척주 구조

왜 배우는가: 척주는 몸의 중심축이라 허리 통증과 작업 자세를 이해하려면 구조와 만곡의 원리를 먼저 알아야 한다. 실무에서는 작업 자세와 의자 설계를 판단하는 기준이 되고, 시험에서는 발달 과정과 구성요소를 묻는 문제로 반복해서 나온다.

출제 이력: 제139회 1교시 4번, 제130회 4교시 5번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

척주(vertebral column)는 척추뼈(vertebra) 여러 개와 그 사이의 추간판(intervertebral disc)이 이어져 몸의 중심축을 이루는 골격이다. 척주는 머리와 몸통을 받치고 움직임을 가능하게 하며 척수를 보호하는 축이다.

답안 첫 줄에는 위 정의를 그대로 쓴다. 이어서 척추뼈가 33개이고 그중 24개가 서로 움직인다는 사실을 한 문장으로 덧붙이면 구성의 틀이 잡힌다. 척주가 하는 일은 셋으로 정리한다. 몸통과 머리를 받치는 지지, 굽힘·폄·비틀림을 가능하게 하는 운동, 척수와 신경근을 감싸는 보호다.

핵심 키워드

• 척추뼈(vertebra): 척주를 이루는 한 마디. 척추체와 신경궁으로 구성된다.
• 추간판(intervertebral disc): 인접한 척추뼈 사이의 섬유연골 쿠션.
• 생리적 만곡(physiological curvature): 정상 척주가 보이는 완만한 굴곡.
• 일차만곡(primary curvature): 태아기부터 있던 흉추·천추의 후만.
• 이차만곡(secondary curvature): 출생 뒤 자세 발달과 함께 생기는 경추·요추의 전만.
• 척추체(vertebral body): 척추뼈 앞쪽의 큰 원통 부분으로 체중을 받는다.
• 신경궁(neural arch): 척추체 뒤에서 척수관을 둘러싸는 고리 구조.

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 척주는 등뼈 전체다. 목 뒤에서 꼬리뼈 위까지 뼈가 한 줄로 이어져 있고, 뼈 사이는 말랑한 디스크가 채운다. 그래서 사람은 몸을 굽히고 펴고 비틀 수 있다.

정식으로 정의하면 척주는 척추뼈 33개로 이루어진 축골격이다. 그중 경추 7개, 흉추 12개, 요추 5개, 합계 24개는 서로 움직이는 부분이다. 아래쪽의 천추 5개와 미추는 융합되어 골반에 붙는다. 움직이는 척추뼈 사이에는 23개의 추간판이 놓이며, 두 번째 경추(C2)와 첫 번째 천추(S1) 사이에 자리한다.

한 척추뼈는 앞쪽과 뒤쪽 두 부분으로 나뉜다. 핵심 용어는 다음과 같이 풀이한다.

• 척추체는 척추뼈의 앞쪽 큰 원통 부분이다. 위쪽 몸통의 무게를 받치며, 아래로 갈수록 커진다. 받아야 하는 무게가 늘어나기 때문이다.
• 신경궁은 척추체 뒤쪽에서 고리를 만든다. 척추경, 후궁, 위·아래 관절돌기, 횡돌기, 극돌기로 구성되며, 이 고리들이 이어져 척수가 지나가는 척추관이 된다.
• 추간판은 바깥의 섬유륜과 가운데의 수핵으로 나뉜다. 충격을 흡수하고 척추뼈가 서로 움직이게 한다.
• 생리적 만곡은 척주를 옆에서 보았을 때의 완만한 굴곡이다. 경추와 요추는 몸 앞쪽으로 굽고(전만, lordosis), 흉추와 천추는 등 쪽으로 굽는다(후만, kyphosis).

위아래 척추뼈의 관절돌기가 만나 작은 관절을 이룬다. 한 마디의 움직임은 작지만 여러 마디가 쌓이면 척주 전체의 큰 운동이 된다. 아래 곡선은 정상 성인 척주를 옆에서 본 대략의 모양이다.

3. 등장 배경과 필요성

사람은 두 발로 서면서 척주가 머리와 상체의 무게를 수직으로 받게 되었다. 척추가 곧은 막대였다면 그 무게가 허리 한 점에 몰려 충격을 견디기 어렵다. 생리적 만곡은 이 하중을 여러 구간으로 나누어 받게 하고, 걷거나 뛸 때 생기는 충격을 완충하는 쪽으로 굽어 있다. 만곡은 장식이 아니라 기능을 위한 구조로 이해해야 한다.

만곡이 어떻게 생기는지는 발달 순서로 설명하면 명확하다.

• 출생 전·출생 시: 태아의 굴곡 자세로 척주 전체가 C자형이다. 흉추와 천추의 후만이 일차만곡으로 먼저 존재한다.
• 머리 들기 단계: 머리를 가누면서 목 부위가 앞으로 굽고, 경추 전만이 이차만곡으로 생긴다.
• 서기·걷기 단계: 직립 자세의 균형을 맞추며 허리 부위에 요추 전만이 생겨 성인의 S자형 만곡에 가까워진다.

형성 시기와 정도에는 개인차가 있다. 이 차이를 알아야 정상 범위와 병적 변형을 구분할 수 있다. 발달이 끝난 뒤에도 만곡의 크기는 나이와 생활 습관에 따라 달라진다.

필요성은 임상과 현장 모두에 있다. 정상 만곡은 체중을 나누어 받고 충격을 흡수한다. 반면 흉추 후만이 과도하면 골다공증과 나쁜 자세에서 흔히 나타나 등이 굽은 모양이 된다. 요추 전만이 과도하면 복부 근육이 약할 때나 임신 말기에 나타난다. 이때 만곡이 정상 범위를 벗어났는지를 판단하는 것이 실무의 출발점이다.

