손발가락뼈
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1. 개요
손발가락뼈는 손가락과 발가락을 구성하는 뼈로, 인체에는 손과 발에 각각 14개씩 총 56개의 손발가락뼈가 있다. 각 손가락과 발가락에는 3개의 뼈마디가 있고, 엄지손가락과 엄지발가락에는 2개가 있다. 손가락뼈는 손의 정교한 움직임을 가능하게 하고, 발가락뼈는 균형 유지와 추진력에 기여한다. 손발가락뼈는 해부학적 위치에 따라 근위, 중간, 원위 손발가락뼈로 구분되며, 손과 발의 손가락뼈는 구조와 형태에서 차이를 보인다. 또한, 진화 과정에서 다양한 동물들의 손발가락뼈 형태가 다르게 나타나며, 영장류의 손가락뼈는 도구 사용 능력과 관련이 있다. 한국인의 경우, 다른 민족에 비해 새끼발가락과 넷째 발가락의 뼈 융합이 빠르게 진행되는 경향이 있다.
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| 손발가락뼈 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 명칭 | 지골 (指骨), 족골 (趾骨) |
| 라틴어 | phalanx (단수), phalanges (복수) |
| 구조 | |
| 위치 | 대부분의 척추동물의 손과 발 |
| 연결 | 손허리손가락관절 발허리발가락관절 손가락뼈사이관절 |
| 상세 정보 | |
| 설명 | 손가락뼈 (지골) 또는 발가락뼈 (족골)라고도 불린다. 손과 발의 뼈대를 구성하는 중요한 부분이다. |
| 참고 | Phalanx (동음이의어) 팔랑헤 (Phalange) |
2. 구조
손발가락뼈는 손의 손가락과 발의 발가락을 구성하는 뼈이다. 인체에는 56개의 손발가락뼈가 있으며, 손과 발에 각각 14개씩 있다. 각 손가락과 발가락에는 3개의 손가락뼈가 있으며, 엄지손가락과 엄지발가락에는 2개만 있다.[1][2] 손의 손가락뼈는 일반적으로 손가락뼈라고 알려져 있다. 발의 손가락뼈는 특히 몸통에 가장 가까운 근위 손가락뼈에서 종종 더 짧고 압축되어 있다는 점에서 손의 손가락뼈와 다릅니다.[3]
손발가락뼈는 근위, 중간 또는 원위인지 여부와 해당 손가락 또는 발가락에 따라 명명된다. 근위 손가락뼈는 손이나 발에 가장 가까운 손가락뼈이다. 손에서 손가락뼈의 눈에 띄는 튀어나온 끝은 너클이라고 한다. 근위 손가락뼈는 중수골 또는 중족골과 중수지절 관절 또는 족지중족 관절에서 연결된다. 중간 손가락뼈는 위치뿐만 아니라 크기도 중간이다. 엄지손가락과 엄지발가락에는 중간 손가락뼈가 없다. 말단 손가락뼈는 손가락 또는 발가락 끝에 있는 뼈이다. 근위, 중간 및 말단 손가락뼈는 서로 손가락 사이 관절과 발가락 사이 관절을 통해 연결된다.[4]
=== 손의 손가락뼈 ===
각 손발가락뼈는 몸통이라고 하는 중심 부분과 두 개의 끝 부분으로 구성된다.[5] 몸통은 양쪽에 평평하고, 손바닥 면은 오목하며, 등쪽 면은 볼록하다.[6] 측면에는 굴근 힘줄의 섬유성 시스가 부착되는 거친 영역이 표시되어 있다. 위에서 아래로 갈수록 가늘어진다.[7]
