analysis__of__normal__gait
Download
Report
Transcript analysis__of__normal__gait
Namyangju Reha. Hospital
Dept. of Physical Therapy
Lee Dong-Jin, PT
Gait Cycle
Walking uses a repetitious
sequence of limb motion
move the body forward while
simultaneously maintaining
stance stability.
Cycle Divisions
Floor Contact Periods
Stance
Initial Double Stance
Single Limb Support
Terminal Double Stance
Swing
60%
10%
40%
10%
40%
Stride & Step
Stride & Step
Divisions of the Gait Cycle
1단계 : Initial Contact
(heel strike)
• 보행주기 중 0~2%에 해당
- 체중부하 패턴을 결정
- Heel Rocker가 작용한다.
• 주요사건 : Heel Strike
• 작용근육 : Gluteus maximus, hamstring,
tibialis anterior, qudriceps(eccentric)
• Hip : 30도 Flex
-Vector : 전방
• knee : Ext(2도 Flex)
- Vector : 전방
• Ankle : neutral
- Vextor : 후방
2단계 : Loading Response
(foot flat)
• 보행주기 중 0 ~ 10%에 해당
- Initial Double Limb Stance.
- 반대측이 IS 될 때까지 지속.
- 충격흡수, 체중부하 안정성, 전진기능
• 주요사건 : Knee,Ankle Flex 제한, Hip jt
안정화
• 작용근육 : gluteus maximus, quadriceps,
biceps femoris, tensor fascia latae
• Hip : 30° Flex, Add, I/R
- Vector : 전방
• Knee : 18°Flex, Valgus, Tibia I/R
- Vector : 후방
• Ankle : 10°plantarflexion, Pronation
- Vector : 후방
- 충격흡수, Tibia Advance
3단계 : Mid Stance
• 보행주기 중 10~30%에 해당
- 반대측 :MSw~TSw 직전까지
- 하지와 체간을 안정하고, Stance 쪽 발을
지나도록 진행시킨다.
- 안정성이 Knee jt에서 Ankle jt로 이동.
• 중요사건 : Ankle dorsiflexion제한, Knee jt
신전, Hip jt의 안정화
• 작용근육 : quadriceps M, Calf M(eccentric)
• Hip : 30°Flex → 5°Ext으로
- Vector : 후방
• Knee : 18°Flex → 5°Ext으로
- Vector : 전방
• Ankle : 7° P/F → 4°D/F으로
- Vector : 전방
4단계 : Terminal stance
(heel off)
•
보행주기
- 반대측
- 체중이
체간을
중 30~50%에 해당
: IC직전까지
발의 전반부 이동하는 단계이며,
앞으로 이동시킨다.
• 주요사건 : Heel Push off
• 작용근육 : soleus, gastrocnemius(eccentric)
T.F.L(Hip Flex, Abd역할)
• Hip : hyper Ext, Add, I/R
- Vector : 후방
• Knee : 0~5°Flex, Tibia E/R
- Vector : 전방
• Ankle : 10°D/F, Supination
- vector : 전방
5단계 : Pre Swing
(toe off)
• 보행주기 중 50~60%에 해당
- 반대측 : IC부터 시작
- 체중 전이가 일어나는 단계
(Terminal Double support)
- 체중은 MP관절에서 반대측 다리로 이동
• 주요사건 : Knee Flex
• 작용근육 : Calf M 작용은 점차 소실되며
Adductor Magnus, Rectus Femoris
가 작용한다.
• Hip : hyper Ext. 에서 Gracillis, Sartorius
의 작용으로 점차 Flex, Abd, I/R
- Vector : 후방
• Knee : 수동적으로 Flex
- Vector : 후방
• Ankle : 20°plantar flexion
- Vector : 전방 (MP)
6단계 : Initial Swing
(acceleration)
• 보행주기 중 60~73%에 해당
- Toe off에서 시작.
- 하지를 전방으로 이동하는 단계.
• 중요사건 : Knee, Hip Flex
• 작용근육 : biceps femoris, sartorius,
gracillis, tibialis anterior,
iliacus
• Hip : gracillis에 의해 20°Flex
• Knee : biceps femoris 에 의해 60°까지
Flex
• Ankle : 20°P/F에서 tibialis anterior의 작
으로 인해 Neutral 상태로.
