숨겨진 뼈, 드러난 뼈 (Bones, Inside and Out)

 

숨겨진 뼈, 드러난 뼈

뼈를 사랑하는 정형외과 의사의 열정적이고 유머러스한 뼈 교양서. 뼈는 세상에서 가장 완벽한 건축 자재다. 뼈는 스스로 자라고 가벼우며 내구성이 좋다. 부러졌을 때 스스로 회복되기까지 한다. 그리고 생명체가 살아 있을 때 숨겨져 있던 뼈는, 주인이 죽은 후에 밖으로 나와 무수히 많은 이야기를 들려준다. 지층 속에 묻힌 뼈는 수백만 년 전의 지구에 대해서 말해주고, 동굴 속에서 발견된 뼈는 인류의 기원에 대해서 말해준다. 또한 뼈는 생활용품, 농사도구, 사냥도구, 무기, 장식품, 악기, 놀이도구 등 다양한 용도로 사용되었다. 이 책은 인간의 삶과 문화를 이해하기 위한 기초인 ‘뼈’의 파란만장한 일생을 이야기한다. 1부에서 저자는 뼈의 생물학적 구성, 뼈가 어떻게 성장하고 부러지고 치유되는지 등의 기본적인 과학 지식부터 의학적 혁명과 최신 정형외과 혁신들까지, 살아 있는 신체 내부의 ‘숨겨진 뼈’에 대해 소개한다. 2부에서는 화석, 납골당, 도구, 악기 등 신체 외부에 ‘드러난 뼈’의 역사를 통해 뼈가 지닌 역사적, 종교적, 관용적 의미를 탐구한다. 뼈에 대해 상상할 수 있는 거의 모든 측면을 다루는 이 책을 통해 독자들은 살아서 만큼이나 죽어서도 흥미로운 비밀을 간직한 뼈의 신비로움을 파헤치고, 그 중요함을 간과했던 뼈를 다시 보는 기회를 가질 수 있을 것이다.

저자

로이 밀스

출판

해나무

출판일

2023.05.30

 

"뼈를 사랑하는 정형외과 의사의 열정적이고 유머러스한 뼈 교양서"

과학적 입문서인 동시에 문화사 라는 추천평이 딱 어울리는 책이다.

<1부 숨겨진 뼈>는 의학적인 이야기이고, 

< 2부 드러난 뼈>는 주로 화석과 역사에 관한 이야기이다.

쉽게 쓰려고 애쓴 것이 느껴진다. 중학생 정도면 읽을 수 있을 듯.

추천!

 

 

 

뼈의 5억 년 역사에서 최첨단 뼈 수술까지 아름답고 효율적이며 무한한 뼈 이야기

 

들어가는 말

1부 숨겨진 뼈

1장 뼈의 독특한 조성과 다양한 구조

화학 교과서를 들여다보면, 칼슘 결정은 다양한 형태로 존재한다고 적혀 있다. 그중에는 염화칼슘(결빙 방지제), 구연산칼슘(경수硬水 연화제, 식이 보조제), 탄산칼슘(제산제, 분필, 산호, 달걀 껍질), 황산칼슘(석고, 소석고), 수산화칼슘(소석회)이 있다. 만약 적당한 조건에서 수산화칼슘에 인phosphorus 화합물을 첨가한다면, 생전 처음 들어보는 수산화인회석hydroxyapatite이 생겨날 것이다. (...) 단도직입적으로 말해서 수산화인회석은 뼈를 구성하는 주요 칼슘 결정이다.
(...)
때마침 체중계를 보고 있다면, 당신의 체질량에서 뼈가 약 15퍼센트를 차지하며, 그중 약 3분의 1이 콜라겐이고 3분의 2가 칼슘-인 결합체calcium-phosphorus의 결정이라는 점을 알아두기 바란다. 그러므로 체중이 60킬로그램인 사람은 9킬로그램의 뼈(3킬로그램의 콜라겐과 6킬로그램의 수산화인회석)를 갖고 있다고 할 수 있다.

2장 뼈의 생애와 그 친척들

대부분의 척추동물의 잇몸 혹은 발굽 동물의 발에 돌출한 단단한 자재들을 떠올려보자. 그것들도 뼈일까? 치아의 경우에는 아니다. 치아와 뼈는 모두 단단하고 고밀도의 칼슘을 포함하고 있지만 화학 성분과 구조가 전혀 다르다. ‘총 206개’라는 전신의 뼈 개수에 치아가 포함되지 않는 건 바로 그 때문이다. 코끼리의 앞니에서 지속적으로 자라는 상아도 마찬가지다.