첫 번째 열의 뼈의 근위부 말단은 좌우로 넓고 앞뒤로 좁은 타원형의 오목한 관절면을 나타낸다. 두 번째와 세 번째 열의 각 뼈의 근위부 말단은 중앙 능선으로 분리된 이중 오목면을 나타낸다.[7]
원위부 말단은 근위부보다 작으며, 각각 얕은 홈으로 분리된 두 개의 관절융기(혹)로 끝난다. 관절면은 손바닥 면에서 등쪽 면보다 더 멀리 뻗어 있으며, 이는 첫 번째 열의 뼈에서 가장 잘 나타난다.[7]
=== 발의 손가락뼈 ===
발의 손가락뼈는 손의 손가락뼈보다 짧고 좌우로 압축된 형태를 가지고 있다. 몸통은 양쪽이 평평하고, 손바닥 면은 오목하며, 등쪽 면은 볼록하다. 측면에는 굴근 힘줄의 섬유성 시스가 부착되는 거친 영역이 표시되어 있다. 위에서 아래로 갈수록 가늘어진다.[5][6][7]
근위지골은 발등 뼈인 중족골과 연결되며, 좌우로 압축된 몸통을 가지며 위는 볼록하고 아래는 오목하다. 바닥은 오목하고 머리는 두 번째 지골과 연결되는 활차 모양의 표면을 나타낸다.[8]
중지골은 매우 작고 짧지만 근위 지골보다 약간 넓다. 엄지발가락에는 없고, 나머지 발가락에만 존재한다.[9]
말지골은 손가락의 원위 지골과 비교하여 작고 위에서 아래로 평평하다. 각 지골은 두 번째 열의 해당 뼈와 연결되는 넓은 바닥과 손톱과 발가락 끝을 지지하는 확장된 원위부 말단을 나타낸다.[9] 발에서, 말단 뼈마디뼈는 등쪽 표면이 평평하다. 근위부가 가장 크고 원위부로 갈수록 가늘어진다. 뼈마디뼈의 근위부는 중간 뼈마디뼈와의 관절을 위한 넓은 기저부를 제공하고, 손톱과 발가락 끝을 지지하기 위해 확장된 원위부를 제공한다.[10] 뼈마디뼈는 초승달 모양의 거친 뼈 덮개인 뼈단단 — 정점 융기(또는 발톱 결절/돌기)로 끝나며, 이는 배쪽에서 등쪽보다 뼈마디뼈의 더 큰 부분을 덮는다. 두 개의 측면 발톱 가시는 정점 융기에서 근위부로 돌출되어 있다. 샤프트 기저부 근처에는 두 개의 측면 결절이 있다. 이들 사이에서 근위부로 뻗어 있는 V자형 능선은 긴엄지굽힘근의 부착 역할을 한다. 기저부의 다른 능선은 신전 널힘줄의 부착 역할을 한다.[12]
넷째와 다섯째 발가락의 중지골과 말지골은 종종 융합되어 있기도 하다.
=== 말단 지골 (Distal Phalanx) ===
손에서, 말단 뼈마디뼈는 손바닥 면이 평평하고 작으며, 손가락 펄프를 지지하는 말굽 모양의 거칠고 솟아오른 표면이 있다.[10] 말단 뼈마디뼈 끝에서 발견되는 평평하고 넓은 확장 부위를 정점 융기라고 한다. 이들은 손가락 끝 패드와 손톱을 지지한다.[11] 엄지손가락의 뼈마디뼈는 긴엄지굽힘근의 두드러진 부착부(요골 쪽으로 비대칭), 발톱 오목, 한 쌍의 불균등한 발톱 가시(척골 쪽이 더 두드러짐)를 가지고 있다. 이러한 비대칭성은 엄지손가락 펄프가 항상 다른 손가락의 펄프를 향하도록 하는 데 필요하며, 이는 잡힌 물체와 최대 접촉 표면을 제공하는 골학적 구성이다.[13]
