복압은 무엇이고 허리를 어떻게 지킬까요 — 배 근육 네 겹과 브레이싱의 해부학

배를 둘러싼 근육은 어떻게 생겼을까요

배 앞과 옆은 복직근, 외복사근, 내복사근, 복횡근 네 근육이 겹겹이 감싸고 있습니다. 복직근은 앞에서 세로로, 나머지 셋은 옆에서 세 겹으로 쌓여 있고 결의 방향이 서로 다릅니다.

• 복직근: 명치 아래 갈비연골에서 치골까지 세로로 내려오는 띠 모양 근육입니다. 가운데 흰 줄(백선)을 사이에 두고 좌우 한 쌍이며, 중간중간 가로로 끊는 힘줄(건획) 때문에 이른바 식스팩 모양이 생깁니다. 몸통을 앞으로 굽히는 힘이 가장 직접적입니다.
• 외복사근: 세 겹 가운데 가장 바깥층입니다. 아래쪽 갈비뼈 바깥면에서 시작해 앞 아래쪽으로, 바지 주머니에 손을 넣는 방향으로 비스듬히 내려갑니다.
• 내복사근: 외복사근 바로 아래층입니다. 골반 위 가장자리(장골능)와 허리 근막 쪽에서 시작해 대체로 외복사근과 엇갈리는 방향으로 올라갑니다.
• 복횡근: 가장 안쪽 층입니다. 결이 거의 가로로 달려 배를 허리띠처럼 둘러싸고, 뒤쪽은 허리 근막을 통해 척추 쪽 구조와 이어집니다.

세 겹의 옆배 근육은 앞쪽에서 넓고 얇은 힘줄막이 되어 복직근을 감싸는 칼집(복직근초)을 만들고, 가운데 백선에서 반대편과 만납니다. 결이 서로 엇갈린 세 겹이 한 몸처럼 이어져 있어서, 함께 수축하면 배 둘레 전체가 조여지는 구조입니다.

왼쪽은 가장 바깥층인 외복사근(Obliquus externus)과 힘줄막에 덮인 복직근, 오른쪽은 가장 안쪽 층인 복횡근(Transversus)과 복직근(Rectus abdominis)입니다. 오른쪽 그림에서 복횡근의 가로결과 뒤쪽 허리 근막(Lumbodorsal fascia)을 보시면 됩니다. 두 층 사이의 내복사근은 그림에 없습니다. 출처: Henry Gray, Anatomy of the Human Body 20판(1918) 그림 392·397, 퍼블릭 도메인(Wikimedia Commons). 두 그림을 높이를 맞춰 나란히 놓았습니다.

복압은 어떻게 만들어질까요

복압은 위의 횡격막, 아래의 골반저, 둘레의 배 근육이 복강을 동시에 조일 때 올라가는 배 안의 압력입니다. 복강은 물이 찬 풍선과 비슷해서, 둘레를 조이면서 위아래가 버텨 주면 압력이 오릅니다. 횡격막과 골반저가 이 원통의 뚜껑과 바닥 역할을 하는 방식은 따로 다룰 주제여서 여기서는 배 근육 쪽만 봅니다.

네 근육 가운데 복압과 가장 꾸준히 함께 움직인 것은 가장 안쪽의 복횡근이었습니다. Cresswell 연구팀은 남성 6명의 네 배 근육에 초음파를 보면서 가는 철사 전극을 꽂고, 위 속에 압력계를 넣어 복압을 쟀습니다 [1]. 몸통을 최대로 굽히거나 펴는 등척성 힘주기에서 복횡근의 활동과 복압은 일정하게 유지됐고, 나머지 세 근육은 몸통을 펼 때 활동이 뚜렷이 줄었습니다. 숨을 참고 배에 힘을 주는 발살바 동작을 세기를 바꿔 반복했을 때, 최고 복압의 변화는 복직근을 뺀 세 근육의 활동과 상관이 있었습니다 [1].

연구팀은 복횡근이 복압 변화와 가장 일관되게 관련된 배 근육으로 보인다고 결론지었습니다 [1]. 가로결로 배를 두른 구조와 잘 맞는 결과입니다. 다만 참가자가 6명이고, 전문이 공개되지 않은 논문이어서 여기 적은 내용은 초록에 실린 것입니다.

복압이 올라가면 척추에는 무슨 일이 생길까요

복압이 오르면 허리뼈를 뒤로 펴는 힘이 생기고, 요추가 더 뻣뻣해진다는 실험 결과가 있습니다.

복압을 높이려면 보통 배 근육을 조여야 해서, 복압의 효과와 근육의 효과를 떼어 보기가 어렵습니다. Hodges 연구팀은 이 문제를 피하려고 횡격막을 움직이는 신경(횡격신경)을 전기로 자극해 배와 등 근육의 근전도 활동 없이 복압만 올렸습니다. 참가자를 옆으로 눕혀 셋째 허리뼈 높이를 축으로 도는 회전대에 올려놓고 잰 결과, 몸통을 굽힌 자세에서 낼 수 있는 최대 복압의 약 15%로 복압을 올리자 몸통을 펴는 방향의 모멘트가 약 6 N·m 생겼고, 그 크기는 압력이 오른 만큼 비례해 커졌습니다 [2].