 

피부는 뼈를 직사광선에서 보호하며, 햇빛에 노출되었을 때 비타민 D를 만들어 뼈를 추가적으로 도와준다. 이렇게 만들어진 비타민 D는 식이 칼슘이 혈류로 쉽게 이동하도록 한다. 이 시스템은 은행과 비슷한 방식으로 작동하는데, 뼈가 은행, 칼슘이 돈, 비타민 D가 은행원, 호르몬이 은행감독원, 부갑상선parathyroid gland이 중앙은행에 해당한다.

-- 비유가 재미있다.

3장 뼈가 부러질 때
4장 다양한 뼈 질환과 치료법

뼈로 쉽게 전이되는 흔한 암의 이름을 기억하기 위해, 의대생들은 ‘코셔-피클을 가미한 비엘티••BLT with a Kosher Pickle’(유방breast, 폐lung, 갑상선thyroid, 신장kidney, 전립선prostate)라는 연상 기호를 사용한다.

-- 이렇게 외우는구나!

골다공증 치료제는 두 가지 전략 중 하나를 추구한다. 첫째, 파골세포의 활성과 뼈 흡수를 억제하는 약물군이 있는데, 그중에서 가장 큰 그룹은 비스포스포네이트bisphosphonate 제제다. 긴 이름에 기죽지 마라. 접두사인 ‘비스bis’는 숫자 ‘2’를 의미하며, 이 비교적 단순한 화합물은 2개의 인(P) 원자를 포함하고 있다. 흔히 마주치는 상품명으로는 악토넬Actonel, 보니바Boniva, 포사맥스Fosamax, 레클라스트Reclast가 있다. 앞의 세 가지 약물은 일주일 또는 한 달에 한 번씩 경구로 투여되며, 레클라스트는 1년에 한 번씩 정맥주사로 투여된다. 비스포스포네이트 제제는 (입으로 삼킨 후 장에서 흡수되든 정맥으로 주입되든) 수산화인회석에 대한 친화성이 강하다. 수산화인회석과 결합한 비스포스포네이트는 파골세포가 뼈를 녹이지 못하도록 방해한다. 파골세포의 활성이 감소한다는 것은 골밀도가 향상된다는 것을 의미한다. 또 하나의 약물인 프롤리아Prolia도 비슷한 방법으로 파골세포의 활성을 감소시키지만, 비스포스포네이트와 전혀 다르며 훨씬 더 복잡한 분자다. 이쪽은 단백질로 구성된 항체이므로 가격이 더 비싸다.
(...)
골다공증을 예방·치료하는 두 번째 전략은 뼈 생성을 촉진하는 것이다. 포르테오Forteo와 팀로스Tymlos는 합성된 부갑상선호르몬인데, 매일 피부밑에 주사하면 식이 칼슘의 흡수를 촉진함으로써 뼈의 품질을 향상시키고 심장을 행복하게 해 줄 수 있다.

-- 기전이 생리적인 physiologic 쪽이 좋다고 생각하지만, 보험 적용 여부가 치료의 관건인 우리나라..

-- 테리파라타이드 (PTH): 해면골이 많은 척추에 효과적(피질골이 많은 골반에는 덜 효과적), 2년까지만 투여 가능.

5장 뼈 수술의 역사
6장 정형외과계의 여섯 거인들

그런 경우 자가이식용 뼈 수확을 위한 추가 수술이 불가피했으며, 공여 부위에 통증·변형·불구가 발생할 위험이 있었다. 그런데 어떤 특별한 순간, 일리자로프는 ‘뼈의 말단을 양쪽에서 아주 서서히(하루에 6번씩 총 0.16센티미터) 당길 경우, 그 사이에 새로운 뼈가 들어 찬다’라는 사실을 발견했다. (막대 과자를 세게 잡아당기면 끊어지지만, 천천히 당기면 늘어나는 것처럼 말이다.) 더욱이 일리자로프는 단축하기·비틀기·돌리기의 조합으로 치유 중인 뼈를 교정할 수 있다는 사실도 깨달았다. (막대 과자를 서서히 비틀면서 구부리면, 원하는 모양으로 된다.)
일리자로프는 이 치료법을 널리 보급했고, 환자들은 그를 ‘쿠르간의 마법사’라고 불렀다.

-- 이것이 바로 키 크는 수술로 주로 사용되는 방법이다. '사지연장술'로 검색하면 많은 정보가 나온다.

7장 정형외과계의 혁신들
8장 몸속 뼈를 보는 법

...‘이중 에너지 엑스선 흡수 측정법dual-energy X-ray absorptiometry’(간단히 DXA 골밀도 측정법이라고 부른다)이라는 기술을 이용하면 골다공증의 존재와 중증도를 정확히 결정할 수 있다는 것이다. DXA 측정기는 두 가지 표준화된 엑스선(하나는 저에너지, 다른 하나는 고에너지)으로 똑같은 뼈 부위(주로 허리나 엉덩이)를 촬영한다. 허리나 엉덩관절이 측정 대상으로 선정된 이유는, 칼슘 불충분으로 인해 붕괴할 때 가장 큰 피해를 보는 부위이기 때문이다. 저강도 빔은 대체로 연조직에 의해 흡수되므로, 고강도 빔의 효과에서 저강도 빔의 효과를 빼면 뼈가 흡수한 엑스선의 양’을 구할 수 있다.

