발꿈치뼈에서 받은 힘을 2개의 가쪽 발허리뼈로 보내는 역할을 한다.
5개의 발허리뼈(중족골, metatarsal)는 발목뼈와 발가락뼈사이에서 발바닥활들을 연결하고 있다. 각각의 발허리뼈는 작은 긴뼈로서 이 뼈들의 몸통은 발목뼈쪽에 있는 근위부 뼈바닥으로부터 앞쪽을 향해있고 원위부 뼈머리는 발가락의 기저부에 이어져 있다. 발허리뼈는 가장 안쪽으로부터 시작하여 숫자를 메기는데 이는 엄지발가락과 연결된 가장 큰 발허리뼈로부터의 나열이기도 하다. 제1발허리뼈의 뼈머리 아래에 있는 2개의 종자뼈는 긴엄지발가락굽힘근의 힘줄이 엄지발가락으로 들어갈 때 이 힘줄을 발허리뼈에 연결해 주고 있다. 처음 3개의 발허리뼈는 각각 짝을 이루는 쐐기뼈와 관절을 이루고 있다. 마지막 2개의 발허리뼈는 입방뼈와 연결하고 있다. 다섯째 발허리뼈
에 있는 큰 결절은 입방뼈 넘어서까지 뻗어 있다. 이는 발의 가쪽 가장자리에서 쉽게 만져진다. 강인한 섬유성 발바닥널힘줄은 발꿈치뼈의 바닥면에서부터 방사상으로 퍼져 이 다섯째 발허리뼈결절과 발허리뼈들의 원위부 뼈머리까지 이르고 있다.
14개의 발가락뼈(족지골, phalanges)가 발가락을 형성하고 있다. 엄지발가락에는 2개의 발가락뼈가 있고 나머지 발가락들에는 3개의 발가락뼈들이 있다. 각 발가락뼈의 근위단 기저부는 오목하여 발허리뼈의 원위단인 볼록한 뼈머리와 관절을 이루고 있거나 다른 발가락뼈의 원위단 뼈머리와 관절을 이루고 있다. 발가락뼈들은 손가락의 손가락뼈들보다 훨씬 짧다. 그러나 발가락은 땅을 움켜쥐고 한 걸음의 끝시기에 땅을 밀어 찬다.
사지의 발생
사지뼈대는 사지판(limb placodes)이라 불리는 조직덩이에서 발생하기 시작한다. 사지판은 체벽의 가쪽 중배엽과 외배엽으로부터 유래된 중간엽세포들과 외배엽의 덩이로 구성되어 있다. 외배엽과 내배엽 사이의 상호작용은 일상적인 활동에 꼭 필요한 사지의 적절한 모양과 위치를 만든다. 각 사지판은 사지싹(limb bud)이 되는데, 이것은 바깥 방향으로 자라며, 뼈와 근육을 형성하고, 사지로 발달한다. 사지싹의 끝부분이 사지의 구성을 결정한다. 중배엽은 사지싹이 상지로 발생할 것인지, 하지로 발생할 것인지를 결정하고, 외배엽은 사지싹이 밖으로 자라도록 자극한다. 더불어, 외배엽과 중배엽은 사지에서 각 부분들의 순서를 결정한다.
사지해부학은, 사지연결부에서 시작하여 손가락뼈로 끝나는, 근위원위부 순서로 구성된다. 상지판은 발생 25일에 나타나고, 하지판은 이틀후인 발생 27일에 나타난다. 판이 나타난 24시간 이내에, 사지판은 사지싹이 되며, 외배엽을 덮고 있는 부분이 사지싹의 끝부분을 따라 좁은 꼭대기외배엽능선(apical ectodermal ridge)을 형성한다. 꼭대기외배엽능선은 계속적인 사지의 성장에 필수적이다. 즉 꼭대기외배엽능선이 제거되면, 발생이 멈추고 원위 구조들의 형성이 실패한다. 꼭대기 외배엽능선과 함께, 능선 바로 밑에 있는 중간엽은 다음 수일에 걸쳐 형성될 사지구조의 서열을 정하는 전진구역(progress zone)을 구성한다. 전진구역은 사지의 각 부위를 발생시키기 위한 세포를 분리시키는 것으로 생각된다. 전진구역을 떠날 첫번째 세포군은 확실히 어깨연결부를 형성하고, 다음군은 위팔뼈와 아래팔을 형성하고, 그 후의 세포군은 보다 더 원위구조부를 형성하며, 마지막 세포가 손가락뼈들을 형성할 때까지 이것은 계속된다. 2-3일내에 임무를 끝내고, 전진구역은 사라진다. 일단 형성이 시작되면, 사지영역은 분화되어 인정할 수 있는 말단 사지로 발생한다. 발생 5주에, 상지싹은 편평해지고 노모양의 손판(hand plate)이 싹의 끝에 나타난다. 발판(foot plate)은 하지에서 약4일 후에 생긴다. 어깨뼈와 위팔뼈의 연골모델은 발생 5주에 상지에서 나타나며, 노뼈와 자뼈가 빠르게 뒤를 잇고, 손목뼈가 그 뒤를 잇는다. 손가락열(digital ray)은, 손허리뼈와 손가락뼈의 연골 전구물로서, 발생 6주말에 손판에서 나타난다. 손가락은, 손가락열 사이의 세포들이 죽어 제거됨에 따라(세포고사, apoptosis) 발생 7주에 조각처럼 새겨지기 시작한다. 발생 8주에 손가락들은 꽤 훌륭한 모양으로 형성된다.
발생중인 사지는, 궁극적으로 하지는 걸을 수 있도록 그리고 상지는 여러 방향으로 움직일 수 있도록 다른 방향으로 구부러지고 회전한다. 발생 5주에 사지의 손바닥면과 발바닥면들은 앞쪽으로 마주본다. 이러한 자세로부터, 상지와 하지는 팔꿈치와 무릎에서 위쪽으로 구부러지며 손바닥과 발바닥이 몸통을 마주보도록 하기 위해 회전한다. 발생 7주에 아래팔과 팔꿈치는 앞쪽을 가리키면서, 위팔뼈는 아래로 움직이지만, 무릎과 다리는 뒤쪽을 가리키면서, 넙다리뼈와 종아리는 앞쪽으로 움직인다. 발생 8주에 하지가 안쪽으로 회전할 때 이러한 변화들이 완성된다. 이것의 마지막 변화는 하지의 신경, 근육분절형, 피부분절형으로 특징적인 "이발소의 간판기둥(네온싸인)" 배열로 분포하게 된다.
사지근육은 체절(somites)로부터 유래하며, 그들의 발생은 골격근과 사지의 근육에서 자세히 기술되고 있다. 그럼에도 불구하고, 여러분은, 근육덩이의 전구물질이 발생 4주와 5주에 만들어지고 있으며, 반면, 뼈의 연골모델 또한 발생하고 있다는 것을 알아야 한다. 이러한 근육덩이들은 각각 굽힘근과 폄근의 전구물로서 뼈의 앞면과 뒷면에 모이는데, 이 굽힘근과 폄근들은 각각 몸통쪽을 향해 관절을 구부러지게 하고 바깥쪽으로 관절을 펴게 한다. 개개의 근육들은 이러한 덩어리로부터 분화하며 뼈와 힘줄들에 부착함으로써 사지가 완성된다.
출처 : Tong - sajudosa님의 인체 해부생리학 통