발에서, 말단 뼈마디뼈는 등쪽 표면이 평평하다. 근위부가 가장 크고 원위부로 갈수록 가늘어진다. 뼈마디뼈의 근위부는 중간 뼈마디뼈와의 관절을 위한 넓은 기저부를 제공하고, 손톱과 발가락 끝을 지지하기 위해 확장된 원위부를 제공한다.[10] 뼈마디뼈는 초승달 모양의 거친 뼈 덮개인 뼈단단 — 정점 융기(또는 발톱 결절/돌기)로 끝나며, 이는 배쪽에서 등쪽보다 뼈마디뼈의 더 큰 부분을 덮는다. 두 개의 측면 발톱 가시는 정점 융기에서 근위부로 돌출되어 있다. 샤프트 기저부 근처에는 두 개의 측면 결절이 있다. 이들 사이에서 근위부로 뻗어 있는 V자형 능선은 긴엄지굽힘근의 부착 역할을 한다. 기저부의 다른 능선은 신전 널힘줄의 부착 역할을 한다.[12]
2. 1. 손의 손가락뼈
각 손발가락뼈는 몸통이라고 하는 중심 부분과 두 개의 끝 부분으로 구성된다.[5] 몸통은 양쪽에 평평하고, 손바닥 면은 오목하며, 등쪽 면은 볼록하다.[6] 측면에는 굴근 힘줄의 섬유성 시스가 부착되는 거친 영역이 표시되어 있다. 위에서 아래로 갈수록 가늘어진다.[7]첫 번째 열의 뼈의 근위부 말단은 좌우로 넓고 앞뒤로 좁은 타원형의 오목한 관절면을 나타낸다. 두 번째와 세 번째 열의 각 뼈의 근위부 말단은 중앙 능선으로 분리된 이중 오목면을 나타낸다.[7]
원위부 말단은 근위부보다 작으며, 각각 얕은 홈으로 분리된 두 개의 관절융기(혹)로 끝난다. 관절면은 손바닥 면에서 등쪽 면보다 더 멀리 뻗어 있으며, 이는 첫 번째 열의 뼈에서 가장 잘 나타난다.[7]
2. 2. 발의 손가락뼈
발의 손가락뼈는 손의 손가락뼈보다 짧고 좌우로 압축된 형태를 가지고 있다. 몸통은 양쪽이 평평하고, 손바닥 면은 오목하며, 등쪽 면은 볼록하다. 측면에는 굴근 힘줄의 섬유성 시스가 부착되는 거친 영역이 표시되어 있다. 위에서 아래로 갈수록 가늘어진다.[5][6][7]근위지골은 발등 뼈인 중족골과 연결되며, 좌우로 압축된 몸통을 가지며 위는 볼록하고 아래는 오목하다. 바닥은 오목하고 머리는 두 번째 지골과 연결되는 활차 모양의 표면을 나타낸다.[8]
중지골은 매우 작고 짧지만 근위 지골보다 약간 넓다. 엄지발가락에는 없고, 나머지 발가락에만 존재한다.[9]
말지골은 손가락의 원위 지골과 비교하여 작고 위에서 아래로 평평하다. 각 지골은 두 번째 열의 해당 뼈와 연결되는 넓은 바닥과 손톱과 발가락 끝을 지지하는 확장된 원위부 말단을 나타낸다.[9] 발에서, 말단 뼈마디뼈는 등쪽 표면이 평평하다. 근위부가 가장 크고 원위부로 갈수록 가늘어진다. 뼈마디뼈의 근위부는 중간 뼈마디뼈와의 관절을 위한 넓은 기저부를 제공하고, 손톱과 발가락 끝을 지지하기 위해 확장된 원위부를 제공한다.[10] 뼈마디뼈는 초승달 모양의 거친 뼈 덮개인 뼈단단 — 정점 융기(또는 발톱 결절/돌기)로 끝나며, 이는 배쪽에서 등쪽보다 뼈마디뼈의 더 큰 부분을 덮는다. 두 개의 측면 발톱 가시는 정점 융기에서 근위부로 돌출되어 있다. 샤프트 기저부 근처에는 두 개의 측면 결절이 있다. 이들 사이에서 근위부로 뻗어 있는 V자형 능선은 긴엄지굽힘근의 부착 역할을 한다. 기저부의 다른 능선은 신전 널힘줄의 부착 역할을 한다.[12]
넷째와 다섯째 발가락의 중지골과 말지골은 종종 융합되어 있기도 하다.
