연골의 종류와 기능 : Joint Cartilage

연골의 종류와 기능 : Joint Cartilage

연골은 결합조직의 특수한 유형으로 세포외기질이 단단하고 견고한 것이 특징이다. 호흡계에서 연골은 연조직을 지지하는 골격을 이룬다. 연골은 탄성이 있고 표면이 매끄러우므로 관절에 미치는 충격을 흡수하거나 미끄러지는 면을 제공하여 뼈의 운동을 원활하게 한다. 연골은 또한 출생 전과 출생 후 긴뼈의 발생과 성장에 큰 영향을 미친다.

 

 

 

연골은 세포와 많은 양의 세포외기질로 이루어져 있으며, 세포외기질은 섬유와 무형질로 구성되어 있다. 연골세포는 세포외기질을 합성하고 분비하며 세포 자체는 기질내 연골소강이라고하는 공간내에 위치한다. 모든 유형의 연골기질에는 콜라겐, 히알루론산, 단백당, 및 약간의 당단백질 등의 거대분자가 있다.

 

연골에는 세가지 종류가 있는데, 가장 일반적인 유리연골의 기질에는 주로 Ⅱ형 콜라겐이 있다. 더욱 유연하고 쉽게 늘어나는 탄력연골은 기질 내에 Ⅱ형 콜라겐 외에 탄력섬유가 풍부하게 포함되어 있다. 섬유연골은 큰 압력을 받거나 몸무게를 지탱해야 하는 신체부위에 존재하며, 기질에 굵은 Ⅰ형 콜라겐섬유다발이 빽빽하게 배열되어 있다.

 

이 세가지 종류의 연골 모두에는 혈관이 존재하지 않기 때문에 연골은 주위 결합조직에 있는 모세혈관으로부터 영양분을 확산이나 관절강 내의 윤활액에서 공급받는다. 혈관이 연골을 가로질러 다른조직에 영양을 공급하는 경우도 있으나, 이 경우 혈관은 연골에 영양을 공급하지 않는다. 혈관이 없는 다른 세포와 마찬가지로 연골세포의 대사활성은 낮다. 또한 연골에는 림프관이나 신경도 존재하지 않는다.

 

 

 

 

연골의 종류 및 기능

 

유리연골(Hyailine Cartilage)

유리연골은 가장 흔하고 전형적인 연골유형으로, 투명하고 유리와 같은 기질을 갖고 있다. 태아에서 유리연골은 일시적인 골격을 형성하며, 이는 연곤래 뼈형성을 통해 뼈로 대체된다. 출생 직후부터 사춘기까지 유리연골은 뼈끝성장판을 구성하여 긴뼈의 성장과 모양을 조절하며, 윤활관절에서 관절면을 덮어 마찰을 줄이는 자가윤활 충격흡수제의 역할을 한다. 성인에서 연결세포는 세포분열을 할 수 없기 때문에 손상된 유리연골은 재생될 수 없다.

 

유리연골은 윤활액에 노출되어 있는 관절연골을 제외하고는 모두 연골막이라고하는 치밀결합 조직층에 의해 둘러쌓여 있다. 성장하는 동안 연골막의 내층은 연골발생층을 형성하며, 바깥쪽은 섬유막에 의해 둘러싸이게 된다. 연골세포는 연골막 근처에서는 모양이 평평하며, 안쪽으로 들어갈수록 좀 더 둥글다. 유리연골에 존재하는 연골세포는 흔히 상을 이루거나 4~6개의 무리를 이루며 배열되어 있다. 연골은 나이와 부위에 따라 그 구성 성분이 달라질 수도 있지만, 대체로 연골 무게의 60~70%는 수분이 차지하고, 나머지 성분은 거대분자로 콜라겐, 단백당 및 비콜라겐단백질 등이 차지한다.

 

 

탄력연골(Elastic Cartilage)

탄력연골은 견고하지만 유연성이 있으므로 귓바퀴, 후두덮개, 귀인두관의 모양을 유지해주며 어느 정도의 변형이 가능하게 해준다. 기질 내에 많은 탄력섬유가 분포해 유리연골보다 좀 더 불투명하고 노란색으로 보인다. 탄력성이 있어 구부리거나 뒤틀어진 후에 쉽게 본래의 모습으로 되돌아올 수 있으며, 다른 유형의 연골보다 유연성과 신축성이 뛰어나다.

기질은 치밀하고 서로 얽혀 있는 탄력섬유그물로 구성되어 있다. 연골소강 내에 있는 둥근모양의 연골세포는 유리연골의 연골세포와 유사한, 좀더 밀집되어 있으며 유리연골과 달리 연골소강 내에 단독으로 있는 경우가 많다. 탄력섬유는 굴절지수가 높아 일반적인 조직표본에서는 약한 산호성을 나타낸다. 유리연골처럼 연골막에 의해 둘러싸여 있다. 다른 유형의 연골들과는 달리 노화로 인해 석회화되지 않는다.

 

 

 

섬유연골(Fibrous Cartilage)

섬유연골은 기질 내에 많은 아교섬유가 있으므로 높은 장력을 가진다. 섬유연골은 뼈를 힘줄에 붙여주며 하중을 분산시키는 성질이 있으므로 윤활관절의 반원연골과 척추사이원반에서 발견된다. 이 연골은 치밀규칙결합조직과 유리연골의 특징을 공유한 혼합조직으로, 힘줄이 갖고 있는 특성인 장력, 견고함 및 내구력과 연골이 갖고 있는 특성인 압박에 대해 저항할 수 있는 능력이 결합되어 있다.

 

다른 유형의 연골과는 달리 주변의 결합조직이나 유리연골과 융합시켜주는 연골막이 없다. 기질에는 많은 수의 아교섬유가 존재하므로 강한 산호성을 나타낸다. 평행하게 배열된 섬유다발들은 주로 당기거나 힘이 가해지는 방향으로 평행하게 배열되어 있으므로 특징적인 섬유모양을 나타낸다. 섬유연골은 처음에는 섬유모세포가 풍부한 치밀결합조직으로부터 형성되며, 섬유모세포의 일부가 연골세포로 분화하기 때문에 연골세포와 섬유모세포가 혼합되어 있다. 신체의 어느 부위에서든지 유리연골이나 탄력연골이 손상된     경우 섬유연골의 형성을 통해 회복된다.