생체역학적 관점으로 이해하는 허리디스크의 발생원인 - 99.9% 완성

[문형철]

용기를 넘어서 자발성, 통찰, 사랑, 존경, 감사의 마음으로 글쓰기

데이비드 호킨스 선생님은 사랑의 마음으로 놓아버림을 완성

panic bird....

생체역학적 관점으로 이해하는 허리 디스크의 발생원인(기전)

지구 중력을 견디고 걸을 수 있게하는 튼튼한 척추기둥에 감사하라. 

이 글을 읽고 정확히 이해하면 허리디스크 발생원인과 기전에 대해 새로운 시각을 갖게 될 것이다. 여기서 새로운 시각이란 생체역학(biomechanics)적 관점이다. 디스크는 오직 생체역학적 관점의 원인을 해결할 때, 완치에 도달할 수 있다. 

'소리치는 자는 범인이 아니라 피해자다' 

비유적 표현이지만 디스크 원인을 생체역학적 관점으로 이해하는데 놀라운 통찰을 주는 말이다. 그리고 "최적 움직임의 회복"을 치료 목표로 삼는 올바른 자세와 올바른 움직임(CMP) 요법에서 가장 중요하게 생각하는 치료적 금언이다. 

디스크 파열은 아프다고 소리치는 자로서 범인이 아니라 명백한 피해자다. 그렇다면 디스크 파열의 진짜 범인은 무엇일까? 범인은 바로 느슨해진 척추인대, 약해진 코어근육, 짧아진 근육, 덜 움직이는 흉추와 고관절 그리고 골반과 척추의 틀어짐 등이다. 독자는 잠시 눈을 감고 자신의 디스크 치료에 대해서 생각해보라. 

진짜 범인은 방치한 채 피해자만 추궁하지는 않았는가? 

통증이 주는 귀한 신호를 어떻게 받아들였는가? 

그리고 지금 어떤 치료를 받고 있는가? 

디스크를 앓고 있는 독자는 이 책에서 제시하는 진짜 범인을 찾아서 해결하는 것이 디스크를 완치할 수 있는 유일한 길임을 잊지 말고 다음 글을 보자. 

사실 더 근본적인 범인은 환자 자신이다. 자세가 틀어지고 코어근육이 약해져 허리에 힘이 없다는 것을 알면서도 올바른 스트레칭, 코어강화 운동을 등한시하고, 디스크가 파열된다는 통증신호를 주는데도 불구하고 자신의 몸을 관리하지 못하고 방치한 환자 자신의 무지와 게으름이다. 

인체는 600개가 넘는 근육을 사슬처럼 연결하여 280여개 가동관절을 움직인다. 이 많은 관절과 근육은  일상생활, 직업활동, 스프츠 활동과정에서 발생하는 압박부하(compression force)와 장력부하(tension force)를 견뎌내야 한다. 특히 척추에는 디스크(추간판, Intervertebral disc)라는 압박부하를 완화하는 충격흡수 장치가 존재한다. 

일러스트 그림(압박부하, 장력부하 추가)

놀랍게도 사람이 2-3미터 높은 곳에서 떨어져 척추뼈가 손상되는 충격에도 디스크는 쉽게 파열되지 않는다. 

디스크가 그렇게 튼튼한데 허리 디스크 환자는 왜 이렇게 많을까?  

디스크 파열기전에 대해서 자세히 알아보자. 디스크는 척추체와 척추체 사이에 존재하는 충격흡수 장치로 섬유륜과 수핵으로 구성되어 있다. 수핵이라는 물을 단단한 섬유띠 보자기(섬유륜)와 척추체 두개가 둘러싸고 있는 것과 같다. 비유하면 맷돌사이에 찹쌀떡의 앙꼬가 들어있는 것 같은 모습이다. 

일러스트 그림

좀더 자세히 살펴보면 디스크와 부착되어 있는 척추체 종판부위는 초자연골(hyaline cartilage)로 되어 있다. 그리고 디스크와 척추체 종판은 본드로 붙여놓은 하나의 구조물처럼 척추 움직임분절(spinal motion segment)을 이룬다. 그런데 어떤 원인에 의해 척추관절의 인대가 늘어나면 수동 안정성이 손상된다. 인대가 늘어나 척추의 수동 안정성이 망가지면 후관절 부딪힘에 의한 통증이 발생한다. 통증은 능동 안정성을 담당하는 근육의 정상기능(척추관절 안정화기능)을 방해하고 척추분절의 불안정성은 더욱 심해진다. 근육통증이 먼저 발생하여 척추 불안정성이 발생하고 인대가 늘어나는 역의 관계도 흔한 현상이다. 

