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허리통증과 관련된 척추의 구조와 기능

<사랑모아통증의학과>

 

 

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요추(Lumbar)

 

척추는 인체의 대부분의 신경들이 뻗어 나오는 척수(spinal cord)를 보호할 뿐 아니라, 

신체를 지지해주며 우리들이 좌, 우 또는 앞 , 뒤로 상당히 자유롭게 들고 굽히도록 허용해 주고 있다.

요추는 5개이며 척추뼈 중 가장 크고 척추뼈 몸통은 등뼈보다 두껍고 크며 타원형의 형태를 지니고 있으며,

등뼈와는 달리 척추뼈 몸통 및 가로돌기에는 갈비뼈와 관절하는 관절면이 없으며, 척추뼈 구멍은 삼각형이다.

가로돌기는 비교저 가늘며 후외측으로 돌출되고, 가시돌기는 뭉툭하며 뒤쪽으로 돌출되며

이곳에는 허리굽이를 유지 또는 조절하기 위한 많은 근육들이 부착이 된다. 

허리뼈에는 5쌍의 척추돌기관절이 있으며 이런 가동 관절은 상하 관절 돌기와 관절낭으로 구성되어 있으며 

인접한 척추뼈의 위, 아래 관절돌기 사이의 관절은 굽힘, 폄, 가쪽 굽힘 그리고 척추돌림과 같은 움직임이 일어나며

척추뼈 몸통(Vertebral body)과 몸통 사이에는 척추사이원반(추간원판, intervertebral disk)이라고 불리는 섬유연골 덩어리에 의해 분리되고 완층된다.

 

추간판은 탄력성이 매우 높은 단단한 섬유연골성 구조물로서

바깥쪽은 견고한 섬유조직을 이루어진 섬유륜과 안쪽에는 해면체 구조물인 추간판수핵으로 구성된다.

이 추간판으로 유입되는 혈관과 신경은 눈에 띄지 않는다.

만약 섬유륜이 질환에 의해서 손상되면 섬유륜을 둘러싸고 있는 수핵이 정상위치에서 벗어나 인접한 신경이나 혈관을 압박할 수 있다. 

건강한 성인의 경우 추간판은 전체 척주길이의 약 25%를 차지하는데, 

위쪽 흉추부위에서 가장 얇고, 요추 부위에서 가장 두껍게 나타난다.

세로로 잘랐을 때, 요추의 추간판은 대체로 쐐기모양으로 나타나며 특히, 앞쪽이 더 두꺼운 형태를 취한다.

요추가 앞으로 볼록한 것은 요추의 추체 앞 뒤쪽의 깊이에 의해서라기보다는 그 사이에 개재되어 있는 추간판의 형태 때문이다.

마지막 요추와 천추가 만나는 부분에 있는 추간판은 거의 완전한 쐐기모양을 취하고 있으며 요천추관절의 각을 줄이는데 중요한 역할을 한다.

나이가 들어감에 따라 추간판 수핵은 변화해서 수분함량이 감소하고, 

점액성 기질이 점차 빠져나와 섬유륜과 비슷한 성분으로 바뀌게 된다.

이러한 결과를 초래되는 추간판의 두께변화는 거의 없지만 전체적으로 척주의 길이가 2-3cm 짧아지게 된다.

 

 

정상적인 디스크를 보유한 관절돌기에서는 척추에 미치는 수직 부하력의 20~25%를 담당하지만,

변성 디스크 상태에서는 무려 70%의 높은 부하력을 받게 되며,

관절돌기는 수직 부하력 뿐만 아니라 40%의 높은 염력(torsional strength)을 담당한다.

요추의 주요 인대들은 하부 경추와 흉추(anterior and posterior ligament), 

황색인대(ligamentum flavum), 극상 및 극간인대(supraspinal and interspionous ligament 그리고 황간인대들이다.

추가로 골반과 요추를 연결하는 중요한 인대로서 장요인대(iliolumbar ligament)가 있는데, 

이 인대는 L5의 횡돌기와 장골을 잇고 있다. 특별히 이 인대느 장골에 대한 L5를 고정시킴으로써 L5의 전방 전위를 방지하는 역할을 수행한다.

 

 

 

 

 

 

골반(Pelvis)

 

골반의 주요기능은 체중을 하지로 전달하고 직립자세 시 우리 몸에 가해지는 충격을 흡수하는 것이다.

우리 몸에 가해지는 무게 중심은 중력방향으로 천추용기부의 앞쪽에 위치하는데

바로 여기서부터 천추대퇴골궁을 거쳐 체중이 대퇴골의 골두에 전달된다.

