몸통 뼈의 발달과 연령별 특징

인간을 포함한 척추동물의 골격 발달은 결합 조직(막성), 연골성, 그리고 뼈의 세 단계로 구분됩니다. 처음에는 등쪽 끈이 형성되어 축을 이루며, 점차 배아 결합 조직으로 둘러싸입니다. 이렇게 하여 피침형 피질에 존재하는 일차 결합 조직 골격이 형성되기 시작합니다.

원구류(칠성장어, 먹장어)와 하등어류(상어, 철갑상어)에서 척삭은 원시 연골 척추뼈와 동시에 존재합니다. 고등 척추동물에서는 등쪽 척추뼈가 배아기에만 존재합니다.

대부분의 척삭동물의 발달 과정에서 막골격은 연골골격으로 대체됩니다. 척삭과 신경관을 둘러싼 배아 결합 조직에는 연골세포 섬들이 나타나는데, 이는 미래 연골 척추뼈의 기초입니다. 고등 동물의 골격 발달의 세 번째 단계인 뼈는 연골골격 발달에 이어 발생합니다. 뼈 조직은 연골이 대체되는 자리에 발달합니다.

계통발생학에서 골격 발달의 복잡한 과정은 인간의 배아기에도 주요 특징이 반복됩니다. 척수가 형성된 후, 배아 결합 조직이 척수 주변과 배엽 사이에 퍼져 나가며, 이는 점차 연골로 대체됩니다. 이후 연골 대신 뼈 골격이 형성됩니다.

인간 몸통의 뼈는 중배엽 등쪽 부분의 파생물인 1차 체절(체절)에서 발달합니다. 각 체절의 내복부(경절)에서 나오는 중간엽은 척삭과 신경관을 감싸 1차(막성) 척추뼈를 형성합니다. 인간 배아 발생 5주차에 척추뼈의 몸통과 등쪽 및 배쪽 궁에 연골 조직의 분리된 둥지가 나타나며, 이후 서로 합쳐집니다. 연골 조직으로 둘러싸인 척삭은 그 기능을 잃고 척추뼈 몸통 사이에 있는 추간판의 젤라틴 핵 형태로만 보존됩니다. 척추뼈의 등쪽 궁은 성장하면서 융합 시 쌍을 이루지 않는 극돌기와 쌍을 이루는 관절돌기, 횡돌기를 형성합니다. 배쪽 아치는 옆으로 줄무늬 모양으로 자라 근절의 배쪽 부분을 관통하여 갈비뼈를 형성합니다. 위쪽 9개의 연골 갈비뼈 앞쪽 끝은 확장되어 양쪽에서 연골(가슴) 줄무늬로 합쳐집니다. 배아 생후 2개월 무렵, 오른쪽과 왼쪽 가슴 줄무늬의 위쪽 끝이 합쳐져 흉골흉골(흉골자)을 형성합니다. 얼마 후, 가슴 줄무늬의 아래쪽 부분도 합쳐져 흉골체와 검상돌기가 형성됩니다. 때때로 이 줄무늬들이 전체 길이에 걸쳐 합쳐지지 않고, 검상돌기가 아래쪽에서 갈라진 채로 남아 있는 경우도 있습니다.

8주차 초에 연골 골격이 뼈 골격으로 대체되기 시작합니다. 각 갈비뼈의 미래 각도 위치에 골화점이 나타나고, 이 지점에서 뼈 조직이 양방향으로 퍼져 점차 갈비뼈 전체를 차지합니다. 갈비뼈 머리는 생후 15~20년경에 골화점을 가지게 됩니다. 위쪽 10개의 갈비뼈에서도 생후 15~20년경에 갈비뼈 결절에 골화점이 나타납니다.

흉골에는 최대 13개의 골화 중심이 형성되며, 그중 하나 또는 두 개는 자궁 내 생후 4~6개월에 흉골흉골에 이미 형성됩니다. 7~8개월에는 흉골의 상체(보통 한 쌍으로 형성), 중간부(출생 전), 하체(생후 1년)에 골화 중심이 나타납니다. 흉골의 각 부분은 생후 15~20년에 하나의 뼈체로 합쳐집니다. 검상돌기는 생후 6~20년에 골화되기 시작하여 생후 30년 후에 흉골체와 융합합니다. 흉골흉골은 흉골의 모든 부분보다 늦게 흉골체와 융합하거나 전혀 융합하지 않습니다.

척추는 배아 발생 8주차 말에 골화를 시작합니다.각 척추에는 3개의 골화 중심이 있습니다.체부에 1개, 아치에 2개가 있습니다.궁에 있는 골화 중심은 생후 1년차에 합쳐지고, 아치는 3년차 이후에 척추체와 융합합니다.척추체의 위쪽과 아래쪽에 있는 추가 골화 중심은 5~6년 후에 나타나 20~25년에 체형으로 자랍니다.척추의 돌기에서 독립적인 골화 중심이 형성됩니다.경추(I 및 II)는 다른 척추와 발달이 다릅니다.환추는 미래의 측면 덩어리에 골화 중심이 하나 있으며, 여기에서 뼈 조직이 후방 아치로 자랍니다.전방 아치에서 골화 중심은 생후 1년차에만 나타납니다. 첫 번째 척추뼈의 몸체 일부는 연골기 단계에서 분리되어 두 번째 척추뼈의 몸체와 합쳐져 치돌기(치아돌기)로 변합니다. 치돌기는 독립적인 골화점을 가지며, 생후 3~5년차에 두 번째 척추뼈의 뼈체와 합쳐집니다.

천추는 다른 척추뼈들과 마찬가지로 세 개의 주요 골화 중심에서 발달합니다. 위쪽 세 개의 천추에는 자궁 내 생후 6~7개월에 추가적인 골화 중심이 나타나며, 이로 인해 천골의 외측 부분(천골 갈비뼈의 흔적)이 발달합니다. 17~25세에 천추는 하나의 뼈로 융합합니다. 미추(미발달) 척추에는 하나의 골화 중심이 서로 다른 시기(1세에서 20세까지)에 나타납니다.

인간 태아는 38개의 척추뼈를 가지고 있습니다. 경추 7개, 흉추 13개, 요추 5개, 그리고 천추와 미추 12~13개입니다. 태아가 성장하는 동안 다음과 같은 변화가 일어납니다. 13번째 갈비뼈 쌍이 줄어들어 해당 척추뼈의 횡돌기와 융합합니다. 마지막 흉추는 첫 번째 요추로, 마지막 요추는 첫 번째 천추로 변합니다. 나중에는 대부분의 미추뼈가 줄어들어 출생 시 척추뼈는 33~34개가 됩니다.

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