매켄지 신전운동 '탈출된 디스크 중심이동' vs 윌리엄 굴곡운동 디스크 탈출 논문 탐구

[문형철]

논문의 주장들과

생체역학을 이해한 상태에서 실제 임상결과는 다를 수 있음을 알려준 사건!!

많은 논문에서 매켄지 신전운동은 허리통증에 효과적이라고 말함

윌리엄 굴곡운동은 디스크 탈출을 조장하는 운동이라고 금함..

하지만 문치연 연구결과

생체역학을 고려한 상태에서는 복압을 높이는 운동법으로 척추를 들어올려 완치할 수 있는 거의 유일한 길임

논문과는 정반대의 결과!!

이 연구는

살아있는 사람의 추간판에서 척추의 굴곡(flexion)과 신전(extension) 시

수핵(nucleus pulposus)이 어떻게 이동하는지를 MRI로 관찰한 고전적인 in vivo 연구입니다.

주요 결과

• 굴곡(앞으로 숙일 때): 수핵이 후방(posterior)으로 이동하는 경향이 뚜렷함
• 신전(뒤로 젖힐 때): 수핵이 전방(anterior)으로 이동하는 경향이 관찰됨

즉,

척추를 움직일 때 수핵이 단순히 고정되어 있는 것이 아니라,

움직임 방향에 따라 반대쪽으로 이동한다는 사실을 실제 인체에서 확인한 논문입니다.

의의

• 추간판의 역학(biomechanics)을 이해하는 데 중요한 기초 연구
• 이후 많은 연구들이 “수핵 이동(nucleus migration)” 개념을 이 논문을 기반으로 발전시킴
• 디스크성 요통, 자세와 디스크 압력 변화, 운동치료 원리 등을 설명할 때 자주 인용되는 고전 문헌

간단히 말하면,

“허리를 숙이면 수핵이 뒤로 밀리고, 허리를 젖히면 수핵이 앞으로 이동한다”는 현상을

인체 MRI로 증명한 논문입니다.

이 논문은

맥켄지 치료법(McKenzie therapy, Mechanical Diagnosis and Therapy)이

척추 통증(주로 요통)에 얼마나 효과적인지를 평가한

체계적 고찰(systematic review)입니다.

주요 결과

• 요통 환자를 대상으로 맥켄지 치료를 받은 그룹이 단기적으로 통증과 장애(disability) 감소에서 다른 치료법보다 더 큰 효과를 보였습니다.
• 포함된 연구들은 맥켄지 치료를 NSAID, 일반 운동, 교육 등과 비교한 무작위 대조 시험(RCT)들이었습니다.

주요 정량적 결과 (요통 환자 기준)

1. 단기 추적 관찰 (Short-term follow-up)

• 통증 감소: 맥켄지 치료가 비교 치료보다 → 평균 8.6점 더 큰 통증 감소 (0–100점 척도 기준, 95% CI: 3.5 ~ 13.7)
• 장애(disability) 감소: 맥켄지 치료가 비교 치료보다 → 평균 5.4점 더 큰 장애 감소 (0–100점 척도 기준, 95% CI: 2.4 ~ 8.4)

→ 단기적으로 통증과 기능 장애 모두에서 통계적으로 유의한 우위를 보였습니다.

2. 중기 추적 관찰 (Intermediate follow-up)

• 결근(work absence) 상대위험도: 0.81 (맥켄지 쪽이 약간 유리, 하지만 신뢰구간이 넓어 통계적으로 유의하지 않음)
• 장애 감소에서는 오히려 비교 치료가 1.2점 더 나은 경향을 보였으나, 이것 역시 통계적으로 유의하지 않았습니다.

3. 경추 통증

• 경추 환자를 대상으로 한 연구는 1편뿐이었으며, 맥켄지 치료와 운동 프로그램의 효과가 비슷했습니다.

결론

맥켄지 치료법은

요통 환자에서 단기적으로 통증과 기능 장애를 줄이는 데 효과적이라는 근거를 제시한 논문입니다.

이후 맥켄지 방법의 임상적 유용성을 지지하는

중요한 초기 체계적 고찰로 자주 인용됩니다.

좌골신경통(sciatica) 환자에서

중심화(centralization) 현상이 얼마나 자주 나타나는지,

그리고 이 통증 반응이 예후 및 MRI상 디스크 병변 유형과 관련이 있는지를 조사한 연구입니다.

