근육 경련

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Received: December 12, 2014 / Revised : December 18, 2014 / Accepted: December 18, 2014

Address for correspondence: Ohyun Kwon, MD

Department of Neurology, Eulji Hospital, Eulji University College of Medicine, 68 Hangeulbisuk-gil, Nowon-gu, Seoul 139-872, Korea Tel: +82-2-970-8312, Fax: +82-2-974-7785, E-mail:koh1407@eulji.ac.kr

근육 경련

을지대학교 의과대학 을지병원 신경과학교실

권오현

Muscle Cramp

Ohyun Kwon, MD

Department of Neurology, Eulji Hospital, Eulji University College of Medicine, Seoul, Korea

KEYWORDS Cramp, Motor unit, Hyperexcitability

Cramp, characterized by a sudden, brief, intense, burst-like, involuntary contraction of muscle with pain, is a very common phenomenon, and mostly happens as a form of benign conditions like nocturnal leg cramps or exercise-associated muscle cramps in otherwise healthy people. Recent series of electrophysiological studies suggest that hyperexcitability of motor neurons induced by muscle afferent input is a main driving force of development of cramps. Detailed history taking and bedside neurological evaluation are sufficient in most case not only for differentiation from other similar complaints such as myalgia, paresthesia, but also for limiting the potential causes for the cramp. If neither associated with neuromuscular or medical disorders, nor precipitated by a certain factor, recurrent cramps should be managed with regular stretch exercise firstly as both preventive and abortive measure. Cases with cramps refractory to stretch exercise then may be managed with various agents like carbamazepine, gabapentin, and so on.

서 론

근육경련(muscle cramps)는 불수의적으로 발생하는 짧 고, 통증을 동반하는 쥐어짜는 듯한 근육의 수축이다. 주 로 수 초에서 수 분간 지속되며, 딱딱한 옹이(hard knot)로 근육에서 만져지곤 한다. 근육경련은 매우 흔한 현상으로 일 년 동안 전체 인구의 36%가 적어도 한번은 경험하게 되며, 주로 종아리와 발의 근육에서 발생한다.

¹

기질적인 신경계 질환의 증상으로 발현하기도 하지만, 양성 상태인 야간하지경련(nocturnal leg cramps)이 압도적으로 흔한 임 상 발현이다. 최근의 전기생리학적 연구로 새롭게 조명되

고 있는 병태 생리와, 주로 경험적 시도로 제안된 다양한 약물적 그리고 비약물적 관리 방법에 관해 간단히 고찰하 고자 한다 .

본 론

1. 역학

근육경련은 누구나 경험하여 익숙하게 알고 있는 생리

적 현상이다 . Jansen 등은 건강한 성인을 대상으로 한 연

구에서 36%가 적어도 한번 이상의 근육경련을 경험한다

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Table 1. Causes of muscle cramp

No apparent cause

Nocturnal; Exercise-related; Pregnancy; Reflex protective muscle spasm Lower motor neuron disorders

Amyotrophic lateral sclerosis; After poliomyelitis; Radiculopathy; Neuropathy Metabolic disorders

Uremia; Cirrhosis; Hypothyroidism; Hypoadrenalism; Hypomagnesemia; Hypocalcemia; Hypokalemia Acute extracellular volume depletion

Perspiration, “heat cramps”; Hemodialysis; Diarrhea, vomiting; Diuretic therapy Medications, intoxications

Diuretic therapy; phenothiazine dystonia; morphine withdrawal; nifedipine; β-agonists; steroids; cimetidine; penicillamine; statins;

lithium; selective estrogen receptive modulators; ethanol; strychnine (competitive reversible antagonist to postsynaptic glycine receptors); tetanus (inhibition of GABA release); black-widow spider bite (latrotoxin, release of acetylcholine/others from sensory and motor neurons)

Hereditary (congenital) disorders

McArdle’s disease, “Glycogen storage disease,” autosomal dominant cramping disease Other disorders

Iron deficiency anemia; Peripheral vascular disease; Diabetes mellitus; Addison’s disease Cramp-fasciculation syndrome

Antibodies to voltage-gated potassium channels (Issacs’ syndrome and other forms of neuromyotonia).

고 보고하였다.

