운동처방(exercise prescription)이 왜 그렇게 통증완화(pain relief)에 효과적일까요.

김형욱의 칼럼언어

 운동이 좋다는 것은 모두 잘 알고 있는 사실이지만, 과연 그것이 어떠한 연유로 좋은지를 나열하자면, 그 기전은 무수히 많습니다. 대사를 촉진(metabolism stimulation)하거나 순환(circulation)의 작용, 적절한 스트레스를 가하는 과정을 통해 이를 극복하기 위한 조직(tissu)의 더 나은 강성(hardness)과 이를 뒤따르는 여러 분비물질, 그리고 기능발휘의 적응력(adaptability)으로 인한 에너지 생산성(energy production) 효율 증가와 세포 구성(cellular organization) 및 DNA의 변화 등, 아직은 우리가 도달하지 못한 영역들까지 포함하여 정말 많은 요소들이 존재할 것입니다.
 하지만 저는 위와 같은 요인들이 아닌, 운동처방(exercise prescription)이 왜 그렇게 통증완화(pain relief)에 좋은지에 대해서 신경학적인 이야기를 전할까 합니다. 본 포스팅의 주제가 되는 키워드를 하나로 풀이하자면, 바로 '신경억제(nervous inhibition)'가 될 것입니다. 아마 아래에서 서술한 내용들은 굉장히 센세이션한 내용이 될 것입니다.

 

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 신경억제(nervous inhibition)를 알기 위해서는 신경(nerve)의 기본적인 구조(basic structure)를 이해해야 합니다. 본 포스팅에서도 대략적으로나마 신경(nerve)의 기본 구조(basic structure)를 소개하겠지만, 이를 더욱 자세히 살펴보고 싶다면 아래의 포스팅을 참고하시면 됩니다. 아래에 링크로 소개합니다.

운동전문가를 위한 뉴런(neuron) 신경세포(nerve cell)의 이해

 신경의 구조(nervous structure)는 기본적으로 신경세포(nervous cell) 또는 뉴런(neuron)이라 지칭하는 구조(structure)로 이루어집니다. 이때 마치 우리의 몸처럼, 몸통(cell body)인 부분과 몸통 아닌 부분이 존재하는데, 몸통(cell body)인 부분에는 정보(information)를 수용하는 수상돌기(dendrite)가 존재하며, 몸통(cell body) 아닌 부분에는 몸통(cell body)으로부터 파생되어 주행하고 있는 정보(information)를 전달하는 축색돌기(axon)가 존재합니다. 신경의 기능(nervous function)을 이해하기 위해, 두 부분의 장소가 가장 중요합니다. 신경의 기능(nervous function)을 요약하자면, 자극(stimulation)과 반응(reaction)을 이끌어내는 구조물(structure)이기 때문입니다. 방금 언급한 것을 토대로 살펴봤을 때, 신경세포(nervous cell) 또는 뉴런의 구조(neuron structure)는 다음과 같습니다.

 제가 전하고픈 중요한 이야기는 이제부터입니다. 위의 사진과 같이 축색돌기(axon)가 몸통(cell body)으로부터 뻗어 나올 때, 돌기의 가장 끝지점에는 축색종말(axon terminal)이 존재합니다. 이때 축색돌기(axon)는 수상돌기(dendrite)보다 그 길이(length)가 상대적으로 길기 때문에, 상대적으로 손상(injury)에 취약합니다. 게다가 신경(nerve)은 기본적으로 전기적인 신호(electrical signal)로 기능(function)을 발휘하는데, 길이(length)가 길기 때문에 그만큼 전기적인 신호(electrical signal)를 이동시키는 데에 있어서도 좀 더 시간이 소요될 수밖에 없습니다. 우리 몸은 이와 같이 하나의 구조물(structure)이 지니고 있는 취약성에 대해서 보완책이 언제나 존재합니다. 방금 언급한 축색돌기(axon)의 취약성에 대해서는 미엘린수초(myelin sheath)가 보완합니다. 미엘린수초(myelin sheath)는 축색돌기(axon)를 감쌉니다.
 우리는 근막(fascia)이라는 존재를 알고 있습니다. 근막(fascia)은 근육층(muscle layer)뿐만 아닌, 근육다발(muscle bundle) 내부(internal)에서도, 그리고 지방층(fat layer)이나 다른 조직(tissue)들을 한데 연결하고 감싸고 있는 인체(fluid)의 성분입니다. 비유하자면 미엘린수초(myelin sheath)가 축색돌기(axon)에 대해서 그렇습니다. 얇은 막(fascia)과 같은 성분이 축색돌기(axon)를 감싸는 것입니다. 이것은 뉴런의 몸통(neuron body)으로부터 종말(terminal)까지 이어지는 모든 부분들을 부분부분 감쌉니다.
 이미 밝혔던 것처럼 미엘린수초(myelin sheath)가 있으면, 앞서 제시한 축색종말(axon terminal)만 존재할 경우에 지닐 수 있는 취약성 모두가 해결됩니다. 막(fascia)으로 감싸져 있으니 그 길이(length)가 길더라도 충분히 보호(protection)받을 수 있으며, 더 많은 탄력성(elasticity)을 지니게 되어 압박(compression)이 가해지더라도 그렇지 않은 경우보다 효과적으로 스트레스에 대응할 수 있습니다. 게다가 미엘린수초(myelin sheath)로 인해 축색돌기(axon)는 전도율(conductivity)이 향상됩니다. 수초(sheath)가 존재하는 지점에는 전기적인 신호(electrical signal)가 통과할 수 없으니, 이들을 뛰어넘으면서 군데군데 빈 공간(space)으로 전기적인 신호(electrical signal)가 전도(conduction)됩니다. 그러니 축색돌기(axon)가 아무리 길다 할지라도, 감싸져 있는 미엘린수초(myelin sheath)로 인해 그 속도의 한계성을 상당히 극복할 수 있습니다.

