[칼럼] ㈜이젠피트 이재욱 대표, 인체에서 가장 복잡한 발의 뼈 구조
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[칼럼] ㈜이젠피트 이재욱 대표, 인체에서 가장 복잡한 발의 뼈 구조
  • (주)이젠피트 이재욱 대표
  • 승인 2021.02.03 08:47
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(주)이젠피트 이재욱 대표
(주)이젠피트 이재욱 대표

발의 중요성에 대해 알기 위해 먼저 발의 구조에 대해 알아보자. 발은 손의 뼈와도 비슷한 부분이 많은데 손의 지골은 발의 지골에 비해 가늘고 길며, 발의 지골은 손의 지골에 비해 짧고 굵은 것이 특징이다. 발 뼈의 구조는 인체에서 가장 복잡하게 구성되어 있으며 그 숫자 또한 가장 많다. 발은 우리 몸 전체의 4분의 1인 56개의 뼈, 60개의 관절, 214개의 인대, 38개의 근육, 수많은 혈관으로 구성되어 있으며, 거미줄처럼 얽혀 다리를 통해 척수와 심장, 뇌로 연결된다.

56개의 발 뼈가 만들어내는 정교한 하모니

양쪽 발 뼈 56개와 양쪽 손 뼈 54개를 합하면 우리 몸에 있는 뼈의 절반이 된다는 사실에 주목할 필요가 있다. 최고의 조화를 이루는 정교한 구조의 바탕에는 두 개의 중요한 축이 있는데, 하나는 발꿈치에서 엄지발가락으로 이어진 내측 축과 다른 하나는 발꿈치에서 새끼발가락으로 이어지는 외측 축이다.

엄지발가락에는 2개의 지골이 있고, 나머지 발가락에는 지골이 3개씩 있다. 이 발가락뼈는 인대에 의해 중족골로 연결되어 있는데 제1중족골은 그중 제일 큰 뼈이다. 중족골과 중족골 간의 간격은 발반사요법에서 중요한 부위로 활용되고 있다. 발의 한가운데 중심 부분에는 세 개의 설상골이 긴 중족골 뼈들과 연결되어 체중을 지탱하고 몸의 중심을 잡는 역할을 맡는다.

사진 픽사베이
사진 픽사베이

지골부터 중족골까지 직렬, 병렬하고 있는 발의 뼈는 설상골, 입방골과 연결되고 이는 다시 거골을 비롯해 종골과 단단히 결합된다.

발등을 이루는 골격(중족골)은 서로 견고하게 연결되어 체중을 골고루 받쳐주며 걸을 때의 충격을 흡수해주는 역할을 한다. 엄지발가락은 한쪽 발에서 다른 쪽 발로 체중을 옮겨주는 지렛대의 역할을 하며, 각 발가락들은 지면을 움켜쥐며 바닥을 지지하여 앞으로 전진하는 행동을 도와주게 된다. 발의 뒤축인 종골은 최소의 에너지 소모로 신체를 균형 있게 지탱해 주는 역할을 한다.

우리 몸에서 가장 크고 강한 힘줄

발에는 19개의 근육과 건이 있는데 그중 18개가 발바닥에 있고, 13개 하지의 건들이 연장되어 발의 각각의 부분에 붙어있다. 총 32개의 근육과 건이 발에 연결되어 있는 것이다. 발의 근육 중에서 정확히 같은 근육은 없고, 각각은 제각기 고유의 기능이 있다. 근육과 건에는 차이가 있는데 근육은 중심 부분으로 신축적 조직체인 반면, 건은 근육의 가늘어진 끝부분으로 근육을 뼈에 연결하는 부분이다.

발뒤꿈치 아래에 있는 아킬레스건은 우리 몸 안에서 가장 크고 가장 힘이 센 기관이다. 큰 장딴지 근육의 끝이 가늘어져 아킬레스건이 된 것으로 발뒤꿈치의 뒷부분에 부착되어 있는데, 이 힘줄은 인간의 이동에 가장 중요한 부분이다.