¹

또한, 3:2의 비율로 여성에서 호발하며, 다른 연구에서도 역시 일반 인구에서 37%가 경험을 하였 으며, 그 중 40%에서는 일 주일에 3번보다 더 많은 빈도 로 발생하였다.

²

빈도가 15세에서 80세사이의 남녀 각 100 명에게 설문하였을 때, 56%가 근육경련을 경험하였으며, 50세 이상에서는 70%가 경험하는 것으로 응답하였다.

³

새 로 운동 수업에 들어 온 학생들에서는 95%가 근육경련을 경험하고 ,

⁴

80% 이상에서 다리의 종아리(84%)와 발(39%) 의 근육을 침범하며, 주로 밤에 증상이 발생하였다.

^1,2

근육경련은 이처럼 정상인에서도 흔하게 발생하기에 대부분은 양성 상태(benign condition)이나, 특정 질환들, 특히, 앞뿔세포 이후 운동신경계를 침범하는 신경근육질 환, 이나 전해질 이상 등의 대사성 불균형 혹은 이를 유 도하는 내과적 질환에 흔히 잘 발생할 수 있다(Table 1).

2. 임상 소견

근육의 수축에 의해 유발되는 경우가 많으며 , 가벼운 움직임이나 강력한 수축 모두에서 가능하다. 특징적으로 이미 짧게 수축한 근육을 더욱 수축시킬 때 나타난다. 갑 자기 발생하며, 발생 초기에 가장 강한 수축을 하다가 점 차 강도가 약해진다. 심한 통증을 동반하나 수십초에서 수 분 이내에 해당근육을 수동적으로 신전(stretching)하면 근육경련은 사라진다. 주로 하나의 독립된 근육이나 근육 의 일부에서 경련이 발생하여, 예를 들어, 종아리의 안쪽

장딴지근(medial gastrocnemius)에서 경련이 발생한 경우, 가쪽장딴지근이나 가자미근(soleus)는 불수의적 수축 없 이 이완된 상태로 유지된다. 경련이 없어진 이후에도, 수 일간의 지속적인 통증과 creatinine kinase의 상승이 뒤따 를 수 있다 .

야간하지경련(nocturnal leg cramps)은 가장 흔하게 접 하게 되는 근육경련의 형태로 , 노년층에서 흔하나, 모든 연령대에서 발생할 수 있다 . 전형적으로 종아리와 발의 근육들을 침범하고 , 자던 도중에 발생하여 수면에서 깨게 된다. 하지 근육의 운동신경세포의 경미한 소실에 따른 이차적인 반응으로, 전기생리학적, 병리학적 소견 등으로 노년층에서의 이러한 경미한 운동신경세포의 소실(약 25%)을 확인할 수 있다. 실제 근육 단일수축(muscle twitching), 하지의 저림, 그리고 발등굽힘의 위약 등 하지 의 신경계 손상을 시사하는 소견이 야간하지경련과 연관 된 독립적 임상 인자로 확인된다.

⁵

3. 병태 생리

무리의 운동활동전위(motor unit action potential, MUAP)

들이 초당 150회까지 이르는 높은 빈도로 활성화되고, 점

차 그 빈도가 떨어지게 된다 . 경련의 종료에 다가갈수록,

MUAP 빈도의 변이는 수의적 수축에서 보다 높은데 이는

조절되지 않은 흥분성 그리고 억제성 구심성 활동

(afferent activity)의 증진에 의한 것으로 판단한다. MUAP

(3)

Table 2. Proposed mechanisms of muscle cramp and supporting evidences for each

Central mechanism

Hyperexcitability of motor neurons induced by afferent input, a self-sustained positive feedback loop Enhanced H-reflex after a cramp of the homologous muscle

No marked changes in the shape of MUAPs during the course of cramps

Likely to be driven by spinal synaptic input to the motor neurons via Ia afferent activity, and ceased by Ib afferent activity from Golgi tendon organs acting via the di-synaptic inhibitory pathway with stretching of muscle spindle.

