관절운동학 - 스핀(spin), 구르기(roll), 활주(slide)

안녕하세요.

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스포츠 의학을 공부하는 정호쌤입니다.

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https://jungho0515.tistory.com/12

신체의 면(plane)과 축(axis)

위의 포스팅에서 해부학이나 골운동형상학에서 기본적으로 알아야 할

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면, 축 / 운동면, 회전축에 대해 알아보았습니다.

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각 면(plane)들은 신체를 어떻게 나누는지에 대해

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머릿속으로 그려지기만 하면 됩니다.

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자연스럽게 그 면(plane)에서의 움직임들이 또 그려지죠.

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어깨(shoulder joint)에서는 어떤 움직임이

​

고관절(hip joint)에서는 어떤 움직임이

​

슬관절(knee joint), 족관절(ankle joint) 등등

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크게 어렵지 않습니다.

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하지만 기본적인 것이라고 대충 넘어가면 안 된다 생각합니다.

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이해를 꼭 하고 머릿속으로 그릴 수 있어야 합니다.

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오늘은 관절 운동학 또는 관절운동형상학에 대해 알아보려 합니다.

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Arthrokinematics

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우선 단어의 정의부터 알아보겠습니다.

 

arthro- 는 joint

 

관절을 뜻합니다.

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뒤에 대부분 단어들이 붙어서 함께 쓰이죠.

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관절경(arthroscope)

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관절운동측정기(arthrometeter) - ACL laxity를 확인할 수 있는 KT - 2000

​

관절성형술(arthroplasty)

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조금 다르게 변하여 염증(inflammation)을 뜻하는 -itis를 만나

​

관절염(arthritis)가 되기도 하고요.

 

kinematics는 위의 그림과 같이 이해하면 되겠습니다.

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관절운동을 주관하는 움직임의 유형에는

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기본적으로 두 가지가 있습니다.

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1. 생리적 운동(physiological movement)

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구심성(concentric) 혹은 원심성(eccentric) 근 수축(contraction)으로 인해

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뼈나 관절이 움직이는 것입니다.

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굴곡(flex.), 신전(ext.), 외전(abd.), 내전(add.), 등등을 말하죠.

​

생리적 운동은 자발적입니다.

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그 이유는 조금 있다가 설명하겠습니다.

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2. 부수적 운동(accessory motion)

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생리적 운동 시에 정상적으로 수반되는 운동입니다.

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스핀(spin), 구르기(roll), 활주(slide) 등등

​

관절과 관절이 맞닿는 곳에서의 움직임을 말합니다.

​

근육이 수축해 관절의 굴곡이나 신전이 일어날 때

​

같이 발생합니다.

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생리적 운동과 부수적 운동이 동시에 일어날 수 있습니다.

​

부수적 운동은 독립적으로 일어날 수는 없죠.

​

생리적 운동인 근수축(muscle contraction)이 일어나야 관절이 굴곡이나 신전을

​

할 수 있으니까요.

 

다만 passive하게 외적인 힘을 가하거나

 

등속성(isokinetic) 장비를 이용한 cpm 운동

​

등등 독립적으로 일어날 수도 있기는 합니다.

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생리적 운동(physiological movement)은

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관절이 움직이려면 근육이 수축해야 한다.

 

 

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그러고 나서

 

부수적 운동(accessory motion)

​

관절이 움직이면서 관절과 관절 사이에

​

또 다른 움직임이 일어난다.

​

라고 이해를 하면 될 듯합니다.

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더 쉽게 이해를 하자면

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조금 멀리서 신체의 움직임을 볼 수 있는 것이

​

생리적 운동(physiological movement)의 관점

 

관절 안에서의 움직임을 보는 것이

​

부수적 운동(accessory motion)의 관점으로

​

정리됩니다.

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오늘은 그중 부수적 운동(accessory motion)에

​

대해 알아보려 합니다.

​

어깨의 내전(adduction), 외전(abduction)

​

무릎의 굴곡(flexion), 신전(extension)이

​

일어나는 것을 우리가 볼 수는 있지만

​

그 안에 맞닿은 관절과 관절들이

​

어떻게 움직이는지는 보이지 않죠?

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그에 대한 움직임을 알아보겠습니다.

 

스핀(spin), 구르기(roll), 활주(slide)

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스핀 or 축돌림(spin)

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고정된 축을 중심으로 시계방향 또는 반시계 방향으로

​

회전하는 것입니다.

 

구름 or 구르기(roll)

​

관절면의 한 점이 관절면의 다른 한 점에

​

접하면서 발생하는 것입니다.