이 상태에서 허리의 움직임(굴곡, 신전, 측굴, 회전 등)이 반복되면 "디스크와 추체종판에 미세손상"이 일어나고 갑작스럽게 큰 장력, 압박, 전단, 회전부하의 복합적인 힘이 주어지면 척추의 종판과 디스크가 함께 깨지면서 탈출된다. 즉 인대가 느슨해지고 척추 안정화 근육이 약해지면 나사풀린 로봇처럼 디스크 관절이 헐렁한 상태에서 움직이면서 맷돌이 푸석푸석해지는 것처럼 추체 종판에 미세손상이 발생한다. 이러한 상태에서 갑작스러운 허리의 회전, 굴곡은 척추관절에 회전부하, 전단부하, 장력부하를 가하게 되고 그 결과 "추체종판의 초자연골과 디스크가 함께 파열되면서 탈출"된다.  

흔히 환자들은 디스크에 압박부하가 주어져서 파열된다고 생각하지만 전혀 그렇지 않다. 허리를 움직일때 "추체종판과 본드처럼 연결되어 있는 디스크"를 잡아당겨 추체종판에 미세손상이 발생한 후 갑작스러운 허리움직임 동작에서 주어지는 장력부하와 전단력을 견디지 못하면 디스크 파열이 야기된다. 그래서 종이한장 들다가 허리디스크가 발생했다고 말하는 환자도 많다. 실제로 척추 관절이 불안정하고 디스크에 미세손상이 발생한 상태에서는 종이 한장을 드는 동작뿐 아니라 기침하는 동작에서도 디스크 탈출은 발생할 수 있다. 

위와같은 병리적 상황이 있다하더라도 디스크와 추체종판에 적절한 치유자극을 반복하면 손상조직이 치유되는 것처럼 디스크와 추체종판도 손상후 회복과정을 거친다. 특히 디스크와 추체종판에는 혈관이 없기때문에 오직 "적절한 압박-이완자극"만이 치유를 촉진하는 최고의 치료자극이다. 

CMP 척추상식!

디스크에 주어지는 압박부하


실험정신이 강한 인류의 디스크 압박부하 실험을 보자. 실제 건강한 사람의 척추 디스크에 압력계를 심고 척추에 가해지는 부하를 검사한 실험이다. 

그림과 같은 압력센서를 디스크에 삽입하고 서고, 앉고, 물건을 드는 동작을 반복하면서 디스크에 가해지는 압력을 측정했다. 

실험 결과를 보면 서있을 때 척추에 주어지는 부하를 100%로 볼때 누워서 체중부하를 빼면 25%, 허리를 숙이고 잘못 앉으면 200%, 의자에 기대고 부하를 줄이면 70%, 허리를 숙여 무거운 물건을 들면 450%까지 부하가 증가한다. 디스크 치료의 목표는 위와같은 모든 부하를 견뎌낼 수 있도록 튼튼한 허리를 만드는 것이다. 

허리디스크 발생기전을 다른 각도에서 분석하기 위해 다음 질문을 던져보자. 디스크 완치를 위해 매우 중요한 질문이다.  

어떤 환자는 디스크가 좌측으로 탈출되고, 어떤 환자는 우측으로 탈출되는 것일까? 

그리고 어떤 환자는 디스크가 중앙으로 탈출되는 것일까? 

생체역학적 관점에서 유추해 보면 디스크는 많이 움직이는 방향으로 탈출될 것이다. 그래서 만약 흉추의 기능부전과 우측 고관절의 기능부전이 있다면 척추관절과 디스크는 좌측방향으로 움직임이 많아지고 좌측방향으로 탈출된다. 그리고 흉추의 움직임이 줄어들고, 양측 천장관절과 고관절의 움직임이 같을때 디스크는 중앙으로 탈출된다. 많은 디스크 환자들을 관찰해보면 이러한 생체역학적 원리에서 벗어나 디스크 탈출이 발생한 환자는 거의 없다.  

