해부생리학·공중보건학

part1. 해부학

(1) 세포의 구조

세포는 생명체의 기본 구조·기능 단위로, 공통적으로 핵·세포질·원형질막의 세 부위로 구성

① 핵

• 핵막 (nuclear membrane): 2겹의 막으로 핵을 둘러싸며, 두 막 사이에는 액체로 찬 막틈새가 존재. 두 막이 융합된 부위에는 핵구멍 (핵공)이 열려 물질이 출입
• 핵소체 (nucleolus): 핵 속에 1∼2개 존재하며 RNA가 모인 장소로, 단백질 합성의 활성 부위인 리보솜을 생성
• 염색질·염색체: 분열하지 않은 세포에서는 DNA가 단백질과 결합한 염색질로 흩어져 있다가, 세포분열 시 응축되어 막대 모양의 염색체를 형성. 사람은 체세포에 46개, 생식세포에 23개의 염색체를 보유

② 원형질막

• 모자이크유동막 (mosaic fluid membrane): 인지질 이중층에 단백질이 떠 있는 구조이며, 콜레스테롤이 막의 견고성과 안정성을 높이는 시멘트 역할을 함
• 미세융모 (microvilli): 손가락 모양의 돌출부로 표면적을 늘려 흡수를 촉진
• 세포막연접: 치밀이음부 (폐쇄연접)는 투과성이 없는 고정 이음이고, 틈새이음 (교통반)은 인접 세포 간 정보 교환을 허용한다 (심장·배아세포)

③ 세포질과 세포소기관

• 사이토솔: 반투명한 액체로 세포 활동에 필요한 영양 성분을 포함
• 리보솜 (ribosome): 단백질 합성이 실제로 일어나는 장소
• 세포질그물 (소포체): 거친세포질그물은 단백질 합성에 관여 (이자세포), 매끈세포질그물은 지질 대사·콜레스테롤 합성·약물 해독에 관여 (간세포)
• 골지체 (Golgi apparatus): 세포 산물의 포장·운반을 담당하는 교통 감독관
• 용해소체 (lysosome): 세포 내 물질의 분해 장소
• 사립체 (미토콘드리아, mitochondria): ATP를 생산하는 세포의 발전소
• 중심소체 (centriole): 세포분열 시 미세소관이 방추를 형성

(2) 세포의 생리

① 막 수송 — 수동운반

• 확산 (diffusion): 분자가 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 농도기울기를 따라 이동
• 촉진확산: 운반체를 이용한 이동 (포도당, 아미노산)
• 삼투 (osmosis): 반투막을 통한 물의 확산. 등장액·저장액·고장액으로 구분
• 여과 (filtration): 압력경사에 따라 물과 용질이 막을 통과 (콩팥의 오줌 여과)

② 막 수송 — 능동운반

• 나트륨-칼륨 펌프 (Na⁺-K⁺ pump): 모든 인체 세포에서 작용하며 ATP를 소모해 세포 내 나트륨 축적과 세포 종창을 방지
• 용적운반: 세포외유출 (exocytosis, 분비)과 세포내이입 (endocytosis, 섭취)으로 거대 물질을 ATP의 도움으로 수송

③ 세포주기와 세포분열

• 세포주기: G1기 (효소·구조단백질 형성) → S기 (DNA 복제) → G2기 (분열 준비)
• 유사분열 (mitosis): 전기 (핵막·핵소체 소실, 염색체 형성) → 중기 (염색체가 적도면에 배열) → 후기 (염색체가 양극으로 분리·이동) → 말기 (핵막 재형성, 세포질 분열). 어미핵과 유전자가 동일한 두 딸핵 형성
• 감수분열 (meiosis): 생식세포를 만드는 분열로 23개의 염색체만 가지며 체세포의 절반

