요방형근(quadratus lumborum)의 숨겨진 비밀: 해부학적 구조와 기능의 새로운 발견
서론: 요방형근의 중요성
요방형근(허리네모근; Quadratus Lumborum)은 흔히 허리 통증의 주요 원인 중 하나로 지목되는 근육이지만, 실제로 이 근육의 구조와 기능에 대해서는 많은 오해가 있습니다. 흥미롭게도 대부분의 해부학 교과서에서는 요방형근의 층상 구조에 대해 자세히 다루지 않고 있어, 이 근육의 실제 구조와 기능에 대한 이해가 부족한 실정입니다.
2008년 Phillips 등의 연구에 따르면, 요방형근은 단순한 구조가 아닌 복잡한 층상 구조를 가지고 있으며, 이는 근육의 기능적 특성에 중요한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다. 이 글에서는 Phillips 등의 연구 결과를 바탕으로 요방형근의 실제 구조와 기능, 그리고 임상적 의의에 대해 심도 있게 알아보겠습니다.
요방형근의 해부학적 구조: 새로운 발견
기존 해부학 교과서와 달리, 최근의 체계적인 연구는 요방형근이 명확한 층상 구조를 가지고 있음을 보여줍니다. 근육을 섬유속(fascicle) 별로 체계적으로 분석한 결과, 요방형근은 주로 다음과 같은 세 개의 층으로 구성되어 있습니다:
- 후방층(Posterior Layer): 주로 장요근(iliolumbar)과 장늑골(iliocostal) 섬유로 구성
- 중간층(Middle Layer): 주로 요늑골(lumbocostal) 섬유로 구성
- 전방층(Anterior Layer): 다시 장늑골(iliocostal) 섬유로 구성
또한 일부 연구에서는 흔하지는 않지만 장흉곽(iliothoracic) 섬유도 자주 발견되었습니다.
표 1: 요방형근의 층별 구성 섬유 및 부착 위치
| 층 | 주요 구성 섬유 | 부착 위치 |
| 후방층 | 장요근, 장늑골 섬유 | 장골능-요추, 장골능-늑골 |
| 중간층 | 요늑골 섬유 | 요추-늑골 |
| 전방층 | 장늑골 섬유 | 장골능-늑골 |
| 가변적 | 장흉곽 섬유 | 장골능-흉추(제12) |
요방형근의 생체역학적 기능과 역할
요방형근의 생체역학적 기능을 이해하기 위해, 연구자들은 생리적 단면적(PCSA)을 측정하여 근력을 추정했습니다. 대부분의 섬유속은 10-20 mm² 범위의 작은 PCSA를 가지고 있지만, 일부는 40-60 mm²에 이르는 큰 값을 보였습니다.
연구 결과에 따르면, 요방형근이 생성하는 힘과 모멘트는 기존에 생각했던 것보다 훨씬 작은 것으로 나타났습니다:
- 시상면(Sagittal Plane)에서의 모멘트: 분절당 10 N·m 미만으로, 척추기립근(erector spinae)과 다열근(multifidus)이 생성하는 신전 모멘트(100-150 N·m)의 10% 미만
- 관상면(Coronal Plane)에서의 모멘트: 분절당 10 N·m 미만으로, 정상 자원자의 측면 굴곡 강도(103 N·m)의 10% 미만
이러한 결과는 요방형근이 흔히 알려진 것처럼 허리 신전이나 측면 굴곡에 주요한 역할을 하지 않음을 시사합니다. 오히려 그 구조적 특성을 고려할 때, 요방형근은 호흡 근육으로서의 역할이 더 중요할 수 있습니다.
요방형근의 실제 기능
연구 결과에 따르면, 요방형근은:
- 제12 늑골을 고정하고 횡격막에 안정된 기반을 제공하는 호흡 근육으로서의 역할
- 약한 측면 굴곡 보조
- 매우 미약한 신전 보조
- 척추에 압박력 생성에 미미한 기여
흥미롭게도, 요방형근의 장요근(iliolumbar) 섬유는 섬유 수는 적지만 근육의 전체 힘 용량의 절반 이상을 차지합니다. 그러나 이들이 수행하는 정확한 기능은 여전히 밝혀지지 않았습니다.
