[요로 결석] 모양도 중요해
요로 결석의 모양과 크기는 왜 중요한가?
통증의 '실체'
흔히 "출산의 고통"에 비견될 만큼 인류가 겪는 가장 극심한 통증 중 하나로 꼽히는 요로 결석...
단순히 몸안에 티끌같은 작은 돌 하나가 생겼다는 사실만으로
어째서 이토록 엄청난 고통이 발생하는 것일까?
그에 대한 해답은 우리 몸의 정교한 생체 유체 시스템에 있다.
우리 몸의 요관(Ureter)은 단순히 소변을 흘려보내는 정적인 파이프가 아니다.
요관은 소변을 신장에서 방광으로 밀어내기 위해 '연동 운동(Peristalsis)'이라는 역동적인 수축을 반복한다.
이 정교한 흐름 속에 딱딱하고 불규칙한 결석이 들어차면 소변의 흐름을 방해하는 것을 넘어 요관 벽과 물리적 충돌을 일으키며 비극이 시작된다.
결석의 모양이 고통의 크기를 결정한다
최근의 전산 유체 역학(CFD) 시뮬레이션에 따르면 결석의 크기보다 더 치명적인 요인은 결석의 기하학적 '모양'이다.
임상 환경에서 보면 크기가 3mm 이하인 하부 요로 결석은 사실 쇄석 치료를 비롯해서 수술같은 치료를 잘 하지 않는다.
수분 섭취를 충분히 하고 기다리다 보면 자연 배출이 용이하기 때문이다.
하지만 이 말이 반드시 옳지는 않다.
2mm 가량의 돌이라도 며칠간 고생을 하면서 자연 배출이 더딘 경우가 많다.
왜?
바로 모양때문이다.
보통 병원에서는 대략적인 크기만 가지고 얘기를 한다.
그에 맞게 치료 방법을 구분해두었다.
결석의 크기가 클 경우 폐색률이 높아지기 때문에 적극적으로 개입을 하는 것이 더 이득이다.
대개 7mm 이상이 되면 요관이 70% 이상 막힐 수 있기에 치료를 하는 편이 좋다고 한다.
하지만 3mm 이하라면 대개의 경우는 지켜보자 한다.
물론 사람마다 결석의 형상이 다르기때문에 누구는 더 큰 돌이라도 쉽게 자연 배출되었다고 하기도 하고
또 누군가는 그렇지 않기도 하다.
그래서 임상 현장에서는 환자가 말하는 증상이나 통증의 정도에 따라 대처를 한다.
중요한 사실은 너무 아프다고 한다면 적극적으로 치료를 하는 편이다.
수술실에서 결석의 형태를 요관경으로 보면 별모양처럼 뾰족뾰족한 형태를 가지고 있는 것들이 있다.
모양이 불규칙할수록 요관 내부의 물리적 저항이 급격히 증가함을 보여줍니다.
결석의 불규칙하고 뾰족한 모양은
요관 벽과의 마찰력을 높일 뿐만 아니라
소변 흐름을 강력하게 방해하여
유체역학적 압박을 극대화한다.
이것이 환자가 느끼는 극심한 통증의 본질이다
이런 것들은 크기가 3mm 보다 작아도 요관벽의 손상을 야기하고 붓게 만든다.
마치 이에 긁힌 볼살을 생각해보자.
피가 나고 붓게 됨을 알 수 있을 것이다.
같은 일이 요관 내부에서 발생한다.
정상적인 요관에서는 연동 운동에 의해 대개는 소변이 한 방향으로만 흐른다. 하지만 결석이 요로를 차단하면 역류(Backflow)와 포획(Trapping) 현상이 발생한다.
유동 정체및 와류가 형성되는 곳에 세균 감염이 호발할 수 있다. 폐색과 역류가 통증이란 것에서 그치는 것이 아니다.
단순히 소변의 흐름을 방해하는 것이 아니라 감염을 유발할 수 있다.
특히 불규칙한 모양(별 모양 등)의 결석은 더 많은 모서리를 가지고 있어 유체 흐름을 더 크게 방해하고 재순환 영역을 넓혀 소변 내의 박테리아가 머물거나 증식할 수 있는 환경을 제공한다
벽면 전단 응력(Wall Shear Stress)이란 소변의 흐름이 요관 내부 벽면에 가하는 마찰력을 의미한다.
결석이 생기면 요관 벽은 이 응력으로 인해 직접적인 물리적 타격을 입게 된다.
결석이 요관을 70% 방해하는 상황에서 벽면 전단 응력은 정상 상태보다 거의 3배까지 치솟는다.
이는 결석을 밀어내려는 신체의 노력으로 인해 요관 벽이 과도하게 늘어나면서 발생하는 현상이다.
이 과정에서 벽면이 긁히고 상처를 입어 출혈과 염증이 발생한다.
결석 크기와 폐쇄율에 따른 물리적 변화는 다음과 같다.
3mm 결석 (30% 폐쇄): 상대적으로 낮은 압력 변화를 보이며 자연 배출 가능성이 큼.
5mm 결석 (50% 폐쇄): 압력 구배가 유의미하게 상승하며 요관 벽에 마찰 부하를 가하기 시작함.
7mm 결석 (70% 폐쇄): 압력 구배와 벽면 전단 응력이 정점에 달하며 강력한 역류와 함께 극심한 통증 유발.
특히 7mm 결석을 이동시키기 위해서는 약 0.00000788N이라는 미세하지만 '강력한 힘'이 표면에 가해져야 한다. 참고로 1N 의 힘이란 100g인 물체에 작용하는 무게에 해당한다.
우리 몸의 작은 요관이 이 물리적 저항을 극복하기 위해 사투를 벌이는 과정.
이 것이 바로 우리가 느끼는 통증의 실체다.