 미엘린수초(myelin sheath)는 광케이블과 같은 겁니다. 저는 신경의 다발(nervous bundle)을 흔히 전선으로 비유합니다. 전선도 신경의 구조(nervous structure)처럼 기다랗게 주행하는 것뿐만 아니라 전기적인 신호(electrical signal)를 이동시키기 때문입니다. 그런데 여기에서 광케이블의 내부(internal)에는 전기적인 신호(electrical signal)가 통과하지만, 외부(external)에는 전기적인 신호(electrical signal)가 통과하지 못하도록 하는 막(fascia)과 같은 물질로 감싸져 있습니다. 그러니 이러한 일상의 구조물(structure)을 미엘린수초(myelin sheath)로 함께 떠올리면 이해하기가 쉽습니다.
 그런데 만약 미엘린수초(myelin sheath)나 광케이블이 그와 같이 생기지 않았다면 어떻게 될까요. 그러니까 전기적인 신호(electrical signal)를 통하게 만드는 내부의 구조물(internal structure)을 감싸는 성분이 없다면 어떻게 될까요? 아까 언급한 취약성이 그대로 드러나기도 하겠지만, 더 나아가서는 전기적 에너지(electrical energy)의 효율성이 극도로 저하됩니다. 우리는 간혹 전선이 손상되거나 무언가 수리를 하는 과정에서, 작업을 모두 마친 뒤에 전선을 전기테이프로 감싸 놓습니다. 이것은 안전상의 문제이기도 하지만, 그냥 전선 그 자체가 드러나 있는 것보다 전기테이프로 전선을 감싸 놓는다면 전기적 에너지(electrical energy)를 내부로 보호(internal protection)할 수 있게 만들 수 있습니다. 그러니 반대로 전선을 전기테이프로 감싸지 않는다면, 전선에서는 상황에 따라 수시로 스파크가 일어날 것이며, 그만큼 손실되는 전기적 에너지(electrical energy)도 증가할 것입니다. 이러한 관점에서 감싸는 물질이 없다면 전기적 에너지(electrical energy)의 효율성이 감소되는 것입니다.

 모든 신경세포(nervous cell)의 축색돌기(axon)는 미엘린수초(myelin sheath)로 감싸져 있을까요? 그렇지는 않습니다. 인체에 존재하는 신경세포(nervous cell)에는 미엘린수초(myelin sheath)로 감싸져 있는 뉴런(neuron)과 미엘린수초(myelin sheath)로 감싸져 있지 않은 뉴런(neuron)이 존재합니다. 대표적으로 미엘린수초(myelin sheath)로 감싸져 있는 뉴런(neuron)은 근육세포(muscle cell)입니다. 그리고 미엘린수초(myelin sheath)로 감싸져 있지 않은 뉴런(neuron)은 통각신경세포(nociceptive nerve cell)입니다. 통각신경세포(nociceptive nerve cell)는 통증(pain)을 느끼게 만드는 세포(cell)입니다. 미엘린수초(myelin sheath)의 유무에 따라 이들이 두드러지게 나타내는 차이점은 활성화(activation) 정도와 속도 차이입니다.
 우리는 이미 미엘린수초(myelin sheath)가 신경(nerve)의 전기적인 신호(electrical signal)를 빠르게 이끌어낸다는 사실을 배웠습니다. 그러니까 미엘린수초(myelin sheath)로 감싸져 있지 않은 통각신경세포(nociceptive nerve cell)는 그 속도가 상대적으로 느립니다. 이것은 매우 중요한 사실입니다. 신경(nerve)의 전기적인 신호(electrical signal)가 빠르다는 것은 뇌(brain)까지 도달하는, 그리고 뇌(brain)로부터 이동하는 속도가 빠르다는 것인데, 통각신경세포(nociceptive nerve cell)는 반대로 그만큼 상대적으로 느리다는 것입니다. 여기에서 핵심은 뇌(brain)에는 동시다발적으로 수많은 뉴런(neuron)들에 의해서 정보가 수용된다는 것입니다. 그러니까 근육세포(muscle cell)로부터, 그리고 통각신경세포(nociceptive nerve cell)로부터 들어오는 신호(signal)는 수시로 들어오게 됩니다. 이때 먼저 특정한 신호(specific signal)가 먼저 들어오게 되면, 그 다음에 들어오게 되는 일련의 신호(signal)들은 해당 신호(signal)가 머물게 되는 공간은 그만큼 줄어듭니다. 뇌(brain)에 신호(signal)가 먼저 도달한다는 것, 그러니까 이것은 뉴런(neuron)의 속도가 빨라야만 가능한 이야깁니다. 결국, 미엘린수초(myelin sheath)로 감싸져 있지 않은 통각신경세포(nociceptive nerve cell)는 다른 신경세포(nervous cell)에 비해 느리기 때문에 뇌(brain)에 도달하는 속도도 그만큼 느리고, 뇌(brain)에 머물게 되는 공간(space)도 그만큼 좁은 것입니다. 이것을 운동처방(exercise prescription)에 이용한다면 통증완화(pain relief)에 효과적으로 활용될 수 있습니다. 이것이 신경억제(nervous inhibition)입니다.

