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여자가 남자 보다 무릎을 쉽게 다치는 이유

글 / 박상균 (한국운동역학회 편집이사)


여자가 남자보다 무릎 상해가 빈번하다는 사실을 얼마나  알고 있을까?
여성의 스포츠 활동이 활발해지면서 이에 따른 상해에 관한 여성 스포츠 상해의
연구들 또한 왕성하게 진행되고 있다.
최근 북미 선진국에서 이루어진 연구에서 스포츠 종목에 따라서는 최소 2배에서
최고 12배까지 여자들이 남자들에 비해 무릎 상해를 더 입는다고 보고
하고 있다.
특히 무릎 상해 중 가장 빈번하게 일어나는 전방십자 인대(Anterior Cruciate Ligament: ACL)의 경우
상해 시 연골이나 무릎주변의 연관 인대들의 상해를 동반하는 것으로 알려져 있다.

회복을 위해서는 대부분의 경우 비싼 비용이 발생되는 수술을 요하며
짧게는 6개월에서 길게는 1년 이상의 장기간의 회복기간이 소요된다.
또한 이러한 전방십자인대 상해는 농구, 축구, 그리고 핸드볼과 같이 다양한 방향전환동작을 필요로 하는 구기 종목들에서 상대방 선수와의 접촉보다는 비접촉(non contact) 상황 시 대부분 상해가 발생한다.

그렇지만 이러한 동작 중에 어떠한 상해의 원리에 의해서 여자들이 상대적으로 높은
상해의 비율을 나타내는지는 명쾌하게 설명되지 않고 있다.
다만 현재까지 발표된 연구들을 통해서 여성의 1) 해부학적인 구조적 특징으로 인한 동작 간
관절의 부하 증가, 2) 호르몬의 변화가 관절의 기능에 미치는 영향으로 정리될 수 있다.

1) 여성의 해부학적 하지구조와 스포츠 동작의 특성

여성은 남성에 비해 신체의 근육과 체지방의 비율도 다를 뿐 아니라
근골계의 구조적인 측면에서 다르게 나타난다.
일반적으로 여자는 골반의 폭이 넓고 대퇴골이 남자에 비해 짧아서
대퇴골과 경골이 이루어는 Q-angle 각도가 크다고 알려져 있다
                                       그림 1 대퇴골과 경골이 이루는 하지의 Q-angle 각도 

                                                        (왼쪽: 여성, 오른쪽: 남성)



평균적으로 남성들의 Q-angle 각도가 10도에서 15도인 반면에 여성들은 15도에서 20도의 범위를
나타내며 때로는 20도 이상의 큰 Q-angle을 나타나기도 한다.
그렇다면 여성의 Q-angle이 큰 경우 무릎상해의 발생 원리에 어떻게 영향을 미치는지 알아보자.

                      그림 2 무릎 외반각도(Valgus angle)의 증가(좌측)로 인한 부하의 증가(우측)



Q-angle 각도가 큰 경우 다양한 스포츠 동작(예: 방향전환, 갑작스러운 정지동작, 점프 후
착지 동작 등)을 수행하는 데 무릎이 안쪽으로 가까워지는 안짱다리(Valgus knee)의 형태가
발생할 수 있다(그림 2 좌측).
이때 <그림 2>의 우측에서 보는 바와 같이 발의 위치가 신체의 중심까지 멀어지고
무릎은 모이게 되므로 무릎에 발생하는 부하(Knee valgus moment)는 커지게 되며
무릎관절의 여러 조직들에 부담을 증가시킨다.

일반적으로 빠르고 순간적인 동작 시 관절이 감당할 수 있는 수준 이상의
부하가 발생할 경우 무릎은 상해
를 경험하게 된다.
그밖에 여성의 무릎상해의 요인들로는 1)여성의 무릎의 구조적 특징(예: narrow notch,
greater patellar tendon-tibia shaft angle)과 2) 남성에 비해 동작 시 대퇴근과 허벅지 근육의
균형 있는 협응에 의존하기 보다는 여성의 대퇴근 위주의 근육동원 형태(quadriceps dominant)
그리고 3) 동작 시 경골과 대퇴골이 상반되는 방향으로 회전이 증가하여 전방십자인대에
가해지는 부하가 남자보다 증가하여 상해를 일으킨다고도 보고되고 있다.

2) 여성 호르몬의 영향과 무릎 관절의 기능의 변화

최근의 연구들에서 여성 호르몬이 관절상해에 영향을 미친다는 매우 흥미로운 결과가 소개되고 있다.
여성들의 상해 빈도를 살펴본 결과 공교롭게도 에스트로겐(estrogen)의 수치가 높아지는
배란기(ovulation)에 상해발생 빈도가 증가한다고 보고
된다.
그렇다면 에스트로겐이 관절에 어떠한 영향을 미쳐 상해가 발생하는 것일까?
에스트로겐의 수치가 증가하면 관절이 느슨해지고 느슨한 관절(lax joint)은 근육 활동 요소 중
반응(예: reflex나 onset)이 늦어져 동작 수행 시 외부적인 충격(external force)에 충분히
준비하지 못할 수 있다.

일반적으로 관절이 느슨해진다는 의미는 뼈와 뼈를 잇는 인대(ligaments)가 느슨해지는 것으로
관절가동 시 각도나 속도 등의 정확성에 관여되는 감각기능(예: proprioception) 등을 저하시킨다고 한다.
또한 높은 에스트로겐 수치로 인대의 강도(mechanical property)가 떨어져서 인대가 외부적인 부하에
약하게 변화된다고 연구되어지고 있다. 매우 흥미로운 결과들이다.

하지만 호르몬 수치의 변화는 개개인에 따라 매우 폭넓게 나타나며 에스트로겐 이외에
타 호르몬들과의 복합적인 작용에 인해서 그 영향 또한 예측하기 매우 까다롭다.
따라서 보다 구체적으로 뒷받침되는 결과들을 통해서 호르몬이 관절에 미치는 영향과
상해와의 관계를 보다 객관적으로 뒷받침할 수 있지 않을까 한다.

                          그림 3 여성호르몬(에스트로겐과 프로제스트론) 수치의 변화 (28일 주기)


여성의 스포츠 관절상해의 원인은 골격계의 구조적 특성과 이로 인해 동작 간 발생하는
관절부하 그리고 여성 특유의 호르몬에 의한 관절기능 저하 등에 관련이 된다고 알려져 있다.
하지만 여성은 스포츠 관절상해 뿐만 아니라 폐경기 이후 노화로 인한 골다공증이나 관절염과 같은
퇴행성 질환 또한 상대적으로 높게 발생된다고 알려져 있다.
그러므로 이러한 이유라도 여성의 스포츠 관절상해 연구와 함께 여성의 일대기(life cycle)에 걸친
통합적인 여성의 관절 건강에 대한 이해가 필요할 것이다.

 

                                                                                                                                 ⓒ 스포츠둥지

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