Elicited and also inhibited by stimulating sensory nerves electrically or by tendon taps (tendon afferents) Cessation in response to electrical stimulation of the peripheral nerve supplying the cramped muscle

Cessation by the voluntary contraction of muscles antagonist or contralateral to the cramping muscle via reciprocal inhibition or cross-reflex effects

Possibly altered reflex control mechanism (increase excitatory and decreased inhibitory signals to the motor neuron pools) in response to fatigue in exercise-associated muscle cramps

Peripheral mechanism

Spontaneous abnormal excitation of the motor nerves or the terminal branches of motor axons

Electrical irritability of the unmyelinated intramuscular nerve twigs by collateral nerve sproutings and/or excitatory chemicals in ECF of the muscle (Ach, K⁺, metabolites)

Reliably inducible by nerve stimulation distal to a nerve block

May be heralded and followed by fasciculations, which are thought to originate mainly in the terminal portion of the motor axons Spectral differences between the surface electromyogram detected during cramps and voluntary contractions suggested differences in the discharge behavior of the contributing motor units

Present in single muscle

Different cramp discharges even among regions of the muscle MUAP, motor unit action potential; ECF, extracellular fluid.

가 발생하는 국소 부위는 경련 유지 시간 동안 같은 근육 내 다른 운동신경세포로 옮겨가며, 이에 따라 근육 단일 수축은 같은 근육내에서도 독립적으로 발생한다.

⁶

근육경련의 근원에 대해서는 근육방추 (muscle spindle)과 골지힘줄기관 (Golgi’s tendon organ)의 구심성 입력(afferent input)에 의해 유도된 양성되먹임고리(positive feedback loop) 으로 운동신경세포의 과흥분성(hyperexcitability)에 의한 다는 중추성 기전(central mechanism)과 운동신경(motor nerve)나 운동축삭의 말단가지(terminal branches)의 비정상 적 자발 흥분 (abnormal spontaneous excitation)의 말초성 기 전 (peripheral mechanism)이 제안되고 연구되었다(Table 2).

^6-12

종아리와 발 근육이 주로 침범되는 것은 다른 하지 근육 에 비해 낮은 threshold frequency를 가지기 때문이라 추정 한다.

¹³

말초성 기전을 주장하는 그룹에서는 경련이 한 근 육에만 국한되고 , 같은 경련내에서 MUAP 모양이 변하고, - 이는 활성화된 근육내 무수초 운동신경가지(intramuscular unmyelinated motor nerve twig)의 가지 수준이 달라지는 것을 시사하고, - 신경차단을 한 경우에도 경련을 유발할 수 있다는 근거를 내세운다. 실제로 보상성재지배(compensatory reinnervation)의 운동신경가지는 과민성(irritability)이 항 진되어 있으며, 근위축측삭경화증의 운동신경축삭은 이온 통로의 이상으로 인해 초기엔 불안정하고 탈분극이 자발

적으로 발생하여, 이 질환에 흔히 동반되는 속상연축 (fasciculation)과 경련에 기여한다.

^14,15

이러한 주장에 반 해, 다른 전기생리학적 연구에서는 MUAP의 변화가 없다 고 보고하여, MUAP의 발생이 운동신경세포임을 시사하 고, 흥분 빈도의 분산 증가, 그리고 근육의 길이에 따른 근육방추와 골지힘줄기관의 구심성 활동의 상대적 불균 형 등이 중추성 기전에 합당한 것으로 본다 . 또한 신경손 상이나 일시적 허혈손상 이후 운동신경이나 감각신경 축 삭이 과도한 흥분성으로 자발 활동전위를 반복적으로 생 성할 수 있으나 , 전형적으로 경련의 기간에 비해 짧으며, 이런 유발된 축삭의 활동전위에 이어지는 어떠한 종류의 지속적인 활동은 없었다 .

¹⁶

실제로 신경차단을 한 경우에 도, 역치빈도(threshold frequency)를 상회하는 자극으로 해당 근육에 경련을 유발할 수 있으나 , 신경 차단이 없는 경우와 비교해서, 역치빈도가 더 높고, 경련의 지속시간 도 매우 짧았다. 게다가, 근육의 활동전위의 발생 양상을 비교했을 때, 신경 차단이 없는 경우가 실제 경련에서 보 이는 것에 부합하였다.

