[월간山] 뼈·인대·근육·반월상 연골로 구성

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[테마특집 등산과 무릎 | 구조] 뼈·인대·근육·반월상 연골로 구성
글·박정원 기자

187개 관절 중 가장 크나… 손상 받기 특히 쉬운 부위
무릎관절(knee, 슬관절)은 우리 몸에 있는 187개의 관절 중에 가장 크다. 골 구조상 불안정한 해부학적 특성, 외부의 충격에 손상받기 쉬운 위치 및 다리에서의 역학적 상황 등으로 인해 병변(病變·병의 원인이 되어 일어나는 신체의 변화)이 자주 발생하는 관절이다. 다행히 강한 근육과 인대가 붙어 있어 몸무게를 거뜬히 지탱하지만 손상을 입으면 돌이킬 수 없는 경우가 많다.

 

무릎 관절은 다양한 구조로 이루어져 있다. 해부학적으로는 골 구조, 관절 외 구조, 관절 내 구조로 구분한다. 골 구조는 대퇴골과 경골 및 슬개골로 구성되어 있다. 일반인들이 흔히 부르는 뼈의 개념으로 보면 된다. 이러한 골 구조를 내외측 측부인대(무릎), 전후방 십자인대 등의 각종 인대들과 내외측 반월상 연골판, 기타 근육과 힘줄 등의 연부조직이 둘러싸고 있다.

 

 

이들의 구체적 기능을 살펴보는 것은 너무 의학적이고 전문적인 개념이다. 단지 여기선 무릎 관절을 총체적으로 나누는 개념으로 살펴보기로 한다. 무릎 관절을 일반인들이 알기 쉽도록 크게 나누면 뼈대와 인대, 근육, 반월상연골 네 부분으로 나눌 수 있다. 이들 네 부분은 서로 보완적 기능을 한다. 근육이 약해지면 인대에 더 많은 부담이 가면서 스트레스가 가중되고 통증으로 이어진다. 이러한 상태가 지속되면 무릎에 손상이 발생하는 것이다.

 

무릎관절의 병변은 다른 관절에 비해 진단이 어려운 경우가 많다. 그 이유는 인대와 반월상 연골 손상은 단순 방사선 사진으로 진단이 불가능하기 때문이다. 그러므로 슬관절 진단의 병변은 환자의 병력, 손상 기전 등에 대한 세밀한 문진과 숙련된 전문의의 정밀한 이학적 검사로 파악이 가능하다. 최근에는 자기공명영상(MRI, Magnetic Resonance Imaging) 검사로 인대, 반월상 연골, 슬관절 주위의 연부 조직손상의 정확한 진단에 많은 도움을 얻고 있다.

 

외상의 병력 없이 슬관절의 종창과 동통이 발생하면 관절염일 가능성이 많다. 병력이 비교적 장기인 만성 관절염으로는 골관절염, 류마토이드 관절염, 결핵성 관절염, 통풍 등이며, 반면에 병력이 수일 이내며 심한 통증과 발열을 동반하는 경우 급성 화농성 관절염을 생각할 수 있다.

관절환자 정확한 발병원인 파악 어려워
등산을 하면서 무릎을 오랫동안 아무 탈 없이 사용하려면 무릎관절 구조를 잘 알아서 평소에 조심하는 것도 한 방법이다. 무릎을 구성하는 각각의 명칭과 기능, 역할을 파악하면 부상을 당했을 때 응급처치 하는 데에도 더욱 도움 된다. 무릎을 구성하는 각각의 명칭과 기능은 다음과 같다. <무릎관절 구조와 명칭 참조>

십자인대 앞십자인대는 체중 부하 시 넙다리뼈가 뒤로 밀리는 것을 방지하고 무릎관절의 젖힘을 방지한다. 또한 과도하게 안쪽으로 돌아가거나 바깥쪽으로 굽음 및 안쪽으로 굽는 경우를 억제한다. 넙다리뼈 부위의 무릎 굽힘근과 같은 방향으로 작용해 무릎관절을 안정화시킨다. 무릎 관절을 최대한 펼 때 가장 팽팽해지며 굽힐 때 느슨하다. 뒤십자인대는 정강뼈에 대하여 넙다리뼈가 미끄러지는 것을 막아주며, 과도한 안쪽돌림을 방지한다.

곁인대 안쪽곁인대의 기능은 무릎관절의 안쪽굽음과 과도한 가쪽돌림을 억제한다. 완전히 폈을 때 팽팽하며 무릎관절을 20~70도 굽힐 때에는 느슨하다. 가쪽곁인대는 둥글고 섬유성 줄처럼 되어 있으며, 무릎관절을 펼 때 팽팽하며, 굽힐 때 이완된다.

