999.병없이 살려면 의자부터 끊어라

 

 

차 례

 

1.연관인체해부학

 

2. 단일 좌면 의자가 건강에 미치는 영향

 

3.하라체어의 특징

 

 

1. 연관인체 해부학

 

1) 척추 해부학

 

 척주(vertebral column)는 일련의 추골(vertebra)로 구성되는데, 33개의 추골이 부위에 따라 7개의 경추(cervical spine), 12개의 흉추(thoracic spine), 5개의 요추(lumbar spine), 5개의 천추(sacrum) 및 4개의 미추(coccyx)로 구분된다.

[그림1] 척주 Vertebral column

 

 경추, 흉추 및 요추는 일생동안 따로따로 떨어져 있으므로 가동척추라 하고 천추와 미추는 융합하여 하나의 천골과 미골로 변화하여 고정 척추라고 한다.

 척주는 위로는 두개골로부터 및으로는 골반 골까지 강한 인대와 근육으로 이어져 있고, 앞 부분의 추체(vertebral body)와 뒷 부분의 척추궁(vertebral arch)로 나눌 수 있다. 척추 궁은 추체와의 사이에 연속되는 척추 관(vertebral canal)을 형성하고 그 안에 척수(spinal cord)를 보호하고 있다.

[그림2] 구부리고, 펼때의 척추의 움직임 개념도(측면도)

 

[그림3] 척추체와 후방관절, 전종인대, 후종인대

[그림4] 척추와 척수관, 척수신경

 

 척주의 만곡을 측면에서 볼 때, 경추만곡은 축추의 치상돌기 끝에서 제2흉추의 중간까지로, 전만(lordosis)을 이루며 만곡이 제일 작다. 흉추만곡은 제2흉추의 중간에서 제12흉추의 중간까지이며 후만을 이루고(kyphosis), 요추만곡은 제12흉추 중간에서 요천추각(lumbosacralangle)까지이며 전만을 이루고 있으며 남성보다 여성에서 현저하다. 골반만곡(pelviccurvature)은 요천추 관절에서부터 미골끝까지이고 후만을 이루고 있다.

 자세를 유지하는 근육과 보행은 머리와 몸통이 골반의 바로 위에 위치하는 경우가 가장 효과적으로 작용한다. 따라서 직립시 척주의 최상점에서 내려 그은 수직선은 척주의 최하점에서도 중심부에 가깝게 위치하여야 한다. 제2경추 치상돌기에서 떨어진 수선은 관상면(coronalplane)상 제1천추의 극돌기 부근을 지나게 되며 시상면(saggital plane)상 경추 후방과 제7경추체를 거쳐, 흉추의 전방, 요추의 후방을 지나 제1천추의 후방 모서리를 통과한다. 정상 젊은 성인에서 흉추 후만은 20도에서 50도까지이며 평균 36도이다. 정상 요추 전만 각은 제12흉추의 하부 골단 판과 제1천추 상부 골단 판을 기준으로 할 경우 31도에서 79도이며 평균 59도이다. 요추 전만은 상부에서 하부로 내려갈 수록 증가하여 2/3이상이 제4요추와 천추간에서 형성된다.

[그림5] 시상면(saggital plane, 측면)에서 바라본 척주의 정상 만곡

 

ㆍ척주의 관절

 

 경추에서 천골까지 이어지는 각 추골간의 관절은 연골관절로, 서로 인접해 있는 추체는 전종인대와 후종인대로 연결되고 추체 사이에는 추간판이 있어 반관절을 이룬다. 또한 척추체 후방관절은 황색인대, 항인대, 극간인대 및 횡돌기간 인대등으로 연결되어 있어 척주의 후방 안정성에 기여한다.

 척추체와 추간판이 서로 번갈아 가며 쌓여있는 형태로 두껍고 질긴 형태의 전종인대가 척주의 전면부에, 후종인대가 척주의 후면부에 테이프처럼 부착되어 마치 하나의 유연한 기둥같은 형태를 유지하도록 도와준다. 척주의 뒷부분에는 척추궁의 위아래 끝단이 서로 만나 후관절을 이루어 척주의 움직임의 범주를 특징짓는다. 이들이 형성한 척추관 안에 보호된 척수가 손상되지 않는 범주 내에서 가동범위가 결정된다.

