본문내용
1. 무릎의 해부학적 구조 및 역학적 기능
1.1. 뼈
무릎 관절을 구성하는 주요 뼈들은 대퇴골, 경골, 슬개골이다.
대퇴골(Femur)은 인체의 가장 크고 긴 골로, 골반과 무릎 사이에 위치하며 체중을 지지하고 다리를 움직이는 역할을 한다. 대퇴골은 골반과 엉덩관절을 통해 전달되는 체중을 지지하는 핵심적인 뼈이다.
슬개골(Patella)은 가장 큰 종자 뼈로, 삼각형 모양을 하고 있으며 무릎 앞쪽에 위치한다. 슬개골은 무릎 관절을 지나가는 힘줄 속에 있는 뼈로, 무릎을 보호하고 근육의 지레 역할을 한다. 슬개골은 표재성이어서 골절이 발생하기 쉽다.
경골(Tibia)은 하퇴부의 내측에 위치하는 긴 뼈로, 무릎 관절의 한 구성 요소이다. 경골의 넓은 근위부는 과간융기에 의해 2개의 관절면으로 나뉘어져 있다.
이와 같이 무릎 관절은 대퇴골, 경골, 슬개골의 3개의 뼈로 구성되어 있으며, 이들 뼈가 서로 결합하여 안정성 있게 움직일 수 있도록 해준다.""
1.2. 관절
무릎 관절은 활막성 관절(synovial joint)로써 자유롭게 움직일 수 있는 특성이 있다"" 무릎 관절 주위에는 관절낭이 싸고 있고 내측 측부인대, 외측 측부인대, 전방 십자인대, 후방 십자인대로 고정되어 있어 관절의 안정성과 힘이 유지된다"" 무릎 관절은 온 몸의 체중을 대부분 지탱하는 중요한 부위이며 주변을 둘러싼 인대나 근육들에 의해 관절의 안정성을 유지하고 굴곡, 신전, 회전운동이 가능하게 한다"" 무릎 관절은 외상으로 상처를 받기 쉬우며 대퇴골과 경골이 상대하는 관절면은 십자형으로 교차하는 강한 2개의 인대인 십자인대와 후십자인대로 단단히 연결되어 있다""
2. 골관절염의 정의 및 원인
2.1. 정의
골관절염(Osteoarthritis)은 가장 흔한 형태의 관절염이며 활막성 관절(synovial joint)의 만성적인 진행성, 비염증성 관절질환으로 비교적 나이가 들면서 나타나는 정상적인 노화과정의 일부이지만, 연골파괴는 실제적으로 20~30대에서도 나타날 수 있다. 골관절염은 뼈의 관절면을 감싸고 있는 관절 연골이 마모되어 연골 밑의 뼈가 노출되고, 관절 주변의 활액막에 염증이 생겨서 통증과 변형이 발생하는 질환이다.
2.2. 원인
골관절염의 원인은 일차성(특발성)과 이차성(속발성)으로 구분할 수 있다.
일차성(특발성) 골관절염의 확실한 원인은 밝혀져 있지 않으나 나이, 성별, 유전적 요소, 비만, 특정 관절 부위 등이 영향을 주는 것으로 알려져 있다"" 고령화, 유전적인 요소와 환경적인 요소가 복합적으로 작용하며, 관절을 장기간 무리하게 사용하거나 심한 운동으로 인한 관절 손상이 주요 원인이다"".
이차성(속발성) 골관절염은 관절 연골에 손상을 줄 수 있는 외상, 질병 및 기형이 원인이 되는 것으로, 세균성 관절염이나 결핵성 관절염 후 관절 연골이 파괴된 경우, 심한 충격이나 반복적인 가벼운 외상 후에 발생되는 경우 등이 대표적이다"". 그러나 이차성이라고 진단되어도 원인을 밝히지 못하는 경우가 있을 수 있으며, 동일한 원인에 노출되었다 하더라도 모두 관절염으로 진행하는 것은 아니라서 일차성과 이차성의 구별이 분명한 것은 아니다"".
또한 골관절염의 원인은 부위별로도 어느 정도 차이를 보일 수 있다. 척추의 경우 직업적으로 반복되는 작업이나 생활 습관 등이 원인이 될 수 있고, 엉덩이 관절에 있어서는 무혈성 괴사와 엉덩이 관절 이형성증 혹은 외상이 많은 원인을 차지한다"". 무릎 관절의 경우 나이, 성별(여성) 및 몸무게가 주된 원인 인자로 작용하며, 발목 관절의 경우 골절 또는 주변 인대의 손상이 주요 원인이 된다"".
3. 골관절염의 병태생리
3.1. 연골부 마모 현상
연골부 마모 현상은 골관절염의 병태생리에서 핵심적인 부분이다. 골관절염은 관절면의 연골이 서서히 마모되고 파괴되어 운동 능력이 저하되는 질환이다. 연골부 마모 현상은 골관절염의 가장 기본적인 병태생리학적 변화라고 할 수 있다.
관절면의 연골부에서 골기질 성분이 점차적으로 마모됨으로써 시작된다. 연골이 닳게 되어 관절면에 미란이 생기고 연골부가 점차 갈라지고 얇아지면서 뼈가 노출되게 된다. 이후 뼈의 마찰로 인해 통증이 발생하고 관절이 붓게 된다. 이러한 현상을 마모(Wear and tear)라고 하며, 시간이 지남에 따라 뼈의 모양과 관절 구조가 변하고 관절의 가동력이 제한받게 된다.
