가슴우리
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1. 개요
가슴우리는 척추동물의 흉부에 위치한 뼈 구조로, 흉추, 갈비뼈, 흉골로 구성되어 폐와 심장을 보호한다. 갈비뼈는 부착 형태에 따라 참갈비뼈, 거짓갈비뼈, 뜬갈비뼈로 나뉘며, 호흡 작용에 중요한 역할을 한다. 가슴우리에는 늑골 골절, 늑연골염과 같은 질환이 발생할 수 있으며, 오목 가슴, 새가슴과 같은 기형도 나타날 수 있다. 사춘기 동안 테스토스테론의 영향으로 남성의 가슴우리가 팽창하며, 흉곽은 펌프 핸들 운동, 바구니 손잡이 운동을 통해 호흡을 돕는다.
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| 가슴우리 | |
|---|---|
| 개요 | |
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| 구조 | |
| 라틴어 | cavea thoracis |
| 구성 요소 | 흉골 늑골 (12쌍) 늑연골 흉추 (12개) |
2. 구조
'''가슴우리'''(rib cage영어)는 동물 흉부에 있는 뼈 구조를 말한다. 이 뼈대는 척추와 갈비뼈, 그리고 복장뼈(흉골, sternum영어)로 이루어져 있으며, 몸 안의 중요한 장기인 심장과 폐 등을 감싸 보호하는 역할을 한다.
가슴우리는 구부러진 모양의 갈비뼈들이 복장뼈 및 척추와 연결되어 새장(cage)과 같은 형태를 이룬다. 이러한 구조 덕분에 외부 충격으로부터 내부 장기를 효과적으로 보호할 수 있다.
2. 1. 척추와의 연결
인간의 척주를 구성하는 33개의 척추뼈 중에서, 가슴우리는 가슴 부위의 척추인 흉추 TH1부터 TH12까지 총 12개의 뼈와 연결되어 있다.[1][2] 모든 갈비뼈는 뒤쪽에서 이 흉추에 하나씩 붙어 있으며, 붙는 순서에 따라 위에서부터 1번부터 12번까지 번호가 매겨진다.갈비뼈는 앞쪽에서 복장뼈(흉골)와 어떻게 연결되는지에 따라 크게 두 종류로 나눌 수 있다.
- '''참갈비뼈'''(costae veraela): 1번부터 7번까지의 갈비뼈를 말한다. 이 갈비뼈들은 각각의 늑연골(갈비뼈 연골)을 통해 복장뼈에 직접 연결된다. '고정 갈비뼈' 또는 '척추흉골 갈비뼈'라고도 불린다.
- '''거짓갈비뼈'''(costae spuriaela): 8번부터 12번까지의 갈비뼈를 말한다. 복장뼈에 직접 연결되지 않기 때문에 이런 이름이 붙었다. '척추연골 갈비뼈'라고도 한다.
- 거짓갈비뼈 중 8번, 9번, 10번 갈비뼈는 바로 위에 있는 갈비뼈의 늑연골에 자신의 늑연골을 연결하는 방식으로 복장뼈에 간접적으로 붙어 있다.[1][2] 이 연결 부위들은 어느 정도 탄력성이 있어서, 숨을 쉴 때 가슴우리가 위아래로 움직이는 양동이 손잡이 운동을 가능하게 한다.
- '''뜬갈비뼈'''(costae fluctuantesla): 11번과 12번 갈비뼈는 거짓갈비뼈 중에서도 특별히 뜬갈비뼈라고 부른다. 이 갈비뼈들은 뒤쪽으로는 흉추에 붙어 있지만, 앞쪽으로는 복장뼈나 다른 갈비뼈의 늑연골 어디에도 붙어 있지 않다. 그래서 '뜬갈비뼈' 또는 '척추 갈비뼈'라고도 불린다. 다른 갈비뼈에 비해 비교적 작고 끝부분에 연골이 달려 있다.[3]
2. 2. 갈비뼈의 종류
갈비뼈는 위치와 흉골과의 연결 방식에 따라 분류된다. 모든 갈비뼈는 등 쪽에서 흉추에 부착되며, 이에 따라 1번부터 12번까지 번호가 매겨진다. 흉골과 직접 연결되는 갈비뼈를 참갈비뼈(true ribs)라고 부르는 반면, 직접 연결되지 않는 갈비뼈는 거짓갈비뼈(false ribs)라고 한다. 거짓갈비뼈에는 흉골에 전혀 부착되지 않는 뜬갈비뼈(floating ribs, 11번과 12번)가 포함된다.- 참갈비뼈(costae verae|코스타이 베라이la, 진늑골): 첫 7쌍의 갈비뼈(1번~7번)를 말한다. '고정 갈비뼈' 또는 '척추흉골 갈비뼈'라고도 불리며, 각각의 늑연골을 통해 흉골에 직접 연결된다.
