제3요추횡돌기증후군은 침도의학에서 처음으로 제시된 질환으로 요추부의 요통에서 많은 부분을 차지하고 있다¹⁾. 이는 제3요추(L3)에 부착된 근육, 근막, 기타 연조직의 만성 손상으로 인해 허리, 엉덩이 다리에 통증을 동반하는 국소 압통 증후군과 기타 증상을 말한다²⁾. 주요 증상으로는 편측성 요통, 측면으로의 허리 굴곡 제한 등이 있으며, 장시간 앉아 있는 경우나 운동시에 통증이 가중되고 환측의 대퇴부 및 슬와로 방사통이 느껴질 수 있다³⁾.

제3요추횡돌기증후군은 횡돌기 끝단에 명확히 고정된 압통이 있고 경화된 조직이 촉진되며 전방굴곡시 악화되는 것이 임상적 특징이다²⁾. 3요추는 요추부 회전과 전굴시 중심축이 되며 여러 근육들이 부착되어 요추부와 복부의 수축시 횡돌기 끝에 기계적 스트레스를 유발한다⁴⁾.

3요추에 붙는 구조물은 앞으로 장요근, 외측으로 요방형근, 횡돌기간근인대, 횡돌기 후측으로 척추기립근이 있으며 복횡근 내외복사근으로부터 이어지는 요배근막의 중간층이 횡돌기에 부착하여 여러 근육과 상호작용하고 이러한 근육과 근막의 비정상적인 상호작용은 3요추의 해부학적 평형을 무너뜨리게 된다(Fig. 1).

Figure 1. Torque axis of L3 level and attached muscles.

제3요추횡돌기증후군은 과도하게 긴 3요추횡돌기 혹은 여러 연부조직간의 장력실조로 인한 좌우 비대칭과 같은 형태이상에 의해 나타날 수 있으며⁵⁾ 횡돌기와 연결되어 있는 힘줄, 인대, 근막의 스트레스가 횡돌기 끝에 작용하여 형태에는 이상이 없으나 역학적 평형에 문제가 생겨 발생되기도 한다⁶⁾. 또한 흉추의 기계적인 변형에 의해 발생하기도 하는데 흉요추 접합부의 기계적인 변형은 제1-3요추로 하여금 흉추와 같은 형태로 변형되게 만들어 횡돌기가 길어지는데 이는 요추의 비정상적인 스트레스를 가하고 제3요추횡돌기증후군을 유발할 수 있다⁷⁾.

이렇듯 제3요추횡돌기증후군은 선천적, 기계적, 역학적 요소에 의해 발생될 수 있는데 명확히 무엇이 정확한 원인인지는 알 수 없다. 다만 제3요추횡돌기증후군을 해부생리학적 접근방법에 기초하여 치료한다면 생체역학적, 해부생리학적, 신경화학적 관점에서 치료적 의미를 가질 수 있기에 본 연구진은 이러한 측면에서 제3요추횡돌기증후군을 고찰하고 제3요추횡돌기증후군의 침도치료에 관한 치료적 의의를 제시한다.

기존 국내외 연구문헌의 고찰을 통해 제3요추횡돌기증후군과 관련된 해부학적, 생체역학적, 신경화학적 특징과 치료적 의의를 알아보았다. 관련 문헌들은 pubmed, google scholar, CNKI를 통해 검색하여 탐구하여 정리하였다. 1차적으로 검색된 논문 중 중복되는 논문, 단순 증례분석, 학위논문, 해부생리학적 고찰을 담지 않은 논문 등은 제외하여 총 28편의 논문을 선별하여 고찰하였다. 검색 시 제3요추횡돌기증후군, Third lumbar transverse process syndrome, Anatomy, Acupotomy 등을 키워드로 검색하였다.

1. 생체역학적 관점(Biomechanics)

생체역학적 관점에서 체중의 부하는 수평방향으로의 인장력과 수직방향으로의 압축응력을 발생시킨다. 5개의 요추의 인장응력의 중심은 L3이고 L5는 압축응력의 중심이며, L5의 횡돌기는는 L3 다음으로 길고 L5의 횡돌기의 폭과 두께는 가장 크다⁸⁾.

대략적으로 세 번째 요추(L3)의 높이에서 체간의 여러 근육의 움직임에 의해 수평단면도, 시상면, 전두면에서 토크가 생성되는데 전후방(AP) 회전축과 내외측(ML) 회전축은 세 번째 요추의 중심에서 교차한다. 이를 통해 근육의 움직임을 이해하면 내외측 축의 앞쪽과 뒤쪽에 위치한 근육은 각각 몸통을 구부리고 펴는 기능을 수행하며, 전후방 축의 오른쪽과 왼쪽에 위치한 근육은 몸통을 각각 오른쪽과 왼쪽으로 측면 굴곡시키는 기능을 수행한다(Fig. 1)⁹⁾.