 - 정형외과학 6판

 

2) 골반 해부학

 

 골반은 2개의 무명골 과 천골 및 미골로 구성되며, 후방으로는 한쌍의 무명골과 천골이 천장관절(천골-좌골관절, sacroiliac joint, S-I joint))을 형성하며 결합하고, 전방으로는 두 무명골이 치골 결합(symphysis pubis)을 형성하며 결합하여 고리모양을 이루는 데 이를 골반환(pelvic ring)이라 부른다. 무명골은 장골(ilium), 좌골(ischium), 치골(pubis)의 결합이 사춘기를 지나 유합됨으로 형성된다. 천골은 두 무명골 사이에 쐐기처럼 위치하고 있다. 천골의 상방 ½은 장골의 후방부와 천장관절을 이루어 결합한다. 골반은 몸의 장축에 대하여 천골의 방향과 같이 전상방을 향하고 있다.

 골반은 척주(vertebral column)으로부터의 체중 부하를 천추 상위 3개 분절, 천장 관절과 비구를 통해 하지로 전달하고, 그 내부의 장기를 보호하는 두 가지 큰 기능을 가지고 있다.

 골반 환의 인대는 크게 4가지로 구분할 수 있는데, 1)천골과 장골, 2)천골과 좌골, 3)양측 치골, 4)천골과 미골을 연결하는 인대로 구분할 수 있다.

[그림6]

 

 천장관절(SI joint)는 다시 전방, 골간, 후방 인대로 구분할 수 있는데 특히 후방인대는 천골과 장골간의 중요한 결합으로 골반환의 안정성 유지에 가장 중요한 인대이다.

 골반 내에는 여러 중요 장기가 있어 내장골 동맥과 하복동맥 등과 태퇴신경의 기시부 및 요천추 신경총, 소장 대장등의 하부 및 방광 등이 포함된다. 골반환의 하부는 회음부로 불리는 곳으로 치골 결합과 미추골 그리고 양측 좌골결절이 이루는 다이아몬드형 면적을 횡문근이 막고 있어 편평한 천막처럼 상부의 장기가 아래로 빠지는 것을 받치고 있다. 회음부 가운데에 남성의 경우 요도와 전립 , 여성의 경우 질입구가 위치한다. 그 후방부에 항문이 위치한다.

[그림7]

 

ㆍ골반환(pelvic ring)의 생역학적 기능

 

골반은 척주를 통한 체중전달을 기립시에는 고관절(비구)로, 좌위시에는 좌골 결절로 전달하게 된다. 체중전달은 제5요추를 총하여 천골의 상부3분절로 전달되고, 천장관절을 통하여 장골을 지나 고관절(비구)이나 좌골 결절로 전달되게 된다.

- 정형외과학 6판

 

 

2. 단일좌면 의자가 건강에 미치는 영향

 

1) 단일 좌면의자 착석시 척추골반의 변화

 

 사람은 기립 자세에서 두개골에서 부터 시작된 중력방향의 체중전달이 척주를 타고 천골로 전달이 되면 그것이 천장관절을 통해 양분되어 고관절로 전달된다. 그러나 의자에 앉게 되면 고관절(비구)로 전달되던 체중은 양측 좌골 결절이 좌면에 닿아있어 이를 통해 체중이 전달되 게 되는데 이는 골반골이 상체의 체중 거의 전부를 지탱해야 한다는 뜻이다. 일부는 하체를 타고 지면에 닿아있는 족부가 지탱한다.

 좌골결절은 슬괵근(hamstring muscle)의 기시부로 좌골결절의 외측에는 좌골신경이 슬괵근에 둘러쌓여 하지로 주행한다. 슬괵근이 좌골결절을 전방으로 당기는 힘을 가하고(경미한 슬괵근 구축), 기립자세와 비교하여 시상면상 천장관절을 중심축으로 하는무명골의 후방회전력이 작용한다.

[그림8]

 

AcetabularAnteversion with CT in Supine, Simulated Standing, and Sitting Positions in a THA Patient Population, CORR 2011 Apr; 469(4) 1103-1109

 

[그림9] 구부정한 자세에서 발생하는 특징들

 

Characteristics of chronic non-specific musculoskeletal pain in children and adolescents attending a rheumatology outpatients clinic: a cross-sectional study

O’Sullivan et al. Pediatric Rheumatology 2011, 9:3

 

 이에 좌골 결절은 외측으로 벌어지며 서로 멀어지는 방향으로 힘을 받게 된다.