주요 결과

환자를 통증 반응에 따라 5개 그룹으로 분류했습니다.

• Abolition centralization (통증 완전 소실)
• Reduction centralization (통증 감소 및 중심화)
• Unstable centralization
• Peripheralization (말초화)
• No effect (변화 없음)

결과 요약:

• 84.8%의 환자에서 중심화(centralization)가 관찰됨
• Peripheralization: 7.3%
• No effect: 7.9%

기능 및 통증 개선:

• 중심화 그룹: Roland-Morris 설문(RMQ) 점수 중앙값
  • 3개월 후 9.5점 감소
  • 12개월 후 12.0점 감소
• Peripheralization 그룹도 비슷한 수준으로 개선됨
• No effect 그룹은 개선이 현저히 적었음 (3점 감소, p < 0.001)

다리 통증(leg pain)에서도 중심화·말초화 그룹이 No effect 그룹보다 유의하게 더 큰 호전을 보였습니다.

MRI 소견과의 관계:

• 통증 반응(중심화, 말초화, no effect)과 디스크 병변 유형 사이에는 관련성이 없었습니다.

결론

좌골신경통 환자에서 중심화 현상은 매우 흔하며(약 85%),

중심화나 말초화가 나타난 환자는 활동 제한과 다리 통증이 더 잘 개선되는 경향을 보였습니다.

반면,

움직임에 통증 위치 변화가 없는 “no effect” 그룹은

예후가 상대적으로 나빴습니다.

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6642883/

만성 비특이성 요통(nonspecific chronic low back pain) 환자에서

맥켄지 운동(McKenzie exercises)과 안정화 운동(stabilization exercises)이

통증과 기능 장애를 줄이는 데 어떤 효과가 있는지를 비교한 체계적 고찰입니다.

연구 방법

• 6개 데이터베이스에서 무작위 대조 시험(RCT)을 검색
• 최종적으로 10개 연구를 선정
• Cochrane 도구를 사용해 비뚤림 위험(risk of bias)을 평가 → 1개 연구만 비뚤림 위험이 낮았고, 나머지 9개는 높았음

주요 결과

비교 내용결과 요약

맥켄지 운동 vs 다른 운동	- 통증 감소: 1개 연구에서 우세 - 기능 장애 감소: 2개 연구에서 우세
안정화 운동 vs 다른 운동	- 통증 감소: 2개 연구에서 우세 - 기능 장애 감소: 3개 연구에서 우세
맥켄지 vs 안정화 운동	직접 비교한 연구는 2개뿐. 두 운동이 통증과 기능 장애 감소에서 비슷한 효과를 보임
두 운동 vs 일반 운동	맥켄지와 안정화 운동 모두 일반 운동 프로그램보다 기능 장애 감소에 더 효과적

결론

• 맥켄지 운동과 안정화 운동을 직접 비교한 연구가 너무 적어 (단 2개), 둘 중 어느 것이 더 우수하다고 단정하기 어렵습니다.
• 다만 두 운동 모두 일반적인 운동 프로그램보다는 기능 장애를 더 잘 줄여준다는 근거가 있습니다.
• 저자들은 “현재로서는 두 운동의 효과를 명확히 비교할 수 있는 근거가 부족하다”고 결론지었습니다.

임상적 의미

만성 요통에서 맥켄지 운동과 안정화 운동 모두 유용할 수 있으나,

어느 쪽이 더 우월한지에 대한 근거는 아직 충분하지 않다는 점을 보여준 논문입니다.

디스크 탈출이 조장된다는 

윌리엄 굴곡운동법 논문들...

젊고 퇴행성 변화가 없는(healthy) 추간판에서도,

낮은 크기의 압축력과 함께 고반복적인 굴곡-신전 운동만으로

디스크 탈출(herniation)이 발생할 수 있는지를 확인하기 위한 생체역학 연구입니다.

