쥐의 근본 원인과 예방법

 by Dr. Bob Murray, home.trainingpeaks.com

훈련이나 시합 중에 쥐가 올라오면, 더 이상 움직이기 힘들어 지고 때로는 고통에 몸부림 치게 되며, 조용히 가라앉기를 기다렸다 조심스럽게 움직이는 수 밖에 없다. 대부분의 운동선수들은 쥐 또는 근육 경련 (고통스럽고, 불수의적이고, 지속적인 근육의 수축)은 당장의 운동능력을 급격히 떨어뜨린다. 때로는 심지어는 지속적인 통증이나, 근육 능력의 감소, 심지어 근육 손상의 증상일 수도 있다. 모두들 그 고통은 알지만 쥐의 근본 원인은 무엇일까? 일반적인 쥐 방지 대책은 바나나, 소금, 전해질 공급들이 알려져 있다. 하지만 이는 얼마나 과학적이고 효과적인 쥐 예방법일까? 과학자들은 이 오래된 수수께끼를 풀기 시작했다.

쥐에 대해 알려진 사실들
쥐에 대한 연구는 적어도 한 세기 이상을 거슬러 간다. 오랜 연구 결과 중 확실한 한 가지 사실은 근육 단독으로는 쥐가 일어나지 않는다는 것이다. 움직임이 일어나기 위해서는 여러 단계의 일을 거쳐야 하는데, 우선 뇌가 근육과 연결된 척수의 신경 신호로 신호를 보낸다. 이렇게 자극을 받은 근육은 수축을 하고 몸은 움직이게 된다. 이는 상당히 단순화된 설명이며, 실제로는 훨씬 많은 일들이 일어나지만, 중요한 사실은 근육이 수축하면 많은 정보가 근육과 힘줄로 부터 나와 척추와 충추신경계로 돌아가 관절 위치, 근육 길이, 인대의 장력, 근육 온도 및 기타 화학적인 환경을 알려준다는 것이다. 사람의 몸은 복합적인 회로판과 같아서 항상 새로운 입력을 조정하고 있는 것이다.

쥐는 근신경 활동의 기능 부전
근신경계(신경과 근육)가 잘 동기화 되어 작동한다면, 운동을 몇 시간이고 지속할 수 있을 것이다. 하지만 혈중 포도당 농도가 떨어지거나, 근육내 당원이 소모되거나, 탈수, 누적된 근육 손상, 높은 체온, 염분 부족, 대사 부산물 축적, 근 혈류 감소, 피로 등이 발생하면 시스템에 혼란이 일어나게 된다. 이렇게 근신경계가 불안정해지면 피로와 함께 근신경의 고통스러운 기능 부전이라고 할 수 있는 쥐가 생기가 된다. 쥐가 발생하는 병인은 노벨상을 수상한 신경과학자 Rod MacKinnon 박사 같은 사람들로 인해 연구되고 있는데, 이로인해 쥐 발생을 최소화할 수 있는 새로운 관점들을 알게 되었다. 첫째로, 쥐는 당신 책임이 아니라는 것이다. 대개 쥐는 준비운동이나, 몸 상태에가 잘 준비되었냐와 관계가 없다. 쥐의 근본 원인을 알아갈 수록 쥐는 근육의 문제가 아니고 신경의 문제라는 것이다.

근육이 아니라 신경
골격근세포는 심근이나, 내장의 민무늬근과는 다르게, 우리 뜻대로 움직일 수 있다. 하지만 오랜 시간에 걸친 훈련도 시합 중 쥐가 생긴 근육 하나 때문에 망쳐버릴 수 있다. 근육은 주변 조건에 상관 없이 심하게 흥분된 신경, 정확하게는 척수에서 많은 골격근섬유에 적접적으로 연결된 알파 운동 뉴런으로 인해 쥐가 생긴다. 운동 뉴런과 연결된 근세포가 혼란에 빠지면, 운동 단위가 기능 부전에 빠진다.실험실에서 운동 뉴런을 전기적으로 자극해서 인위적으로 쥐를 발생시킬 수 있는데, 이는 근육은 단지 신경계의 노예라는 사실을 보여준다.

