만성 허리 통증 : 디스크(Disc)란 무엇이고 왜 아픈가요?

오늘 주제는 많은 국민들은 괴롭히고 있는 허리 통증의 주범 "디스크(Disc)"와 관련된 이야기를 전달합니다.
 

디스크란 무엇이고 왜 중요한가요 ? 

척추는 폐와 심장을 둘러싼 갈비뼈나 뇌를 보호하는 두개골과 유사하게 척수를 보호하기 위해 구성되었습니다. 이러한 척추 사이에는 디스크(Disc)라고 하는 섬유 연골(Fibrocartilaginous) 구조가 존재하며, 척추뼈 사이에 있는 디스크는 3가지 재료로 구성됩니다. 
 
 

 
1) Vertebral endplate (척추 종판)
2) Outer annulus fibrosus (섬유륜)
3) Inner nucleus pulposus (속질핵)
 

디스크는 무엇으로 구성되어 있습니까 ?

대부분 타원형인 디스크는 콜라겐과 물로 구성되어 있습니다. 딱딱한 바깥쪽 섬유륜(Annulus fibrosus)은 10~20개의 콜라겐이 풍부한 동심원 고리로 구성되며, 젤과 같은 구조인 속질핵(Nucleus pulposus)은 프로테오글리칸(proteoglycan)과 콜라겐으로 구성되어 있습니다.

 
프로테오글리칸은 물을 끌어들이는 능력이 있는 구조이므로 중앙의 핵(Nucleus)은 나이가 들면서 그 기능들이 변하지만, 비교적 높은 수분 함량을 갖고 있습니다.
 

디스크는 우리 몸에서 어떤 역할을 하나요 ?

일반적으로 디스크는 손상에 취약하고, 다양한 요인에 의해 압박되어 제자리를 이탈한다고 생각합니다. 이것을 추간판 탈출증이라고 칭하며, 실제로 손상받을 수 있지만 디스크가 존재하는 데에는 분명히 더 중요한 목적이 있습니다.

우리의 척추는 끊임없이 부하를 받고 있으며(그 부하를 잘 견딜 수 있도록 제작되어 있습니다.) 서 있거나 걷는 것은 우리의 척추를 똑바로 세우고 움직이기 위해 수축하는 근육의 힘과 함께 척추를 따라 축 방향 부하(80-100kg)를 전달합니다.

 
따라서 디스크는 스마트한 구조를 통해 이러한 하중을 감당하도록 설계되었으며, 척추를 통해 전달되는 힘을 분산시키는 주요 기능을 수행합니다. (마치 풍선의 가운데를 누르는 것과 유사합니다.)
 
모든 방향의 바깥쪽으로 전달되는 이 힘은 속질핵 바깥에 있는 단단한 섬유륜(Anuulus fibrosis)에 의해 수용됩니다. 척추를 따라 내려오는 힘은 아래로만 이동하는 것이 아니라 핵을 통해 바깥쪽으로 이동하여 분산될 수 있도록 효율적으로 제작되었습니다.

 
디스크 위 아래 즉, 척추체(Verterbral bodies)의 상단과 하단에 있는 연골성 종판(End plates)이 디스크의 핵(Nucleus) 에서 분산된 하중을 받는다는 것을 잊지마세요. 만약 하중을 흡수 또는 분산 시키는 역할을 하지 못한다면 디스크는 움직일 때 마다 부풀어 오를 것이고 지속적인 힘을 받으면 터질 수도 있겠지만, 현실에서는 그런일은 사실 흔하지 않습니다. 
 
인간의 거의 모든 세포와 조직이 혈액 공급에 의해 영양분을 공급받고 노폐문 제거를 도와 건강을 유지하는 것처럼 디스크도 같은 구조를 가지고 있지만, 이 기능을 세월이 지날수록 변화게 됩니다. 우리가 똑바로 서서 걷기 시작하면 디스크 내부의 압력이 증가하여 혈관이 디스크의 바깥족 영역으로만 제한됩니다.
 
하지만 디스크를 유지하려면 종판(End plates)을 통해 들어오는 영양 공급이 필요합니다. 앞서 살펴본 것처럼 종판은 척추체와 디스크 사이에 있으므로 디스크는 척추에의 골수에서 확산을 통해 영양(산소와 혈액)의 약 80%를 제공받습니다.
 