연구 방법

• 돼지 경추 운동분절(C3-C4)을 사용 (인체 요추와 해부학적 유사성 활용)
• 축방향 압축력(compressive force)을 가하면서 순수 굴곡-신전 모멘트를 반복 적용
• 최대 86,400회의 굽힘 사이클(1 Hz)을 시행
• 토크, 각도 변화, 축방향 변형 등을 지속적으로 측정하고, 방사선 및 육안 검사로 손상 양상 확인

주요 결과

• 상대적으로 낮은 압축력에서도 고반복적인 굴곡-신전 운동만으로 후방 및 후외측 섬유륜(annulus)에 디스크 탈출이 발생함
• 압축력의 크기를 높일수록 손상 빈도와 심각도가 증가
• 단순 압축력보다는 반복적인 굴곡-신전 동작이 디스크 탈출 발생에 더 중요한 요인으로 작용

결론 및 의의

이 연구는

“디스크 탈출은 높은 압축력보다, 반복적인 굴곡-신전 움직임과 더 밀접하게 관련될 수 있다” 는 주장을

실험적으로 뒷받침한 중요한 논문입니다.

특히 젊고 건강한 디스크에서도 고반복 움직임만으로 탈출이 가능하다는 점을 보여주어, 이후 디스크 손상 기전 연구와 임상(특히 반복적인 굽힘 동작이 많은 직업·스포츠)에 큰 영향을 미쳤습니다.

급성 디스크 탈출이 어떤 형태학적 과정으로 발생하는지를 밝히고,

특히 굴곡(flexion)이 이 과정에서 어떤 역할을 하는지를 규명하기 위한 실험 연구입니다.

임상적으로 관찰되는 탈출 형태와 유사한 모델을 만들고자 했습니다.

주요 방법 및 결과

• 양(ovine) 요추 운동분절을 사용해 굴곡 상태에서 내부 압력을 높여 급성 탈출을 유도
• 18개 분절에서 디스크 손상이 발생했으며, 이 중 14개가 섬유륜(anulus)의 직접적인 방사상 파열(radial rupture)에 의해 발생
• 모든 방사상 파열은 후방 또는 후외측에서 관찰됨

핵심 결론

굴곡 자세는 다음과 같은 방식으로 섬유륜을 위험에 빠뜨립니다:

1. 수핵의 흐름(nuclear flow)을 촉진시켜 후방으로 밀리기 쉽게 만듦
2. 원주 방향(circumferential) 손상을 제한하면서 방사상(radial) 파열을 촉진
3. 종판(endplate)–척추체 접합부를 취약하게 만들어 손상 가능성을 높임

임상적 의의

이 연구는

“단순 압축보다 굴곡 상태에서의 부하가 급성 디스크 탈출의 형태와 발생에 더 결정적인 역할을 한다” 는 점을

형태학적으로 명확히 보여준 논문입니다.

특히

섬유륜이 원주 방향으로 찢어지기보다,

방사상으로 파열되면서 수핵이 빠져나가는 경로가 형성된다는 점을 강조하여,

이후 디스크 손상 기전 연구에 중요한 근거가 되었습니다.

복압을 높이는 운동

코어운동 - 요추 강성을 유지.. 척추를 들어올린다는 논문들...

복강 내압(Intra-abdominal pressure, IAP)이 증가하면

요추의 강성(stiffness)과 안정성이 높아진다는 주장이 있어 왔습니다.

그러나

기존 연구에서는 IAP 증가와 복부·배부 근육 활동이 함께 일어나기 때문에,

IAP 자체가 척추 강성을 높이는지 명확히 구분하기 어려웠습니다.

이 연구는

복부 근육과 배부 신전근 활동 없이 IAP만 상승시켰을 때

요추 강성이 실제로 증가하는지를 검증했습니다.

연구 방법

• 건강한 성인 3명을 대상으로 진행
• 경피적 전극으로 횡격막 신경(phrenic nerve)을 자극하여 횡격막을 수축시킴 → 복부·배부 근육 활동 없이 IAP만 상승
• 엎드린 자세에서 L2 또는 L4 극돌기에 후전방(posteroanterior) 힘을 가해 척추 강성을 측정 (force-displacement 곡선의 기울기)

주요 결과

• 횡격막 자극으로 IAP가 최대 수의적 증가량의 27–61%까지 상승
• 이와 함께 요추 강성이 안정 시보다 8–31% 증가
• IAP 증가 폭과 척추 강성 증가 폭 사이에 양의 상관관계가 관찰됨
• L2와 L4 수준 모두에서 강성 증가가 확인됨

결론 및 의의

복부 근육이나 배부 신전근 활동이 없어도, IAP만 상승하면 요추의 강성이 증가한다는 것을 실험적으로 증명한 연구입니다.