7단계 : Mid Swing
• 보행주기 중 70~85%에 해당
- 하지가 전방으로 나가며, Knee jt 직각 될
때까지.
- 하지를 전방으로 이동하는 단계
(근육 활동 최저시기)
• 주요사건 : Ankle dorsiflexion, Hip Flex
• 작용근육 : Hip Flexor, Pretibial m
• Hip : 30°Flex 유지
• Knee : 대퇴의 전진으로 인한 수동적 Ext
• Ankle : Neutral 상태유지,
Tibialis anterior 의 isometric C
8단계 : Terminal Swing
(deceleration)
• 보행주기 중 85~100%에 해당
- Tibia 직각에서 발이 닿을 때까지.
- 하지를 전방으로 이동하는 단계
• 주요사건 : Hip, Knee의 감속, Knee Ext,
Ankle D/F
• 작용근육 : Hamstring, Quadriceps, Pretialis
m.
• Hip : Hastring 작용으로 인해 Flex 제한
• Knee : Hastring 작용으로 인해 MSw시에 Ext되는
Knee jt를 제한, Quadriceps작용하여
Knee Ext유지
• Ankle : Tibialis anterior의 작용으로 netutal
이나 5°P/F
Head, Trunk, Pelvic 운동양상
<Head and Trunk>
<Pelvic>
1. 수직 변위
- 2.5 ~ 4.5 cm
- 최대하방 변위 : LR , PSw (DS 단계)
- 최대상방 변위 : TSt, MSw (SS 단계)
• 지지하는 Hip jt에서 운동 발생
2. 측 변위
- 평균 4.5cm
- stance 쪽으로 일어난다.
2. Coronal plane
- anterior tilt 4°
3. 전방 변위
- 천골 : 23cm/sec
- 흉부 : 14cm/sec
- 두부 : 2cm/sec
1. Sagjital plane
- pelvic drop 4°
3. Transverse plane
- rotation 10°
vertical displacement of trunk during
a stride indicated by head height
Lateral displacement of
trunk during a stride
Motion of the pelvis during walking
Head, Trunk, Pelvic 근육활동
<체간의 근육>
Erect spine
- 반대측 하지의 IC때 작용
- 동측 하지 TSt후기에 최대 작용
Multifidus, Rotatores, QL m.
- IC시 양측모두 작용
External obliques
- MSw후기, TSt의 초기에 작용
Rectus abdominis
<골반>
Gluteus maximus, Gluteus medius
- TSw후기에서 시작 MSt중간까지 작용
- LR시에 최대 작용을 보인다.
Arm 의 운동양상과 근육활동
팔은 보행시 몸의 나머지 부분과는 반대로 움직이며, 하지의 이동역학에 의한 몸의 회전을 최소
한으로 줄이기 위한 반력(Counter force)을 제공한다.
<운동 양상>
<근육 활동>
1. Shoulder jt
- IC에서 최대 Ext 8°
- TSt에서 최대 Flex 24°
1. supraspinatus, upper trapezius 가 가장
활동 적이다.
- IC부터 시작 TSw후기까지 작용
2. Elbow jt
- 반대측 하지 IC시 최대 Flex 44°
- 동측하지 IC시 shoulder jt와 함께 최대
Ext 20 °
2. middle, posterior deltoid
- 팔의 Flex이 끝나는 순간부터 계속
3. Latissimus dorsi, Teres major
- shoulder jt Ext말기(LR)
- shoulder jt Ext초기(PS)
Arm swing during normal free walk
입각기의 근육 조절 형태
1. Terminal Swing(Initial Contact, heel strike)
1. Hamstring
- Hamstring은 MSt말기에서 활성화 되어 TSw 초기에 활동
- Hip Flex 억제
- Knee Hyper-Ext을 방지한다.
- TSw 후반부터는 Hamstring의 작용이 감소한다.
2. Hip Extensor ( Adductor Magnus, Gluteus Maximus)
- Hamstring의 작용이 감소하면서 이들 근육이 활성화된다.
- Quadriceps 가 Knee Ext을 유지하기 위해 Hamstring과 반대로 작용.
- Tibialis anterior가 재활성화 되어 Ankle Dorsiflexion을 유지한다.