관절반달(Meniscus) 관절반달은 무릎관절의 안정화, 충격흡수, 체중분산, 영양공급, 윤활작용 등의 역할을 한다. 특히 안쪽 관절반달은 90도 굽힐 때 가장 안정화시킨다. 굽힐 때 관절반달은 뒤로 이동하며, 반대로 펼 때는 앞으로 이동한다. 무릎관절이 안쪽으로 돌아가는 동안 안쪽관절반달은 앞쪽으로 이동하며, 가쪽관절반달은 뒤쪽으로 이동한다.

무릎뼈(patella) 넙다리네갈래근힘줄, 무릎뼈, 무릎힘줄이 통합하여 무릎관절을 펴게 한다. 이 때 무릎뼈는 지렛대 역할을 하여 넙다리네갈래근의 근력을 증가시킨다. 이에 따라 넙다리네갈래근이 넙다리뼈에 밀착하게 하여 압력이 커지면 넙다리네갈래근의 마찰이 줄어든다.

무릎관절을 완전히 펼 때 무릎뼈는 약간 가쪽에 위치하며, 20도 굽힐 때에는 정강뼈가 돌아가면서 무릎뼈는 넙다리뼈의 도르래 같은 활차 내로 이동한다. 30도 굽힐 때에는 무릎뼈가 가장 돌출하며, 그 이상이 되면 활채 내 깊숙이 위치하게 된다. 90도 굽힐 때에는 바깥쪽으로 위치하며, 135도 굽힐 때는 활차 밖으로 나와 가쪽으로 위치한다.

이와 같이 무릎관절을 구성하는 각각은 다양한 기능과 역할을 하는 동시에 걸을 때 균형을 이뤄 작용한다. 다리를 펼 때는 주로 넙다리네갈래근에 의해 발생한다. 이 근육은 넙다리신경의 지배를 받기 때문에 이 신경이 손상되면 체중지지를 위한 무릎관절 폄운동이 현저히 저해된다. 평지에서 천천히 보행하는 데는 큰 영향을 받지 않지만, 다리를 앞쪽으로 내보내는 운동일 경우 영향을 받을 수밖에 없다.

허벅지·종아리 근육강화도 관절보호
넙다리뼈근막긴장근은 다리를 펼 때 수축하지만 넙다리근막긴장근과 큰볼기근을 자극하거나 엉덩정강띠를 잡아당길 경우 무릎관절볼기근을 자극하거나 엉덩정강띠를 잡아당길 경우 무릎관절을 펴는 운동은 일어나지 않는다.

다리를 굽힐 때는 반힘줄모양근, 반막근, 넙다리두갈래근, 두덩정강근 및 넙다리빗근 등이 작용한다. 넙다리두갈래근의 긴 갈래는 무릎을 반쯤 굽힐 때까지만 굽힘근으로 작용하고, 더 굽히면 오히려 이 근육이 이완된다고 알려져 있다. 이 근육들 외에도 다리의 장딴지에 위치하면서 관절을 가로지르고 있는 근육들도 무릎관절 굽힘운동에 작동한다.

우리가 등산하기 위해 걷고, 달리고, 계단을 오르내리기와 같은 활동이나 움직일 때는 많은 관절들의 연합을 요구한다. 간단한 작용으로 보일지 몰라도 곰곰이 살펴보면 매우 복잡하다. 복잡한 구조까지야 일반인들이 알 필요는 없고, 대충의 구조를 파악한 뒤 좋은 습관을 익히면 건강한 무릎관절로 오랫동안 등산을 즐길 수 있다.

의사들은 무릎이 좋지 않은 사람들의 가장 나쁜 생활습관은 운동을 전혀 하지 않는다는 것이라고 지적한다. 움직이지 않으면 주변 인대와 근육이 위축되고 체중이 증가해 관절에 걸리는 하중이 커지고 심폐기능이 저하되어 혈액순환이 나빠질 수 있으므로 적당한 운동이 꼭 필요하다고 권한다.

건강한 관절의 연골은 걷는 동작을 통해 생기는 압박으로 더욱 튼튼해진다. 그러나 관절염으로 인해 연골이 손상된 경우, 걷거나 뛰는 운동으로 인한 관절의 압박은 연골손상을 진행시킬 수 있어 조심해야 한다. 또한 쪼그려 앉기, 무릎 꿇고 앉기, 오랫동안 같은 자세로 서 있기 등의 잘못된 생활습관은 바로 잡아야 한다.

또한 칼슘과 비타민D가 풍부한 음식을 섭취하여 관절에 영양 성분을 공급하고 뼈와 관절, 그 주위 인대와 근육을 튼튼하게 만들어야 한다. 즉 허벅지와 앞·뒤쪽 근육과 종아리 근육을 강화시키는 운동을 통해 무릎 관절에 전달되는 하중을 줄임으로써 건강한 무릎관절을 유지해야 한다.

 

관절 연골 손상이 있는 관절염 환자라면 스트레칭, 누워서 다리 들기, 물속에서 걷기, 실내 자전거 타기, 수영 등의 운동을 매일 꾸준하게 30분 이상씩 하는 것이 바람직하다.