운동과 골다공증
제가 정형외과 과장 및 정형외과학교실 주임교수도 같이 하고 있고 요즈음은 제주대학교병원 PI 실장으로 오는 10월에 있을 병원 인증평가 준비에 여념이 없다. 저는 고관절, 인공관절성형술(고관절, 슬관절), 골다공증, 노인 골절 및 근골격계 질환, 골연부조직 종양과 줄기세포등을 전공하고 있다.
이번 원고에서는 운동과 골다공증에 대해 얘기해 보려고 한다. 인구의 고령화와 더불어 노인 인구가 폭발적으로 증가하고 있으며 더구나 대한민국은 세계에서 초고령화 사회로의 진입 속도가 빠른 나라 중의 하나이다. 이에 최근들어 골다공증의 유병률도 인구의 고령화에 더불어 증가하고 있으며 골다공증으로 유발되는 질병들로 인해 막대한 의료, 사회경제적 비용을 초래하여 전 사회적인 관심이 집중되고 있는 분야이기도 하다.
골다공증은 뼈의 강도와 골밀도가 감소하여 쉽게 뼈의 골절이 일어나는 뼈의 취약성이 증가하는 질환이다. 따라서 골다공증 자체는 무증상의 질환으로 골절이 일어나기 전까지는 증상이 없기때문에 간과되거나 무시되어 진단 및 치료가 지연되는 경향이 있다. 골다공증의 진단에는 일반인들 특히 65세 이상 사람들이 골다공증에 대한 올바른 인식을 가지고 있는 것이 가장 중요하며 정기적인 골밀도 검사로 조기 진단 및 적절한 치료로 건강한 뼈의 강도를 유지하는 것이 필요하다.
골다공증의 치료로는 비스포스포네이트 제제를 포함한 약물 치료가 널리 알려져 있으나 이 외에도 바른 자세와 운동을 포함한 생활습관의 개선, 일광욕, 칼슘과 비타민 D의 복용 등 비약물 치료도 있으며 이 또한 골절을 예방하는데 중요하다. 그 중에서 골다공증을 예방하기위한 운동에 대해 간략헤게 기술하여 보겠다.
운동의 유용성에 대해서는 지난 20년 동안 많은 연구들이 발표되었고 골다공증을 예방하는 운동의 가치에 대해서는 점점 논란이 줄어들고 있다. 일반적으로 운동은 5가지의 특징을 가지고 있다. 특이성을 가지고 있으며(테니스 선수가 많이 사용하는 손목뼈가 다른 쪽 손목보다 강한 것이 예이다) 과부하를 해야 하며(일정 역치를 넘는 운동을 해야 효과가 있다) 골밀도가 낮은 사람에게 더 효과적이지만 한계가 있고 (운동으로 골밀도를 증가시키는 것은 한계가 있다) 가역적이다(운동을 중지하면 운동 이전으로 돌아간다)는 것이다.
여기서 확인해야 할 것은 골다공증을 예방하기 위해 어떤 종류의 어떤 프로그램으로 얼마나 길게 어떤 방법으로 운동을 시행해야 하는 것이다. 무중력의 수영보다는 걷기, 에어로빅, 웨이트 트레이닝, 달리기, 스쿼시 순으로 중력 부하가 증가하고 운동이 격렬해질수록 골밀도를 증가시킨다.
운동의 방법이다. 골강도를 증가시켜 놓기 위해서는 청소년기부터 체중부하 운동으로 최대 골량을 높여 놓아야 한다. 따라서 노년기에 골량 감소가 발생하더라도 이미 가지고 있는 재산이 많기 때문에 이를 보상할 수 있다. 즉 성장기의 운동이 그리고 폐경 전 운동이 더 큰 골량을 얻는데 더 효과적이다. 운동의 강도는 지표면 반응력의 2배 이상, 체중부하 운동이나 유산소 운동을 하루 30분 이상, 1주일에 3회 이상 실시하고 근육의 무게도 골량을 증가시켜주니 웨이트 트레이닝도 같이 한다. 그러나 너무 과다한 운동은 오히려 악영향을 끼친다. 여성 운동 선수에게 나타나는 3징후 즉 섭식장애, 무월경, 골다공증이 대표적인 예이다.
운동 프로그램은 표1과 같이 하는 것이 권장된다.
유산소 운동과 근력 강화 운동, 그리고 유연성을 길러주는 운동을 병행하되 최대 역치의 50%-70%로 주 3회 30분씩 실시한다.
나이에 따른 운동을 정리하면 청소년기까지는 고강도 체중부하 운동으로 최대 골량을 증가시키고 중년에는 조직적인 체중부하운동으로 골량을 유지하며 페경 이후에는 자세 유지, 스트레칭, 균형 감각 증진 운동, 전신 근력 강화 운동으로 낙상과 골절을 예방한다.
사실 골다공증 자체는 무증상의 질환이지만 이로 인해 초래되는 골다공증성 골절은 높은 유병율과 사망률로 개인뿐만 아니라 사회 전체로도 막대한 사회, 경제적 문제를 야기한다. 골다공증성 골절을 최일선에서 치료하는 정형외과 의사로서의 경험에 바탕을 둔 시각으로 이제까지 알려진 WHO 나 내과 교과서 내용이 아닌 골절 치료 의사의 시각으로 접근하여 보겠다. 이는 정형외과 의사의 입장에서 과연 운동이 골다공증을 예방할 수 있는 있는가 하는 것이다.
