Transcript Document
8 도르래 ③ 인체 도르래(1) 인체에는 가동 도르래가 존재하지 않으며, 실제로 고 정 도르래도 많은 편은 아니다. 인체의 도르래는 결 합조직성 고리와 뼈로 구성된다. ☞ 결합조직성 고리가 도르래 역할을 하는 경우 는 어깨 목뿔근(omohyoid)과 두힘살근이다. ☞ 뼈가 도르래 역할을 하는 경우는 가쪽복사 뼈이다. 8 도르래 ③ 인체 도르래(2) 인체에는 이동도르래가 없고 힘이나 거리에서는 손해와 이득이 없이 당지 힘의 방향만 변화시키는 고정도르래만 있다 고정도르래 체계에서는 역학적 이득이 없이 단지 힘의 방향만 바꿔주 는 역할을 하지만 인체운동에서는 인체가 발휘한 총 힘에서는 도르래 를 사용할 때 실제로 이득을 얻을 수 있다. 인체에서의 이득 ☞ 일반적인 기계체제에서 도르래 바퀴 모양의 원형 수레와 줄이 있 지만, 인체에서는 수레의 기능은 뼈, 줄의 기능은 건과 근육이 담당 하고 있다. 8 도르래 ☞ 발목관절(Ankle joint)에서의 도르래 작용은 외측 복사뼈(Lateral malleolus) 가 도르래의 수레작용을 하고, 비복근 에 연결된 아킬레스건이 줄의 역할을 한다. 비복근이 수축을 하면 아킬레스 건이 비복근의 기시(Origin)방향으로 당 겨 올라감으로써 발목관절에서 저측굴 곡(Plantar Flexion)이 일어나게 된다. 슬관절(Knee joint)에서는 무릎뼈 (Patella)가 수레의 역할을 하고 대퇴사 두근(Quadericeps)에 연결된 건이 줄의 역할을 하여 대퇴사두근이 수축을 하며 슬관절(Knee joint)에서의 신전이 일어 난다. 9 진자 - 진자 형태의 운동은 인체에서일어난다. - 이런 운동은 임상에서 치료 목적으로 이용됨. (1) 축현수 -줄이 매달린 지점과 관절 운동이 일어나는 축이 수직선상에 있는 것. (2) 진자현수 -줄이 매달린 지점과 관절 운동이 일어나는 축이 수직 선상에 있지 않는 것. 10 탄성 -인체 구조물은 탄성이라기보다는 점탄성 구조물에 가까움. -탄성 물질의 가장 대표적인 것: 스프링,Thera Band. -탄성의 역학적 특성을 알아보는 그래프 스트레스-스트레인곡선에 대해 살펴보 자. 2 http://www.youtube.com/watch?v=2 7BWhrTimpY WWW.BIZPPT.COM 근육과 관절 1 뼈대근육의 구조 -뼈대근육: 여러 구조물이 결합하여 하나의 근육을 형성 -구조물의 형태: 근잔섬유→근원섬유→근섬유→근육다발→근육이 된다. 근 막-근육을 덮고 있는 막 ① 근육속 막: 근섬유를 둘러싸고 있는 막 ② 근육다발 막: 근육다발을 둘러싸고 있는 막 ③ 근육바깥 막: 근육의 가장 바깥쪽 막 •근육마디: 근육의기본 단위 (근육의 Z선과 Z선사이를의미) 2 뼈대근육의 역학적 특성 ① 길이-장력의 관계 • 근육의 장력 (근육의 장력(張力), 즉 근육이 당기는 힘이나 혹은 근육의 탄력성을 가리키는 용어) <근육의 길이-장력곡선> 골격근 또는 골격근섬유의 길이와 각 근육의 정지 및 강축(强縮) 장력과의 관계를 나타내는 곡선. 다음은 근육의 체내 길이, 즉 정지 길이를 100%로 하여, 여러 가지 길이의 정지장력 및 등척성 강축장력을 측정한 것이다. 정지장력은 그림의 곡선 a와 같이 근육의 신장에 수반하여 증대한다. 곡선 b는 각 근육길이에서 정지장력과 강축장력과의 합을 나타낸다. 곡선 c는 곡선 b에서 곡선 a를 뺀 것으로 근육길이와 강축장력의 관계를 나타낸다. 