요방형근의 가변성: 개인차의 중요성
이 연구에서 가장 주목할 만한 발견 중 하나는 요방형근의 놀라운 가변성입니다. 동일 시신의 양측 사이에서도, 그리고 다른 시신들 사이에서도 근육 구조에 큰 차이가 관찰되었습니다. 섬유속의 수와 크기가 크게 달랐으며, 같은 유형의 섬유라도 부착 위치에 일관성이 없었습니다.
이러한 가변성은 요방형근이 어떤 원형(archetypical) 또는 표준 패턴을 따르지 않음을 보여줍니다. 오히려 일관성보다는 가변성이 이 근육의 지속적인 특징이라고 할 수 있습니다.
이러한 발견은 개인화된 접근의 중요성을 강조합니다. 요방형근 관련 문제 치료 시, 표준화된 접근법보다는 개인의 해부학적 특성을 고려한 맞춤형 접근이 필요함을 시사합니다.
임상적 의의: 요통과 요방형근의 관계
요방형근은 흔히 요통의 원인으로 지목되지만, 이 연구 결과는 이러한 관점에 의문을 제기합니다. 요방형근이 척추에 생성하는 힘과 모멘트가 상대적으로 작다는 사실은, 이 근육이 직접적인 요통 원인으로 작용하기보다는 다른 메커니즘을 통해 통증에 관여할 가능성을 시사합니다.
가능한 메커니즘으로는:
- 호흡 기능 장애와 연관된 이차적 문제
- 근막 연결(fascial connections)을 통한 주변 구조물에 대한 영향
- 안정화 역할 저하로 인한 다른 근육의 보상 작용
이러한 관점은 요통 환자의 진단과 치료에 새로운 접근법을 제시합니다. 단순히 요방형근 자체에 초점을 맞추기보다, 관련된 근육 체인과 기능적 연결성을 고려한 통합적 접근이 필요할 수 있습니다.
스포츠 의학에서의 요방형근 연구
스포츠 의학 분야에서도 요방형근의 역할에 대한 새로운 통찰이 제시되고 있습니다. 한 연구[18]에 따르면, 크리켓 빠른 투구 선수들에서 반대측 요방형근의 현저한 비대가 관찰되었음에도 불구하고, 스트레스 골절 발생에 요방형근이 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났습니다.
이는 스포츠 의학에서 요방형근의 기능적 역할에 대한 재평가가 필요함을 시사합니다. 특히 다음과 같은 측면에서 새로운 연구가 필요합니다:
- 스포츠 특이적 요방형근 적응에 대한 이해
- 동적 안정성에서의 요방형근 역할
- 비대칭적 발달의 의미와 영향
결론: 요방형근 이해의 새로운 지평
이 연구는 요방형근에 대한 기존 이해를 크게 바꾸는 중요한 발견을 제시합니다. 요방형근은 단순한 구조가 아닌 복잡한 층상 구조를 가지고 있으며, 개인별 가변성이 매우 큰 근육입니다. 또한 그 기능은 주로 신전이나 측면 굴곡보다는 호흡 근육으로서의 역할에 더 중요할 가능성이 있습니다.
이러한 발견은 요통 치료와 예방, 스포츠 훈련, 재활 프로그램 개발에 중요한 함의를 갖습니다. 요방형근에 대한 더 정확한 이해를 바탕으로, 개인화된 접근법을 통해 더 효과적인 중재가 가능할 것입니다.
다음 글 예고: 요방형근 차단술의 새로운 접근법
다음 글에서는 이번에 알아본 요방형근의 해부학적 특성을 바탕으로, 만성 비특이성 요통 환자의 요방형근에 대한 운동 프로그램의 효과에 대해 자세히 알아보겠습니다. 2024년에 발표된 체계적 고찰 연구 내용을 소개할 예정이니 많은 관심 부탁드립니다.
참고 문헌
Phillips, S., Mercer, S., & Bogduk, N. (2008). Anatomy and biomechanics of quadratus lumborum. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine, 222(2), 151-159.