2018년 7월 22일(제10편, D+27일) 깁스 상태로 27일만에 처음 목발없이 걸음마 시도 해보다 - 골절, 뼈가 붙어가는 과정(재생)은?.

2018년 7월 22일(제10편, D+27일) 깁스 상태로 27일만에 처음 목발없이 걸음마 시도 해보다 

- 골절, 뼈가 붙어가는 치료(재생)과정은?.

 

 

뼈의 재생 과정

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

골절 사고가 나서 그 불편한 깁스를 한 지도 거의 30여일이 다가왔다. 내가 다시 걸을 수 있을까?. 그 동안 노심초사하며 장애인의 삶도 생각해 봐야했던 지난 날. 어제 저녁 용기를 내서 사고 이후 목발없이 아픈다리 질질 끌며 사고 후 처음으로 내 침실에서 5m 정도 주방을 왕복해서 걸어봤다.

 

“골절 치료의 중요한 목적은, 만족할 만한 위치에서의 골절의 유합 및 관절 기능의 회복이다. 이 중에서도 특히 기능 회복이 중요하다는 것을 항상 염두에 두어야 한다. 따라서 근육의 힘과 운동을 보존하기 위해서, 골절 치료의 초기 단계부터 모든 노력을 기울여야 한다”

 

혹시 아침에 일어나며 가골 복원 시작된 골절 부위가 아작나서 더 걸을 수도 없는가 아닌가 걱정도 했지만 예상데로 근육이 굳어져 다리 발목 앞,뒤로 힘 가했을때 약간 아픈 것 외에는 골절 부위라든지 다른데 문제는 없는 듯 같다. 이제 오늘부터 힘들겠지만 목발을 조금 낮추어 통깁스 안된 발가락에 체중 부하를 조금씩 주면서 걸어 보고자 한다. 움직이지 않으면 뼈와 근육은 기능이 회복되지 않는다(울프의 법칙).

 

골절!. 사고 이후 그 동안 정말 짧게 흘렀던 것 같은 그 순간 순간이 때론 나를 어마어마하고 지치게 했던게 골절이 아니었나 생각한다. 그리고 골절이 이렇다는 사실을 제대로 인지한 후에는 더 더욱 눈물의 나날도 있었다. 물론, 골정상 당해서 한 때 고통을 겪었거나 겪고 있는 모든분들의 공통된 경험이리라...

 

내가 골절 후기를 쓰면서 검색해보니 의외로 내가 생각했던 것보다 골절되는 사람들이 많다는 것을 알게 되었고 이제 환자도 스스로 공부해서 치유과정에 동참해야 하는 시대라는 사실도 깨달았다. 내 몸는 내가 알고 치료가 진행되어야 효과적임도 내가 이번 사고로 뉴질랜드 살면서 더욱 몸소 뼈저리게 느꼈다.

 

특히, 골절 치료는 정말 인내가 다들 필요하다고 말한다. 그 이유는 “뼈를 붙여주는 약은 저 어느 세상에도 없고 환자 자신이 붙여야 하는 것”이니 잘못하면 몸도 아프고 정신도 아프게 하는게 골절사고 치유과정 및 후유증이니 이를 스스로 겪어내야 하기 때문인 것 같다.

 

아무튼 이젠 나는 사고로 D+39일만인 다음주 금요일(8월 3일)이면 답답한 깁스도 졸업할 것 같다. 그러나 깁스를 풀어도 상태를 봐야 하겠지만 아직도 더 인고의 시간을 더 갖지 않을까 솔직히 걱정도 앞선다. 나의 골절은 다리 하퇴부 비골(종아리뼈로 복숭아뼈 부근)로서 경골(정강이뼈)과 달리 체중을 보조하는 뼈이다.

 

비골은  특별한 치료가 필요하지 않는데 반해 혈행이 적은 뼈라서 늦게 붙고, 완전히 회복되는 데 상당한 시간이 걸릴 수 있다고도 한다. 하지만 나는 지금도 최악의 경우 늦어도 8월말 전,후(봉숭아뼈 부근 비골 골절 2달 전,후)로 해서 뒷산 스키장에 다시 올라 라이딩 할 날이 있겠지 희망해 본다.