 

 (최대압력을 받은 지점간[좌골결절, ischial tuberosity]의 거리는 성별, 자세, 골반회전각 별로 예측되었다. 108건의 회전실험에서 거리는 평균 4mm 변동 이 있었다. 기대한 대로 골반이 전방회전함에따라 그 거리는 줄어들었고, 후방회전함에 따라 그 거리는 늘어났다.

 

The distance between the points of maximum pressure is predicted by gender, stature and the angle of the pelvis rotation. For each 108 of rotation, the distance is changed by about 4 mm. As was expected, it decreases for forward rotation and increases for backward rotation.

Variation in sitting pressure distribution and location of the points of maximum pressure with rotation of the pelvis, gender and body characteristics.

Ergonomics Vol. 50, No. 4, April 2007, 536–61)

 

 이로인하여 회음부가 당겨펴지며 (stretch out) 회음부로 가해지는 체중의 중량도 늘게 되어 회음부 압박력이 증가한다. 이는 좌골결절부위로 체중전달이 쏠리는 단일좌면 의자의 특징이다. 골반골의 후방회전으로 인하여 미추골이 아래로 위치하게 되고 미추골과 연결된 천골은 더욱후방회전 토크가 증가하게 된다. 이에 순응하여 후방천장관절인대는 양측으로 벌어지는 장력을 감당하여야 하며, 천장관절 증후군이라는 일련의 증세를 유발한다. 동시에 천골의 회전에 맞추어 요추는 정상 전만곡이 소실되는 구부정한 자세(slump sitting)을 가지게 된다.

 이는 당연히 추간판에 가해지는 비정상 압력을 증가시켜 디스크 등의 요통을 악화시키고 뿐만아니라 척추에 연관된 흉요추부 근육 및 인대에도 스트레스를 가하는 결과를 초래한다.

[그림10]

 

Variation in sitting pressure distribution and location of the points of maximum pressure with rotation of the pelvis, gender and body characteristics. Ergonomics Vol. 50, No. 4, April 2007, 536–61

 

 의자에 오래 앉아 근무하는 대다수의 사람들은 의학적으로 권유된‘허리를 똑바로 펴고 앉는’자세를 유지하는데 상당히 힘이 드는 것을 느낀다. 바로 단일좌면의 상기와 같은 원리가 전만각을 없애는 방향으로 유도하기 때문이다. 때문에 점점 구부정한 자세는 급기야 책상 밑으로 하체가 들어가버리고 책상위로는 머리만 보이는 자세가 되기 일쑤이다. 단순히 이러한 자세 변화는 명백히 시각적으로 이해 가능한 척추와 골반의 문제만 유발하는 것이 아니다. 직접 압박을 받는 회음부의 전립선과 직장항문 부위에도 순환장애를 유발하며, 좌골결절에 집중된 압력은 하지로 가는 혈액, 림프의 순환장애, 좌골신경 압박을 초래한다. 간접적으로는 구부정한 자세에서 오는 문제점도 예상 가능하다. 구부정한 자세는 대부분 요추 부위의 굴곡에서 형성되는 것으로, 척추 전방에 위치한 내장기관들; 위, 대장, 소장 등의 소화기관에 가해지는 복압의 증가를 초래한다. 당연히 소화기계에도 좋은 영향이 있을리 만무하다. 즉, 구부정한 자세로 오래앉게 되며 소화기계에도 악영향이 있고 그것이 인체 전체의 영양공급에 파급효과가 있으므로 기저질환이 있는 자(당뇨, 과체중, 고혈압등이 동반된 대사증후군)라면 더더욱 그 악영향은 커질 것이다. 이러한 신체에 미치는 악영향은 넓게는 한 개인의 정신상태 및 둘러싼 사회관계에도 악영향을 미치는 것이 자명하며 이미 인체측정학, 정신과학, 소아청소년과학 등에서 여러번 다루어진 바 있다. 결론적으로, 하루에 8시간이상 좌식생활을 하는 현대인(sedentary lifestyle)은 의자에 앉는 순간 이미 건강에 문제가 생기는 것이다.

