아이들이 하루가 다르게 쑥쑥 자라는 건 '성장판'(Growth plate) 덕분이다. 성장판은 대개 팔다리뼈의 양쪽 끝에 있고, 뼈와 뼈 사이에 연골판이 끼어 있는 형태를 띤다. 모두 연골로 돼 있던 태의 팔다리뼈는 뼈의 가운데와 양쪽 끝의 연골부터 점차 뼈로 바뀌고, 남은 연골 부분이 성장판이 된다. 사춘기에 이르면 성장판이 모두 뼈로 바뀌면서 키가 다 자라게 된다. 성장판 부위마다 자라는 비율이 각각 다르고, 키를 좌우하는 다리 길이는 무릎 부위가 65%로 가장 많이 자란다.
◆연골세포 늘어나며 뼈로 변해
몸에 있는 긴 뼈의 양쪽 끝에 위치한 성장판은 연골 물질로 구성돼 있으며 긴 뼈의 길이 자람에 중요한 역할을 한다. 성장판 안에 있던 연골세포는 성장호르몬 등과 같은 성장 관련 호르몬들의 자극을 받아서 늘어난다. 늘어난 연골 세포는 뼈의 길이 방향에 맞춰 정렬하며 일종의 기둥 형태를 만들고, 여기에 콜라겐 등과 같은 물질을 분비하여 연골(물렁뼈) 형태를 띠게 된다.
성장판에서 연골세포는 점점 두꺼워지며 효소를 분비한다. 연골 부위에 칼슘이나 인 등과 같은 무기질이 붙도록 하기 위해서다. 연골세포가 죽어 없어진 후에는 골모세포(뼈를 만드는 세포)가 칼슘 등과 같은 무기질이 침착된 연골 부위로 모여 뼈의 안쪽 부분을 형성한다. 이어 파골세포(뼈를 흡수하는 세포)와 함께 뼈가 흡수와 재생과정을 거듭하게 되어 뼈의 껍질 부분을 만들게 된다. 뼈는 성장기 동안 자라면서 뼈의 형태를 갖추게 된다. 뼈의 껍질 부위는 점점 두꺼워지고 뼈의 안쪽 부분 골수 공간이 점점 넓어진다.
뼈 안의 칼슘 축적은 태아 때부터 시작된다. 뼈의 칼슘양은 태아의 경우 25g 정도이지만 성인이 되면 남자 1천200g, 여자는 900g 정도에 이른다. 뼈의 양은 사춘기에 집중적으로 늘어나는데, 성인 총칼슘양의 50%가 청소년 시기에 축적된다. 특히 남자는 14, 15세, 여자는 12, 13세에 최대 속도로 뼈의 양이 증가한다. 이 시기를 전후해 2년간 성인 총칼슘양의 26%가 축적된다.
◆뼈양의 70%는 유전적 요인
각 개인의 뼈양은 유전적인 요소와 영양, 사춘기 및 하중이 실리는 운동 등에 의해 차이가 난다. 특히 뼈양의 70%가 유전적 요인의 영향을 받는다. 뼈가 가장 집중적으로 축적되는 청소년 시기에는 충분한 칼슘과 비타민D의 섭취가 중요하다. 성장 장애를 일으키는 가장 흔한 원인은 성장판 골절이다. 성장판 골절은 전체 소아 골절의 15~30%를 차지하지만 이 가운데 1~10% 정도만 성장 장애가 일어난다. 이 밖에 골수염이나 관절에 고름이 차는 화농성 관절염, 정강이뼈의 성장판에 이상이 생기는 '유아기 경골 내반증', 종양 등도 성장 장애를 일으킨다. 야구나 체조 등 성장판에 반복적인 스트레스가 가해지는 만성 성장판 손상을 겪을 수 있다.
각종 호르몬도 뼈의 양에 영향을 미친다. 사춘기 때 분비되는 성호르몬은 뼈의 길이 자람과 뼈의 양을 증가시킨다. 그러나 너무 일찍 성장판이 성호르몬에 노출되면 성장판이 조기 폐쇄돼 성인이 된 이후 키가 작은 편이 된다.
고철우 경북대병원 소아청소년과 교수는 "성조숙증은 여자 아이의 경우 만 9세 이전에 가슴 몽우리가 생기면 정상에 비해 빠르다고 볼 수 있고, 남자 아이는 만 10세 이전에 고환이 커지면 사춘기가 빠르다고 보면 된다"고 조언했다.
도움말 고철우 경북대병원 소아청소년과 교수
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