같은 연구팀은 2005년에 같은 방식으로 복압을 올리면서 요추의 뻣뻣함을 쟀습니다. 참가자 3명을 엎드리게 하고 넷째 또는 둘째 허리뼈 가시돌기를 눌러 밀리는 정도를 봤습니다. 복압이 최대 자발 복압의 27~61%만큼 오르자 척추의 뻣뻣함은 쉴 때보다 8~31% 커졌고, 복압이 많이 오를수록 더 뻣뻣해졌습니다 [3].

두 실험 모두 복압이 척추를 받쳐 주는 쪽으로 작용한다는 직접 증거입니다. 한계도 분명합니다. 참가자 수가 적고, 사람이 무거운 것을 들 때처럼 배 근육을 조여 복압을 올린 상황이 아닙니다. 2001년 연구팀도 실제 동작에서의 최종 효과는 복압을 올리는 데 쓰인 근육이 만드는 굽힘 방향의 힘에 따라 달라질 것이라고 적었습니다 [2].

복압은 허리 부담을 정말 줄여 줄까요

복압이 허리뼈에 걸리는 압박을 줄이는지는 연구마다 결론이 갈립니다. 사람에게서 직접 잰 결과와 컴퓨터 모델로 계산한 결과가 다르고, 모델끼리도 가정에 따라 답이 달라집니다.

직접 잰 연구부터 보면, Nachemson 연구팀은 1986년에 4명의 복압과 디스크 안 압력, 허리 근육 세 무리의 표면 근전도를 다섯 가지 등척성 과제에서 쟀습니다. 숨을 참고 배에 힘을 주는 발살바 동작을 부분적으로, 또는 최대로 하게 했더니 복압은 올랐지만 다섯 과제 중 네 과제에서 허리 압박이 줄지 않고 오히려 커졌습니다 [4]. 연구팀은 이 실험에서 복압이 척추 부하의 지표가 되지 못했다고 보았습니다. 참가자는 4명이고, 여기 적은 내용은 공개된 초록에 실린 것입니다.

모델 연구는 배 근육을 얼마나 함께 수축하느냐를 핵심 변수로 봅니다. 복압은 척추를 펴는 힘을 보태지만, 복압을 만들려고 조인 복직근과 복사근은 몸통을 굽히는 힘을 만들고, 이 굽히는 힘을 버티려면 등 근육이 더 일해야 하기 때문입니다.

• Arjmand와 Shirazi-Adl(2006)은 건강한 남성 15명이 약 18 kg(180 N)을 들고 서거나 몸통을 40도·65도 숙인 자세를 측정해 척추 모델에 넣었습니다. 배 근육의 동시 수축 없이 복압만 올렸을 때는 허리 압박이 모든 높이에서 평균 약 19% 줄었습니다. 그러나 선 자세에서는 복직근·외복사근·내복사근이 최대 힘의 0.5~2%만 함께 수축해도 이 감소가 거의 사라졌습니다. 숙인 자세에서는 동시 수축이 커질수록 감소 폭이 약 13%, 약 7%로 줄었고, 가장 높은 수준(최대 힘의 2~8%)에서는 압박이 오히려 약 5% 커졌습니다 [5]. 연구팀은 복압이 압박을 덜어 주는 작용과 척추를 안정시키는 작용이 자세와 과제에 따라 다르다고 결론지었습니다.
• Stokes 연구팀(2010)은 세 겹의 배 근육을 곡면으로 감싼 모델을 만들고, 복압을 5 kPa에서 10 kPa로 올렸을 때를 계산했습니다. 몸통에 60 N·m의 힘을 쓰는 조건에서 허리 압박은 몸통 펴기 21%, 굽히기 18%, 옆으로 굽히기 29%, 비틀기 31% 줄었습니다 [6]. 다만 연구팀은 근육이 가장 효율적으로 쓰인다고 가정했기 때문에 압박을 덜어 주는 효과를 크게 추정했을 수 있다고 밝혔고, 발살바 동작에서 압박이 커졌던 사람 실험과 결과가 반대라는 점도 논의했습니다.

정리하면 복압이 척추를 펴는 힘과 뻣뻣함을 보탠다는 것은 실험으로 확인됐습니다 [2] [3]. 그 결과 허리뼈의 압박이 줄어드는지는 배 근육을 어떻게, 얼마나 쓰는지에 달려 있고, 사람에게서 직접 잰 적은 수의 자료와 모델 계산이 서로 다른 답을 내고 있습니다. 모델의 퍼센트는 계산값이지 측정값이 아니며, 어느 연구도 부상이 줄었는지를 보지 않았습니다.

브레이싱할 때 어떤 근육이 일할까요

브레이싱은 배를 안으로 당기지 않고 배 둘레의 근육을 한꺼번에 조여 단단하게 만드는 방식이고, 이때 옆배 근육이 크게 일합니다.

