힘줄은 근육보다 느리게 강해질까요

힘줄은 근육과 무엇이 다를까요

힘줄은 근육이 만든 힘을 뼈로 전달하는 밧줄 같은 조직이고, 스스로 수축하지 않습니다. 근육은 힘을 만들고 힘줄은 그 힘을 버티며 넘겨 줍니다.

힘줄은 대부분 콜라겐, 그중에서도 제1형 콜라겐으로 이루어집니다. 세포는 적은 편이고, 주로 섬유모세포가 콜라겐 섬유 방향으로 길게 늘어서 있습니다. 콜라겐 원섬유의 굵기는 30~200 nm 정도이고, 이 원섬유가 힘을 전달하는 주된 구조로 여겨집니다 [1]. 근육이 끊임없이 수축하고 늘어나는 조직이라면, 힘줄은 당겨지는 만큼 조금 늘어났다가 돌아오는 조직입니다.

종아리 근육이 아래로 갈수록 흰 힘줄로 바뀌는 자리를 보세요. Tendo calcaneus가 흔히 말하는 아킬레스건이고, 아래 연구들이 가장 많이 잰 힘줄입니다. 출처: Henry Gray, Anatomy of the Human Body 20판(1918) 그림 438, 퍼블릭 도메인(Wikimedia Commons).

근력운동을 하는 사람에게 중요한 차이는 이것입니다. 근육의 힘은 근육이 눈에 띄게 커지기 전에도 늘어날 수 있고, 힘줄은 그렇게 늘어난 힘을 그대로 받아 내야 합니다. 근육이 커지는 원리는 따로 다루고, 이 글은 힘을 받는 쪽인 힘줄에 집중합니다.

힘줄의 강성은 무엇이고 운동으로 바뀔까요

힘줄의 강성은 같은 힘에 얼마나 덜 늘어나는지를 나타내는 값이고, 무거운 부하로 운동하면 커질 수 있습니다. 강성이 크면 같은 무게를 들어도 힘줄이 덜 늘어납니다.

Bohm 연구팀은 2015년에 건강한 성인(18~50세)이 8주 이상 운동한 뒤 힘줄이 어떻게 변했는지를 재 본 연구를 모아 메타분석했습니다. 27편의 연구, 37개의 운동 프로그램, 참가자 264명이었고, 모두 살아 있는 사람의 아킬레스건이나 슬개건을 잰 연구였습니다 [2].

운동 뒤 힘줄 강성의 효과 크기(표준화 평균차)는 0.70, 힘줄 재료 자체의 단단함을 뜻하는 영률은 0.69, 힘줄 단면적은 0.24였습니다. 세 값 모두 통계적으로 의미 있게 늘었습니다 [2]. 연구팀은 힘줄이 굵어지기보다 재료의 성질이 먼저 바뀌어 강성이 커지는 것으로 보았습니다.

부하의 크기가 갈림길이었습니다. 최대 근력의 70% 이상으로 부하를 준 27개 프로그램의 강성 효과 크기는 0.90이었고, 그보다 가벼운 5개 프로그램은 0.04로 사실상 변화가 없었습니다 [2]. 반면 수축 형태는 차이를 만들지 않았습니다. 무거운 부하 안에서 등척성 0.95, 단축성·신장성 혼합 0.82, 신장성만 한 경우 1.04로 서로 통계적 차이가 없었습니다 [2]. 기간은 12주 이상 0.91, 8~12주 0.81로 차이가 유의하지 않았지만, 연구팀은 12주보다 긴 기간을 권했습니다.

힘줄을 바꾼 것은 수축 형태보다 부하의 크기였습니다. Bohm 등(2015) 메타분석의 효과 크기로 만든 그림이며(AI로 제작, 수치는 직접 대조), 참가자 대부분이 18~50세 남성이고 아킬레스건·슬개건만 잰 연구들입니다.