Thoracolumbar fascia (TLF)는 척추 주위 근육의 3개 층 Anterior layer of lumbar fascia (ALF), Middle layer of lumbar fascia (MLF), Posterior layer of lumbar fascia (PLF)로 나뉜다¹⁰⁾. MLF와 PLF는 모두 측면의 복부에서 발생되는 근육의 장력을 요추로 전달하는데¹¹⁾ 이는 요추의 분절 운동에도 영향을 줄 수 있다.

Transversus abdominis (TrA)에 가해진 장력은 주로 MLF를 통해 L3의 횡돌기로 전달되며 과도하게 전달된 장력은 관상면의 움직임과 분절움직임(특히 시상면의 중립 영역의 분절움직임)을 모두 제한한다(Fig. 2)¹²⁾.

Figure 2. Thoracolumbar fascia and muscles and connective tissues at the level of L3 transverse process.

이렇듯 L3요추에는 다양한 근육군들과 근막이 연결되어 있는데 이 근막층들의 형태학적, 역학적 균형이 깨지게 되면 L3에 비정상적인 장력을 전달하고 이러한 스트레스는 다시 근육에 전달되어 운동능력을 저해하고 통증을 일으킬 수 있다. 이 때 3요추 횡돌기에 부착한 MLF근막에 침도치료를 하면 L3횡돌기에 가해지는 비정상적인 수평장력과 압력을 해소하여 운동능력을 회복시킬 수 있다.

2. 해부생리학적 관점(Anatomical Physiology)

제3요추 횡돌기의 바로 뒤에는 제1-3후척추신경 가지가 주행하며 이중 특히 외측가지는 가로돌기사이근(Intertransversarii muscles)과 주변 연부조직을 통해 후외측으로 이동한다. 만약 제3요추 횡돌기 끝에 병변이 생긴다면 제1-3후척추신경의 외측 가지에 영향을 미쳐 통증을 유발할 수 있다⁶⁾.

TLF는 건막과 근막층이 결합하여 형성된 관형 결합 조직 구조로, 등 근육을 감싸 전외측복벽과 요추 주위의 척추 영역을 연결한다. TLF는 근육을 중심으로 3층(ALF, MLF, PLF)으로 나누어져 있는데 ALF는 Quadratus lumborum (QL)의 앞쪽에, MLF는 Erector spinae (ES)와 QL 근육 사이에, PLF는 ES후방을 둘러싸고 있다. 또한 ALF는 내측으로는 Psoas major (PM) 근막과 합쳐지고 외측으로는 복횡근의 근막과 합쳐진다(Fig. 3)¹⁰⁾.

Figure 3. Morphology of thoracolumbar fasciae.

요추 근막간 삼각(The lumbar interfascial triangle, LIFT)은 MLF가 척추 기립근의 측면 경계에 있는 후층의 심부층과 연결되는 삼각형의 공간이다. LIFT는 서양의학에서는 흉부 척추 주위 공간(Thoracic paravertebral space, TPVS)으로 국소 마취제를 퍼뜨리는 통로 역할을 하며, 기계 수용체와 교감 섬유의 고밀도 네트워크를 갖춘 TLF 자체도 QL 마취 효과를 담당하는 또 다른 주요 구성 요소로 여겨진다¹⁴⁾.

척추앞근막은 TrA, QL을 둘러싼 근막이고, 척추뒤근막은 다열근(Mu), 최장근(Lo), 장늑근(Il)을 둘러싼 근막이며 팔다리근막은 광배근(LD), 하후거근(SPI) 하부 승모근을 둘러싼 근막이다. MLF는 척추앞근막과 척추뒤근막이 결합한 형태이고 PLF는 척추뒤근막과 팔다리근막이 결합된 형태이다. LIFT는 3개의 근막층이 모두 결합된 곳이다(Fig. 4)¹³⁾.

Figure 4. Axial view of thoracolumbar fasciae and soft tissues.