(3) 조직

조직은 비슷한 세포의 집합으로, 상피·결합·근육·신경의 4대 기본조직으로 구분

① 상피조직

• 기능: 보호·흡수·여과·분비
• 분류: 덮개상피 (보호·흡수·분비), 감각상피 (특수감각기), 종자상피 (정자·난자 생성), 샘상피 (분비)
• 샘: 외분비샘은 도관을 통해 분비 (땀샘·피지샘·간·이자), 내분비샘은 도관 없이 혈관으로 호르몬을 분비 (갑상샘·부신·뇌하수체·이자·부갑상샘·솔방울샘·생식샘)

② 결합조직

• 인체에서 가장 광범위하게 분포하며, 힘줄·인대는 혈관이 적고 연골에는 혈관이 없음
• 섬유 성분: 아교섬유 (뼈·인대·힘줄), 탄력섬유 (대동맥·탄력인대), 그물섬유 (골수·림프)

③ 근육조직

• 뼈대근육 (가로무늬·수의근), 심장근육 (가로무늬·불수의근·단핵 분지형), 민무늬근육 (내장근·불수의근)

④ 신경조직

• 신경세포 (회색질·세포체)와 신경아교로 구성되며, 신경아교는 신경세포의 지지·영양 공급·이물질 포식을 담당

(4) 인체의 구성 단계

① 구성 단계의 위계

• 세포 → 조직 → 기관 → 계통 → 인체의 단계로 조직화
• 기관은 두 종류 이상의 조직이 모여 특정 기능을 수행하고, 계통은 공통 기능을 수행하는 기관들의 집합

(5) 해부학 자세와 방향 용어

① 해부학적 자세와 면

• 해부학적 자세: 똑바로 선 채 얼굴과 손바닥을 앞으로 향하고, 양발을 모으고 발끝도 앞을 향하게 한 자세
• 시상면 (sagittal plane): 몸을 좌우로 나누는 면
• 이마면 (관상면, frontal plane): 몸을 앞뒤로 나누는 면
• 가로면 (수평면, transverse plane): 몸을 위아래로 나누는 면

② 방향 용어

• 위 (상, superior) ↔ 아래 (하, inferior)
• 앞 (배쪽, anterior) ↔ 뒤 (등쪽, posterior)
• 안쪽 (내측, medial) ↔ 가쪽 (외측, lateral)
• 몸쪽 (근위, proximal) ↔ 먼쪽 (원위, distal)

(1) 뼈의 기능

① 다섯 가지 기능

• 지지: 장기를 지탱·고정
• 보호: 부드러운 장기를 보호
• 운동: 힘줄로 부착된 뼈대근육이 뼈를 지렛대로 사용
• 저장: 지방·무기질·칼슘·인을 저장
• 혈구 형성 (조혈): 골수공간의 적색골수에서 혈구 생성

(2) 뼈의 분류

① 모양에 따른 분류

• 긴뼈 (장골): 골수공간이 있는 관 모양. 뼈끝과 뼈몸통으로 구성 (위팔뼈·넙다리뼈·정강뼈)
• 짧은뼈 (단골): 넓이와 길이가 비슷한 입방체 (손목뼈·발목뼈)
• 납작뼈 (편평골): 바깥판·속판의 치밀뼈 사이에 해면뼈 (판간층)가 있으며 판간층에 적색골수 (이마뼈·복장뼈·어깨뼈)
• 불규칙뼈: 모양이 일정하지 않음 (척추뼈·볼기뼈)
• 공기뼈 (함기골): 속에 공기가 든 빈 공간 (이마뼈·위턱뼈·나비뼈·벌집뼈)
• 봉합뼈 (Wormian bone): 머리뼈 봉합 사이의 작은 뼈
• 종자뼈 (종자골, Sesamoid bone): 힘줄 속의 참깨 모양 작은 뼈로 힘줄의 수축 방향을 바꿈. 무릎뼈가 인체에서 가장 큰 종자뼈