입각기의 근육 조절 형태
2. Loading Response(foot flat)
1. Hip joint
- Hip Extensor( Adductor Magnus, Gluteus Maximus inferior)가 Femur에 붙어
Hip,Knee, Ext을 담당
- Hip Abductor ( Gluteus Matimus superior, Gluteus medius)는 Femur 안정성을
강화.
2. Knee Joint
- Quadriceps가 Heel Rocker에 의해 시작되는 Knee jt 의 Flex을 제한하여 weight
bearing에 안정성을 제공한다.
3. Ankle Joint
- Tibialis anterior가 LR초기에 eccentric으로 최대활동하며, weight bearing동
안 충격흡수를 위하여 Knee Flex 초기에 heel rocker를 제공한다.
입각기의 근육 조절 형태
3. Mid Stance & Terminal Stance(heel off)
1. Soleus
- 가장 먼저 활성화 되는 근육이며, Forefoot이 접촉 되었을 때 Plantarflexion시
킨다.
- Tibia가 Femur보다 늦게 나가게 하여 Knee를 Ext 시켜 결과적으로 Hip jt Ext시
킨다.
- TSt후반에 최대 작용
2. Gastrocnimius
- Soleus 작용 후 작용하며, 이는 Knee Flex과 연관이 있다. (2 jt 근육)
3. Flexor Digitorum
- Forefoot으로 체중지지 시, 지지하는 면적을 크게하며, PS시기에 작용이 끝남.
유각기의 근육 조절 형태
1. Pre Swing
1. Hip adductor ( Adductor longus)
- Addutor longus 는 Hip abduction 제한하기위해 활성화되며, Hip Flex시킨다.
2. Rectus femoris
- PS말기에 활성화되어 Knee hyper Flex을 제한하며, Hip jt 를 Flex시켜 하지가
전진 되는 것을 돕는다.
3. Tibialis anterior
- PS ½후에 활동적이 되며 Plantarflexion을 제한한다.
유각기의 근육 조절 형태
2. Initial Swing
1. Sartorius, Iliacus, Gracilis
- 이들 근육이 수축하여 Femur를 전방으로 전진시킨다.
2. Biceps femoris(short head)
- Knee Flex시킨다. – foot lift를 위해.
3. Tibialis anterior
- PS에서 시작하여 IS까지 지속하며, Pantarflexion상태의 발을 들어올리는 역할
은 한다.
What is Loading Response
Why is Loading response ?
전체 주기 중 10%에 해당하는 단계이며,
가장 강력한 근육 작용이 일어나는 단계이다.
다른 단계와는 달리 근육이 Eccentric work을 한다.
1/10초 정도로 빠르게 일어난다. 이 속도는 기능적으로 매우 중요하다.
Motor Control 능력이 Poor인 사람은 이 기능을 수행할 수 없다.
Motor Control이 정상일지라도 기능적 LR능력을 잃을 수 있다.
이렇듯 LR는 높은 수준의 motor control 능력을 필요로 한다.
기능적으로는 충격흡수, 체중부하 안정성, 전방 전진 유지 등의 기능이 나타나는 단계이다.
근육 활동 시 행동을 조절하려면(Motor control)Eccentric work을 해야한다.
Why is Loading response ?
Mobility : 움직임을 시작하거나, 특정한 목적을 위해 신체의 자세를 갖추는 능력,
관절유착, 근육약화, 통증, 협응력 상실, 심부감각 소실, 인지능력 상실
Agnosia, Apraxia 등의 요인에 의해 Mobility 가 제한된다.
Stability : 특정한 환경적 상태에서 과제를 수행할 때 요구되는 능력.
- 주동근과 길항근의 협력수축이 필수적이며, 이러한 자세 조절은 무의식적으로
발생한다.
- eccentric contraction에 능력에 의해 Stability가 발생한다.
Conntrolled Mobility : 한쪽이 움직일 때 다른 한쪽은 안정성을 갖추는 능력.
- Mst 시 Knee jt 안정되어 있을 때 Foot 과 Hip이 움직이는 경우.
What is Loading response ?
Gait cycle
Stance
Swing
Weight Acceptance
Initial Contact
Loading Response
Single Limb Support
Mid Stance
Terminal Stance
Pre Swing
What is Loading response ?