 

 장시간 앉아있는 행위는 성인에게 있어 광범위한 건강 문제를 초래한다. 당뇨, 심혈관질환, 유방/대장 암, 정신건강 등에 연관이 있다. 소아청소년에 있어서는 과체중과 비만, 심혈관계, 그리고 달인지장애와 연관이 있다.

 

A rapidly developing body of recent evidence has identified prolonged sitting time as a population-wide, ubiquitous health risk.3 In adults, too much sitting is related to risk for type 2 diabetes, cardiovascular disease, breast and colon cancer and poor mental health outcomes. In children, sedentary time is related to overweight and obesity, some cardio- vascular risk factors (eg, elevated systolic blood pres- sure) and poorer cognitive development (eg, language delay).

Sedentary behaviour and health: mapping environmental and social contexts to underpin chronic disease prevention. Owen N, et al. Br J Sports Med 014;48:174–77.)

 

 (정신사회적 측면에서 만성불특정근골격계동통(CNSMSP) 은 불안감, 우울등 그리고 더 많은 체성동통을 호소한다. 생활방식 영역에서는 CNSMSP는 신체활동은 덜 하면서도 TV시청이나 컴퓨터 사용에 있어서는 통증이 없는 대조군과 비교하여 활동량이 다르지 않았다. 신체적으로 CNSMP 대상자들은 좀 더 척추부위를 구부정한 자세로 앉는 경향을 보였고, 등근육의 인내성은 더 적었고, 관절부위의 과가동성을 보이며 대근육운동기술은 덜 하였다.

 

In the psychosocial domain CNSMSP subjects had increased levels of anxiety and depression, and had more somatic pain complaints. In the lifestyle domain CNSMSP subjects had lower physical activity levels, but no difference in television or computer use compared to pain free subjects. Physically, CNSMSP subjects tended to sit with a more slumped spinal posture, had reduced back muscle endurance, increased presence of joint hypermobility and poorer gross motor skills.

 

Characteristics of chronic non-specific musculoskeletal pain in children and adolescents attending a rheumatology outpatients clinic: a cross-sectional study

O’Sullivan et al. Pediatric Rheumatology 2011, 9:3)

`

Sedentary behavior is an increasingly recognized health risk factor, independent of physical activity. Although several correlates of sedentary behavior are known, little research has identified them among U.S. veterans, a population that faces disproportionate chronic disease burden.In the multivariate model, higher depression (B=7.8), BMI (B=5.1), functional impairment (B=4.2), and self-rated health (B=68.5) were significantly associated with higher sitting time, and leisure time physical activity (B=-.10) and being employed (B=-71.3) were significantly associated with lower sitting time.

 

Individual, Social, and Neighborhood Associations With Sitting Time Among Veterans. J Phys Act Health.2015 Apr 1. )

 

 (앉아있는 시간은 심혈관계대사 발생의 위험요소이며 남녀노소 인종을 가리지 않았다. 과도한 착석시간은 공공위생에 위협요소로써 고려해야 한다.)

 

sitting time was associated with adverse cardiometabolic risk factors consistently across sex and race groups in a representative US sample, independent of other risk factors. Excessive sitting warrants a public health concern. Sitting time and cardiometabolic risk in US adults: associations by sex, race, socioeconomic status and activity level.Staiano AE, et al. Br J Sports Med 2014;48:213–19. )

 

요약)

 좌골결절로 체중부하 집중 –회음부 압박력증가 –천골후방회전- 미골압박력 증가 –천장관

절후면부 인대 스트레스 증가 –요추 전만각 감소 –추간판 비정상 압력 증가 –흉요추부 근육

및 인대 스트레스 증가 –심혈관계 및 대사질환 악영향 –사회관계 및 정신건강에 악영향

[그림11] 단일좌면 의자 착석사례

[그림12]

 

결국..

하체가 전진하며 눕는 자세로 진행

척추 전체적으로 구부정한 자세 악순환

 

 

3. 하라체어의 특징

 

 하라체어는 양측 좌면이 분리되어 있으며, 체중이 가해지면 각 좌면은 몸의 중심부를 향하여 기울도록 설계되어 있다. 이는 기존의 단일좌면 의자와 결정적으로 다른 영향을 미친다.

 첫번째로, 회음부를 압박하지 않는다. 그러므로 회음부의 혈액순환에 영향을 미치지 않으며, 공기의 순환도 방해받지 않는다.