(3) 뼈의 구조

① 긴뼈의 구조

• 뼈끝 (골단): 양쪽 끝의 돌출부
• 뼈몸통 (골간): 가운데 부분
• 뼈끝선 (뼈끝판): 길이 성장에 관여하며 성장이 끝나면 연골이 뼈로 대체
• 뼈막 (골막): 뼈의 보호·부피 성장·재생에 관여하는 이중막. 혈관·신경이 분포하고 힘줄·인대의 부착점
• 뼈속막: 해면뼈의 잔기둥과 골수공간을 덮는 결합조직막

② 뼈조직과 골수

• 치밀뼈 (바깥층): 하버스관과 볼크만관을 따라 신경·혈관이 통과
• 해면뼈 (속층): 잔기둥 형태로 배열, 사이 공간에 골수공간
• 적색골수: 조혈작용 (복장뼈·갈비뼈·엉덩뼈·머리뼈·척추뼈)
• 황색골수: 적색골수에 지방이 침착된 것

(4) 뼈의 발달과 성장 (뼈되기)

① 막뼈되기 (막내골화)

• 치밀결합조직의 중심에 뼈되기중심 (골화중심)이 형성되고, 뼈모세포가 만든 풋뼈조직 (골양조직)에 칼슘염이 침착되어 뼈가 형성
• 머리뼈 같은 납작뼈의 뼈되기 방식

② 연골뼈되기 (연골내골화)

• 유리연골이 뼈의 모양을 갖춘 뒤 연골이 흡수되고 칼슘이 침착되어 뼈가 형성. 인체 대부분의 뼈가 이 방식으로 형성
• 1차 뼈되기중심은 뼈몸통, 2차 뼈되기중심은 뼈끝에서 나타나며, 그 사이에 남은 연골이 뼈끝판
• 뼈끝의 연골이 뼈되기 없이 남은 것이 관절연골

(5) 뼈대의 구분

① 몸통뼈대와 팔다리뼈대

• 몸통뼈대 (axial skeleton): 머리뼈, 척추뼈, 갈비뼈, 복장뼈
• 팔다리뼈대 (appendicular skeleton): 팔이음뼈·팔뼈, 다리이음뼈·다리뼈

(6) 관절의 분류

① 구조·기능별 분류

• 섬유관절 (부동관절): 거의 움직이지 않음 (머리뼈 봉합)
• 연골관절 (반관절): 조금 움직임 (척추사이원반·두덩결합)
• 윤활관절 (가동관절): 자유롭게 움직임 (대부분의 팔다리 관절)

② 윤활관절의 종류

(1) 근육조직의 유형

① 세 가지 근육

• 뼈대근육 (골격근): 근막에 둘러싸인 근육섬유 다발. 가로무늬·수의근
• 심장근육 (심근): 단핵 분지형 세포·불수의근·가로무늬. 심장에만 존재
• 민무늬근육 (평활근): 내장근·불수의근·가로무늬 없음. 천천히 수축

(2) 뼈대근육의 미세구조

① 수축 단위

• 근육섬유 (근섬유) 안에 근원섬유가 있고, 그 안에 가는근육미세섬유 (액틴)와 굵은근육미세섬유 (미오신)가 배열
• 수축의 기본 단위는 근육원섬유마디 (근절, sarcomere)

(3) 근육의 자극과 수축

① 운동단위와 신경근육연접

• 운동단위 (motor unit): 하나의 운동신경세포와 그것이 지배하는 근육섬유 전체
• 신경근육연접부 (neuromuscular junction): 축삭종말과 근육섬유의 접합부
• 신경전달물질: 아세틸콜린 (acetylcholine, ACh)

② 수축 에너지

• 호기성 대사: 산소를 소모하여 ATP 생성
• 혐기성 대사: 산소 없이 ATP 생성, 젖산 발생
• 크레아틴 인산염: 수축 동안 빠르게 ATP를 공급