근막(Fascia)은 내부장기를 둘러싸고, 연결시키고, 분리하는 결합조직으로 하나 또는 그 이상의 어떠한 개수로도 해부될 수 있는 집합체로서¹⁵⁾ 다양한 격막, 주변의 근육, 인대 및 힘줄, 외부 근육 근막(외막) 및 근육 내 결합조직(내막 및 근막) 등의 모든 fascial network에 속하며 골격근을 일정한 패턴과 모양으로 연결하고 특정한 부위에 국소장력을 만들어내고 힘을 전달한다¹⁶⁾. 또한 근막은 통각으로 작용하는 감각기관으로서 고유감각과 움직임을 주관하며 신체의 자세 유지, 기계적 조정 등의 기능을 담당한다.

정상적인 근막층은 점성과 탄성을 유지하고 있어 근막의 통각수용체와 각 근막들의 건방추 네트워크가 정상적인 부하를 감지하도록 만든다. 만약 이 근막에 가해지는 부하가 부족할 경우 근막 분자들의 주름이 감소하게 되는데 이는 곧 근막의 긴장, 통각 수용체의 민감화, 국소 허혈을 유발시켜 골격근의 적절한 기능을 방해하고 통증유발점을 생성한다. 이 때 근막에 침도를 자입하여 부하를 늘리면 혈행을 늘리고 주름과 탄성이 정상화되어 정상적인 근막의 기능을 회복할 수 있다¹⁷⁾.

3. 신경화학적 관점(Neurochemistry)

제3요추 횡돌기 끝의 급성 또는 만성적 손상은 주위에 콜라겐과 같은 섬유성 조직을 만들어 유착시키고 무균성 염증을 유발한다. 염증은 부종, 삼출, 유착, 심지어 병변 주위 조직의 지속적인 구축과 같은 병리적 변화를 유발한다. 근육의 통각 말단에는 브래디키닌, 세로토닌, 프로스타글란딘과 같은 손상된 조직에서 방출되는 분자에 대해 일치하는 수용체를 포함한 다양한 수용체가 근막에 존재한다. 이중 국소 근육 통각수용체의 말초감작이 통증을 유발하는 하나의 원인이 될 수 있다.

산화질소 합성효소(NOS)와 NO는 급성 연조직의 손상과 복구에 중요한 역할을 하는데 염증 요인에 의해 유발된 다량의 iNOS에 의해 생성된 고농도의 NO가 L3의 국소 연조직 손상을 유발하는 중요한 요인일 수 있다. 이때 침도치료는 iNOS에서 생성되는 고농도의 NO 농도를 감소시키고 염증 및 지질 과산화 반응을 억제하며 조직의 손상을 완화하는 동시에 섬유세포에 의한 과도한 콜라겐 합성을 억제하고 병리학적 반흔 조직의 형성을 예방하여 연부조직의 복구를 촉진할 수 있다²⁾.

Substance P (SP)는 많은 조직의 신경말단에서 분비되는 신경펩티드이자 통증과 직접적으로 매개하는 인자로서 염증에 중요한 역할을 하고¹⁸⁾ 말초에서 5-HT는 구심성 섬유의 흥분성을 증가시킬 수 있다¹⁸⁾. 또한 사이토카인 TNF-α는 염증발병으로 인해 발생하는 만성 통증의 매개체이고¹⁹⁾ 염증성 통각과민을 매개하는 IL-1과 관련이 있다²⁰⁾. 반면 IL-10은 강력한 항염증사이토카인으로 IL-1β, IL-6, TNF-α 및 신경 성장 인자와 같은 염증성 사이토카인 전구물질의 생성을 감소시킨다²¹⁾.

이러한 면역학적 관점으로 보았을 때 Yu는 제3요추횡돌기 증후군의 침도치료가 Substance P와 5-HT, TNF-α, 그리고 IL-1β의 농도를 낮추고 IL-10의 수치를 높여 효과적인 통증제어 역할을 수행할 수 있다고 하였다²²⁾. 또한 TGF-α는 만성염증조직에서 발현되어 상처 치유 및 섬유화를 촉진하는데 말초 손상 조직이 섬유증식 단계에 있을 때 TGF-α 혈청 수준이 높아졌다가 침도치료를 하면서 가벼운 염증 반응으로 인해 감소할 수 있다²²⁾.

요통은 전세계적으로 퍼져있는 통증문제로 활동을 제한하고 업무를 방해하는 요소로 알려져있다²³⁾. 전세계 성인 인구 중 약 12%가 요통을 호소하고 있으며 40%가 일생에 한번 요통으로 인한 문제를 경험한다²⁴⁾. 다양한 요통의 원인 중 흔한 것이 제3요추횡돌기증후군일 수 있으며⁴⁾ 따라서 제3요추횡돌기증후군의 진단과 치료적 중요성이 점점 커지고 있다.