이는 IAP가 척추 안정성에 독립적으로 기여할 수 있음을 보여주며, 코어 안정화와 체간 조절 기전을 이해하는 데 중요한 근거가 됩니다.

https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/jappl.2000.89.3.967

팔다리를 반복적으로 움직일 때

체간 안정성이 도전받으면,

횡격막이 긴장성(tonic) 활동을 보이면서도 호흡과 사지 움직임 주파수에 따라 조절된다는 사실이 알려져 있었습니다.

이 연구는

이러한 횡격막 활동의 기계적 결과,

특히 복강 내압(IAP) 변화에 어떤 영향을 미치는지를 규명하고자 했습니다.

연구 방법

• 건강한 사람을 대상으로
  • 늑골부 횡격막, 복부 근육, 척추기립근의 근전도(EMG)
  • 복강 내압, 흉강 내압, 횡격막 경유 압력
  • 흉곽·복부·팔의 움직임 을 동시에 측정
• 사지 반복 움직임 동안의 변화를 관찰

주요 결과

• 사지 움직임 동안 횡격막과 복횡근(transversus abdominis)이 긴장성으로 활성화되면서, 호흡과 사지 움직임 주파수에 따라 추가로 위상성(phasic) 조절을 받음
• 다른 체간 근육들은 호흡에 의한 조절을 받지 않음
• 사지 움직임 동안 복강 내압이 지속적으로 상승했으며, 그 크기는 움직임으로 인한 반력(reactive forces)에 비례
• 횡격막과 복부 근육의 동시 활성화가 복강 내압을 지속적으로 높이는 반면, 들숨과 날숨은 횡격막과 복부 근육의 서로 반대되는 활동으로 조절되어 압력이 가해진 복강의 형태를 변화시킴

결론 및 의의

이 연구는

횡격막이 단순 호흡근이 아니라,

자세 조절과 호흡을 동시에 담당하면서 복강 내압을 조절하는 핵심 근육임을 명확히 보여주었습니다.

특히

“횡격막 + 복부 근육의 공동 활성화

→ 지속적인 IAP 상승

→ 체간 안정성 기여”라는 기전을 실증적으로 제시한 중요한 논문으로,

이후 코어 안정화와 호흡-자세 통합 연구에 큰 영향을 미쳤습니다.

대부분의 근골격계(MSK) 또는 유한요소(FE) 척추 모델에서

복강 내압(IAP)이 무시되는 경우가 많아,

예측된 척추 부하가 비현실적일 수 있습니다.

이 연구는 전방 굴곡(forward flexion) 시 IAP 변화가

• 척추 부하(spinal loads)
• 부하 분담(load-sharing) 에 미치는 영향을 수치적으로 정량화하고자 했습니다.

연구 방법

• MSK 모델(AnyBody)과 인대성 요천추 FE 모델을 결합한 새로운 계산 도구 사용
• MSK 모델에서 IAP 유무에 따른 체간 근육력과 T12-L1 접합부 반력을 예측
• 이 값을 FE 모델에 입력하여 IAP가 디스크 부하, 추간판 내압(IDP), 인대 부하 등에 미치는 영향을 분석
• 60° 전방 굴곡 상황을 시뮬레이션

주요 결과

• IAP를 포함하면 전역 근육력과 디스크 부하가 감소하고, 추간판 내압(IDP)도 낮아짐
• 특히 큰 굴곡 각도에서 IAP의 척추 부하 감소 효과가 두드러짐
• 디스크 부하 감소는 인대 힘의 증가로 보상됨
• IDP와 섬유륜 변형률은 척추 상부 분절에서 IAP에 더 민감하게 반응
• IAP를 포함하면 인대의 부하 분담 비율이 증가하여, 디스크가 내부 힘을 저항하는 역할이 상대적으로 줄어듦

결론 및 의의

IAP는 전방 굴곡 시 척추를 언로딩(unloading)하는 역할을 하며, 특히 큰 굴곡 각도에서 그 효과가 분명합니다.

이 결과는

• 더 정확한 척추 생체역학 시뮬레이션
• 임상 적용 (요통 기전 이해)
• 디스크 임플란트 설계

등에 유용한 근거를 제공합니다. IAP를 무시하고 모델을 구성하면 척추 부하를 과대평가할 수 있음을 시사합니다.