골격근의 강축장력은 정지 길이 부근에서 최대이고 근육길이가 이것보다 짧거나 길더라도 감소한다. 근육을 잡아당길 때 강축장력 감소는 액틴과 미오신 2종의 필라멘트중복 감소에 대응시키면 잘 이해된다. http://terms.naver.com/entry.nhn?cid=204&docId=431014&mobile&categoryId=204(그래프참고) ㄱ.능동장력: 액틴과 미오신의 결합에 의해 발생하는 힘. 이러한 근육의 힘은 역학적으로 근육거리와 밀접 한 관련이 있다. (근육의 길이가 짧으면,미오신과액틴이 결합되어 중첩되는 현상일어남 반대로 근육의 길이가 길면,액틴에 결합하는 미오신의 수가 줄어들어 근육의 힘이 제대로 발생할수 없다.) ㄴ.수동장력: 근육의 길이가 늘어났을때 발생하는 장력. ☞결론: 근육의 길이를 적절하게 유지. ② 힘-속도의 관계 :근육의 중요한 역학적 특성은 두 번째로 힘과 속도의 관계이다.근육의 수축의 종류에 따라 힘과 속도의 관 계가 달라질수 있다. •구심성 수축: 힘과 속도가 반비례 관계 •원심성 수축: 약간의 비례관계 유지 3 근육 수축 -자극에 의해 근육이 단축되는 현상 근수축 ① 등 장성 수축: 근육수축으로 인해 근육길이의 변화 가 일어나지만,힘의변화가 없는 수축 •구 심성 수축: 가동분절이 중력이나 저항을 이겨내고 고정분절 쪽으로 움직이며 근육의 길이가 짧아지는것 •원심성 수축: 근육의 길이변화가 일어나지 않고,힘의 변화만 일어나는 수축 ① 등 척성수축: 근육의 길이변화가 일어나지 않고 힘 의변화만 일어나는 수축 ② 등 속성 수축:일상생활에서는 일어나지 않는 운동. 하지만 운동기구 사용시 일어나기 때문에 임상에서 중 요하게 취급한다. 힘의 크기와 상관없이 일정한 속 도로 수축. 3 근육 수축 ▼근수축의 예 근수축의 종류 1) 등장성 수축(Isotonic training) : 근육이 수축하는 동안 그 길이가 짧아지 는 수축형태를 말한다. 대부분의 운동은 이 러한 등장성 수축에 의한 것이다. 예를 들 면 물건을 들어올리거나 턱걸이시 올라가 는 동작등이 등장성 수축에 속한다. 2) 등척성 수축(Isometric training) : 근육이 힘을 발휘하는 동안 근육의 길이 가 변하지 않는 수축형태를 말하는데 외관 상 움직임이 없기 때문에 정적수축이라고 도 한다. 예를들면 팔씨름을 하고 있는 동 안 두 사람의 힘이 동일하여 버티고 있는 경우나 벽을 미는 동작, 양 손을 서로 맞대 어 밀어주는 동작 등이 이에 해당한다. 3 근육 수축 3) 원심성 수축 : 근육이 힘을 발휘하는 동안 근육의 길이 가 늘어나는 수축형태이다. 웨이트 트레이 닝에서는 이 원심성수축이 근력과 근육을 발달하는데 매우 중요하다. 예를들면 턱걸 이를 할 때 힘을 주어 버티며 팔을펼 때 원 심성 수축이 일어나게 된다. 4)등속성 수축(Isokinetic trainig) :근육이 수축 운동을 하는 동안 특 수한 장치를 사용하면 전 범위에서 동일한 속도로 운동을 할수 있는데, 이경우의 근수축을 등속성 수축이 라고한다. 4 근육의 역할 ① 작용근(주동근,agonist) 특정 운동을 가장 효율적으로 주도 ② 대항근(길항근,antagonist) 작용근과 반대 작용하는 근육. 작용근이 작용시 상 호억제기전을 통해 수축하지 않고 이완상태를 유지한다. ③ 고정근(stabilizer)작용근이 제대로 작용할 수 있도록 돕는 근육. 