 두번째로, 좌골결절을 서로 모으는 방향으로 지지해준다. 전술한 바와 같이 단일 좌면에 작용하는 힘을 반대로 지지하게 되므로 골반회전이 전방향 회전하는 힘이 더욱 크게 작용하게 만든다. 이는 미골 및 천골에 미치는 압박력 및 긴장도를 완화시키며, 천장관절후면부 인대에 미치는 장력또한 감소시킨다. 자연스럽게 요추 전만각 유지에 신체는 에너지를 상대적으로 덜 쓰게 된다. 또한 좌면과 접촉하는 하체면에 골고루 체중을 분산시켜 주기 때문에 기존의 논문들 에서 지적하고 있는 하체의 순환문제를 상당부분 개선하였다.

[그림13] 하라체어 착석시 : 좌골결절을 모아주는 힘을 발휘하는 분리된 좌면의 스트레스 분포 모식도. 좌골결절을 모아주면 착석시 자세유지에 필요한 에너지 소모가 줄게된다.

 

 이는 기존 단일좌면에 착석시 발생가능한 문제들을 개선하기 위한 연구를 행한 논문에도 그 가능성에 대해 기술 한 바 있지만, 문제점을 해결하여 상품화 된 것은 하라체어가 처음이다.

 

 좌골에 집중된 압력을 분산시켜 주고 적절한 요추받침을 제공하면 접촉면적이 변화하며 좌골에 걸리는 최고 압력을 떨어트려 주어 근육긴장도를 감소시키고 요추전만각을 유지시켜주며, 천골을 전방회전시켜 디스크 압력을 줄여준다. 이는 잠재적인 요통을 감소시킨다.

 

Sitting with reduced ischial support and fitted backrest to the lower spine altered the contact area, reduced peak pressure under the ischia, reduced muscular activity, maintained total and segmental lumbar lordosis, rotated the sacrum forward, and increased lumbar intervertebral disc heights, which could potentially reduce low back pain.

 

Sitting with Adjustable Ischial and Back Supports: Biomechanical Changes Makhsous et al. Spine 2003;28:1113–122)

 

 회음부 이완, 회음부 공기순환, 좌면접촉면에 고른 압력분포, 천골의 정상 전굴유지, 천장관절 긴장도 이완, 정상 요추전만각 유지, 요추부 근육 인대 정상 긴장도 유지 로 선순환되는 과정이 유지된다. 또한 적절한 요추 지지대가 하부요추에 적용되어 있어 이상적인 의자의 조건에 반드시 필요한 요소를 갖추었다.

 

 상기한 선순환 구조가 지속되면 구부정한 자세에서 비롯된 소화기계에 가해지는 압박이 줄어들게 되며 항문 및 전립선, 방광등의 혈액순환도 개선된다. 기존의 단일좌면 의자만 사용하던 사람은 하라체어를 사용하면 자세의 편안함 뿐만 아니라 이러한 부수적인 순환개선에 대하여도 분명한 차이를 느끼게 된다.

 

[그림 14]

 

 또한 이러한 작용을 더욱 유도하도록 하는 장치인 좌면의 전방 슬라이딩 및 전방 기울임 장치는 그 자체에 앉음으로 인하여 서있는 것과 거의 유사한 각도의 요추 전만각이 유지된다. 현재 특허 출원중에 있다.

 이러한 하라체어는 현재 요통으로 고통을 받고 있는 사람, 자세가 올바르지 않거나 오랜시간 공부해야하는 수험생, 전립선염 등으로 치료를 받고 있는 사람, 직장항문 질환으로 직접접촉을 피해야하는 환자, 성장기에 있는 청소년, 대사질환증후군의 가능성이 있는 과체중 운동부족의 직장인, 노년기의 은퇴인구, 턱관절 질환이 있는 사람에게 크게 도움을 줄 것이다.

 앞으로 하라체어의 미래는 밝다.

 IoT시대에 맞추어 세계최초로 Smart chair를 개발중이며 국책과제로 선정되었다. 또한 국민 건강을 위한 의자이상의 의자가 되기 위한 여러 프로젝트를 진행 중에 있다.

 새로운 의자의 역사가 하라체어에서 시작되고 있다.

 

 

 

 

 

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