무릎관절은 넙다리뼈(대퇴골), 정강뼈(경골), 무릎뼈(슬개골)가 만나 이루어지며, 이 뼈들의 관절면을 덮고 있는 매끈한 층이 관절연골이다.
관절연골은 얇지만, 무릎의 하중 분산과 매끄러운 움직임에 핵심 역할을 한다.
무릎 안에는 반달연골(반월상연골판)이라는 섬유연골 구조가 따로 존재하는데, 여기서는 관절연골의 역할과 특성만 다룬다.
1. 무릎 관절연골이 덮고 있는 부위
무릎관절에서 관절연골이 덮고 있는 부위는 다음과 같다.
- 넙다리뼈(대퇴골) 아래쪽 관절면
- 정강뼈(경골) 위쪽 관절면
- 무릎뼈(슬개골) 뒤쪽 관절면
이 세 부위의 관절연골이 서로 마주 보며, 무릎 굽힘·폄과 약간의 회전이 일어날 때 미끄러지듯 움직이는 접촉면을 형성한다.
2. 무릎 관절연골의 핵심 역할
관절연골의 주요 기능은 다음과 같이 정리할 수 있다.
- 하중 분산
- 체중과 운동 시 발생하는 힘을 관절면 전체로 넓게 나누어 받는다.
- 특정 한 지점에 압력이 몰리는 것을 줄여 연골·뼈 손상을 예방한다.
- 마찰 감소
- 매끄러운 표면과 관절액(윤활액)의 작용으로
관절면끼리 움직일 때 마찰을 최소화한다.
- 매끄러운 표면과 관절액(윤활액)의 작용으로
- 관절 보호
- 반복되는 하중에도 관절면이 직접 부딪히지 않도록 완충 역할을 한다.
- 관절연골 손상이 진행되면 퇴행성 관절염 위험이 높아지므로,
연골 자체가 관절 건강의 핵심 보호막이라고 볼 수 있다.
- 충격 완화 보조
- 충격 흡수의 많은 부분은 반달연골(반월상연골판)이 담당하지만,
- 관절연골도 탄성을 통해 압박을 일부 흡수하며
반달연골·뼈와 함께 충격을 나누어 받는다.
3. 무릎 관절연골의 조직학적 특성
무릎 관절연골은 다음과 같은 특징을 가진다.
- 대략 2~4mm 정도 두께의 얇은 층이다.
- 구성 성분은
- 다량의 물
- 2형 콜라겐 섬유
- 프로테오글리칸 등 기질 성분
- 이를 유지·관리하는 소수의 연골세포로 이루어진다.
- 혈관·신경·림프관이 없다.
- 스스로 피를 공급받지 못하고, 통증을 직접 느끼는 신경도 없다.
- 연골 표면 손상은 초기에 뚜렷한 통증 없이 진행될 수 있다.
연골 기질은 압박에 강하고, 일정한 탄성을 가진 구조라서 반복되는 하중에도 어느 정도 형태를 유지하며 하중을 견딘다.
4. 관절연골의 영양 공급과 회복 한계
관절연골은 혈관이 없기 때문에, 영양 공급 방식이 일반 조직과 다르다.
- 주요 공급원
- 관절 안의 관절액(윤활액)
- 관절 아래쪽 뼈(연골하골)에서의 확산
- 공급 방식
- 관절액에 포함된 산소·영양분이 확산을 통해 연골세포에 전달된다.
- 걷기·굽힘·폄처럼 관절을 반복해서 움직일 때,
압박·이완이 번갈아 일어나면서 관절액이 연골 안팎으로 조금씩 이동한다.
이 구조 때문에, 작은 표면 손상은 서서히 적응·재구성이 가능하지만 깊고 넓은 손상은 자연 치유 능력이 매우 제한적이다.
손상이 계속 누적되면 연골 두께가 줄고, 결국 연골 아래 뼈가 노출되면서 통증·염증·관절 기능 저하가 나타날 수 있다.