Tayashiki 연구팀은 젊은 남성 7명에게 브레이싱과 배를 안으로 집어넣는 동작을 시키면서 직장에 넣은 압력계로 복압을, 표면 전극으로 복직근·외복사근·내복사근·척추기립근의 활동을 쟀습니다. 브레이싱은 복압을 쉴 때보다 평균 116.4 mmHg 올렸고, 배를 집어넣는 동작은 평균 9.9 mmHg 올렸습니다. 최고 복압 시점의 근육 활동은 브레이싱 쪽이 컸고, 네 근육 가운데 내복사근의 활동이 가장 높았습니다. 두 동작 모두 복압의 변화는 몸통 근육 활동의 변화와 직선적으로 함께 움직였습니다 [7].

이 숫자를 읽을 때 몇 가지를 알아 두면 좋습니다. 이 연구가 잰 네 근육에 가장 안쪽의 복횡근은 들어 있지 않습니다. 참가자는 7명이었고, 여기 적은 내용은 공개된 초록에 실린 것입니다. 배를 집어넣는 동작은 복압을 올리는 것과 목적이 다른 운동이어서, 이 숫자만으로 두 방식의 우열을 정할 수는 없습니다. 어느 쪽이 허리에 나은지를 두고 이어진 논쟁은 이 글에서 다루지 않습니다.

해부학으로 보면 브레이싱은 앞의 복직근, 옆의 세 겹, 뒤의 척추기립근이 동시에 수축해 몸통을 원통처럼 굳히는 동작입니다. 앞에서 본 모델 연구들이 보여 주듯, 복직근과 복사근이 조일수록 복압은 오르지만 몸통을 굽히는 힘도 함께 생깁니다 [5]. 브레이싱이 "배 근육만의 일"이 아니라 등 근육과 함께 균형을 맞추는 일이라는 뜻입니다.

헬스장에서 복압을 어떻게 이해하면 좋을까요

복압은 무거운 무게에서 몸통을 단단히 버티는 데 보탬이 되는 장치로 이해하되, 허리를 보호하는 만능 장치로 여기지 않는 편이 연구 결과에 가깝습니다.

위 연구들에서 판단으로 옮길 수 있는 것은 이 정도입니다. 아래는 연구 결과를 바탕으로 한 제 판단이며, 이 방식을 비교한 임상시험의 결과는 아닙니다.

• 무게를 들기 직전에 배 둘레 전체를 조여 두는 것은 복압과 척추의 뻣뻣함을 높이는 쪽으로 작용할 수 있습니다. 배만 불룩하게 내미는 것보다 옆구리와 등 아래까지 함께 단단해지는 느낌을 기준으로 삼는 편이 해부학 구조와 맞습니다.
• 가벼운 무게나 맨몸 동작에서까지 최대로 조일 이유는 크지 않습니다. 모델 연구에서 배 근육의 동시 수축이 커지면 오히려 압박이 커지는 조건도 있었습니다.
• 리프팅 벨트는 복압을 올리는 보조 도구로 쓰이지만, 벨트의 효과와 부상 예방 근거는 따로 따져 볼 주제입니다.
• 숨을 참고 드는 방식과 혈압의 관계도 따로 따져 볼 주제입니다. 고혈압이나 심혈관 질환이 있는 분은 숨을 참고 무거운 무게를 드는 방식을 먼저 진료의와 상의하시는 편이 안전합니다.

통증이 생기면

무거운 무게를 든 다음 날 허리 양옆이나 옆구리가 하루 이틀 뻐근한 것은 흔한 근육통입니다. 다음은 호흡이나 버티는 방법을 고쳐 보기 전에 진료를 먼저 받아 보셔야 하는 경우입니다.

• 허리 통증이 엉덩이나 다리로 뻗치거나, 다리가 저리거나 힘이 빠집니다
• 대소변을 보기 어렵거나 사타구니·항문 주위 감각이 둔해졌습니다
• 힘을 줄 때 배나 사타구니가 불룩 튀어나오거나 그 자리가 아픕니다
• 무게를 줄였는데도 2주 넘게 같은 자리가 아프거나 점점 심해집니다
• 밤에 누워 있어도 아프거나 열, 체중 감소가 함께 있습니다

데드리프트 다음 날 허리가 뻐근하다면 데드리프트 다음 날 허리가 뻐근한데, 근육통일까요 다친 걸까요에서 근육통과 부상의 구분을 먼저 보셔도 좋습니다. 허리 통증이 다리 저림과 함께 온다면 종각역 인근에서 허리와 다리 저림으로 진료받을 때를, 엉치 한 점이 계속 아프다면 천장관절증후군과 허리디스크의 감별을 참고해 보세요.

저희는 마취통증의학과(통증의학) 전문의가 광화문·종로에서 허리를 포함한 근골격계 통증을 비수술적으로 진료합니다. 운동을 멈추게 하기보다 어느 무게와 자세에서 다시 시작할지를 같이 정하는 쪽에 가깝습니다.