2. 2. 1. 말단 지골 (Distal Phalanx)
손에서, 말단 뼈마디뼈는 손바닥 면이 평평하고 작으며, 손가락 펄프를 지지하는 말굽 모양의 거칠고 솟아오른 표면이 있다.[10] 말단 뼈마디뼈 끝에서 발견되는 평평하고 넓은 확장 부위를 정점 융기라고 한다. 이들은 손가락 끝 패드와 손톱을 지지한다.[11] 엄지손가락의 뼈마디뼈는 긴엄지굽힘근의 두드러진 부착부(요골 쪽으로 비대칭), 발톱 오목, 한 쌍의 불균등한 발톱 가시(척골 쪽이 더 두드러짐)를 가지고 있다. 이러한 비대칭성은 엄지손가락 펄프가 항상 다른 손가락의 펄프를 향하도록 하는 데 필요하며, 이는 잡힌 물체와 최대 접촉 표면을 제공하는 골학적 구성이다.[13]발에서, 말단 뼈마디뼈는 등쪽 표면이 평평하다. 근위부가 가장 크고 원위부로 갈수록 가늘어진다. 뼈마디뼈의 근위부는 중간 뼈마디뼈와의 관절을 위한 넓은 기저부를 제공하고, 손톱과 발가락 끝을 지지하기 위해 확장된 원위부를 제공한다.[10] 뼈마디뼈는 초승달 모양의 거친 뼈 덮개인 뼈단단 — 정점 융기(또는 발톱 결절/돌기)로 끝나며, 이는 배쪽에서 등쪽보다 뼈마디뼈의 더 큰 부분을 덮는다. 두 개의 측면 발톱 가시는 정점 융기에서 근위부로 돌출되어 있다. 샤프트 기저부 근처에는 두 개의 측면 결절이 있다. 이들 사이에서 근위부로 뻗어 있는 V자형 능선은 긴엄지굽힘근의 부착 역할을 한다. 기저부의 다른 능선은 신전 널힘줄의 부착 역할을 한다.[12] 굽힘근 부착부 옆에는 두 개의 오목이 있다 — 원위부의 발톱 오목과 근위부의 근위손바닥 오목.
3. 기능
손가락뼈는 손가락의 정교한 움직임을 가능하게 하여 물건을 잡고 조작하는 데 중요한 역할을 한다.[13] 발가락뼈는 걷거나 뛸 때 몸의 균형을 유지하고 추진력을 제공하는 데 기여한다. 유제류의 말단 지골은 손톱과 발톱을 지탱하고 형성하며, 영장류에서는 이를 ''발톱 지골''이라고 한다.
4. 발생
손의 먼쪽 손가락뼈에서 몸통의 중심은 다른 손가락뼈에서와 같이 몸통의 중간이 아니라 손가락뼈의 먼쪽 끝에서 나타난다. 또한, 손의 모든 뼈 중에서 먼쪽 손가락뼈가 가장 먼저 골화된다.[10]
5. 진화 및 다른 동물과의 비교
대부분의 육상 포유류는 사람을 포함하여 손 (또는 발톱)과 발 모두에서 2-3-3-3-3 공식을 갖는다. 원시 파충류는 일반적으로 2-3-4-4-5 공식을 가졌으며, 이 패턴은 약간의 수정을 거쳐 많은 후기 파충류와 포유류형 파충류에 남아 있었다.[14]
척추동물에서 근위 지골은 발, 날개 또는 지느러미와 관계없이 해당 사지에 유사하게 위치한다. 많은 종에서, 그들은 가장 길고 가장 두꺼운 뼈마디("손가락" 뼈)이다. 중간 지골 역시 발, 날개, 발굽 또는 지느러미와 관계없이 사지에 해당하는 위치를 갖는다.
원위 지골은 대부분의 영장류를 포함한 대부분의 포유류에서 원뿔 모양이지만, 인간에서는 상대적으로 넓고 평평하다.
