01. 발은 어떻게 이루어졌나?
<발의 비밀>
발은 28개의 뼈로 이루어져 있다. 인간의 신체를 구성하는 뼈 가운데 1/4이 두 발에 있다. 발뼈는 그림처럼 발등에서 아래로 내려다보는 각도에서 가장 이해하기 쉽다. 그림에서 보듯이 발은 앞발부, 중발부, 뒷발부로 나뉜다. 앞발부는 각각 2~3개의 끝마디뼈(phalanx, 집합적으로는 ‘발가락뼈[phalange]’라고 한다)가 있는 발가락과 이 발가락에 붙은 긴 뼈인 ‘발허리뼈(metatarsal)’를 포함한다.
엄지발가락은 2개의 발가락뼈와 1개의 ‘발가락뼈 사이 관절(interphalangeal joint)’, 나머지 네 발가락은 3개의 발가락뼈와 2개의 발가락뼈 사이 관절로 이루어져 있다. 발가락뼈는 발과 가장 가까운 순서로 몸쪽 발가락뼈, 중간 발가락뼈, 먼 쪽 발가락뼈라고 한다. 발가락뼈 사이 관절 역시 몸쪽 발가락뼈 사이 관절, 먼 쪽 발가락뼈 사이 관절이라고 불린다. 발가락은 발볼 부분에 있는 ‘발허리뼈 관절(metatarsophalangeal joint)’을 가운데 두고 발허리뼈와 연결되어 있다. 그리고 첫째 발허리뼈 머리 아래에 ‘종자뼈(sesamoids)’라는 이름의 뼈 2개가 있다. 중발부는 모양과 크기가 다양한 발목뼈 5개로 구성되어 있다.
그림에서 보이듯이 발의 이 부분이 아치를 형성하고 스트레스나 충격을 흡수하는 역할을 한다. 뒷발부는 목말뼈와 발꿈치뼈 등 2개의 뼈와 3개의 관절로 이루어져 있다. 목말뼈는 ‘발목 관절(ankle joint)’을 통해 2개의 긴 아랫다리 뼈와 연결되어 있다. 이 발목 관절은 발을 위아래로 움직일 수 있게 해 주는 경첩 역할을 한다.
발에서 가장 큰 뼈인 발꿈치뼈는 목말밑관절을 사이에 두고 목말뼈와 이어져 있다. 뒷발부의 또 다른 관절은 발허리 관절이다. 이 관절은 ‘발꿈치입방관절(calcaneocuboid joint)’과 ‘목말발배관절(talonavicular joint)’의 2개로 구성되어 있는데, 발꿈치입방관절은 사실상 발꿈치뼈를 주사위뼈와 연결하며 목말발배 관절은 목말뼈를 ‘발배뼈주상골(navicular)’에 연결한다. 발허리 관절은 발꿈치와 연결되어 뒷발부를 중심으로 중발부를 안쪽이나 바깥쪽으로 움직일 수 있게 해 준다.
발과 발목에 있는 많은 관절은 뼈와 뼈가 만나는 곳마다 유연성을 부여하여 운동을 가능하게 해 준다. 관절은 연골, 주머니, 인대, 힘줄 이렇게 네 종류의 조직으로 구성되어 있다. 관절에 있는 뼈의 끝부분을 에워싸고 있는 ‘연골(cartilage)’은 마모에 강한 단단한 조직으로, 관절이 움직이는 동안 뼈를 보호하고 완충하는 역할을 한다. 연골의 부드러운 표면 때문에 뼈들이 서로 최소한의 마찰을 일으키며 미끄러지듯이 움직일 수 있다. 사람들은 대체로 연골이 귀와 코에 있는 유연한 조직이라고 생각한다. 하지만 관절의 연골은 귀와 코의 연골보다 훨씬 단단한 특수 조직이다.
‘주머니(capsule)’는 관절을 감싸고 지지하는 부드러운 조직이다. 관절이 쏙 들어가 있는 주머니를 상상하면 된다. 이 주머니의 안쪽 면은 관절을 부드럽게 하여 마찰을 줄이는 액체를 분비하는 막으로 이루어져 있다. ‘인대(ligaments)’는 뼈와 뼈를 잇고 힘줄을 제자리에 고정하여 관절의 안정화를 돕는 섬유 뭉치다. 발에 있는 가장 긴 인대는 ‘발바닥 근막(plantar fascia)’으로, 발꿈치 바닥에서 출발하여 발아래를 지나 각 발가락의 기저로 들어간다. 발바닥 근막은 발의 아치를 지지하고 스트레스를 흡수하며 고정하는 데 도움을 준다.
‘힘줄(tendons)’은 단단한 끈 같은 조직으로 근육을 발의 뼈와 관절에 연결한다. 관절은 이 힘줄에 의해 움직인다. 가장 크고 단단한 힘줄은 장딴지 근육을 발꿈치 뒤쪽에 연결하는 아킬레스 힘줄이다. 사람이 걸을 때 발꿈치를 땅에서 들어 올리고 앞발부를 땅으로 내려놓는 것이 바로 이 아킬레스 힘줄이다. 이 힘줄이 강하기 때문에 발끝으로 뛰고 점프하고 서 있을 수 있다. 발에 있는 다른 힘줄은, 발가락을 들어 올릴 때 쓰는 발가락 끝의 폄근 힘줄과 발가락을 아래로 내릴 때 쓰는 발가락 바닥의 굽힘근 힘줄이다.
엄지발가락에는 굽힘근과 폄근 힘줄이 따로 있어서 독립적으로 움직일 수 있지만, 나머지 네 개의 발가락은 하나의 근육을 공유한다. 다시 말해 하나의 주요 힘줄에서 네 개의 폄근 힘줄 가닥 혹은 분지가 뻗어 나와 있다. 따라서 이 근육이 수축하면 네 발가락이 동시에 위로 올라간다. 마찬가지로, 이 발가락들은 굽힘근과 힘줄도 공유한다. ‘정강 힘줄(tibial tendon)’은 발이 몸의 중간선을 향해 안쪽으로 움직이기 쉽도록 해 주는 반면, ‘종아리 힘줄(peroneal tendon)’은 몸의 중간선에서 먼 쪽으로 움직일 수 있게 한다.
근육과 힘줄은 발의 형태를 결정할 뿐만 아니라 움직일 수 있게 한다. 발의 주요 근육들은 발을 위아래, 좌우로 움직이고, 발의 아치를 지지하며, 발가락을 펴거나 굽히며, 걸을 때 발가락으로 바닥을 밀어내게 해 준다.