일러스트 그림

이러한 문제를 악화시키는 현대인의 흔한 부정렬, 척추의 기능부전에 대해서 좀더 살펴보자. 많은 현대인은  하루종일 앉아 컴퓨터, 운전 등을 하기 때문에 두부전방자세, 둥근어깨자세, 흉추 후만자세 등 흉추를 굽히고 후만된 자세로 살아간다. 그 결과 많은 현대인은 중흉추(흉추4번- 흉추8번) 후만변형이 고착화된다. 게다가 흉추는 늑골이 앞뒤로 꽉 붙들고 있는 형상이라 태생적으로 흉추 관절움직임은 저하되어 있다. 이렇게 과도한 후만은 흉추분절의 움직임을 더욱 더 줄어들게 하고 이 상태에서 허리를 굴곡, 신전, 측굴, 회전 등의 동작을 하려면 하부요추를 더 많이 움직여야 하고 과도한 움직임은 디스크 탈출을 야기할 수 있다. 

물론 이러한 상태에서도 요추의 안정성이 좋으면 디스크는 발생하지 않을 있다. 하지만 흉추분절의 정상적인 움직임을 회복하면 요추 4-5번, 요추 5번-천추 1번 분절이 많이 움직여야 하는 문제가 근본적으로 해결될 수 있다. 이 문제에 관해서는 "허리디스크 완치를 위해 회복해야 할 7가지 기능"을 참고하라. 

CMP 척추 상식!
척추의 최소 움직임 단위인 "척추 움직임분절(spinal motion segment)"로 보는 생체역학

두발로 직립보행하는 인간은 경추 7개, 흉추 12개, 요추 5개와 천골 1개, 미골 4개가 척주(vertebral column)라는 기다란 인체기둥을 만들어 수많은 관절을 만들어 낸다. 척추 움직임분절은 두개의 추체와 하나의 디스크가 만들어내는데 이 척추 움직임분절이 이루는 관절은 하나가 아니다. 즉 요추는 1개의 추간판과 2개의 후관절 총 3관절 시스템으로 되어있고, 경추는 1개의 추간판과 2개의 후관절, 2개의 구상관절(uncovertebral joint) 총 5관절 시스템, 흉추는 1개의 추간판과 2개의 후관절, 2개의 늑추관절(costovertebral joint) 2개의 늑횡돌기관절(costotransverse joint) 총 7관절 시스템으로 구성되어 있다. 


이제 머리에서부터 꼬리뼈까지의 관절을 모두 살펴보자(C는 경추, T는 흉추, L은 요추).  C0-C1 : 2개, C1-C2 : 4개, C2-3-4-5-6-7 : 5×5=25개, C7-T1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12 : 12×7 = 총 84개 관절, T12-L1-2-3-4-5-S1 : 3×6 = 18개 관절, 미골관절 4개, 천장관절 2개, 치골결합 1개의 관절로 총 140여개의 관절이 척주에 존재하고 있다. 


생체역학적 관점으로 보면 이렇게 많은 관절들은 각각 자신의 정상 관절움직임 범위(ROM)를 가지고, 복잡한 인체 움직임의 조합을 만들어낸다. 허리를 굽히고 펴고 회전하는 등의 단순한 동작도 있지만  해머던지기, 골프, 테니스와 같은 매우 복잡하고 빠른 동작도 있다. 허리디스크 환자가 이러한 모든 동작이 가능하도록 회복하기 위해서 인체기둥 척주에 존재하는 140개의 관절뿐만 아니라 인체 전체 280여개 관절움직임 범위가 온전한 범위를 회복해야 한다. 


280여개 모든 관절이 온전한 움직임을 갖기 위해서는 인체 600여개의 모든 근육이 좋은 움직임을 가져야 한다. 600여개 인체의 모든 근육이 올바른 움직임을 가지기 위해서는 근육을 싸고 있는 1억개 이상의 근막이 갑옷처럼 딱딱하지 않고 부드러워야 한다. 이 모든 과정이 허리디스크를 완치를 위해 반드시 필요한 것들이다. 

위에서 살펴본 바와같이 허리디스크 발생의 근본원인은  "나사가 풀린듯한 척추관절의 불안정성"이다. 그 증거를 우리 주위에서 쉽게 찾아볼 수 있는데 바로 소아마비 환자가 대표적인 사례다. 놀랍게도 소아마비로 골반의 크기가 다르고 척추가 틀어져 있는데도 불구하고 디스크로 고생하는 경우는 거의 없다. 그들은 척추관절의 안정성이 허리디스크 완치에 얼마나 중요한지를 온몸으로 보여주고 있다. 왜냐하면 그들은 한다리와 목발로 이동을 해야하기 때문에 일상의 삶 자체가 척추관절 안정화 운동과 강력한 근력운동의 연속이고 그 과정에서 튼튼한 동적 안성성이 만들어진다. 그들은 한쪽 골반, 한쪽 다리에 과도한 부하가 주어짐에도 불구하고 강력한 근육에 의한 동적 안정성 때문에 쉽게 두발로 걷는 사람들보다 디스크 발생률이 낮다. 