천추는 다섯 개의 척추뼈가 합쳐져서 형성된 것으로 위쪽이 넓고 아래쪽이 좁은 역삼각형 모양을 하고 있으며

대체로 앞쪽 면은 부드러우나 뒤쪽면은 거친 구조물이 나타나며 여기에는 많은 인대들이 부착된다.

구조적으로 엉덩이뼈 사이에 위치한 천골은 그리 중요한 역할을 하지 못한다.

실제적으로 천골에 위치한 여러 인대들이 없다면 천골은 골반에서 쉽게 떨어진다.

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골반을 이루는 관절에는 천장관절과 치골결합 그리고 천미 관절이 있다.

천장관절은 장골의 이상면 사이에 이루어진 인대결합 및 섬유결합이며, 천골과 장골 사이에 뻗쳐 있는 인대에 의해 보강된다.

천장관절은 여러 개의 튼튼한 인대로 지지되어 지는데, 상대적으로 긴 후천장인대는 골반의 전방회전이나 천골의 후굴을 제한하고 

짧은 후천장인대는 골반과 천골의 모든 움직임을 제한한다. 

치골결합은 두개의 치골을 연결하는 구조물로 뼈로 이루어진 관절면이 일부는 융기되고 일부는 함몰되어 양쪽 면이 매우 밀접하게 연결되어 있으며

치골사이에 연결된 섬유연골성 원판에 의해 이루어져 결합되며, 치골인대에 의해 결합된다.

또한 치골결합은 임신기간동안 relaxin이라는 호르몬이 분비되면 골반관절의 인대가 느슨하게 되어 분만 시 산도환장에 도움이 된다.

그리고 미추는 작고 삼각형을 취하고 있으며 3-5개의 미추골이 합쳐져서 형성되며 천추의 끝부분과 관절하여 천미관절을 형성한다.

미추에는 골반바닥을 구성하는 근육들이 붙게 된다.

 

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고관절(Hip joint)

 

고관절은 활약성 구와관절(ball and socket joint)이며 고관절 뼈의 컵모양의 비구와 구형의 대퇴골 머리 관절을 형성하며,

고관절의 운동은 굴곡, 신전, 외전, 내전, 내회전, 외회전, 그리고 원회전도 가능하다. 

견관절에 비교했을 때 안정성이 크고 운동이 자유롭지 못하다.

관골구는 장골, 좌골, 치골의 융합으로 되어있다.

대퇴골의 머리는 구의 양 2/3를 형성하고 위로 가장 두껍고 머리와 목의 집합부의 불규칙한선으로 끝나며 가늘어지는 관절연골로 덮여있다.

고관절뼈의 비구는 비구와 주위로 아치 모양을 이루며 말안장 모양의 관절면을 보인다.

비구와는 활약막으로 덮인 지방의 덩어리가 들어있고, 비구의 군은 뼈의 가장자리와 인대에 붙는다.

이것의 얇고 자유로운 끝은 대퇴골 머리주위로 컵을 이루며 강하게 붙잡는다.

 

고관절의 구조적으로 안정된 관절이며, 대퇴장골인대, 대퇴좌골인대, 대퇴치골인대 등의 강력한 인대로 구성되어 있다.

대퇴장골인대는 매우 굵은 결합조직의 강력한 막이며, 역 Y자를 닯았다.

대퇴장골인대의 섬유들은 내측다발과 외측다발로 구분되어 있으며, 이들은 각각 대퇴골전자간선에 부착된다. 

 

완전한 외회전은 대퇴장골인대의 외측다발을 신장시킨다. 대퇴장골인대는 가장 굵고 강력한 인대 중의 하나이며 

대퇴골에 대한 골반의 신전을 저항하며 관절을 안정시키는데 중요한 힘으로 작용한다.

대퇴치골인대의 섬유들은 대퇴장골인대의 일부와 섞이게 되면서, 고관절의 외전과 극닥전인 신전 시 팽팽해진다.

대퇴좌골인대는 관골구의 후면에 있는 좌골에 부착되며 이 섬유들은 완전한 내회전과 신전 시 팽팽하게 되고,

대퇴좌골인대의 위쪽 섬유들은 완전한 내전 시 팽팽하게 되며, 아래쪽 섬유와 하관절낭 근체에 있는 섬유들은 굴곡 시 팽팽하게 된다.

 

적은 하중에서는 관절면이 불일치하나, 과도한 하중에서는 관절면이 일치하게 되며, 최대한 관절면이 접촉하게 된다. 

최대한의 접촉은 단위면적당 하중을 견뎌낼 수 있는 수준에 이른다.

활동함에 따라 고관절에 미치는 힘은 다양하게 나타난다.

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