뼈를 구성하고있는 물질

뼈를 구성하고 있는 물질

 

 뼈는 약 65%가 무기질이고, 35%는 유기질이다. 앞서 이야기한 바와 같이 무기질은 토양을 구성하고 있는 성분들이다. 그 토양성 물질의 대부분인 65~70%를 칼슘염 calcium phosphate 58%, calcium carbonate 7%, calcium fluoride 및 magnesium phosphate 1~2%) 이 차지하고 나머지 30~35% 정도를 sodium chloride (1% 이하) 등 수많은 토양 원소들이 구성하고 있다.

 

한편 유기질은 세포 성분과 뼈기질 속에 있는 섬유 성분들이 구성한다. 뼈 속에는 뼈기질을 형성하는 세포들이 있고 이들이 생성하여 뼈세포들 사이에 축척한 뼈기질을 파괴 흡수하는 세포들이 있으며, 뼈기질은 기본적으로 콜라겐 I을 비롯한 단백질 섬유들로 이루어져 있다. 이 단백질 섬유들에 칼슘이 부착하여 뼈기질에 단단한  성질을 제공하는 것이다. (뼈조직 참조).

 

뼈의 단단한 정도 

 

 뼈의 단단함을 알기 위해 다른 물질과 몇 가지 물리적 특징을 비교해 보면 쉽게 이해할 수 있다. 우선, 뼈의 무게를 다른 물질과 비교해보면 밀도가 낮은 치밀 뼈 즉 저밀도 치밀 뼈는 단위 체적(foot3) 당 약 54kg으로 화강암 약 77kg보다는 가벼우나 오크나무 약 21kg보다는 훨씬 무겁다. 

 한편, 단위면적(inch2) 당 당김 스트레스에 견딜 수 있는 장력을 보면 화강암 약 681kg이고 오크나무는 약 5,675kg인 반면 저밀도 치밀 뼈는  약 5,993kg이고 고밀도 치밀 뼈는 약 8,036kg으로 훨씬 컸고, 위에서 누르는 힘에 견디는 압력저항력도 오크나무가 약 3,178kg, 화강암이 약 6,810kg인데 비해 저밀도 치밀 뼈는 약 8,172kg이고 고밀도 치밀 뼈는 약 10,896kg으로 치밀 뼈가 훨씬 컸다. 한편 찢어짐에 견디는 힘 즉 전단 저항력은 단위면적(inch2) 당 화강암이 908kg, 오크나무가 1,816kg인데 비해 저밀도 치밀 뼈는 약 5,357kg, 고밀도 치밀 뼈는 약 3,246kg으로 치밀 뼈가 화강암이나 오크나무에 비해 대단히 컸다. 

 

 여러 자료들을 참고할 때 우리 몸의 뼈는 무게나 장력, 압박력, 전단력 등에 견디는 힘이 강철보다는 약하지만 화강암 등의 석재류나 오크나무 등 목재류에 비해서는 월등히 크다는 것을 알 수 있다. 

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