연골은 카르티라기 단백질과 프로테오글리칸으로 구성되어 있어 탄력성과 압박에 대한 저항성이 뛰어나다. 그러나 노화가 진행되면 수분 함량이 감소하고 프로테오글리칸의 양이 줄어들어 연골의 마모가 가속화된다. 또한 관절을 지탱하고 있는 인대와 근육의 힘이 약해지면서 관절에 가해지는 충격을 효과적으로 흡수하지 못하게 되어 결과적으로 연골의 마모를 초래하게 된다.
이러한 연골부 마모 현상은 전형적인 골관절염의 병리학적 특징이며, 관절의 통증, 운동장애, 관절변형 등의 임상증상으로 이어지게 된다. 따라서 연골부 마모 현상에 대한 이해는 골관절염의 병태생리를 이해하는 데 핵심적이라고 할 수 있다.
3.2. 골증식체
골증식체는 연골부의 마찰로 연골부의 뼈가 과잉으로 증식된 것을 말한다. 골증식체는 관절연의 불규칙성으로 나타나며, 관절면의 연골이 소실되어 뼈끼리 직접 접촉하게 되면서 뼈에 자극이 가해져 반응적으로 뼈가 과다 증식하게 된다. 이렇게 생성된 골증식체를 골관절 구순이라고 한다. 골관절염이 진행되면서 관절연골이 파괴되고 결국 뼈가 노출되면 뼈끼리 직접 접촉하게 되는데, 이에 대한 반응으로 뼈가 과다하게 자라나 관절연의 불규칙성을 초래하게 된다. 이러한 골증식체의 형성은 관절염의 진행 정도를 나타내는 중요한 지표가 되며, 관절의 변형을 유발하는데 중요한 역할을 한다.
3.3. 헤베르덴 결절
손가락에서 발생하는 퇴행성 관절염인 헤베르덴 결절(Heberden's nodes)은 주로 여성에게 더 흔하게 나타난다"" 손가락 관절은 서로 맞는 두 개의 뼈로 구성되어 있는데 부드러운 연골로 인해 쉽게 움직일 수 있다. 그러나 시간이 흐를수록 연골이 닳기 시작하고 분해되면서 그 자리에 새로운 뼈가 자라나는 반응을 보이게 되며 결국 손가락 끝 관절에 뼈가 튀어나오는 모양의 결절이 발생하게 된다"" 이러한 헤베르덴 결절은 관절 주변에 통증과 강직을 동반하며, 관절 운동 범위 감소, 종창, 압통 등의 증상을 초래할 수 있다"" 헤베르덴 결절은 임상적으로 쉽게 관찰할 수 있는 특징적인 골관절염의 한 형태로, 여성에게 더 많이 나타나는 이유는 아직 명확히 밝혀지지 않았지만 유전적 요인, 호르몬 차이, 관절 사용 패턴 등이 관련되어 있을 것으로 추정된다""
4. 골관절염의 임상증상
4.1. 관절의 통증, 종창, 압통
관절의 통증, 종창, 압통은 골관절염의 주요 증상 중 하나이다"" 가장 흔하고 초기에 호소하는 증상은 관절염이 발생한 관절 부위의 국소적인 통증이다"" 대개 전신적인 증상은 없는 것이 류마티스 관절염과의 차이점 중 하나이다""
통증은 초기에는 해당 관절을 움직일 때 심해지는 양상을 보이다가 병이 진행되면 움직임 여부에 관계없이 지속적으로 나타나기도 한다"" 관절의 종창(부종, 붓기)과 관절 주위를 눌렀을 때 통증이 발생하는 압통도 나타난다""
이런 증상들은 일반적으로 서서히 진행되며 간혹 증상이 좋아졌다가 나빠지는 간헐적인 경과를 보이기도 한다"" 관절염이 생긴 부위에 따라 특징적인 증상을 보이기도 하는데, 무릎 관절에 발생한 경우 관절 모양의 변형과 함께 걸음걸이의 이상을 보일 수 있다""
4.2. 관절 경직감 및 운동장애
골관절염 환자들은 주로 아침에 일어나면 관절이 뻣뻣해지는 조조강직 현상을 겪는다"" 이는 관절 운동 범위의 감소, 종창(부종, 붓기), 관절 주위를 눌렀을 때 통증이 발생하는 압통 등의 증상으로 이어진다""
초기에는 해당 관절을 움직일 때 통증이 심해지는 양상을 보이지만, 병이 진행되면 움직임 여부에 관계없이 지속적으로 통증이 나타나기도 한다"" 이러한 증상들은 일반적으로 서서히 진행되며 간헐적인 경과를 보이기도 한다""
무릎 관절에 발생한 경우 관절 모양의 변형과 함께 걸음걸이의 이상을 보일 수 있다"" 관절 연골의 소실과 변성으로 인해 관절면이 불규칙해지면 관절 운동 시 마찰음이 느껴질 수도 있다"" 이러한 상태가 더 악화되면 군뼈가 자라나 관절이 커지고 변형되어 보행장애가 발생하게 된다""
따라서 골관절염 환자들은 관절의 경직감과 운동장애를 겪게 되며, 이는 일상생활에 큰 지장을 초래하게 된다""
4.3. 관절변형
골관절염에서 관절변형은 병변이 계속 진행되어 관절 연골의 소실과 변성에 의해 관절면이 불규칙해지면 관절 운동 시 마찰음이 느껴질 수도 있다. 더 심해지면 뼈가 과잉으로 자라서 관절이 커지고 변형되어 보행장애가 발생한다. 이들 관절의 변형으로 인해 특이한 외양을 보이기도 한다. 예를 들어 무릎 관절에 발생한 경우 관절 모양의 변형과 함께 걸음걸이의 이상을 보일 수 있다. 엉덩이 관절에 발생한 경우는 자세 이상을 관찰할 수 있으며, 손의 관절염의...