③ 수축 기전과 형태

• 미끄럼섬유설 (sliding filament theory): 액틴이 미오신 사이로 미끄러져 들어가 근절이 짧아지며 수축. 에너지원은 ATP, 방아쇠는 칼슘 이온 (Ca²⁺)
• 단일수축과 강축 (자극 빈도에 따른 수축의 합)
• 등장력수축 (isotonic): 동일한 장력을 유지하며 길이가 변하는 수축
• 등척수축 (isometric): 길이가 변하지 않고 장력만 발생하는 수축

(4) 부위별 주요 근육

① 부위별 대표 근육

• 머리·목: 깨물근, 목빗근 (흉쇄유돌근)
• 몸통: 큰가슴근, 배곧은근, 넓은등근
• 팔: 어깨세모근, 위팔두갈래근, 위팔세갈래근
• 다리: 큰볼기근, 넙다리네갈래근, 넙다리두갈래근, 장딴지근

(1) 신경계의 분류

① 구조상 분류

• 중추신경계통 (CNS): 뇌와 척수
• 말초신경계통 (PNS): 뇌와 척수에서 연장된 신경

② 기능상 분류

• 감각부분 (들신경·구심부): 몸감각·내장감각을 중추로 전달
• 운동부분 (날신경·원심부): 중추에서 근육·샘으로 충동 전달
• 몸신경계통 (체성, SNS)과 자율신경계통 (ANS)

(2) 신경조직

① 신경아교세포

• 중추신경계: 별아교세포 (가장 많음, 대사물질 운반), 희소돌기아교세포 (말이집 형성), 뇌실막세포 (뇌실·중심관 상피), 미세아교세포 (포식작용)
• 말초신경계: 신경집세포 (슈반세포, 말이집 형성·절연), 위성세포 (신경세포체 보호)

② 신경세포 (뉴런)

• 구조: 세포체, 가지돌기 (수상돌기), 축삭
• 말이집 (수초, myelin): 섬유를 보호·절연하고 전도 속도 증진. 말초는 신경집세포, 중추는 희소돌기아교세포가 형성
• 핵 (중추의 세포체 집합)·신경절 (말초의 세포체 집합), 백색질 (말이집섬유의 집합)·회색질 (민말이집섬유와 세포체의 집합)

③ 신경세포의 분류

• 뭇극신경세포 (다극): 가장 흔하며 뼈대근육 운동신경이 이 형태
• 두극신경세포 (이극): 눈 망막·귀 달팽이신경절 등 특수감각기
• 홑극신경세포 (단극·가짜홑극): 척수신경 뒤뿌리신경절
• 무극신경세포: 축삭이 없는 작은 신경세포

(3) 신경의 생리

① 흥분성과 전도성

• 흥분성: 자극을 신경 충동으로 바꾸는 능력
• 전도성: 충동을 다른 신경세포·근육·샘에 전달하는 능력

• 신경세포 사이의 접합부로, 연접틈새를 사이에 두고 연접이전막과 연접이후막이 마주하며 신경전달물질로 신호를 전달

• 실무율 (all or none law): 문턱값 이상 자극에서만 흥분이 일어나며, 더 큰 자극을 줘도 활동전위 크기는 일정
• 도약전도 (saltatory conduction): 말이집신경에서 신호가 신경섬유마디를 건너뛰어 빠르게 전도
• 불응기: 활동전위 직후 자극에 반응하지 못하는 기간으로 절대 불응기와 상대 불응기로 구분

(4) 중추신경계

① 뇌의 발생

• 외배엽 → 신경판 → 신경주름 → 신경고랑 → 신경관 → 1차 뇌소포의 순서로 발생

② 뇌의 구분

• 대뇌: 이랑·고랑·틈새로 표면적이 늘어나며, 겉질은 운동·감각·연합 기능 영역으로 나뉘고 속질은 투사섬유로 뇌줄기·척수와 연결
• 사이뇌 (간뇌): 시상·시상하부
• 뇌줄기 (뇌간): 중간뇌·다리뇌 (교뇌)·숨뇌 (연수)
• 소뇌: 평형·협응 조절
• 척수: 반사 중추이자 정보 전달 통로