이러한 관점을 가지고 다음 표현을 보자. "척추가 틀어져서 아파요, 골반이 틀어져서 아파요" 많은 의료인들이 무심코 환자들에게 그렇게 말한다. 환자들도 아무런 반론없이 척추와 골반이 틀어져서 허리디스크가 발생한다고 생각한다. 물론 척추, 골반이 틀어진 경우 디스크를 유발할 가능성이 높다. 그래서 이 책에서도 척추의 정렬 회복을 위한 정확한 스트레칭, 9종 정렬운동법 등을 매우 중요시한다. 하지만 척추, 골반이 약간 틀어지고, 0다리 X다리 등의 부정렬이 있는 경우라도 튼튼한 관절을 만들면 평생 아무런 통증없이 살 수 있다. 

디스크 발생원인을 생체역학적 관점에서 알아봤다. 다음 장에서는 디스크 파열, 신경염증으로 발생하는 통증이 왜 귀한 신호인지와 디스크손상 치유과정에 대해서 알아보자. 

[윤혜지]

흔히 환자들은 디스크에 압박부하가 주어져서 탈출된다고 생각한다. 하지만?실제로는 허리의 추체와 본드처럼 연결되어 있는 디스크에 장력부하와 전단력을 견디지 못하는 상황에서 문제가 발생한다.
> 원장님 이부분이요
디스크에 장력부하와 전단력을 견디지못하는 상황이란 느슨한인대나 약한 근육에 의한것으로 척추분절이 불안정한 상황이고
이로인해 디스크에 압박부하가 생겨서 파열이일어나는거아닌가요?

[문형철]

압박+전단부하겠네요. .굿잡... 전단부하의 문제가 더 커요 ㅎㅎ 땡큐

[박지훈]

허리디스크에 주어지는 압박부하와 장력 부하(흉추와 고관절의 저운동성, 골반과 척추의 틀어짐등 또한 그것을
유발하는 잘못된 움직임등에서 기인한)를 관절이 견디지 못하면 인대가 느슨해지는 1차 수동 안정성에 손상, 2차 능동안정상 구조인 근육이 약해지거나 통증이 발생하면 척추분절은 불안정해지고 디스크는 미세손상이 일어나면서 서서히 파열되어 결국 장력부하와 전단 부하가 주어지는 움직임에서 탈출된다. 척추의 불안정성을 해결하기 위해서는 동적안정성이 필요하다.

[주노]

2~3미터에서 떨어져 척추뼈 골절이 발생하는 충격에도 디스크는 쉽게 파열되지 않는다. 하지만 실제로는 허리 디스크 환자가 많이 존재하고 있다. 이렇게 디스크 환자가 많은 이유는 주변의 인대가 느슨해지거나 안정화 근육이 약해지면서 디스크에 미세 손상이 일어나게 된다. 결국 척추분절의 불안정성 상태에서의 압박&장력&전단 부하가 디스크 파열의 근본원인이다. 허리디스크를 포함한 근골격계 진환의 완치는 관절축에 적절한 압박부하, 근육에은 적절한 장력부하가 주어지도록 올바른 자세를 만들고 압박부하와 장력부하를 견디도록 강하게 만들어 올바른 움직임을 완성하는 것이다.

[문형철]

디스크 발생 기전, 진단, 예후 등을 추가하기...
주말내내 글쓰기를 통해 80% 완성...

[문형철]

95% 완성.. 내일 아침에 한번 더 수정하고..

[이영호]

디스크 = 물 젖은 스펀지
압박, 장력, 전단력 등에 의해 1,2차 안정성이 깨지고, 미세손상... 물이 빠지고 찢어짐....

[문형철]

물에 젖은 스펀지..

물을 담고 있는 침대.. 물침대... ? 생각중

[문형철]

비유 계속 찾아줘...

완전 대박인데 ㅎㅎㅎㅎ

[문형철]

맷돌과 앙꼬있는 짭쌀떡.. 소장님 아이디어...

[문형철]

다시 수정 중!!

[문형철]

이제 사진을 넣고!! 확인