관절을 결합하고 충격을 완화하는 인대

발에는 발이 받은 긴장과 비틀림을 견디게 해주는 107개의 인대가 있다. 이러한 인대들은 발의 관절을 결합시키는 강력한 띠 모양으로 이루어져 있으며, 외부의 충격으로부터 발의 모양과 기능을 유지시켜 준다. 인대의 주된 기능은 관절이 움직일 때 관절들이 지나치게 늘어나지 않는 정도에서 충분히 움직일 수 있도록 관절을 결합시켜주는 역할을 한다. 인대는 발의 모든 조직과 아치를 포함한 부분들에 대단히 중요한 역할을 한다.

특히 족저근막은 강력한 반신축성 조직으로 발뒤꿈치에서 넓게 퍼져서 중족골 머릿 부분들에 부착되어 발바닥을 덮고 있는데 발바닥 전체의 형태를 유지하고 발의 상부구조의 기초가 되며, 충격을 흡수하는 기능을 한다.

사진 픽사베이
사진 픽사베이

발의 체온을 유지하는 혈관

발의 혈관은 발의 체온 및 피부와 발톱을 정상적으로 유지하고 발의 각 조직들에 영양분을 공급한다. 발에서 맥박을 느낄 수 있는 부분은 2곳으로, 하나는 발등 위에 정중앙인 발등동맥(족배동맥)이며, 다른 하나는 발목의 안쪽 아킬레스 힘줄 앞쪽인 정강동맥(후경골동맥)이다.

발의 모든 동작을 관할하는 근육

근육은 인체의 각 부분을 움직이게 하는 기능을 한다. 우리 몸의 총 근육 650개 중 우리의 의지대로 움직이는 수의근은 약 3분의 1을 차지하며, 발과 다리의 모든 근육들은 이러한 수의근에 속한다. 모든 근육은 신축적 섬유조직으로 이루어져 늘여서 펼치는 신전작용과 수축을 하지만, 건은 부분적인 신축성만 있을 뿐이다. 대부분의 근육들은 쌍으로 작용하며 상호 줄다리기로 작동한다. 즉 하나의 근육이 굽히거나 수축하면 다른 근육은 펼치게 된다.

예를 들어 발가락을 발바닥 쪽으로 구부리면 발바닥의 굴곡근은 수축되는 반면 발등 쪽의 신전근들은 신전된다. 신전된 근육은 가늘고 길게 되는 반면 굴곡근은 짧고 두꺼워진다. 이러한 굴곡근과 신전근의 상호작용으로 발의 모든 동작이 일어나는 것이다.

30개의 관절이 구성하는 완벽 시스템

관절은 2개 이상의 뼈가 만나는 골격 시스템의 일부이다. 하지의 주관절은 엉덩이 관절, 무릎 관절과 발목관절로 구성된다. 발은 뼈가 많은 부위이기 때문에 약 30개 이상의 관절이 있다. 동작을 하는 관벌에는 윤활유 역할을 하는 활액이 존재하며 동작하지 않는 관절은 강한 탄성조직인 인대로 둘러싸여 있다. 

저서 이재욱 지음
저서 이재욱 지음

관절은 정상적인 발의 배열과 기능을 유지하는 데 매우 중요하다. 모든 뼈와 관절이 적당하게 배치될 때 발은 그것의 기능을 정상적으로 수행할 수 있다. 한 개 혹은 그 이상의 관절이 정상적인 배열에서 벗어날 때 문제를 일으키거나 장애를 불러오기도 한다. 그 밖에 발의 기타 조직으로는 연골조직, 피부, 땀샘, 신경, 혈액 등을 들 수 있다.

연골

연골은 뼈의 종말을 감싸고 있는 특정 물질로 다른 뼈가 움직일 수 있게 해주고 충격 흡수의 역할을 하며 관절액인 활액을 분비하는 것으로 알려졌다.

피부

피부는 환경과 접촉하는 신체의 보호충이다. 다른 기관의 동작과 더불어 펴지거나 주름이 잡히게 된다. 피부에는 그 층에 따라 신경종말에 혈관, 땀선과 모근이 존재한다.