고래류 (해양 포유류)의 지느러미에서 뼈마디 공식은 과다 뼈마디증(손가락에 있는 지골의 수 증가)으로 인해 광범위하게 다릅니다. 예를 들어 혹등고래의 뼈마디 공식은 0/2/7/7/3이고, 참고래의 공식은 1/10/7/2/1이다.[14] 고래는 과다 발가락뼈를 보인다. 과다 발가락뼈는 발가락당 세 개의 발가락뼈를 갖는 원시형질 포유류 상태를 넘어선 발가락뼈의 증가를 의미한다.[17] 과다 발가락뼈는 멸종된 바다 파충류인 어룡, 플레시오사우루스 및 모사사우루스에서 나타났지만, 다른 바다 포유류에서는 나타나지 않아, 고래가 이러한 특징을 발달시킨 유일한 바다 포유류로 남게 되었다.[18] 진화 과정은 시간이 지남에 따라 계속되었고, 발가락당 여섯 개 이상의 발가락뼈를 갖는 매우 파생된 형태의 과다 발가락뼈가 수염고래와 해양 돌고래에서 수렴 진화했으며, 이는 발가락 사이 조직 내의 또 다른 신호 전달과 관련이 있었을 가능성이 높다.[19]
굽이 있는 포유류에서 앞다리는 보폭의 길이와 빠른 걸음의 조합을 통해 속도와 지구력을 위해 최적화되어 있다. 앞다리 근위부는 짧고 큰 근육이 있으며, 원위부는 덜 발달된 근육을 가지고 있다. 굽이 있는 포유류의 주요 그룹 중 두 곳인 기제목과 우제목에서 "손" — 중수골과 손가락뼈 — 의 잔재는 보행 외에는 거의 쓸모가 없을 정도로 길어졌다. 가장 큰 우제목 동물인 기린은 달릴 때의 스트레스를 흡수할 수 있는 크고 말단 손가락뼈와 융합된 중수골을 가지고 있다.[20]
말의 발가락은 제3지 하나뿐이며, 발가락뼈는 제3지의 기절골, 중절골, 말절골 및 근위 종자골, 원위 종자골의 종자골 2개로 구성되어 있다. 말의 경우, 기절골, 중절골, 말절골 각각의 뼈에 지골, 관골, 발굽뼈라는 명칭이 사용되며, 또한 원위 종자골은 제3지골이라고도 불린다.[22]
나무늘보는 나뭇가지에 거꾸로 매달려 생활하며 이를 위해 고도로 특화된 세 번째와 네 번째 손가락을 가지고 있다. 짧고 웅크린 근위 손가락뼈와 훨씬 긴 말단 손가락뼈가 있다. 흔적기관인 두 번째와 다섯 번째 중수골이 있으며, 손바닥은 손의 지절 관절까지 확장된다. 이 말단 손가락뼈의 수목 생활 적응은 나무늘보가 발톱으로 몸을 끌어야 하는 땅에서 걷는 것을 불가능하게 만든다.[20]
==== 영장류 ====
인간 엄지손가락의 손가락 끝마디뼈 형태는 패드 대 패드 접촉을 통한 정교한 정밀 쥐기에 대한 적응을 잘 반영하며, 전통적으로 석기 제작의 출현과 관련되어 왔다.[13] 그러나 오스트랄로피테쿠스의 고유한 손 비율과 인간의 손과 미오세 유인원의 짧은 손 사이의 유사성은 인간의 손 비율이 주로 원시형질임을 시사한다.[13] 이는 다른 현존하는 사람상과의 파생된 길쭉한 손 패턴과 발달이 덜 된 엄지 근육과는 대조적이다.[13]
네안데르탈인의 경우, 손가락 끝의 융기 부분이 현대 인류와 초기 구석기 시대 인류보다 더 확장되고 튼튼했다.[15]
비인간 영장류의 경우, 손가락 끝 융기 부분의 크기가 다양하지만 인간보다 더 크지는 않다. 확장된 손가락 끝 융기 부분은 신석기 시대 도구 제작 시 손과 잡고 있는 물체 사이의 마찰을 증가시키는 데 중요한 역할을 했을 수 있다.[11]
비인간 영장류에서, 계통발생과 이동 방식이 손가락 끝 융기 부분의 크기에 영향을 미치는 것으로 보인다. 매달리는 영장류와 신세계원숭이는 가장 작은 손가락 끝 융기 부분을 가지고 있는 반면, 육상 사지보행 동물과 곡비원류는 가장 큰 손가락 끝 융기 부분을 가지고 있다.[15] 네 종류의 소형 신세계원숭이의 손가락 끝 형태에 대한 연구에 따르면, 작은 가지를 이용한 먹이 활동의 증가와 손가락 끝마디뼈의 굴곡근 및 신전근 결절 감소, 손가락 끝마디뼈의 넓어진 말단 부분, 확장된 손가락 끝 패드 및 발달된 표피 융선 사이의 상관관계가 나타났다. 이는 넓어진 손가락 끝마디뼈가 사지보행 육상 영장류보다는 수목형 영장류에서 발달했음을 시사한다.[16]
영장류 중 사람과 침팬지 등은 유합의 결과, 엄지손가락의 중절골을 손과 발 모두에서 잃어, 기절골과 말절골의 2개로만 구성된다. 이는 진화에 의해 손가락을 유연하게 구부려 물건을 잡는 역할이 다른 손가락에 비해 줄어들었기 때문이다 (대신 엄지손가락은 힘을 줄 때의 기점 역할을 발달시켰다).