- 거짓갈비뼈(costae spuriae|코스타이 스푸리아이la, 가늑골): 다음 5쌍의 갈비뼈(8번~12번)를 말한다. '척추연골 갈비뼈'라고도 불리며, 흉골에 직접 연결되지 않는다.
- 이 중 8번, 9번, 10번 갈비뼈는 바로 위 갈비뼈의 늑연골에 연결되어 간접적으로 흉골과 이어진다.[1][2] 이러한 연결 방식은 관절의 전반적인 탄성을 높여, 호흡에 중요한 양동이 손잡이 운동을 가능하게 한다.
- 뜬갈비뼈(costae fluctuantes|코스타이 플룩투안테스la, 부유늑골): 가장 아래쪽 두 쌍의 갈비뼈(11번, 12번)를 지칭한다. '척추 갈비뼈'라고도 하며, 흉골이나 늑연골에는 전혀 부착되지 않고 오직 척추에만 연결되어 있다. 이 갈비뼈들은 비교적 작고 섬세하며, 끝부분에 연골이 있다.[3]
갈비뼈 사이의 공간을 늑간 공간이라고 부른다. 이 공간에는 늑간근과 신경혈관다발(늑간 신경, 늑간 동맥, 늑간 정맥 포함)이 위치한다.[4] 가슴우리의 표면은 흉요근막으로 덮여 있으며, 이는 목 근육, 등 근육, 가슴 근육, 복부 근육 등이 부착되는 지점을 제공한다.
2. 3. 갈비뼈의 구조
인간의 척주에는 33개의 척추뼈가 있으며, 이 중 가슴우리는 첫 번째부터 열두 번째까지의 흉추(TH1~TH12)와 관련이 있다. 갈비뼈는 위치와 복장뼈와의 연결 방식에 따라 분류된다. 모든 갈비뼈는 뒤쪽으로는 흉추에 부착되며, 위에서부터 1번부터 12번까지 번호가 매겨진다.갈비뼈는 크게 참갈비뼈, 거짓갈비뼈, 뜬갈비뼈로 나눌 수 있다.
- '''참갈비뼈'''(costae verae): 첫 7쌍의 갈비뼈(1번~7번)를 말한다. '고정 갈비뼈' 또는 '척추흉골 갈비뼈'라고도 불리며, 각각의 늑연골을 통해 직접 복장뼈에 연결된다.
- '''거짓갈비뼈'''(costae spuriae): 다음 5쌍의 갈비뼈(8번~12번)를 말한다. '척추연골 갈비뼈'라고도 하며, 복장뼈에 직접 연결되지 않는다.
- 8번, 9번, 10번 갈비뼈: 바로 위 갈비뼈의 늑연골에 연결되어 간접적으로 복장뼈에 부착된다.[1][2] 이 연결 부위의 탄력성 덕분에 호흡 시 양동이 손잡이 운동이 가능하다.
- '''뜬갈비뼈'''(costae fluctuantes): 가장 아래 두 쌍의 갈비뼈(11번, 12번)를 말한다. '척추 갈비뼈'라고도 하며, 거짓갈비뼈에 포함된다. 이들은 복장뼈나 늑연골에는 전혀 연결되지 않고 오직 척추에만 붙어 있다. 비교적 작고 섬세하며 끝부분에 연골이 있다.[3]
갈비뼈 사이의 공간을 '''늑간 공간'''이라고 부르며, 이 공간에는 늑간근, 늑간 신경, 늑간 동맥, 늑간 정맥 등이 포함된 신경혈관다발이 지나간다.[4] 가슴우리의 표면은 흉요근막으로 덮여 있어 목 근육, 등 근육, 가슴 근육, 복부 근육 등이 부착될 수 있는 자리를 제공한다.
각 갈비뼈는 일반적으로 머리, 목, 몸통(체)으로 구성된다.