골다공증은 큰 외상없이 골절이 발생하는 증상이 없는 질환으로 좁은 의미의 진정한 골다공증은 골절이 일어나고 난 후에나 진단할 수 있다. 따라서 이를 골절 전에 진단하기 위하여 덱사 같은 골밀도 검사가 널리 사용되고 있다. 하지만 이의 문제점은 단지 골밀도 양과 areal 골밀도만 측정하여 골의 구조, 기하학, 기계적 특성은 무시되고 있다는 것이다. 대다수의 의사들은 WHO의 권고안을 전적으로 믿고 그 기준대로 덱사로 측정한 골밀도로 양적인 측면에서 골다공증과 골감소증을 정의하고 있다. 하지만 이와는 다른 시각도 엄연히 존재한다. 바로 실제로 골다공증성 골절을 직접 접하는 정형외과 의사의 관점으로서의 생리적 골감소증과 진성 골다공증이다. 정형외과 의사인 프로스트가 처음 주장한 이 접근 방법은 기존의 WHO 나 해리슨 내과 교과서가 아닌 정형외과 의사의 실제 경험을 바탕으로 BMD (bone mineral density)가 아닌 골의 기계적 강도에 주목하여 골감소증은 다른 이들에 비해 골 강도는 낮으나 그 사람에게는 기계적으로 사용하는데 문제가 없는 것이고 골다공증은 골 강도가 기계적으로 사용하기 부적합하여 작은 외상에도 쉽게 부러지는 상태이다.
따라서 정형외과 의사의 관점으로 다시 운동의 효과를 논하여 보겠다.
운동은 뼈에 상반된 2가지 효과를 가져온다. 일정 역치 이상의 긴장은 골의 형성을 촉진하여 골 강도를 증가시키나 반복되는 긴장은 미세 손상을 축적하여 피로 파손을 유발할 수 있다. 따라서 운동은 재형성과 피로 골절의 상반된 면을 가지고 있다. 골 재형성 기전이 연령에 영향을 받는 지는 아직 밝혀지지 않았지만 고령의 고관절 골절에서 피로 골절이 중요한 역할을 하는 것으로 생각되고 있으며 이런 미세손상을 수복하지 못하는 것이 진성 골다공증의 중요한 특징이다. 따라서 오히려 운동은 골다공증성 골절을 유발할 수도 있다. 운동과 노화가 골량과 골구조에 미치는 서로 다른 영향에 대해서 아직 밝혀지지 않았다. 더구나 운동에 상응하여 BMD 의 증가가 골 강도의 증가를 반드시 의미하는 것도 아니다.
그러나 비관적인 면만 있는 것은 아니다. 각각의 운동의 골다공증에 대한 효과를 발표된 문헌을 바탕으로 다시 알아보겠다.
유산소운동은 근력 방출과 힘이 낮은 것이 특징으로 오래 달리기는 청장년층 남성에서 척추, 고관절, 종족골의 BMD 를 증가시킨다고 발표되었다. 심한 운동이 어려운 고령에서는 에어로빅도 역시 효과가 있다고 보고되었다.
저항(길항)운동은 젊은 연령에서 골 종괴를 증가시키나 고령에서의 이 효과는 논란이 있다. 따라서 고령의 사람등에게는 저항운동은 바람직하지는 않다.
충돌운동은 특히 고충돌운동은 특히 골 종괴를 증가시키는데 유익하다. 사이클선수나 수영선수보다 체조선수가 더 뼈의 강도가 큰 것이 예이다. 저항운동에 충돌운동을 가미하면 그 효과가 증대되는 것으로 보이며 빠른 속도로 자항운동을 하는 것도 유익하다.
진동운동은 낮은 강도로 고 빈도로 시행하는 것은 뼈의 직접 작용하여 뼈에 기계적 손상 없이 골형성 반응을 촉진한다. 고 강도로 진동운동을 하는 것은 근력을 강화시키나 위험할 수 있으며 저항운동과 진동운동을 병행하는 것이 더 효과적이다.
결론이다. 어떤 종류의 운동이 뼈의 강도를 증가시키는데 가장 효과적인지는 아직 완전히 밝혀지지 않았다. 하지만 최근의 보고들은 고령에서도 운동에 의해 골형성 반응이 촉진된다고 제안하고 있다. 운동을 고 강도 고 빈도로 하는 것이 더 효과적으로 보인다. 하지만 인생의 황혼기에 운동으로 뼈의 강도를 증가시키는 것보다는 평생 운동을 통하여 골소실을 예방하는 것이 더 쉽다.
그리고 반드시 기억해야 할 것은 운동이 골감소증을 개량하거나 예방할 수 있어 보이나 골절이 있는 진성 골다공증 환자들에게는 주의 깊게 운동을 처방하여 시행하여야 한다는 것이다. 이런 환자들에게는 운동보다는 자세 교정 및 낙상 방지등의 생활 습관 교정이 더 중요하다.