척추원반의 구조와 기능

<척추원반의 구조와 기능> (Structure and Function of Intervertebral Discs and Cartilaginous End-Plates)
섬유테(섬유륜, annulus fibrosus)와 속질핵으로 구성된 척추원반은 2개의 인접 척추뼈 사이에 3개의 관절 복합체
의 구성 중 하나이다. 척추원반의 구조는 그 기능에 따라 명명된다 .


<속질핵> (Nucleuspulposus)
섬유테(Annulus fibrosus). 척추원반의 바깥부분은 아교섬유의 치밀층과 섬유 연골로 구성된다. 아교섬유는 한
층은 평평하고 다른 층은 척추의 축으로부터 60~65° 기울어져 연속적으로 교차하고 있다. 섬유의 방향 때문에
인장강도는 척추가 떼어 당겨지고 돌리거나 구부러질 때 섬유테에 의해 척추원반이 안정된다. 이러한 구조는 복합
인대처럼 다양하게 척추의 움직임을 제어하는데 도움을 준다. 섬유테는 인접한 척추 뼈에 단단히 부착되어 있고 층은
다른 층들과 단단히 묶여있다. 섬유의 가장 안쪽 층은 속질핵의 기질과 함께 혼합되어 있다. 섬유테는 앞 세로 인대
섬유테와 뒤 세로 인대에 의해 지지된다.

속질핵(Nucleus pulposus). 척추원반의 중심부는 아교모양의 덩어리지만 느슨하게 정렬된 섬유와 섬유테의 안쪽
서 재미섬유와 병합되어 있다. 속질핵은 전방의 경계보다 후방경계에 가깝게 위치하고 있고 허리 척추 뼈를 제외하고 척추
원반의 중앙에 위치하고 있다. 일반적으로 건강한 속질핵에서 높은 농도의 프로테오글리칸(proteoglycans)을 추출
할 수 있고 친수성을 가지고 있다. 이 밀폐된 속질핵에 유체역학의 결과는 하나의 척추 뼈 몸통에서 하방으로 균일
하게 압력을 분산한다. 친수성 때문에 척추원반의 가해지는 하중이 줄어 속질핵은 물을 더 흡수 하고 하중이 가해질
때는 물을 짜내게 된다. 이러한 유체역학은 영양소의 공급과 척추원반조직의 건강을 유지하는데 도움이 된다.
척추원반의 굽힘 시(전방 굽힘) 척추원반의 전방부에 압력이 가고 후방부는 떼어 당겨진다. 건강한 척추원반에서
속질핵은 움직이지 않지만 굽힘 시에 약간 비틀어지고 잠재적으로 척추원반 전체의 하중이 재분배된다.16 굽힘 시에
비대칭적인 하중은 속질핵의 반대쪽의 뒤 가쪽 모서리로 비틀어지고 섬유테는 더 늘어난다.
연골성 끝판(cartilaginous end-plates), 끝판은 속질핵 위쪽과 아래쪽에 있으며, 척추뼈몸통과 핵 사이에 위치한
다. 각각의 끝판은 척추뼈몸통의 골돌기 고리도 둘러싸여 자세정렬에 대한 생체역학적 영향 있다. 16 내층의 섬유륜 콜라겐과 섬유질은 끝판과 각에 삽입으로써 속질핵을 봉합한다. 영양분은 끝판을 통해서 척추뼈몸통의 골수에서 원반까지 공급된다.  끝판은 속질핵을 위/아래로 이동시키는 역할도 한다.

<척추사이구멍(추간공)> (Intervertebral Foramina)
척추사이구멍은 후주에 각 척추 분절의 사이에 존재한다. 앞쪽 경계는 척추원반이다; 뒤쪽 경계는 후관절이다;
그리고 위쪽과 아래쪽의 경계는 척추 분절의 위 아래 척추뼈 고리뿌리(추궁근, pedicle of vertebrae)이다. 혼합된 척추
신경은 척추관 혈관과 회귀 뇌막신경과 마찬가지로 척추구멍을 통해 척추 관에 존재한다. 척추사이구멍의 크기는 앞쪽
굽힘과 반대쪽의 옆굽힘 시 커지고, 폄과 같은 쪽의 옆굽힘 시 작아지며 척추의 움직임에 의해 영향을 받는다.
을 지지하고 균형을 잡는다. 다리의 정렬과 기능에 대한 자세한 내용은 팔다리에 대한 장에 각각 기술되어
있다 (20~22장 참조).

<중력(Gravity)>
자세와 기능면에서 볼 때 몸통과 다리의 구조에 미치는 중력의 영향을 이해하는 것은 중요하다. 중력은 스트레스
를 제공한다. 구조에 미치는 중력의 스트레스로 인해 기립자세를 유지할 수 있고 그로 인해 안정성과 효율적인 움직
임에 계속적인 도전을 제공한다. 체중지지 관절에 안정성이나 평형 상태를 유지하기 위해서는 중력 중심선이 돌림
축을 정확히 통과하거나, 중력의 힘에 대항하여 지지력을 제공할 수 있어야 한다. 4 신체에서 이러한 힘은 신체의
근육과 비수축성 구조에 의해서 제공된다. 

 

<자세정렬에 대한 생체역학적 영향> Biomechanical Influences on Postural Alignment
척추의 굽이(만곡, curve of the spine)
성인의 척추는 네 개의 곡선으로 구분된다. 유아기 때 형성되며, 후방으로 볼록한 2개의 원시굽이와 유아기 때
머리를 들고 서면서부터 형성되는 앞으로 오목한 2개의 대상 굽이가 있다. 
뒤굽이(후만, posterior curve)는 등뼈부와 엉치뼈부에 있다. 척추 뒤굽이는 등뼈의 과도한 뒤굽이를 지칭하
기도 하지만 뒤굽이를 나타내는데 사용되기도 한다.
앞굽이(전만, anterior curve)는 목뼈부와 허리뼈부에 있다. 척추 앞굽이라는 용어는 기울어진 등부(배부)와
이 같은 비정상적 상태를 표현하기 위해 사용하기도 하지만 척추앞굽이를 나타내는데 사용되기도 한다.

■ 척주에서 굽이와 유연성은 중력과 다른 외적 힘의 영향에 대하여 저항하기 위해 중요하다고 말한다. 
■ 뼈, 관절, 근육과 다리의 비수축성 조직 구조는 체중지지를 위해 고안되었다고 한다.