- '''머리''': 척추에 가장 가까운 부분으로, 갈비뼈 머리의 관절을 통해 척추와 연결된다. 머리에는 일반적으로 두 개의 관절면이 있는데, 위쪽 관절면은 바로 위 척추뼈의 아래쪽 관절면과, 아래쪽(더 큰) 관절면은 같은 번호 척추뼈의 위쪽 관절면과 연결된다. 또한, 척추뼈의 가로 돌기는 같은 번호 갈비뼈의 결절과도 연결된다. 두 관절면 사이의 능선에는 갈비뼈 머리 내 인대가 붙는다.[5]
- '''목''': 머리에서 가쪽(바깥쪽)으로 뻗어 나가는 납작한 부분으로, 길이는 약 3cm이다. 앞면은 매끄럽고 뒷면은 거칠며 여러 구멍이 있어 인대가 부착된다. 위쪽 가장자리에는 앞쪽 갈비 가로 인대가 붙는 능선이 있고, 아래쪽 가장자리는 둥글다.
- '''결절''': 목 뒷면에 있는 융기로, 관절 부분과 비관절 부분으로 나뉜다. 관절 부분은 척추뼈의 가로 돌기 끝 부분과 연결된다. 비관절 부분은 거칠며 결절 인대가 붙는다. 결절은 위쪽 갈비뼈일수록 더 뚜렷하다.
- '''몸통(체)''': 갈비뼈의 가장 길고 굽은 부분이다.
- '''각'''(갈비뼈각): 결절 앞쪽에서 갈비뼈가 아래쪽 및 가쪽으로 뚜렷하게 꺾이는 부분이다. 엉덩갈비근의 힘줄이 부착되는 지점이기도 하다. 이 지점에서 갈비뼈는 두 방향으로 휘어지고 축을 중심으로 약간 비틀린다. 각과 결절 사이의 거리는 2번 갈비뼈에서 10번 갈비뼈로 갈수록 점차 멀어진다. 이 사이 영역은 둥글고 거칠며 등세모근이 부착된다.
- '''늑골구''': 대부분 갈비뼈의 아래쪽 안쪽 면에 있는 고랑으로, 늑간 신경, 늑간 동맥, 늑간 정맥이 지나가며 보호받는 통로 역할을 한다.[6][4]
'''특정 갈비뼈의 특징'''
- '''첫 번째 갈비뼈''': 가장 위쪽에 있으며, 가장 짧고 넓고 납작하며 가장 많이 휘어 있다. 위아래 면과 안팎 가장자리가 뚜렷하다.
- 머리는 작고 둥글며, 첫 번째 흉추 몸통과 연결되는 관절면이 하나만 있다.
- 목은 좁고 둥글다.
- 결절은 두껍고 바깥쪽 가장자리에 있으며, T1 척추의 가로 돌기와 연결된다.
- 각은 없지만 결절 부위에서 약간 위로 볼록하게 휘어진다.
- 몸통 윗면에는 두 개의 얕은 홈이 있다. 앞쪽 홈으로는 쇄골하 정맥이, 뒤쪽 홈으로는 쇄골하 동맥과 상완 신경총의 아래쪽 줄기가 지나간다. 두 홈 사이에는 사각근 결절이라는 작은 융기가 있어 앞 사각근이 부착된다. 뒤쪽 홈 뒤에는 중간 사각근이 부착되는 거친 부위가 있다.
- 아래면은 매끄럽고 늑골구가 없다.
- 바깥쪽 가장자리는 볼록하고 두꺼우며 뒤쪽 부분에 앞톱니근의 첫 번째 톱니 부분이 부착된다.
- 안쪽 가장자리는 오목하고 얇으며 중앙 부근에 사각근 결절이 있다.
- 앞쪽 끝은 다른 갈비뼈보다 크고 두껍다.
- '''두 번째 갈비뼈''': 첫 번째 갈비뼈보다 길지만 휘어진 정도는 비슷하다.
- 몸통은 첫 번째 갈비뼈처럼 완전히 납작하지 않고 약간 비틀려 있다.
- 바깥쪽 표면 중간쯤에 앞톱니근의 일부가 부착되는 거친 융기가 있다. 그 뒤쪽 위에는 뒤 사각근이 부착된다.
- 안쪽 표면 뒤쪽에는 짧은 늑골구가 있다.