요통은 직립 활동과 함께 생긴 흔한 문제다. 평생 요통을 겪지 않는 사람은 극소수에 가까워서, 작업 현장에서 척주 자세를 관리하는 일은 예방의 기본이 된다.

현장에서는 이 개념이 자세 설계로 이어진다. 장시간 앉아 일하면 흉추 후만이 커지고 요추 전만이 줄어 허리 부담이 늘어난다. 그러므로 의자의 등받이와 작업대 높이는 척주의 정상 만곡을 유지하도록 정해야 한다. 영아용 카시트가 머리와 목을 지지하는 것도 같은 원리다.

4. 구성요소·원리·절차

척추뼈 한 마디는 구성 요소마다 맡은 역할이 다르다. 아래 표는 위치와 기능을 한 쌍으로 묶어 답안에 옮겨 쓸 수 있게 한 것이다.

척추체는 세 요소 가운데 가장 큰 하중을 받는 부분이다. 아래로 갈수록 척추체가 커지는 것도 같은 까닭이다. 신경궁은 척추경, 후궁, 위아래 관절돌기로 이루어져 관절을 만들고, 뒤쪽의 극돌기와 옆쪽의 횡돌기는 근육과 인대가 붙는 자리가 된다.

척추뼈는 33개이며 그중 24개가 움직이고, 추간판은 23개다. 추간판은 바깥의 섬유륜과 가운데의 수핵으로 이루어진다. 섬유륜은 여러 겹의 섬유 연골이고, 수핵은 수분이 많은 젤리 같은 부분이다. 나이가 들면 수핵의 수분이 줄어 탄력이 떨어지고, 이것이 추간판 질환의 바탕이 된다.

척추체의 앞과 뒤에는 앞종인대와 뒤종인대가 세로로 달려 척주를 묶는다. 이 인대들은 과도한 운동을 제한해 척추뼈가 한쪽으로 과하게 밀리지 않도록 막는다.

원리는 세 가지로 설명한다. 첫째, 체중은 머리에서 척추체를 따라 아래로 전달되고 골반에서 하지로 넘어간다. 둘째, 추간판은 압력을 받으면 수핵이 힘을 사방으로 나누어 충격을 흡수한다. 셋째, 척주가 S자형 만곡을 이루면 하중이 여러 구간으로 나뉘어 한 점에 몰리지 않는다. 몸을 앞으로 굽히면 앞쪽 추간판의 압력이 커지므로, 같은 무게를 들어도 자세에 따라 척추가 받는 부담이 달라진다.

척추체는 체중을 받고 추간판은 충격을 흡수한다.

척주가 어떻게 운동하는지도 구조에서 나온다. 추간판이 두께를 바꾸며 척추뼈가 기울어지고, 관절돌기가 방향을 정한다. 따라서 굽힘, 폄, 비틀림의 가능한 범위는 척추뼈 한 마디의 운동이 쌓인 결과다.

척추관은 신경궁이 이어져 만든 통로다. 척수와 신경근이 지나며, 이 통로가 좁아지면 신경이 눌려 저림이나 통증이 생긴다. 답안에서는 구조와 증상을 함께 설명하면 채점 항목을 넓게 덮을 수 있다.

답안을 쓰는 순서는 다음과 같다.

• 척추뼈의 개수와 부위를 쓴다. 경추, 흉추, 요추는 움직이는 부분이고 천추와 미추는 융합되어 있다고 쓴다.
• 척추뼈 한 개의 구조를 쓴다. 앞쪽 척추체와 뒤쪽 신경궁으로 나눈다.
• 추간판의 구조와 위치를 쓴다. 섬유륜과 수핵으로 이루어지고 척추뼈 사이에 놓인다.
• 척수관과 신경근 통로를 쓴다. 신경궁이 이은 고리가 척수를 감싼다.
• 운동과 보호 기능을 한 줄로 맺는다.

5. 관련 법령·기준·표준

척주 관련 기준은 두 갈래다. 하나는 해부학과 임상에서 쓰는 정상 범위이고, 다른 하나는 작업장에서 근골격계 부담을 관리하는 법령과 고시다. 현장에서 가장 자주 인용되는 것은 근골격계부담작업 고시다. 고용노동부 고시로서, 근골격계 질환을 예방하려고 유해요인을 조사할 작업의 범위와 방법을 정한다.

중량물을 다루거나 허리를 굽히는 작업의 관리는 「산업안전보건법」과 「산업안전보건기준에 관한 규칙」이 바탕이 된다. 두 법령은 사업주가 지켜야 할 의무를 정하고, 고시는 그 의무를 이행할 때 무엇을 어떻게 조사할지를 구체화한다. 조문의 세부 내용은 기준 개정에 따라 달라지므로, 답안에는 법령 이름과 목적을 먼저 쓰고 세부 수치는 현행 조문의 값으로만 쓴다.

후만의 기준은 해부학 문헌에서 가져온다. 흉추 후만의 정상 각도는 20~45°다. 과후만은 흉추 후만각이 45° 초과인 상태이며, 이를 과도한 굴곡이나 변형으로 본다.

표 아래 값 중 앞의 두 줄은 측정한 후만각을 기준과 비교할 때 쓴다. 후만각은 측정 방법에 따라 값이 조금씩 달라지므로, 같은 방법으로 잰 값끼리만 비교해야 한다. 뒤의 두 줄은 해부학 표준이라 측정 없이 쓴다.