⁶

운동과 연관된 근육 경련 (exercise associated muscle

cramps, EAMC)은 전통적으로 운동에 의한 땀분비로 전

해질 소실(electrolyte depletion)이나 탈수(dehydration)에

의해 발생한다고 알려져 왔다. 그러나, 마라톤 참가자들

(4)

을 대상으로 한 연구에서 경련이 있던 사람과 없었던 사 람간의 유의한 수분이나 전해질의 차이가 없었으며, 경련 이 있던 사람에서도 경련이 있던 당시의 체액과 회복한 뒤에 얻은 체액을 비교하여도 수분이나 전해질 수준의 차 이가 없었다.

¹⁷

이보다는 근육 피로에 따른 신경근육조절 (neuromuscular control)의 변화에 기인한다는 주장이 점차 근거를 더 얻고 있다. 동물 실험에 따르면, 근육 피로는 근육방추의 Ia와 II 구심성 섬유의 활동을 증가시키고, 골 지힘줄기관의 Ib 구심성 활동을 감소시킨다. 그러므로, 근 육 피로는 지속적인 α운동신경세포의 비정상적인 지속적 인 활성을 유발할 수 있다고 알려져 있다.

^18,19

4. 진단

경련은 매우 흔한 증상이나, 운동신경계질환의 한 증상 으로 발현할 경우엔 위약에 동반되는 부수 증상으로 간주 된다. 또한, 근긴장(dystonia), 구축(contracture), 근육통 (myalgia) 등 경련으로 간주될 수 있는 증상은 자세한 병 력청취와 이학적 검사로 대부분 감별할 수 있다. 이에 반 해, 야간하지경련 등 다른 이학적 이상이 없는 상태에서 경련을 주된 호소로 내원하였을 경우, 경련의 자세한 양 상과 함께 , 철결핍빈혈(위장관출혈, 빈번한 헌혈, 월경과 다), 콩팥병, 그리고 항우울제나 이뇨제 등의 약물 사용 등 유발요인 (precipitating factor)은 없는지 관심을 가져야 한다. 검사실 검사는 병력과 이학적 소견에 기반하여 시행할 수 있으며 , ferritin, 혈당, magnesium, zinc, creatinine, blood urea nitrogen, 전해질, 간기능검사, 갑상샘기능검사 등이 주 로 고려된다 . 드물게 운동신경의 과활성(hyperactivity)을 시 사하는 fasciculation, myokymia, neuromyotonia 등을 근전도 검사로 확인할 수도 있지만, 역시 병력이나 이학적 소견 에서 특이점이 없을 경우, 신경근전도검사, 근육생검, 근 육효소검사는 대부분 필요하지 않다 .

^20-22

5. 관리

많은 사람들이 경험하고 , 일부에서는 그 빈도가 잦아 수면의 질을 떨어뜨리는 등 영향을 미칠 수 있으나, 높은 수준의 근거로 검증된 치료법이 없는 상태에서 실제 생활 에서는 매우 다양한 종류의 경험적 치료가 적용된다. 또 한 의사에게뿐만 아니라, 약사, 물리치료사, 카이로프락틱 시술자, 전통 한의사(Chinese medicine practitioner), 다양 한 대체의학요법 관련종사자로부터 치료에 대한 조언을

얻는 실정이며 , 또한 적용되는 치료에 대한 만족도가 전 반적으로 높지 않다.

²³

경련은 그 자체가 일시적으로 스스 로 해소될 수 있으나, 도중에도 경련을 조기에 종결하기 위해 , 비약물적이고 생리적인 방식인 경련이 있는 근육을 수동적으로 신전시키는 스트레칭(stretching)이 가장 널리 이용된다. 종아리 근육의 경련이 있을 경우, 무릎을 편 채, 발을 발등굴곡(dorsiflexion)시키는 것이 대표적이다.

그외 근육에서도 같은 방식으로 근육을 신전시키거나 마 사지하여 즉각적인 경련의 중단을 유도할 수 있다. 이는 GTO의 억제성 구심성 입력이 강화하여 운동신경세포의 비정상적 과흥분을 억제한다.

스트레칭은 반복되는 경련을 예방하기 위해서 적극적 으로 사용하는데, 야간하지경련을 예방하기 위한 운동법 으로 하루에 세 번씩 종아리 근육을 수동 신전하는 것이 도움된다. 권장되는 종아리 수동 신전 방법은 약 1미터 떨어져서 벽을 보고 선 다음, 팔을 앞으로 뻗어 벽 쪽으 로 기대어 서는 자세를 약 10초간 유지한다. 이 때, 발뒤 꿈치는 바닥과 맞닿아 있어야 하며, 종아리 근육이 신전 됨을 느낄 수 있는 수준으로 유지한다. 약 5초간 쉬고 난 뒤 다시 3-4차례 과정을 반복한다.

