물건을 들어 올릴 때 요통 예방 방법 - 두 번째
허리에도 지레의 원리가 적용된다.
내가 어릴 때는 요즈음과 같이 놀거리가 많지 않았다. 대형 놀이동산은 생기기도 전이었다. 당시에 아이들이 놀 수 있는 곳은 동네에 있는 놀이터가 고작이었다. 놀이터에서 가장 인기 있었던 놀이기구는 단연 그네였다. 그런데 아이들에게 가장 인기 있었던 놀이기구인 점을 고려할 때에 그네의 수가 너무 터무니없게 적었다. 아이들은 그 적은 그네를 차지하기 위하여 심각한 다툼을 하곤 하였다.
그네를 타기 위하여 자신의 순서가 되기를 장시간 기다리는 것은 기본이고 그네를 차지하기 위하여 새벽부터 나오는 아이까지 생겨나기 시작했다. 이런 상황에서 그네를 차지하지 못 한 아이들에게 다음으로 인기가 있었던 놀이기구가 시소였다. 시소는 그네에 비해서 인기가 덜 했지만 나름 아이들이 많이 이용하는 놀이기구 중에 하나였다.
오늘은 그네가 아니라 시소에 대해서 이야기를 해 보려 한다. 시소는 몸무게가 비슷한 사람끼리 타야 제대로 즐길 수 있는 놀이기구이다. 몸무게 차이가 많이 나면 체중이 더 나가는 사람 쪽으로 시소가 치우쳐져서 놀 수가 없게 된다. 그런데 이때에 놀 수 있는 방법이 하나 있기는 하다. 몸무게가 더 나가는 사람이 중심축 방향으로 자리를 옮겨 앉으면 된다.
아빠가 자신의 아이와 시소를 탈 때에도 중심축에 근접하여 앉게 되면 자신보다 체중이 훨씬 적게 나가는 아이와 균형을 맞춰서 시소를 탈 수 있게 된다. 이것을 역으로 생각하면 중심축에서 멀리 떨어져 앉은 아이의 몸무게가 중심축에 가해지는 부하는 자신의 몇 배에 달하는 아빠의 몸무게와 같아진다는 원리를 알 수 있다.
이러한 원리를 지레의 원리라고 하고 일상생활에서도 많이 활용되고 있다. 무게를 다는 막대저울이 그렇고 무거운 물건을 들어 올리는 타워형 크레인이 그렇다. 그밖에 가위나 손톱깎이 등도 지레의 원리를 활용한 도구들이다.
지레의 원리가 적용되기 위해서는 중심점이 있어야 하고 중심점을 기준으로 하여 한쪽에는 힘점이 있고 반대쪽에는 작용점이 있어야 한다. 좀 더 깊이 들어가면 힘점과 작용점이 반드시 중심점의 양 쪽에 있을 필요는 없다. 그러나 허리를 설명하기 위해서 이 글에서는 중심점을 기준으로 양 쪽으로 힘점과 작용점이 배치되는 경우를 예로 들어 살펴보기로 한다.
중심점에서 작용점까지의 거리에 작용점에 가해지는 무게를 곱한 양만큼 과 중심점에서 힘점까지 거리에 힘점에 가해지는 힘의 양을 곱한 값이 같아야 양 쪽의 힘은 평형을 이루게 된다. 위에서 지레의 원리를 이용한 용례로서 저울이나 타워 크레인, 시소는 이러한 힘의 평형을 활용한 방법의 예이며, 가위와 손톱깎이는 힘의 불균형을 활용한 방법의 예이다.
우리가 살펴보고 있는 허리에도 지레의 원리가 적용되고 있다. 허리에 지레의 원리가 적용되고 있다면 먼저 지레의 원리의 3요소인 중심점과 힘점, 작용점이 어디인지를 먼저 확인하여야 한다. 귀 부위에서 아래로 선을 그어 고관절을 지나 발목관절을 관통하는 선을 인체의 무게 중심선이라 하는데 이 무게 중심선이 허리에서의 중심점이다. 다음으로 들어 올리고자 하는 물건이 위치한 지점이 작용점이며 허리 뒤쪽 근육(기립근)이 위치한 지점이 힘점이다.
[그림 출처 = Low Back Pain Syndrome][그림 설명] 허리에도 지레의 원리가 적용되어 무게 중심선(G)을 기준으로 W x X = M x Y라는 공식이 성립된다.
위의 그림에서 보는 바와 같이 허리에도 지레의 원리가 적용되어 무게 중심선(G)을 기준으로 W x X = M x Y라는 공식이 성립된다. 공식에서 W는 들어 올리려는 물건의 무게이며, X는 물건의 위치에서 무게 중심선까지의 거리이고 M은 물건을 들어 올리기 위하여 사용되는 허리 뒤쪽 근육(기립근)의 수축력, 즉 물건을 들어 올리기 위한 근육의 힘이며 Y는 물건을 들어 올릴 때에 작용하는 근육의 위치에서 무게 중심선까지의 거리이다.
물건을 들어 올릴 때에 물건이 중심선에서 멀어질수록 W x X의 값이 커지고 그렇게 커진 값을 M x Y가 부담하여야 하는데 Y는 조절할 수가 없으므로 늘어나는 부담을 모두 M(기립근)이 짊어져야 한다. 이때에 M(기립근)의 부담을 줄이기 위해서는 들어 올리는 물건의 무게를 줄이거나 물건과 무게 중심선과의 거리를 줄여야 한다. 들어 올리는 물건의 무게를 줄일 수 없을 때는 물건과 무게 중심선과의 거리를 줄이는 방법밖에 없다. 이것이 물건을 들어 올릴 때에 몸 가까이 붙여서 들어야 하는 이유이다.
지난 편과 이번 편의 방법을 함께 생각해 보면 물건을 들어 올릴 때에 요통을 예방하기 위해서는 물건을 몸에 가깝게 붙이고 무릎을 구부린 상태에서 순서에 맞게 들어 올려야 한다.
다음 편에서는 요통 예방을 위해 알아두면 좋을 운동의 성질에 대해서 알아보도록 한다.