 

회전하는 타이어를 생각하는 것이 쉬울 듯합니다.

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굴러가는 공을 생각해도 될 듯싶네요.

 

활주 or 미끄러짐(glide or slide)

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관절면상의 특정 지점이 다른 표면상의 연속 지점과

​

접하게 될 때 일어납니다.

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빙판길에 브레이크를 밟아 바퀴는 멈췄으나

​

그 멈춘 그 상태 그대로 미끄러지는 것을

​

생각하면 쉬울 듯합니다.

​

용어는 문헌마다 조금 다르나 같은 말을

​

하고 있습니다.

 

우리 신체의 관절은 대부분

 

오목(concave)과 볼록(convex)한 관절이 맞닿아 있습니다.

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신체에 순수한 구르기(roll)는 존재하지 않습니다.

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위 그림 A의 왼쪽 사진처럼 순수하게 구르기(roll)만 일어난다면 

 

볼록(convex)한 관절이 오목(concave)한 관절 위를 벗어나게 되어 버릴 것입니다.

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그래서 활주(slide)가 동시에 일어나는 것이죠.

​

B의 왼쪽 사진도 마찬가지입니다.

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계속해서 순수한 구르기(roll)만 일어난다면 오목(concave)한 관절이

 

볼록(convex)한 관절 위를 벗어나버리게 되겠죠.

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역시 마찬가지로 활주(slide)가 같이 일어나야 안정적인 상태가 됩니다.

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그래서 convex - concave rule이 존재합니다.

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convex on concave

​

고정된 오목(concave)한 관절면을 지닌 뼈에

​

볼록(convex)한 관절면을 지닌 뼈가 움직이는 경우

​

구름(rolling)과 활주(sliding)가 반대 방향이 됩니다.

 

​

concave on convex

​

고정된 볼록(convex)한 관절면을 지닌 뼈에

​

오목(concave)한 관절면을 지닌 뼈가 움직이는 경우

​

구름(rolling)과 활주(sliding)가 같은 방향이 됩니다.

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밑의 그림을 보면 한번 더 이해가 될 듯싶네요.

 

A의 경우

​

대퇴골(femur)이 고정되어 있고 경골(tibia)이 움직이고 있습니다.

​

대퇴골(femur)이 볼록(convex)한 관절 

 

경골(tibia)이 오목(concave)한 관절이네요.

​

concave on convex이군요.

​

볼록(convex)한 관절 위에 오목(concave)한 관절이 움직이기 때문에

​

구름(rolling)과 미끄러짐(sliding)이 같은 방향으로

​

움직이는 것을 확인할 수 있습니다.

 

​

B의 경우

​

경골(tibia)이 고정되어 있고 대퇴골(femur)이 움직이고 있습니다.

​

convex on concave입니다.

​

오목(concave)한 관절 위에 볼록(convex)한 관절이 움직이기 때문에

​

구르기(rolling)과 활주(sliding)가 반대 방향으로

​

움직이는 것을 확인할 수 있습니다.

 

​

같은 경대퇴 관절(tibiofemoral joint) 사이에서도 어느 관절이 고정되고 움직이냐에

​

따라 움직임이 달라지는 것을 확인할 수 있습니다.

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다른 관절들도 몇 개 추가하니 한번 보시면서 이해하는 것도 도움이 될 듯싶네요.

 

거퇴관절(talocrural joint)의

​

경골(tibia)과 비골(fibula)의 원위 부위(proximal)가 오목한 관절

​

거골(talus)의 활차면(trochlear surface)은

​

전후방향으로 볼록한 관절이기 때문에

​

배측(dorsi), 저측(plantar) 굴곡(Flexion)시에

​

모두 구름(rolling)과 미끄러짐(sliding)이 반대인 것을 확인할 수 있습니다.

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마지막으로 하나만 더 보겠습니다.

 

어깨의 관절와상완관절(Glenohumeral joint; GH joint)의 외전(abduction)시

​

적절히 구름(rolling)과 미끄러짐(sliding)이 일어난

​

정상적인 모습입니다.

 

똑같은 외전(abduction)시에 상방으로의 구름(roll)만 있고

​

활주(sliding)가 없다면 그림과 같이 충돌(impinge)이 일어날 것이고요.

​

그로 인해 차후에  회전근개 파열(rotator cuff tear)이나 점액낭염(bursitis) 등등

​

다양한 근골격계 질환 및 통증이 발생할 수 있겠네요.

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다음에는 관절 가동술에 대해 이론적으로 알아보도록 하겠습니다.

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고견은 항상 환영합니다.