땀샘

발에는 신체 다른 부위보다 더 많은 땀샘이 존재한다. 양쪽 발에 약 250,000개의 땀샘이 분포되어 있으며 이 땀샘을 통하여 신발 안에는 매일 0.47리터의 수분, 염분, 산 등으로 구성된 땀이 배출되며 악취의 원인이 되기도 한다.

신경

수의적, 불수의적 신경으로 구분되며 반사 동작에 따라 근육 수축을 하도록 자극한다.

혈액

발에 있는 혈관을 모두 연결하면 수 킬로미터에 이르며 그 속으로 흐르는 혈액을 심장으로 되돌려 보내기도 하고, 발의 정상체온을 유지하며 피부와 발톱을 정상 상태로 유지한다.

척추 못지않게 중요한 발의 4가지 역할

발 뼈의 구조가 인체에서 가장 복잡하게 구성되어 있다는 것은 발이 그만큼 중요한 부위라는 의미와 일맥상통한다. 

발의 역할을 크게 네 가지로 나누어 살펴보자.

첫째, 발은 인체의 모든 중량을 받쳐주는 역할을 한다. 발은 인체의 대들보인 척추와 연결되어 있고, 우리 몸의 모든 신경을 척추에 연결되어 몸의 중추 역할을 하고 있다. 그러므로 발은 척추와 똑같은 역할을 한다고 보아야 한다.

또한, 발의 아치는 최저 3각을 이룰 수 있게 해 직립보행을 가능하게 하고 서 있을 때 넘어지지 않도록 균형을 잡아주는 역할을 한다. 만약 발의 구조가 정상에서 벗어나 있다면 발뒤축이 틀어질 수 있고 이와 연결되어 있는 다리 부위 또한 틀어져, 상부의 모든 직립관절에도 영향을 초래한다.

둘째, 발의 역할은 걷기 기능이다. 이 기능은 우리를 다른 장소로 이동시켜준다. 만약 이 기능이 없었다면 인간의 역사는 애초부터 존재하지 않았을지도 모른다. 우리가 1.6km를 걸을 때 약 2.5톤의 부하가 발에 오게 되고, 걷는 자세가 좋지 못하면 부하량이 증가한다. 달리는 사람은 발의 부하량이 2~3배로 증가하게 되며 지면에 놓이는 발은 체중의 7배까지 부하량을 받게 되는 것이다.

걷기는 지방을 연소시키고 근육을 부드럽게 하며 심장과 폐의 기능을 원활하게 조절해준다. 뿐만 아니라 달리면 뇌에 적당한 자극을 주어 산뜻한 기분을 유지해준다.

셋째, 발은 충격 흡수 능력을 지니고 있다. 발에는 무척이나 많은 뼈와 힘줄, 신경세포들이 있으며 이 기관들이 함께 움직여 걷거나 뛸 때 충격을 흡수하는 역할을 하고 앞으로 나아가게 해준다. 서 있거나, 걷거나, 달릴 때 우리의 신체는 지구 인력과 자세의 지배를 받으면서, 발은 반드시 지면의 충격을 받게 된다. 매번 한 발을 지면에 내딛을 때 충격은 발뒤축에서부터 다섯 개의 발가락으로 진행되면서 충격이 흡수된다.

넷째, 발은 전신의 혈액순환과 혈압조절을 하는 데 무척 중요한 역할을 담당하고 있다. 발은 감각기관으로서 정보를 수집하고 움직임을 가능하게 하며, 압박감을 통해 몸의 주요 정보를 알려주는 기관이다. 걸을 때 발밑 여러 곳에 가해지는 자극을 온몸의 근육계통으로 전달하여 긴장감을 갖게 하는 것이다.

인체의 기초 역할을 수행하는 발, 이렇게 중요한 발 아치가 정상적 형태를 지키지 못하면 골격을 비롯한 인체의 건강 체계에 악영향을 누적시키게 된다.


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