 

골절된 뼈가 붙어가는 과정은 아무리 심적으로 힘들어도 6주이상.

- 염증기, 복원기, 재형성기의 3과정이 연속적으로 중복되면서 진행한다.

 

골절의 치유(Fracture healing)

대부분의 장기 조직들, 예를 들어 피부, 근육, 내장 등은 손상으로부터 치유될 때 원래의 조직과 다른 섬유 조직의 반흔(Scar) 상태로 치유된다. 그러나 골절된 뼈가 치유될 때는 원래의 뼈 조직으로 치유되므로 치유로 표현하기 보다는 재생으로 인식되어야 한다.

 

골절이 치유(재생)되기 위해서는

- 골절 부위의 고정이 선행되어야 하며

- 골절 부위에 충분한 혈액 공급과 적당한 응력(Stress)이 작용해야 한다.

 

 1. 골절시 치유과정.

① 골막박리 → ② 혈종 형성 → ③ 육아조직 형성 → ④ 가골형성 → ⑤ 골유합 → ⑥ 골화.

 

2. 장관절 치유과정

장관골(Long Tubular Bone)이란 팔과 다리에 있는 긴 뼈를 말하며, 팔의 상완골, 요골, 척골, 다리의 대퇴골, 경골, 비골 등이 이에 해당되며 골절 치유과정은 조직학적으로 볼 때, 염증기, 복원기, 재형성기의 3과정이 연속적으로 중복되면서 진행된다.

 

 1) 염증기(Imflammatory phase, 1~5일)

골절 직후부터 연골이나 뼈가 형성될 때 까지 계속되는 시기로 약 1주 정도 소요된다. 골절되면 혈종이 생기며 결과적으로 혈종이 혈액 흐름을 차단해 골절부 주위의 물렁조직의 괴사가 발생한다.

 

이와 같은 괴사조직을 제거하기 위해 큰 포식세포, 림프구, 중성구, 단핵구 등의 면역세포가 골절부로 이동한다. 골 기질 내의 세포, 혈관 뿐만 아니라 골절 주변부의 골막과 근육 등 연부 조직도 손상 받아, 골수강 내 및 골막 하에 혈종(피멍)이 형성된다.

 

또한 혈관 손상으로 혈행이 차단된 골절 끝 부분, 골막 조직, 골수 및 주위 연부 조직이 괴사된다. 혈종은 급속히 응고하여 응혈괴(Blood clot)가 된다. 괴사되고 손상받은 세포에서 유리되는 염증 유도체들은 혈관을 확장시키고 혈장을 삼출시켜 급성 부종(붓기)을 야기시킨다.

 

 시간이 경과함에 따라 다형핵 백혈구(Polymorphonuclear leukocyte)를 위시한 대식세포, 임파구와 같은 염증 세포들이, 골절 부위로 이동하여 괴사 조직을 제거한다. 이런 염증 반응들이 지속되다가 서서히 소실되면서, 괴사 조직과 삼출액이 흡수되고 섬유 모세포(Fibroblast)가 나타나고, 새 기질의 형성이 시작되면서 복원기로 이행된다.

 

 2) 복원기(Reparative phase, 4~40일) - 경성 가골 형성은 3~4주에서 길게는 8~12주 소요.

육아조직이 형성되는 시기로 골절부가 충분한 양의 미성숙뼈로 연결되는 시기로 짧게는 3~4주 길게는 8~12주 정도 소요된다. 이때 골절부 주위의 건강한 조직으로부터 섬유 모세포의 증식을 동반한 육아조직이 형성되면서 응고된 혈종(피멍)속으로 들어가 기질화가 발생한다.

 

뼈 파괴세포에 의해 괴사된 뼈를 흡수하고, 섬유 모세포, 연골세포 및 뼈 모세포 등의 새로운 세포들이 증식되면서 혈종이 있던 부위에 미성숙뼈로 이루어진 애벌뼈(가골뼈)가 형성된다. 미성숙뼈는 정상 뼈조직에 비해 약하기 때문에 돌림력에 조심해야 한다.