이러한 영양소와 산소는 디스크에 존재하는 프로테오글리칸에 의해 디스크로 더 끌어당겨지며, 프로테오글리칸은 음전하 구조로 디스크를 유연하게 유지하며 힘을 분배하는 영양소, 산소, 물과 같은 양전하 또는 중성 구조를 끌어들이는 경향이 있습니다.
 
영양소와 산소가 디스크에 들어가려면 디스크에 존재하는 연골세포가 소모하여 프로테오글리칸, 콜라겐 및 디스크를 구성하는 다른 구성 요소를 생성하게 됩니다.
 
간단히 요약하자면, 프로테오글리칸은 영양소와 산소를 끌어들여 연골세포가 이를 연료로 사용하여 디스크의 다양한 새로운 구성 요소를 생성합니다. 신체의 다른 모든 구조와 마찬가지로 재생하고 스스로를 회복하게 한다는 것 입니다.
 

디스크 탈출은 왜 나타나며,  무엇 때문에 아픈가요 ?

이는 주로 내인성 메커니즘과 면역 매개 메커니즘으로 설명할 수 있습니다. 신체의 다른 치유 과정과 마찬가지로 손상된 디스크의 리모델링 과정은 연골 세포가 회복 과정을 돕기 위해 염증 매개체를 생성하는 염증(Inflammation)이 수반됩니다.
 
또한 디스크가 퇴행화되면서 디스크 바깥층의 혈액 공급을 통해 디스크에 노폐물이 축적되고, 이로 인해 혈액에서 분비되는 면역 세포가 염증 반응을 일크며 이러한 노폐물을 제거하려고 시도합니다. 
 
퇴행성 디스크에 지속적인 염증이 발생하며 디스크가 부어오르고, 흘러내리며 이로 인해 신경 자극이 발생할 수 있습니다. 

 

면역 매개 메커니즘은 디스크 내부가 혈액과 신경 공급이 있는 작은 외부 부분을 제외하고는 신체의 면역 체계로부터 숨겨져 있다는 것을 설명합니다. 앞서 논의한 것처럼 디스크 내부의 고압 환경과 염증 유발 화화물은 혈관을 지탱하기 어렵게 만듭니다.
 
바깥쪽 섬유륜(Annulus fibrosis)이 끊어지고 디스크 물질이 빠져나와 탈장되면 면역 체계는 병원균, 박테리아, 바이러스와 유사한 이물질을 발견하고 이에 대한 대응채으로 염증 반응(Inflammation reaction)을 일으킵니다. 
 
이는 또한 염증 반응이 어떻게 모든 면역 세포를 끌어들여 탈출 디스크의 흡수 및 치유에 도움을 주는지도 설명합니다. 그러므로 디스크 탈출은 자가 치유될 수 있으며, 탈출 정도가 심할수록 오히려 회복이 잘되는 것으로 나타났습니다.
 

 

요추 4번과 5번(L4/L5) 또는 5번과 천추 1번(L5/S1) 탈출 빈도가 높은 이유는 무엇입니까 ?

L4/L5와 L5/S1의 손상 및 이와 관련된 통증이 가장 일반적으로 많이 나타나는 이유는 해부학적 위치 때문입니다. 경추 및 흉추와 달리, L2 Level 척수에서 갈라져 나온 신경은 해당 Level 디스크와 직접적으로 교차됩니다. 따라서 그 수준의 디스크 탈출은 신경 뿌리Nerve root)와 등쪽 뿌리 신경절(DRG)에 영향을 미칠 가능성이 더 높습니다.
 
다음은 척추를 수평(위에서 아래로)으로 절단하였을 때 디스크에 대한 신경 뿌리와 등쪽 뿌리 신경절(부어오른 부분)의 위치를 보여주는 다이어그램입니다. 

 
추간판 탈출증 즉, 디스크 탈출은 신체를 회복시키기 위한 염증 반응과 신경을 자극하는 면역 반응을 유발하기 때문에 아픕니다. 이 과정은 매우 고통스러울 수 잇지만, 우리의 몸이 탈출된 디스크를 치유 및 회복하는 방법의 일부입니다.
 
이러한 메커니즘을 이해하면 질병의 자연 경과, 예후 등을 제공하여 질병을 효과적으로 관리하는데 도움이 되며, 동시에 질병을 둘러싼 두려움을 줄일 수 있습니다. 좋은 소식은 대부분의 디스크 탈출은 시간이 지나고 움직이면 더 좋아진다는 것 입니다. 너무 겁먹지 말고 움직일 수 있는 만큼 움직여주세요!