LR 의 시작 시기
- TSw 마지막 부분(바닥 1cm위)부터…
LR의 기능적인 목적
- 다른 다리로 체중이 옮겨 가는 것을 조절한다.
LR시기의 수행과제
- shock absorption
- preservation of progression
- weight-bearing stability
What Happens During
Loading Response ? (leg)
Hip jt : 30°Flex
- Transverse : E/R 에서 I/R 된다.
- Coronal : slight adduction 된다.
Knee jt : 0 ~ 10°Flex
- LR 시작시에는 HyperExtension 에서 10°Flexion된다.
Ankle jt : Neutral ~ 10°도 P/F ~ Neutral
Subtalar jt : Eversion (Pronation)
Talar jt : Extension
What Happens During
Loading Response ? (arm&trunk)
Contralateral leg : Pre Swing
Ipsilateral leg : Ext 에서 Felx 으로 swing
Contralateral arm : Ext쪽으로 움직인다.
Trunk : Elect
What Happens During
Loading Response ? (Vector&Torque)
Hip jt : Torque into Flexion, Adduction, I/R
Knee jt : Torque into Flexion
Ankle jt : Torque into P/F
→ Torque into D/F
Loading Response 의
Neutral Vector line
Posterior
Elevation
Force Vector : Hip (앞), Knee , Ankle(뒤)
LR 시의 Vector line은 cranial-dorsal에서
caudal-ventral 쪽을 지나는 대각선에 위치
한다.
이때의 선은 Pelvic이나 Scapular의 Post.
Elev , Ant. depr groove 방향과 거의 평행
하다.
따라서 이 두개 패턴의 groove는 LR와 관련
된 근육을 촉진하는데 매우 유용한 패턴이
다.
Anterior
Depression
Proposal for Facilitation
of Loading Response (1)
촉진을 위한 하지 관절의 위치
- 동측 ~ Hip : 30°Flex, Knee : 15°Flex, Ankle : Neutral
- 반대측 ~ Leg : Ext , Trunk & Head : Neutral
Approximation for Knee & Ankle
- Heel이 닿아 있는 Kinematic chain 에서 실시한다.
- 이는 동작에 필요한 적당한 근육 작용을 촉진할 수 있다.
Proposal for Facilitation
of Loading Response (2)
Weight Shift(LR)를 위한 전통적 촉진
방법
- 전통적인 방법은 체중부하를 촉진하
기 위해, 저항과 압력을 ventral쪽에
서 작용한다.
- 체간의 정력 상태가 불량하고 고관
절 신전 능력이 저하된 경우에는 유용
한 촉진 방법이다.
Proposal for Facilitation
of Loading Response (3)
Weight shift(LR)를 위한 방법적 제안
- 뒷 걸음이나 계단을 내려 올 때 적용하는
것처럼 저항과 압력을 dorsal쪽에서 적용한
다.
- Eccentric perfomance를 결합하여 적용한
다.
- 구두지시 : “내가 천천히 앞쪽을 밀테니,
힘에 대항하며 천천히 내려놓으세요.”
- Knee & Ankle 의 Shock absorption 기능을
촉진한다.
- Wedge등을 사용하여 eccentric Knee
extensor의 활동을 촉진한다.
Standing에서 LR 촉진하기
Contact 과 촉진
1. Right hand
- starting : Iliac crest
Approximation 적용 위해
- end : Greater trochanter fossa
Hip Ext. Rotator 촉진 위해
2. Left hand
- starting : Tibia Inner part
tibia를 앞쪽으로 당긴다.
- end : Tibia Int. Rotator를 촉진한다.
Sidelying에서 LR 촉진하기
Contact과 촉진
1. Starting
- 치료사는 Vector 방향으로 Approximation
- 환자는 forefoot를 떼고 있다.
2. End
- 환자는 forefoot을 벽에 댄다.
- 치료사는 Pelvic을 Ant. depr시킨다.
Quadriceps, Ext. Rotator, Abductor를 촉
진하기 위해 한 손을 Thigh로 옮길 수 있
다.
Normal Gait
Reference
Jacquelin Perry . GAIT ANALYSIS Normal and Pathological Function, 1992
Adler SS, Beckers D, Buck M. PNF in practice. 2nded , Springer, 2000
David J. Magee . Orthopedic Physical Assessment. 3rded . W. B. Saunders. 1998
Thank You!