제3요추횡돌기증후군의 흔한 치료법으로는 아세트아미노펜과 같은 NSAID계열의 약물로 통증을 조절하는 것이 있는데 이는 근본적인 치료법이 아니며 약물의 특성상 부작용을 호소하기도 한다^25,26). 따라서 제3요추횡돌기증후군에 대한 부작용이 없는 안전하고 효율적인 치료법을 개발하기 위한 노력이 요구되며 침도치료는 그 중 강력한 하나의 선택지로 활용되고 있다^27,28).

하지만 침도를 통한 3요추횡돌기의 치료는 임상적으로 다용되고 있음에도 불구하고 제3요추횡돌기증후군의 침도치료에 대한 기전이 명확하게 밝혀지지 않았고 이를 다루더라도 역학적 관점, 해부생리학적 관점, 신경화학점 관점으로 포괄적인 설명을 하는 경우는 없었다. 이에 본 저자들은 침도치료의 효용성을 알리고 그 기전을 탐색하고자 제3요추횡돌기증후군의 침도치료에 관한 의의를 세가지 관점으로 고찰해보았다.

생체역학적 관점(Biomechanics)에서 체중이 수평방향의 인장응력과 수직방향의 압축응력을 발생시키는데 5개의 요추의 인장응력의 중심은 L3이고 L5는 압축응력의 중심이다. 또한 요추 3번에 붙는 TLF는 건막과 근막층이 결합하여 형성된 관형 결합 조직 구조로, 근육 주위의 3개 층(전방, 중앙, 후방)으로 나뉘어 각각 연결되고 근육과 상호작용하여 L3레벨의 역학적 평형을 이룬다. 이때 비정상적인 근육의 움직임으로 이 근막층들의 균형이 깨지게 되면 근육상태와 운동능력에 이상이 생길 수 있다. 따라서 비정상적인 움직임과 부하가 L3주변의 근막에 영향을 주어 L3횡돌기에 인장력으로 가해지고 이는 통증을 유발할 수 있는데¹³⁾ 이때 침도로 문제가 되는 근육과 근막을 하면 연부조직수준에서의 이상 장력을 해소하고 회복을 자극할 수 있다.

해부생리학적 관점(Anatomical Physiology) 측면에서는 3요추 횡돌기 끝의 병변은 횡돌기 바로 뒤의 제1-3후척추신경 가지의 외측 가지에 영향을 미치며, 이 과정에서 해당 부위에 통증을 유발할 수 있다. 또한 요추 3번에 붙는 TLF 근막층은 그 자체로서 부하가 부족할 경우 근막 분자들간의 주름이 감소하여 국소근막의 긴장을 유발하며 통각 수용체를 민감화시키고 허혈을 유발하여 골격근의 적절한 기능을 방해하고 통증 유발점을 생성한다. 이때 근막에 침도을 자입하여 부하를 늘리면 혈행을 개선하고 주름과 탄성이 정상화되어 정상적인 근막의 기능을 회복할 수 있다¹⁷⁾.

신경화학적 측면(Neurochemistry)에서 침도치료는 iNOS에서 생성되는 고농도의 NO 농도를 감소시키고 연부조직의 복구를 촉진한다. 또한 Yu는 제3요추횡돌기증후군의 침도치료가 Substance P와 5-HT, TNF-α, 그리고 IL-1β의 농도를 낮추고 IL-10의 수치를 높여 효과적인 통증제어 역할을 수행할 수 있다고 하였다²²⁾. 또한 TGF-α는 만성염증조직에서 발현되어 상처 치유 및 섬유화를 촉진하는데 말초 손상 조직이 섬유증식 단계에 있을 때 TGF-α 혈청 수준이 높아졌다가 침도치료를 하면서 가벼운 염증 반응으로 인해 감소한다는 보고가 있다²¹⁾.

이상 세가지 관점으로 제3요추횡돌기증후군을 고찰해보았는데 위에 언급한 생체역학적 관점과 해부생리학적 관점들은 사람마다 체형, 자세 및 해부학적 변이로 인해 차이가 있을 수 있으므로 인장응력과 압축응력이 걸리는 요추레벨에 차이가 있을 수 있다. 또한 신경화학적 관점의 결과들은 인간 대상의 연구가 아니므로 실험에서 얻은 결과를 인간에게도 동등하게 해석하거나 일반화될 수 없다는 한계가 있다. 따라서 앞으로 더 많은 전향적연구, RCT연구, 대규모연구가 진행되어 근거를 뒷받침할 필요가 있다.

The authors declare no conflict of interest.