골절부에 형성된 혈종의 기질화(Organization)가 골절 치유의 첫 단계이다. 혈종은, 섬유소 골격을 만들어 복원 세포들을 받아 들인다. 이 세포들에 의해 형성되는 성장 인자들이나 다른 단백질들이 골절 복원의 가장 중요한 첫 단계인 세포 이동 및 증식과 복원 조직 기질의 생성을 유도한다. 이 때의 골절 주위 환경은 산성이다.

 

이러한 산성 상태가 복원 초기의 세포 활동을 지배하며 복원이 진행됨에 따라 중성을 거쳐 약 알칼리성으로 되어 알칼리성 인산 분해 효소(Alkaline phosphatase) 기능에 적합한 환경을 만들어, 골절 가골의 무기질화를 촉진시키게 된다.

 

골절 복원에 작용하는 세포는 조건에 따라 여러 가지 세포로 분화될 수 있는 간엽세포(Mesenchymal cell)이다. 이는 골원성 세포(Osteogenic cell)로 분화되어 골 조직을 형성할 수도 있고, 내부 환경이나 자극의 변화 등으로 교원질 섬유 또는 연골 세포로 분화될 수도 있다.

 

골막의 신생 조직층으로부터 나오는 골원성 세포들이 가장 초기의 골 조직을 형성하며, 골내막으로부터 나오는 골 모세포도 이에 관여한다. 골절 치유 중에 골 조직을 만드는 대부분의 세포들은 골절 부위에 육아 조직과 함께 나타나, 섬유 조직, 연골 및 직골(Woven bone) 등으로 구성된 가골을, 골절부 주위에 형성한다.

 

초기의 염증 반응 부위의 변두리에서 막내 골화(Intramembranous bone formation)로 만들어지는 것을 경 가골(Hard callus)이라 한다. 반면에 중심부 저 산소 압력 층에서 주로 연골 조직으로 된 가골이 형성되면 이를 연 가골(Soft callus)이라 한다.

 

이들 연 가골은 연골내 골화(Enchondral ossifiacation) 과정을 거쳐 점차 성숙한 골 조직으로 대치된다. 복원기 초기에는, 골원성 세포의 왕성한 증식으로 골원성 조직의 급속한 성장이 일어난다. 첫 수 주일 내에 형성되는 가골은 골원성 조직의 덩어리로, 골절 부위를 두텁게 둘러싼다.

 

이 때의 가골은 무기질을 거의 함유하지 않아 방사선 투과성으로, 방사선 검사에 나타나지 않으며, 거의 액체에 가까울 정도로 연하고 부드러우나, 시간 경과에 따라 서서히 굳어져 골편 등의 가동성이 감소된다.

 

가골의 무기질화 과정은 골원성 세포의 일련의 활동으로 비롯된다. 가골에 무기질 침착이 시작되면서, 중성 Protease와 알칼리성 인산 분해효소는 동시에 평행성 증가를 보여 그 활성도가 최고에 달한다.

 

무기질화 과정이 진행함에 따라 골 절단면은 점차 증가하는 직골을 포함하는 가골의 방추형 종물로 둘러싸인다. 또한 무기질 함량이 증가함에 따라 가골의 경도가 높아지고 골절 편의 안정성이 높아져, 임상적 유합(Clinical union), 즉 골절부에서의 통증 소실, 방사선 사진 상에 골절을 가로 지르는 가골 형성이 보여진다.

 

그러나  이 복원기는 골 유합이 완성된 단계는 아니다. 미숙한 골절 가골은 정상 골 조직보다 약하며 재형성기에 접어 들어야 정상 골 조직의 강도를 얻게 된다.

 

3) 재형성기(Remodeling phase, 25~50일 이상) - 보통 6주차부터 시작 함.

복원기의 마지막 단계에 재형성기가 시작된다. 가골 내의 직골은 성숙 층판 골(Mature lamellar bone)로 대치되고, 불필요하고 과형성된 가골은 점차 굳어진다.

 

방사선 동위 원소 검사로 추시해 보면, 방사선 사진 상 골절 유합이 완성되고 골절부의 기능이 정상으로 회복된 후에도, 장기간 골절부에서 동위 원소의 활동성 증가를 볼 수 있다.