한계도 분명합니다. 각 연구의 참가자는 6~15명으로 적었고, 264명 중 237명이 남성이었습니다. 절반 정도의 프로그램에만 대조군이 있었고, 무작위 배정과 평가자 눈가림은 대부분 보고되지 않았습니다 [2]. 대부분 14주 이하의 짧은 연구여서, 몇 년 동안 운동한 힘줄이 어떻게 되는지는 이 분석으로 알 수 없습니다.

힘줄은 정말 근육보다 느리게 강해질까요

힘줄은 근력이 느는 속도보다는 늦게 변했습니다. 다만 근육의 크기와 비교하면 비슷한 시점에 변했습니다.

Kubo 연구팀의 2010년 연구에서는 8명이 석 달 동안 등척성 무릎 펴기 운동을 한 뒤 이어서 석 달 동안 운동을 멈췄습니다. 한 달마다 근력, 신경 활성도, 근육과 힘줄의 단면적, 힘줄 강성을 쟀습니다. 근력은 두 달째에 29.6%, 석 달째에 40.5% 늘었고 신경 활성도도 두 달째에 이미 늘어 있었습니다. 반면 근육 단면적과 힘줄 강성은 두 달째까지 변하지 않다가 석 달째에야 의미 있게 늘었습니다 [3].

운동을 멈춘 뒤에는 순서가 반대였습니다. 근력과 신경 활성도는 석 달 동안 유지됐지만, 근육 단면적은 한 달 만에, 힘줄 강성은 두 달 만에 운동 전 수준으로 돌아갔습니다 [3]. 공개된 초록 기준으로 정리한 결과이며, 근육 단면적과 힘줄 강성이 몇 % 늘었는지는 초록에 나오지 않습니다. 참가자가 8명뿐이고 무릎 펴기 한 가지 운동이었다는 점도 감안해야 합니다.

근력은 먼저 늘고 오래 남았지만, 근육 크기와 힘줄 강성은 늦게 늘고 먼저 줄었습니다. Kubo 등(2010)의 공개된 초록 수치로 만든 그림이며(AI로 제작, 수치는 직접 대조), 8명이 등척성 무릎 펴기만 한 작은 연구입니다.

더 느린 층위도 있습니다. Heinemeier 연구팀은 2013년에 1955~1963년 핵실험으로 대기 중 탄소-14가 급증했다가 줄어든 기록을 이용해, 조직이 언제 만들어졌는지를 거꾸로 추정했습니다. 1945~1983년에 태어난 사람 28명의 아킬레스건 중심부 시료를 법의학 부검에서 얻어 쟀더니, 힘줄의 탄소-14 농도는 대개 수십 년 전 대기 농도에 맞았습니다. 함께 잰 근육 4개 시료는 채취 2년쯤 전의 대기 농도에 맞았습니다 [4].

연구팀은 아킬레스건 중심부 조직이 키가 크는 시기, 대략 17세 전에 만들어지고 그 뒤에는 거의 새로 바뀌지 않는다고 결론지었습니다 [4]. 근육은 계속 바뀌는 것과 대조적입니다. 다만 잰 곳은 힘줄의 중심부뿐이었고, 연구팀은 힘줄의 바깥쪽 층에서는 조직이 더 활발히 바뀌며 운동에 대한 적응도 주로 그쪽에서 일어날 수 있다고 추정했습니다.

2019년 리뷰에서 Magnusson과 Kjaer는 이 결과들을 묶어, 힘줄 콜라겐이 성장기에 만들어져 거의 바뀌지 않는 큰 부분과, 매일의 유지와 적응을 맡는 훨씬 작고 빠르게 바뀌는 부분으로 나뉠 수 있다는 가설을 냈습니다. 두 부분이 힘줄 어디에 있는지는 아직 모른다고 적었습니다 [1].

그래서 "힘줄은 근육보다 느리다"는 말은 반쯤 맞습니다. 근력보다는 늦게 따라오고, 적어도 아킬레스건 중심부는 성인이 된 뒤 거의 새로 만들어지지 않습니다. 하지만 강성 자체는 석 달 안팎의 운동에도 변할 수 있습니다.