(5) 말초신경계

① 뇌신경과 척수신경

• 뇌신경 (cranial nerve): 12쌍
• 척수신경 (spinal nerve): 31쌍

② 자율신경계통

• 교감신경: 긴장·흥분 시 활성 (심박 증가·동공 확대)
• 부교감신경: 안정·휴식 시 활성 (심박 감소·소화 촉진)

(1) 피부 (외피계통)

① 피부의 층 구조

• 표피 (epidermis): 가장 바깥층으로 각질형성세포가 주를 이루며 보호 기능 수행
• 진피 (dermis): 혈관·신경·털집·샘 (땀샘·피지샘)이 분포
• 피부밑조직 (피하조직): 지방으로 단열·완충

② 피부의 부속기관

• 털, 손발톱, 땀샘 (체온 조절), 피지샘 (피지 분비)

(2) 눈 (시각기관)

① 눈의 주요 구조

• 각막 (cornea)·수정체 (lens): 빛을 굴절시켜 상을 맺음
• 홍채 (iris): 동공 크기를 조절해 빛의 양 조절
• 망막 (retina): 광수용세포인 막대세포 (명암)와 원뿔세포 (색)가 빛을 신경신호로 전환

(3) 귀 (청각·평형기관)

① 귀의 세 부분

• 바깥귀: 귓바퀴·바깥귀길. 소리를 모음
• 가운데귀: 고막과 귓속뼈 (망치·모루·등자뼈)가 소리를 증폭
• 속귀: 달팽이 (청각), 안뜰기관·반고리관 (평형감각)

(1) 심혈관계통

① 심장과 혈관

• 심장: 2심방 2심실의 4개 방으로 구성되며 판막이 혈액의 역류를 방지
• 혈관: 동맥 (심장에서 나가는 혈액), 정맥 (심장으로 들어오는 혈액), 모세혈관 (조직과의 물질 교환)

② 순환 경로

• 체순환 (온몸순환): 좌심실 → 온몸 → 우심방
• 폐순환 (허파순환): 우심실 → 허파 → 좌심방

(2) 혈액과 면역

① 혈액의 구성

• 적혈구: 헤모글로빈으로 산소 운반
• 백혈구: 면역 방어
• 혈소판: 혈액 응고

② 면역과 림프계통

• 선천면역 (비특이면역)과 후천면역 (특이면역)으로 구분
• 림프계통: 림프관·림프절·지라 (비장)가 면역과 체액 균형에 관여

(3) 호흡계통

① 호흡기의 구조

• 상부: 코, 인두, 후두 (성대가 있어 발성·음성 담당)
• 하부: 기관, 기관지, 허파
• 가스 교환은 허파꽈리 (폐포)에서 발생

(1) 소화계통

① 소화관과 소화샘

• 소화관: 입 → 인두 → 식도 → 위 → 작은창자 (소장) → 큰창자 (대장) → 항문
• 소화샘 (소화액·효소를 생성하는 기관): 침샘, 간, 이자 (췌장)
• 쓸개 (담낭): 소화샘이 아니라, 간에서 생성된 쓸개즙 (담즙)을 저장·농축했다가 샘창자 (십이지장)로 분비하는 기관

(2) 내분비계통

① 주요 내분비샘

• 뇌하수체: 다른 내분비샘을 조절하는 으뜸샘
• 갑상샘: 대사 조절 (티록신)
• 부신: 코티솔·아드레날린 분비
• 이자 (췌장): 인슐린·글루카곤으로 혈당 조절

(3) 비뇨계통

① 비뇨기의 구조

• 콩팥 (신장): 기능 단위인 콩팥단위 (네프론)에서 오줌 생성
• 요관 → 방광 → 요도를 거쳐 배설

(4) 생식계통

① 남녀 생식기관

• 남성: 정소 (고환)에서 정자와 남성호르몬 생성
• 여성: 난소에서 난자와 여성호르몬 생성, 자궁에서 임신 유지