 

따라서  골절의 임상적 유합이 일어난 후 수년간 재형성기는 계속됨을 알 수 있다. 골절 후 점차 유합이 견고해지면서 미성숙 골과 연골이 성숙 층판 골로 대치되고 골수 강이 재형성된 상태를 방사선적 유합이라 한다.

 

불필요한 부위는 파골 세포의 출현으로 흡수되고, 힘의 방향에 따라 압력을 많이 받는 부위에는 골소주가 더 치밀하게 배치되는데, 이를 울프의 법칙(Wolff’s law)이라 한다. 즉 굽은 뼈에 부하가 가해질 때 압력을 받는 요부(Concave surface)에 더 많은 골 형성을 보인다.

 

 울프의 법칙(Wolff’s law)

- 독일의 외과 의사 율리우스 볼프 (Julius Wolff, 1836-1902)에 의해 발견된 이론으로, 건강한 사람이나 동물의 뼈는 가해지는 부담이나 충격에 따라 변형된다는 이론이다. 뼈에 지속적으로 충격이나 부담이 가해지면, 뼈는 이에 적응하기 위해 더욱 단단하고 강해진다.

 

- 뼈의 내부 구성 조직인 골소주는 외부 충격에 의해 두꺼워지며, 뼈의 외부 조직 역시 이에 따라 변형된다. 반면 뼈에 가해지는 부담이 줄어들면, 뼈는 다시 약해지는데, 이는 뼈의 경도를 유지하기 위해 유발되는 신진대사의 수고를 덜기 위한 것이다.

 

해면골 골절의 치유 과정

갈비찜 이나 우족탕을 먹다 보면 잘라진 뼈의 단면을 보게 되는데 잔 구멍이 많이 나 있고 바깥에 비해 약간 퍼석퍼석한 안쪽의 뼈를 해면골이라 하고 딱딱한 바깥 쪽 부분의 뼈를 피질골이라한다

해면골과 피질골의 골절 치유는 골절 접촉 면, 세포 수, 혈행 등의 차이로 상이하게 나타난다. 해면골은 단위 면적 당 접촉 면이 넓으며, 골 소주의 망상 구조가 개방되어 골원성 조직이 쉽게 뚫고 들어갈 수 있다. 또한 세포 수와 혈행도 풍부하여, 기존 골 소주의 골 모세포에서 직접 일차성 가골(Primary callus)이 형성되어 치유된다.

 

따라서 해면골에 생긴 비전위된 안정성 골절에서는, 육안으로 보이는 가골은 거의 생기지 않으며 유합이 안되는 일도 거의 없다. 이 때 과도한 운동이 골절부에서 일어나면, 연골을 포함한 외부 가골이 형성된다.

 

해면골 역시 골절 후 골 유합의 첫 단계로, 혈종 형성이 일어나며, 이 혈종 사이로 새로운 혈관이 들어가서 골원성 세포들의 증식이 일어나고, 골절된 양측면에서 같은 양상으로 자라 나와 서로 접촉하게 되고, 석회화가 일어나 직골이 형성된다.

 

골절 치유에 영향을 미치는 인자

가) 전신성 인자

① 연령 : 대부분 소아의 골절은 급속히 치유된다. 소아는 간엽 세포에서 골원 세포로의 분화가 성인보다 빠르게 일어나기 때문.

② 내분비계 : 억제-부신 피질 호르몬은 간엽 세포에서 골 모세포로 분화를 억제. 골절 치유에 필요한 골 유기질 성분의 합성을 저해하여 골절 치유를 억제한다./ 당뇨병, 거세, 구루병 촉진-성장 호르몬, 갑상선 호르몬, 칼시토닌, 인슐린, Anabolic steroid

 

③ 전신 감염증

④ 혈액 질환-전신 쇠약, 영양 상태 불량으로

 

⑤ 만성 소모성 질환-결핵 등등

⑥ 중추 신경 혹은 말초 신경 마비 : 신경이 차단되면, 골절 부위에 대한 생리 전기 자극이 감소되어 골절 치유 지연.

 

나) 국소성 인자

- 손상의 경중, 개방성 골절-광범위한 연부 조직 소실, 혈행 장애, 혈종 형성 장애, 골괴사...

- 분절 골절, 골절 편 간에 연부 조직 삽입.