 운동처방(exercise prescription)이 왜 통증완화(pain relief)에 그렇게나 효과적인 것이, 바로 지금까지의 이야기로 인해 비롯됩니다. 운동신경(motor nerve)이 통증(pain)을 느끼게 하는 신경(nerve)보다 빠르기 때문에, 운동신경(motor nerve)을 더욱 활성화(activation)시킬수록 통각신경세포(nociceptive nerve cell)를 앞설 수 있게 됩니다. 그 결과, 뇌(brain)에서는 서로 다른 지점에서 오는 여러 정보(information)들을 동시에 받아들이는 데에는 한계가 있기 때문에, 운동신경(motor nerve)의 피드백(feedback)이 압도적으로 많아질수록 상대적으로 통각신경세포(nociceptive nerve cell)로 인한 피드백(feedback)은 감소되는 것입니다. 특히나 뇌(brain)는 반복적으로 수반되는 안전한 정보(safe information)에 적응(adaptation)되기 마련입니다. 그러니 운동처방(exercise prescription)이 대상자의 통증완화(pain relief)에 도움이 될 수 있는 다양한 요소들을 충분히 갖추고 있다면, 해당 운동을 수행하는 과정을 통해서 운동신경(motor nerve)의 피드백(feedback)을 더욱 강화시킬 것입니다. 뇌(brain)는 계속해서 이쪽으로 더 많은 기능(function)을 발휘하게 된다는 것입니다. 결국, 이러한 과정을 통해서 통증완화(pain relief)가 이루어질 수 있습니다. 그래서 우리가 간혹 특정 운동을 수행한 뒤에, 평소에 느껴지던 불편함(discomfort)이나 통증(pain)과 비슷한 것들이 감소하거나 사라졌던 이유가 바로 이것이었습니다.
 이렇게 봤을 때 운동은 분명 이렇게나 통증완화(pain relief)에 좋지만, 꼭 특정한 운동처방(exercise prescription)이 아니더라도 다른 감각(sense)으로 전달되는 신호(signal)를 강화시키는 것을 통해서도 통증완화(pain relief)에 도움을 이끌어낼 수 있습니다. 신경억제(nervous inhibition)는 단순히 운동으로만 이루어지는 것이 아닙니다. 신경의 원리만 잘 이해하고 있다면, 어떤 방식으로든 변화무쌍한 방법으로 의도적으로 신경억제(nervous inhibition)를 활용할 수 있습니다.

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 김형욱이 읽어주는 '운동처방(exercise prescription)을 이용한 통증완화(pain relief) (신경억제(nervous inhibition)'

 몸이 여러 군데 좋지 않은 상태라면, 가장 좋지 않은 곳에 유독 더 많은 통증(pain)이 발생하고 있는 것처럼 우리는 받아들이게 됩니다. 그리고 그것이 어느 정도 해결된 다음에는, 그 다음으로 좋지 않은 곳에 더 많은 통증(pain)이 발생하게 되눈 것을 살면서 여러 번 경험해봤을 겁니다. 이것 역시 앞선 강한 통증(pain)이 뒤의 통증(pain)을 상대적으로 억제(inhibition)시켰던 것입니다. 이것도 신경억제(nervous inhibition) 현상의 일종입니다.
 뇌(brain)는 우리가 집중하는 곳에 신경(nerve)이 쏠리게 됩니다. 그러니까 이것을 잘 적용하기 위해서는, 뇌(brain)가 어느 곳에 어떻게 신경(nerve)을 쏠리게 할지 의도적으로 설정하면 된다는 것입니다. 그러면 통증(pain)뿐만 아닌 다른 현상의 영역에 대해서도 신경억제(nervous inhibition)를 이용하여 인간의 움직임과 움직임 아닌 것에도 적용할 수 있게 될 겁니다.

 

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