- '''아홉 번째 갈비뼈''': 앞쪽 끝부분이 첫 번째 요추와 같은 높이에 있다. 이 높이는 위의 유문 위치와 같아 경유문 평면이라고도 불린다.[7]
- '''열한 번째와 열두 번째 갈비뼈''' (뜬갈비뼈):
- 머리에 하나의 큰 관절면만 있다.
- 목과 결절이 없다.
- 앞쪽 끝이 뾰족하다.
- 11번 갈비뼈는 약간의 각과 얕은 늑골구가 있지만, 12번 갈비뼈는 각과 늑골구가 없다.
- 12번 갈비뼈는 11번 갈비뼈보다 훨씬 짧다.[8]
2. 4. 흉골 (Sternum)
흉골은 늑골의 앞면을 형성하는 길고 평평한 편평골이다. 위쪽 7개의 늑골(참늑골)의 연골은 흉골연골관절에서 흉골과 연결된다. 두 번째 늑골의 늑연골은 흉골각에서 흉골과 연결되어 위치를 쉽게 찾을 수 있다.[9]흉골병은 흉골의 더 넓고 위쪽 부분이다. 흉골병의 상단에는 목 패임(위가슴 패임)이라고 불리는 얕은 U자형 경계가 있다. 쇄골 패임은 흉골병의 위쪽-가쪽 가장자리에 양쪽에 위치한 얕은 함몰부이다. 이곳은 흉골과 쇄골 사이의 흉쇄관절 위치이다. 첫 번째 늑골도 흉골병에 부착된다.[10]
가슴가로근은 늑간신경 중 하나에 의해 지배되며 아래쪽 흉골의 뒤쪽 표면에 위쪽으로 부착된다. 아래쪽 부착은 두 번째부터 여섯 번째 늑연골의 내부 표면이며 늑골을 내리는 작용을 한다.[11]
3. 발생
가슴우리의 발달은 유전적 요인, 환경적 요인, 그리고 배아 단계의 영향을 복합적으로 받는다.
배아 단계 동안 가슴우리는 세 개의 주요 배아층 중 하나인 중배엽에서 형성되기 시작한다. 갈비뼈는 척추와 갈비뼈로 분절되는 소체라는 구조에서 발달한다. 처음에는 연골로 구성되며, 이 연골은 연골 내 골화라는 과정을 통해 점차 뼈로 단단해진다.
배아가 성장하면서 갈비뼈는 길어지고 세 가지 유형으로 분화된다. 참갈비뼈는 흉골에 직접 붙고, 거짓갈비뼈는 연골을 통해 흉골에 연결되며, 뜬갈비뼈는 흉골에 붙지 않는다.
유전적 요인 또한 중요한 역할을 하는데, 특정 유전자가 뼈와 연골의 형성을 조절하여 갈비뼈와 흉골이 올바르게 발달하고 정렬되도록 한다.
한편, 모체의 건강 상태, 영양 섭취, 특정 물질 노출과 같은 환경적 요인도 가슴우리 발달에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 칼슘이나 비타민 D와 같은 필수 영양소가 부족하면 뼈가 제대로 성장하고 발달하기 어렵다. 이러한 유전적, 발달적, 환경적 영향이 함께 작용하여 기능적인 가슴우리가 형성된다.
사춘기 동안에는 테스토스테론의 영향으로 남성의 가슴우리가 팽창한다.[12] 이로 인해 남성은 일반적으로 어깨가 넓어지고 가슴이 확장되어, 근육에 산소를 공급하기 위해 더 많은 공기를 들이마실 수 있게 된다.
4. 기능
가슴우리는 심장과 폐와 같은 몸의 중요 장기들을 보호하는 기능을 한다.
또한, 인간의 가슴우리는 인간 호흡기의 중요한 구성 요소이다. 가슴우리는 폐를 포함하는 흉강을 둘러싸고 있으며, 호흡 운동에 필수적인 역할을 한다. 숨을 들이마시는 흡기 과정은 흉강 바닥에 위치한 근육인 횡격막이 수축하여 아래로 내려가 평평해지고, 동시에 늑간근이 수축하여 가슴우리를 위로 들어 올릴 때 이루어진다.
이러한 움직임을 통해 흉강은 세 방향, 즉 수직, 앞뒤(전후), 그리고 양옆(가로)으로 확장된다.
- 수직 확장: 횡격막이 수축하여 아래로 이동하고, 복부 근육이 이완되면서 복부 장기가 아래로 밀려나 공간을 확보함으로써 흉강의 수직 길이가 늘어난다. 횡격막 자체가 단순히 돔 형태에서 평평해지는 것뿐만 아니라 아래로 이동함으로써 더 큰 확장이 가능하다.