근력과 힘줄의 속도 차이는 왜 문제가 될까요

근력이 먼저 늘고 힘줄이 따라오지 못하면, 같은 동작에서 힘줄이 더 많이 늘어나는 시기가 생길 수 있습니다. 연구자들은 이 불균형을 건병증의 위험 요인으로 보고 있습니다.

Mersmann 연구팀은 2023년에 핸드볼·농구·배구 엘리트 청소년 선수(12~17세)의 슬개건을 한 시즌 동안 네 번 쟀습니다. 두 번 이상 연이어 측정한 44명 가운데 14명이 슬개건 통증이 생겼고 23명은 통증이 없었으며, 7명은 어느 쪽에도 넣기 어려워 제외했습니다. 통증이 생긴 선수들은 증상이 나타나기 직전 측정에서 최대 근력을 낼 때 힘줄이 늘어나는 비율(변형률)이 더 컸습니다 [5].

변형률이 9% 이상인 선수는 9% 미만인 선수보다 통증이 생길 위험이 2.3배였습니다(95% 신뢰구간 1.1~4.9). 힘줄에 걸리는 힘과 힘줄 강성 자체는 두 무리 사이에 의미 있는 차이가 없었습니다. 증상 전 두 번의 측정을 비교할 수 있었던 일부 선수(통증군 8명, 무통증군 13명)에서는 통증군에서 힘줄에 걸리는 힘이 더 크게 늘었고 강성은 두 무리 모두 거의 그대로였습니다 [5].

연구팀은 근력이 느는 만큼 힘줄 강성이 따라오지 못한 불균형이 변형률을 키웠을 수 있다고 해석했습니다 [5]. 한계도 적었습니다. 대상은 한창 자라는 청소년 선수였고, 처음 모집한 66명 가운데 여성은 4명이었습니다. 통증군은 설문 점수(VISA-P)로 나눴고 영상으로 구조 변화를 확인하지는 않았습니다. 성인 근력운동인에게 같은 기준이 맞는지는 이 연구로 알 수 없습니다.

저는 이 결과를, 근력운동을 시작하고 무게가 빠르게 느는 처음 몇 달에 힘줄 쪽은 아직 준비가 덜 되어 있을 수 있다는 뜻으로 읽습니다. 무게가 잘 오른다는 것이 힘줄도 그만큼 준비됐다는 뜻은 아닙니다. 한편 앞의 메타분석에서 가벼운 부하는 힘줄 강성을 거의 바꾸지 못했으므로 [2], 힘줄을 아끼려고 무거운 운동을 피하는 것도 답은 아닙니다. 회복 기간이 힘줄 적응에 어떤 영향을 주는지를 직접 본 연구는 아직 부족합니다 [1].

건병증은 힘줄에 염증이 생긴 걸까요

건병증은 힘줄이 감당하는 것보다 많은 부하를 받은 뒤 통증과 기능 저하가 생긴 상태이고, 전형적인 염증으로는 잘 설명되지 않습니다. 예전에 흔히 쓰던 "건염"보다 넓은 말입니다.

Cook 연구팀은 2009년에 힘줄의 병리를 단계가 이어지는 연속체로 보자는 모델을 제안했고, 2016년에 이를 다시 검토했습니다. 건병증을 앓는 힘줄에서 염증세포와 염증 물질이 관찰되기는 하지만 전형적인 염증 반응은 아닌 것으로 보이며, 이런 물질의 상당 부분은 부하에 반응한 힘줄 세포가 내는 것일 수 있다고 정리했습니다 [6].

이 모델에서는 갑작스러운 과부하 뒤 힘줄 세포가 반응하며 부풀어 오르는 초기 단계(반응성)와, 구조가 흐트러진 부분이 자리 잡은 뒤의 단계(퇴행성)를 구분합니다. 흐트러진 부분 위에 반응성 변화가 다시 얹히는 경우도 있다고 봅니다. 연구팀은 통증과 구조 변화가 늘 일치하지 않는다고 강조했습니다. 통증이 없는 힘줄에도 상당한 구조 변화가 있을 수 있고, 통증은 부하와 시간적으로 밀접하게 이어져 있다는 것입니다 [6].