5. 1. 영장류
인간 엄지손가락의 손가락 끝마디뼈 형태는 패드 대 패드 접촉을 통한 정교한 정밀 쥐기에 대한 적응을 잘 반영하며, 전통적으로 석기 제작의 출현과 관련되어 왔다.[13] 그러나 오스트랄로피테쿠스의 고유한 손 비율과 인간의 손과 미오세 유인원의 짧은 손 사이의 유사성은 인간의 손 비율이 주로 원시형질임을 시사한다.[13] 이는 다른 현존하는 사람상과의 파생된 길쭉한 손 패턴과 발달이 덜 된 엄지 근육과는 대조적이다.[13]
네안데르탈인의 경우, 손가락 끝의 융기 부분이 현대 인류와 초기 구석기 시대 인류보다 더 확장되고 튼튼했다.[15]
비인간 영장류의 경우, 손가락 끝 융기 부분의 크기가 다양하지만 인간보다 더 크지는 않다. 확장된 손가락 끝 융기 부분은 신석기 시대 도구 제작 시 손과 잡고 있는 물체 사이의 마찰을 증가시키는 데 중요한 역할을 했을 수 있다.[11]
비인간 영장류에서, 계통발생과 이동 방식이 손가락 끝 융기 부분의 크기에 영향을 미치는 것으로 보인다. 매달리는 영장류와 신세계원숭이는 가장 작은 손가락 끝 융기 부분을 가지고 있는 반면, 육상 사지보행 동물과 곡비원류는 가장 큰 손가락 끝 융기 부분을 가지고 있다.[15] 네 종류의 소형 신세계원숭이의 손가락 끝 형태에 대한 연구에 따르면, 작은 가지를 이용한 먹이 활동의 증가와 손가락 끝마디뼈의 굴곡근 및 신전근 결절 감소, 손가락 끝마디뼈의 넓어진 말단 부분, 확장된 손가락 끝 패드 및 발달된 표피 융선 사이의 상관관계가 나타났다. 이는 넓어진 손가락 끝마디뼈가 사지보행 육상 영장류보다는 수목형 영장류에서 발달했음을 시사한다.[16]
영장류 중 사람과 침팬지 등은 유합의 결과, 엄지손가락의 중절골을 손과 발 모두에서 잃어, 기절골과 말절골의 2개로만 구성된다. 이는 진화에 의해 손가락을 유연하게 구부려 물건을 잡는 역할이 다른 손가락에 비해 줄어들었기 때문이다 (대신 엄지손가락은 힘을 줄 때의 기점 역할을 발달시켰다).
6. 한국인의 특징
한국인은 다른 민족에 비해 발의 새끼발가락과 넷째 발가락의 중지골과 말지골 융합이 더 빠르게 진행되는 경향이 있다.
7. 기타
손가락뼈는 병사들이 여러 줄로 나란히 서 있는 고대 그리스 군대 대형을 의미하는 용어로, 마치 손가락이나 발가락의 배열과 같다는 데서 유래하였다.
참조
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