- 불충분한 혈액 공급 - 대퇴골 두, 수부의 주상골, 거골 등.

- 골 괴사.

 

 그 외 국소 감염, 골 질환,

* 골절 가골의 부하 : 골절 치유의 가장 적합한 기계적인 조건은, 복원 조직에 어느 정도의 부하가 가해지는 것이다. 골절 부위에 부하가 가해지면 압전기 효과로 골 형성 또는 가골의 무기질화가 자극되고 촉진된다. 운동은 치유율을 증가시키고, 임상적으로 조기 부하로 골 유합 촉진이 보고된 바 있다.

 

* 전기 자극 : 몇몇 보고에서 골절의 지연유합이나 불유함 또는 다른 치료에 반응하지 않는 골절에서, 전류가 치료에 도움이 됨이 알려졌다.

* 골절의 안정성 : 부적합하거나 비효율적인 고정 또는 반복된 조작으로 골절부에 과도한 운동이 가해지면, 치유가 지연되고 불유합의 원인이 될 수 있다. 가골 형성을 지연시킴.

* 늑골, 쇄골, 상완골 간부, 중수골 등에서의 골절은 안정성이 결여되어도 치유에 지장이 적은 뼈들이다.

 

골절의 치유 기간

일반적으로 환자의 연령, 골절된 골의 종류, 골절 부위, 골절의 형태, 전이의 유무, 골절 편의 혈액 공급 등에 따라 그 골절 치유기간을 추정해 볼 수 있다.

 

골 조직은 다른 신체 조직들보다 연령에 의해 그 치유 기간이 뚜렷이 다르게 나타난다. 유아기에는 치유 속도가 매우 빠르며, 나이가 증가할수록 치유 속도가 늦어져, 20세 이후에는 거의 일정한 속도로 치유가 진행된다.

 

대퇴골 간부의 경우 골 유합은 신생아에서는 3주, 8세에는 8주, 12세에는 12주, 그리고 20세 이후에는 20주 이상이 소요된다고 알려져 있다. 성인은 골절 부위에 따라서도 치유 기간이 각각 다르게 나타나는데, 수지골은 3-4주, 수근골에서는 6-12주, 요, 척골 및 상완골은 8-12주, 쇄골은 6-9주, 대퇴골은 16-20주, 경골은 12-16주, 족근골은 8-12주,

 

그리고 족지골은 6-8주의 기간이 경과한 후에야 골절 치유가 만족할 만큼 진행되어 절대 고정 없이 운동이 가능하게 된다. 골이 근육에 둘러싸여 있는 경우가 피하에 위치한 경우보다 골 유합이 빠르며, 해면골이 피질골보다, 골간단부가 골간부보다 빠르다.

 

또한 골절의 접촉 면적이 크고 전이가 크고 복합성이 없을수록 더 빠르다. 개방성 골절보다는 폐쇄성 골절에서 치유 기간이 빠르고, 골절 치유를 지연시키는 국소 인자가 적을수록 빨리 진행된다.

 

기능의 회복

골절 치료의 중요한 목적은, 만족할 만한 위치에서의 골절의 유합 및 관절 기능의 회복이다. 이 중에서도 특히 기능 회복이 중요하다는 것을 항상 염두에 두어야 한다. 따라서 근육의 힘과 운동을 보존하기 위해서, 골절 치료의 초기 단계부터 모든 노력을 기울여야 한다.

 

관절의 고정에 따른 관절 강직은, 고정 기간에 비례하며, 그 주 원인은 근육 및 관절막의 구축이다. 따라서 관절 고정을 시행한 1-2일부터 환자 자신이 고정된 관절의 등척성 운동을 하도록 하고, 고정에서 제외된 관절은 능동적 운동을 하여 관절이 강직되지 않도록 한다.

 

등척성 운동 [等尺性 運動]

- 근육이 수축하지만 근육의 길이나 움직임에는 변함이 없는 운동. 예를 들어, 양 손바닥을 밀착하여 서로 미는 따위이다. 어릴적 많이 했던 철봉 매달리기 같은 버티기 운동이 대표적인 등척성 운동 장점은 대체적으로 관절 영향없이 근력이 약한 속근육을 강하게 만들어 주고 정적인 동작들로 운동 상해의 위험이 적어 재활치료 초기에 많이 활용되어진다.