²⁴

또한, 경련이 이미 짧 아진 근육에서의 수축으로 발생하는 생리적 기전을 고려 하며 , 밤에 잘 때, 종아리 근육의 수동적인 신전을 유지할 수 있도록 발 부목(foot splints)을 착용하는 방법도 시도 할 수 있으나, 아직 객관적인 연구되진 않았다.

²²

근육 운 동을 통해 근력을 향상시키는 방법도 경련 예방을 위해 추천된다.

약물 요법으로, 운동종말판(motor end plate)의 흥분성 을 줄이고 , 근육의 불응기를 연장하는 quinine은 과거 많 이 사용되었지만, 이명, 시각장애, 어지럼, 오심, 구토, 복 통, 그리고 난청으로 발현하는 cinchonism, 만성 사용 시 발생하는 청각 및 시각 장애 , 전정기능장애와 함께, 혈소 판감소증의 과민반응 (hypersensitivity reaction), 영구 시력 소실 , 부정맥, 사망 등의 심각한 독성이 발생할 수 있어 더 이상 처방이 권고되지 않고 있다 .

²²

다양한 약제들이 권고되고 있다 . 서방형 naftidrofuryl

oxalate 300 mg의 하루 두 번 복용은 위약과 비교한 이중

맹검교차시험 (double blind cross-over trial)에서 유의하게

경련의 빈도를 줄였다 .

²⁵

그 밖에는 대부분 소규모의 개방

표지 (open-label) 비맹검 임상시험으로 그 효과가 제시되

었던 것으로 orphenadrine citrate, verapamil, gabapentin 등

이 있다 . 운동신경 과흥분성이 경련의 기전으로 기여함을

고려할 때 , carbamazepine이나 phenytoin 등의 sodium

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channel blocking agents도 효과가 있을 것으로 예측하나 임상시험으로 확인된 바는 없다. 임신과 연관된 경련에서 magnesium substitution이 효과적이라고 보고하였으나,

²⁶

Nygaard 등은 이중맹검위약대조군 임상시험에서 경련 예 방의 유의한 효과를 확인할 수 없어 상반된 결과를 보인 다.

²⁷

일곱 건의 임상시험을 대상으로 한 메타분석에서 magnesium은 노년층의 근육경련에 대한 의미 있는 예방 효과가 없었다.

²⁸

투석 연관 근육경련은 creatine mono- hydrate, L-carnitine에 의한 호전이 보고된 바 있다. 그밖 에 baclofen, diazepam, dantrolene, vitamin E 등이 경험적 으로 처방된다 .

결 론

근육경련은 매우 익숙한 증상으로, 기질적인 질환이 없 는 정상인도 흔히 야간하지경련이나 운동연관근육경련 의 형태로 경험하게 된다. 아래팔과 손가락 근육에서도 종종 발생하나, 종아리와 발 근육에서 가장 흔하다. 저림 의 이상감각, 말초혈관질환에 의한 간헐파행(intermittent claudication)에 동반되는 종아리의 근육통 등도 흔히 “쥐 가 난다”라는 말로 표현되지만, 보다 자세한 증상에 대 한 기술을 청취하면 근육경련과 어렵지 않게 감별할 수 있다. 병력 청취와 이학적 검사에서 기질적 질환의 소견 이 없다면, 추가 검사가 필요한 경우는 드물다. 반복되는 근육경련을 예방하기 위한 약제로 quinine이 가장 흔히 사용되어 왔지만, 약제의 부작용을 고려할 때, 더 이상 권고되지 않는다. Carbamazepine, gabapentin 등을 대증적 으로 시도해 볼 수 있지만, 아직 3상 임상시험으로 그 효 능을 객관적으로 증명한 약제는 없는 실정이다. 이에 반 해 비약물적인 치료로, 경련이 있는 근육의 신전 (stretching)은 즉각적으로 경련을 해소할 뿐만 아니라, 야 간하지경련 등의 반복적인 근육경련도 효과적으로 예방 할 수 있다.

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