9장 숨겨진 뼈의 미래

오랫동안 골절을 고정하다가 뼈가 치유된 후 녹아버리는 판과 나사가 있다면 어떨까? 골절 부위가 고정된 직후, 임플란트는 모든 굽힘력과 비틂력을 혼자서 감당해야 한다. 뼈가 치유됨에 따라 판이 서서히 사라지기 시작하면, 뼈와 판은 기계적 부하를 공유하기 시작할 것이다. 뼈에 가해지는 압박에 의해 생성된 압전력은 커팅콘을 자극함으로써 뼈를 강화한다. 뼈가 강화되면서 판은 점차 불필요해져, 결국에는 완전히 사라져도 무방해진다.
(...)
그러나 적절한 생분해성 재료를 사용하는 3D 프린터는 금속제 장비 창고를 구시대의 유물로 전락시킬 것이다.

 

새로 개발된 펄스-에코 초음파 검사pulse-echo ultrasound의 경우 정확성이 높고 방사선을 방출하지 않아, 언젠가 DXA 스캐닝을 제치고 골다공증 진단법의 대표 주자로 부상할 것으로 보인다.

 

우주공간에서 뼈의 건강을 유지하는 방법은, 운동이나 인공중력보다는 (현재 폐경 후 골다공증의 예방 및 치료에 사용되는 의약품과 비슷한) 약물요법이 될 공산이 크다. 곰이 동면하는 동안 골 손실을 회피하기 위해 사용하는 복잡한 대사 변화가 도움이 되는 날이 올지도 모른다.

 

2부 드러난 뼈

지구의 역사와 인류 문화의 탁월한 기록자 

 

10장 홀로 남은 뼈
11장 존경받는 뼈 - 카타콤
12장 가르치는 뼈 - 고생물학, 공룡

필트다운인의 뼈에서 얻은 교훈은 진짜 화석에서 얻은 통찰보다 훨씬 더 유의미하고 영원하다. ‘있는 그대로’가 아니라 ‘보고 싶은 것’을 보는 것은 인간의 본성이며, 특히 겉모양이 선입견에 들어맞는 경우에는 더욱 그러하다. 그러지 않기 위해 우리는 객관적인 증거를 수집할 뿐만 아니라, 때때로 (특히 새로운 측정 기법이 등장할 때마다) 그 증거의 타당성을 재확인해야 한다.

 

13장 뼈의 비즈니스 - 단추, 장식함, 본차이나, 뼈 줍기 산업
14장 가정용 뼈 - 바늘, 물레, 피리, 사냥용품, 본 브로스 바 bone broth bar
15장 아름답고 즐거운 뼈

상아와 뼈의 차이
가장 좋은 방법은 돋보기로 들여다보는 것이다. 먼저, 상아에는 십자 방격 패턴의 선(이것을 슈레거선Schreger’s line이라고 부른다)이 그어져 있는데, 코끼리와 매머드의 상아는 ‘2개의 선이 교차하는 각도’가 각각 다르다. 또 뼈의 표면에는 슈레거선 대신 ‘미세한 흑점’과 ‘짧은 선’들이 있다. 그것들은 하버스관이라는 미세한 통로로, 뼈세포에 영양분을 공급하는 혈액이 흐르는 곳이다.
마지막으로, 뜨거운 바늘을 이용하는 방법(일명 열침 검사)이 있다. 시뻘겋게 달군 바늘을 상아에 갖다 대면 아무렇지도 않지만, 뼈에 갖다 대면 ‘머리카락 타는 냄새’가 난다.

16장 드러난 뼈의 미래

내가 지금까지 소개한 것은 ‘불멸의 뼈’에 관한 위대한 이야기다. 서로 연결되고 칼슘 결정으로 코팅된 단백질 사슬들은 독특한 물질을 형성함으로써 고등동물의 형태를 뒷받침한다. 임자가 살아 있는 동안 첫 번째 삶을 영위하는 뼈는 (극소수의 예외를 제외하면) 숨겨진 상태를 유지한다. 임자가 죽은 후 부여받은 제2의 삶에서, 드러난 뼈는 지구의 역사와 인류의 활동에 대해 우리가 미처 몰랐던 많은 것을 드러내 보인다. 뼈는 인류의 유산인 동시에 전설이며, 세계 최고의 건축자재다. 지금까지 늘 그래왔고, 앞으로도 늘 그러할 것이다.

 

 

 

 

 

 

주요 내용 요약 아님. 관심 있는 부분만 정리.