 

골 유합이 되면 석고 붕대나 석고 부목 등 외부 고정물을 제거하고, 능동적 및 수동적 관절 운동을 시행한다. 또한 손상된 사지의 기능회복을 위하여, 물리 치료를 병행하게 된다. 관절 운동 시작 전의 더운 찜질과 부드러운 마사지 및 전기 치료, 더운 물에서의 목욕 등은 관절 운동을 촉진시킬 수 있다.

 

능동적인 운동으로 회복이 느린 경우는 수동적인 운동을 시행하는데, 이 때는 조심해야 한다. 특히 주관절에서의 심한 수동적인 운동은, 화골성 근염 등의 합병증이 발생하여, 오히려 관절 강직을 증가시킬 수 있으므로 피해야 한다.

 

물리치료 - 고정기간 동안의 물리치료

1. 온열치료

적당한 순환의 유지는 혈종이 형성되어 있을 때 특히 중요하며, 손상을 받지 않은 조직을 건강하게 유지하고 영향변화를 방지할 뿐만아니라 유착을 예방하는데 도움이 된다.

# 온습포 - 외적 고정없이 내적 고정만을 하였을 경우 적용. 물리치료사는 반드시 감각마비 여부와 지나친 부종이 없는지 확인한 다음 치료 실시한다.

# Libbons-Landis방법의 적용 - 외적 고정으로 인해 골절부에 직접 온열을 적용할 수 없을 때 신체의 다른부위를 가열함으로써 나머지 신체에 반사적 혈관확장을 유도하는 방법.

 

# 적외선의 장점 - 온습포에서 발생할 수 있는 압박에 의한 허혈현상이 없다는 것과 치료를 하면서 환부의 변화를 관찰할 수 있다는 것(온습포와 차이점).

# 단파 - 내적 고정을 실시한 골절환자에게 단파를 적용할 때는 특히 주의를 요함.

 

# 극초단파 - 피부의 표면으로부터 0.5～2cm 정도의 범위에 금속 삽입물이 있을 경우 금속에 열의 집중 현상이 일어나 주위조직을 파괴시키는 원인이 된다.

# 초음파 - 골절에 비교적 안심하고 사용할 수 있다. 수술에의해 조직에 금속의 삽입물이 있다 하더라도 적용이 가능, 골절 치유과정이나 가골의 형성을 방해하지 않는다. 그러나, 응혈괴나 육아조직이 형성되는 아주 초기에는 사용하지 않는것이 좋다.

 

2. 마사지 - 골절의 치유 촉진, 조직의 유착방지 , 근육의 경련이 감소, 부종 ,동통 완화.

3. 운동치료 - 골절 후 고정기간 동안의 운동치료로 대표적인 것은 등척성(버티기) 운동이라 할 수 있다. 무용성 위축이나 근력저하를 막기 위해 처방, 등척성 운동을 실시하였을 경우에 부종의 감소나 순환의 간접적인 촉진, 섬유화나 경직의 예방에 도움.

 

4. 저주파 치료 - 골절 주위부의 과절을 석고로 고정하였을 경우 유효. 일반 약화근 치료에서와 같은 방법으로 실시.

5. 치유촉진을 위한 전기자극 - 골절 치유촉진을 위한 미세 전기 자극법, 1962년 골에서 스트레사에 의해 형성된 전압을 관찰하여 이를 반도체 기전에 의해 설명.

1963년 압전기 기전으로 설명, 1966년 생전기(Bioelectriocity), 1971년 직류를 이용한 내고의 불유합 치유(자료출처 : 청년의사).

 

 현재 나와 같은 골절 치유 과정에 있는 동병상련의 골우들이여!.

 

지금 X-Ray 상에 뿌연 연기같은 가골이 보이고 통증이 덜하고 붓기가 빠지고 있다면

임상적으로 뼈가 잘 치유(재생)되고 있는 과정이란다.

 

답답하지만 조금만 인내를 가지고 참자. "세월만이 약이란다"

우리 인생에서 정말, 정말 건강만이 답이다.

골절상 두 번 다시 당하지 말자.

 

 

 

—> 제11편에서.