근신경 기능을 유지하는 법
과도하게 흥분된 신경을 "진정"시키는 것이 쥐를 막을 수 있다는 몇몇 중요한 증거들이 최근 몇년간 나왔다. 최초의 발견은 쥐에 취약한 실험대상들이 더 적은 전기 자극에도 쥐가 발생했다는 사실이었고, 이는 그들의 근신경계가 쥐에 더 민감하다는 것이었다[2]. 이런 발견은 왜 어떤 선수들은 쥐를 늘 걱정해야 하고, 다른 이들은 별 걱정할 필요가 없는 것인지 설명해 준다. 쥐를 잡는데는 여러 민간요법이 있는데, 겨자를 먹는다거나, 피클 쥬스를 먹는다거나 하는 방법도 있다. 과학적으로 설명하긴 좀 난처하지만, 실험적으로는 전기자극을 통해 일부 근육을 자극해서 쥐를 일으켰을 때 효과가 있는 것으로 보였다[3]. 이런 결과로 과학자들은 피클 쥬스가 입과 목의 신경을 자극해서 과도한 흥분으로 쥐가 생긴 근신경계를 자극해서 쥐를 줄일수 있다고 보고 있다. 이런 구강-척추-근육 연결은 들리는 것 보다 그리 이상하지는 않아보인다. 우리가 차가운 음료를 먹었을 때 접구개 신경절(sphenopalatine ganglion)이 급격히 식혀져 머리가 아픈 것 처럼, 이런 구강-신경 반응은 종종 일어난다. 이와 유사하게, 어떤 향신료와 천연 재료들은 좋은 쥐 예방제의 후보로 꼽히고 있는데, 고추의 캡사이신은 TRP 채널이라 불리는 구강과 식도 표면의 감각 세포를 자극해 척추까지 신호를 보내어, alpha 근신경의 과도한 흥분을 억제할 가능성이 있다. 이러한 이론은 MacKinnon에 의해 제시 되었는데, 바다에서 카약을 몰다가 쥐를 겪으면서, 쥐가 고통스러울 뿐만 아니라 목숨을 위협할 수도 있다는 것을 알게된 이후로 이러한 연구를 하게 되었다. MacKinnon은 세포막의 채널이 이온을 수송하는 과정을 연구하여 2003년 노벨 화학상을받았다. 이러한 연구를 통하여 TRP 채널이 신경을 활성화 시켜 쥐를 일으키는 과활성화된 알파 운동뉴런을 억제시킬수 있는것을 밝혔다. MacKinnon의 연구는 운동 전에 특별하게 조제된 spicy한 음료수를마심으로서 쥐를 줄일 수 있다는 여러 임상 결과들로부터 시작 되었다. 이런 연구 결과들로부터, 쥐의 근본 원인에 대한 이해가 넓어졌으며, 전해질, 수분, 운동능력들도 중요하지만, 쥐를 완전히 예방할 수는 없다는 것을 알아야 할 것이다. 쥐의 근본 원인에 대하여 알게될 수록 쥐를 완전히 막을 수 있는 방법도 알게 될 것이다.

References
1 Minetto MA, A Holobar, A Botter, D Farina. (2013) Origin and development of muscle cramps. Exerc Sports Sci Rev 41(1):3-10.
2 Minetto MA, A Botter. Elicitability of muscle cramps in different leg and foot muscles. (2009) Muscle Nerve 40:535-544.
3 Miller KC, GW Mack, KL Knight, JT Hopkins, DO Draper, PJ Fields, I Hunter. (2010) Reflex inhibition of electrically induced muscle cramps in hypohydrated humans. Med Sci Sports Exerc 42(5):953-961.