- 전후 확장: 위쪽 갈비뼈들은 아래쪽으로 기울어져 있는데, 바깥쪽 늑간근이 수축하면 이 갈비뼈들이 위로 당겨지면서 흉골도 함께 위앞쪽으로 밀려나게 된다. 이 움직임은 마치 펌프 손잡이가 움직이는 것과 비슷하여 '펌프 핸들 운동'이라고 불리며, 흉강의 앞뒤 지름을 늘려 호흡을 돕는다.
- 가로 확장: 주로 아래쪽 갈비뼈들(일부에서는 특히 7번~10번 갈비뼈로 지칭)에 의해 이루어진다. 횡격막이 수축할 때, 갈비뼈들은 늑골척추관절에서 미끄러지듯이 바깥쪽으로 움직이거나(외전) 안쪽으로 뒤집히는 움직임을 보인다. 이는 마치 양동이 손잡이가 움직이는 모습과 같아 '바구니 손잡이 운동'이라고 불린다. 이 운동을 통해 흉강의 가로 지름이 넓어져 폐가 충분히 공기로 채워질 수 있게 된다.
정상적인 성인 인간의 가슴우리 둘레는 흡기 동안 3cm에서 5cm 정도 확장된다.
5. 임상적 중요성
늑골 골절은 가슴우리에 발생하는 가장 흔한 부상으로, 주로 중간 부분의 늑골에서 발생한다. 여러 개의 늑골이 각각 두 군데 이상 골절되면 생명을 위협할 수 있는 동요 흉부 상태가 될 수 있다.
늑골이 제자리에서 벗어나는 늑골 탈구는 통증을 유발하며, 단순한 기침이나 외상, 무거운 물건을 드는 행위 등으로 인해 발생할 수 있다.[16]
하나 이상의 늑연골(늑골과 복장뼈를 연결하는 연골)에 염증이 생기는 것을 늑연골염이라고 한다. 이 염증으로 인한 통증은 심장 마비와 유사하게 느껴질 수 있다.
가슴우리의 형태 이상으로는 가슴이 움푹 들어간 오목 가슴과 앞으로 돌출된 새가슴이 있다. 이분 늑골은 늑골의 끝부분(흉골 쪽)이 두 갈래로 갈라진 상태로, 보통 좌우 한 쌍 중 한쪽 늑골에만 나타난다. 이는 인구의 약 1.2%에서 발견되는 선천적 기형이며, 대부분 증상이 없지만 경우에 따라 호흡 곤란 등의 문제를 일으킬 수 있다.
늑골 제거술은 치료 목적이나 미용상의 이유로 하나 이상의 늑골 전체를 외과적으로 제거하는 수술이다. 늑골 절제는 늑골의 일부만 제거하는 것을 의미한다.
6. 기타 동물
'''흉곽'''(rib cage영어)은 동물의 흉부에 있는 뼈 구조이다. 이 뼈는 척추와 갈비뼈, 흉골(sternum)로 구성되며 심장과 폐를 둘러싸 보호한다.
파충류학에서, 늑간구는 도롱뇽의 피부를 따라 있는 측면의 함몰부를 말한다. 이 홈은 겨드랑이에서 사타구니까지 이어지며, 각 홈은 내부 갈비뼈의 위치를 표시하기 위해 근절 간 중격을 덮고 있다.[22][23]
조류와 파충류는 각 갈비뼈의 수직 부분에서 꼬리 쪽으로 돌출된 뼈로 된 갈고리돌기를 가지고 있다.[24] 이것은 엉치뼈 근육을 부착하는 데 기여하며, 더 큰 흡입을 가능하게 하는 데 도움을 준다. 악어는 연골성 갈고리돌기를 가지고 있다.
7. 사회 및 문화
갈비뼈의 위치는 타이트레이싱이라는 신체 변형 방식을 통해 영구적으로 바뀔 수 있다. 이는 코르셋을 사용하여 갈비뼈를 압박하고 움직이는 원리이다.
또한, 갈비뼈, 특히 흉골 끝 부분은 나이가 들면서 점진적으로 뼈로 변하는(골화) 특징이 있어, 법의병리학 분야에서 사망자의 나이를 추정하는 데 활용된다.[19]
참조
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