치료의 방향에 대한 제안도 있었습니다. 퇴행성 부분은 되돌리기 어려우므로, 흐트러진 부분을 고치려 하기보다 정렬이 유지된 나머지 힘줄의 부하 능력을 점진적으로 키우자는 것입니다. 연구팀은 이를 "구멍이 아니라 도넛을 치료하라"는 비유로 표현했습니다 [6]. 이것은 임상시험 결과가 아니라 연구 흐름을 정리한 모델입니다.

건병증이 증상보다 훨씬 먼저 시작될 수 있다는 결과도 있습니다. Heinemeier 연구팀은 2018년에 같은 탄소-14 방법으로 건병증이 있는 아킬레스건 25개와 건강한 아킬레스건 10개를 비교했습니다. 건강한 힘줄의 콜라겐은 성인기에 거의 바뀌지 않았지만, 건병증 힘줄에서는 상당한 교체가 일어나 있었습니다. 모델링으로는 건병증 힘줄 콜라겐의 절반가량이 증상이 나타나기 전 여러 해 동안 천천히 계속 바뀌어 온 것으로 추정됐습니다 [7].

연구팀은 두 가지 해석을 내놓았습니다. 건병증의 증상이 아주 오래 진행된 과정의 늦은 단계일 수 있고, 반대로 비정상적으로 활발한 콜라겐 교체가 병의 결과가 아니라 위험 요인일 수도 있다는 것입니다 [7]. 공개된 초록 기준이며, 대상자의 운동 이력과 시료를 얻은 경위는 초록에 나오지 않습니다.

힘줄 통증이 몇 번의 운동으로 생긴 것 같아도, 힘줄 안에서는 더 오래된 변화가 있었을 수 있습니다. 허벅지 뒤 햄스트링 힘줄처럼 부위별 이야기는 해당 부위의 글에서 따로 다룹니다.

통증이 생기면

힘줄 통증은 대개 힘줄이 뼈에 붙는 자리 근처나 힘줄 한가운데에서 콕 집어 아프고, 운동을 시작할 때 아팠다가 몸이 풀리면 덜해지는 경우가 많습니다. 다음은 운동을 조절해 보기 전에 진료가 먼저인 경우입니다.

• 운동 중 뚝 하는 소리나 느낌과 함께 갑자기 아팠습니다
• 힘줄 부위가 붓거나 멍이 들었거나, 만졌을 때 움푹 들어간 자리가 있습니다
• 힘이 눈에 띄게 빠져 까치발 서기나 팔 들기 같은 동작이 잘 안 됩니다
• 무게와 횟수를 줄였는데도 2주 넘게 같은 자리가 아프거나 점점 심해집니다
• 쉬고 있을 때나 밤에도 아픕니다

뚝 소리와 함께 아팠다면 근육·힘줄 파열을 의심할 신호를, 아픈데 운동을 이어 가도 되는지가 궁금하다면 통증 허용 기준과 예외를 먼저 읽어 보시면 좋겠습니다. 부위별로는 발뒤꿈치 위라면 아킬레스건염, 무릎뼈 아래라면 슬개건염, 팔을 올릴 때 어깨가 아프다면 회전근개 건병증과 파열, 팔꿈치 앞쪽이라면 원위 이두건염, 앉을 때 엉덩이 밑이라면 근위 햄스트링 건병증, 엉덩이 옆이라면 둔근 건병증을 참고하세요.

저희는 마취통증의학과(통증의학) 전문의가 광화문·종로에서 근골격계 통증을 비수술적으로 진료합니다. 힘줄 통증은 무조건 쉬게 하기보다, 초음파로 아픈 자리를 확인하고 어느 무게와 동작에서 다시 시작할지를 함께 정하는 쪽에 가깝습니다.