주로 몸쪽 관 절을 고정하여 근육의 효율성을 증가시킨다. 예)어깨관절의 어깨세모근 ④ 협동근 작용근을 도와주는 근육이지만 작용근과 함께 수축하여 운동을 일으킨 다. 4 근육의 역할 삼각근(어깨세모근)의 개요 굵은 근섬유다발로 이루어진 삼각형이 이 근육은 어깨 를 덮는 주요한 근육이다. 이 근육은 쇄골의 1/3견부의 외측 경계부 견갑 극융기 의 외측 경계부에 이른 반원형 기시부를 가지고 있다. 삼각근은 상환골의 주요한 외전근으로 이 운동은 주로 아주 강한 중앙부분이 수축할때 일어난다. 삼각근은 그 위치와 커다란 근섬유 다발덕분에 쇄골과 견갑골 주변 의 근섬유들,중간부분의 근섬유들과 일으키는 운동이 사뭇 다르다 이부분에서는 상완의 굴곡과 내회전을 일 으키지만 견갑부위에서는 어깨관절의 신전과 외회전을 일으킨다. 두 부분에 존재하는 근섬유 모두 어개관절을 안정화시키는데 기여한다. 삼각근은 얕은 층에 분포하는 근육으로 상완골의 큰결 절을 덮으며, 어깨의 둥그스름한 모양을 형성한다.이 근 육은 경근막의 얕은 층에서 이어진 근막으로 둘러싸여 있다. 그리고 활액낭과 윤활낭이 있는데 이 활액낭은 삼각근과 극상근건 그리고 결관절막 사이에 위치하는데 견봉과 오구견봉인대 깊숙이까지 뻗어있다. 이 윤활낭 은 어깨관절낭의 위쪽으로 삼각근이 움직일 때 부드럽 게 움직일수 있도록 도와준다. 5 관절 관절의종류 ① 부동관절 머리뼈 사이의 관절인 봉합과 치아를 이루는 정식, 인대결합으로 이루어짐 ② 가동관절(윤활관절) 가동관절은 평면관절, 접번관절, 중쇠관절, 과상관절, 타원관절, 안정관절, 구관절등으로 구분되며 자기만의 자유도를 가지고 있 다. 2관절의 구조 (뼈와 뼈 사이를 의미, 인체 부위, 사람에 따라 다름) 관절을 싸고 있는 관절주머니가 있다 이웃한 뼈의 끝부분에 관절연골이 있다 관절연골 사이에 존재할 수 있는 반달판이 있다. 관절의 안정성을 보강해 주는 인대들이 있다 5 관절 3채액의 이동 경로 1관절 윤활액의 이동 기전 윤활액에 대한 기적은 여러학설이 존재하지만 습윤윤활(sweepingmechanism)이 다. 척추사이원반의 채액이동 경로 척추사이원반의 체액 이동은 관절윤활액의 이동 경로와는 다른 경향을 보인다. 예) 앞으로 굽힐 때, 솔직핵의 중심으로 압력이 증가되어 앞쪽 부위의 척추 종판으 로 들어가고 속질핵의 뒤쪽 부위에는 압력감소로 척추종판의 채액이 스며 나오 게 된다. 자유도(두가지로 정의) ① 움직임이 일어나는 좌표수 ② 실제로 일어나는 움직임의 수 예)어깨 관절의 경우 좌표수 자유도는 3 움직임의 수로는 6으로 정의된다. 3 http://cafe.naver.com/hfoot/85 WWW.BIZPPT.COM 보행 1 보행과 관련된 용어 •걸음거리(보장, step length):한 발짝(step)/좌우 발 사이의 거리 •큰 걸음거리(활보장, stride length): 기준발이 다시 지면에 닿는 사이의 거 리. ex)오른발의 발꿈치가 닿는 지점에서 다시 오른발의 발꿈치가 닿는 거리. 걸음수(분속수, cadence): 1분당 한 발짝(step)의 횟수. 보행주기(gait cycle): 보행길이와 같은 의미. 입각기(strance phase): 기준 발이 지면에 닿아있는 시점. 유각기(swing phase): 기준 발이 지면으로부터 떨어진 시점. 동시입각기(double stance): 양발이 지면에 동시에 붙어있는 시점. 2 보행주기 ∙전통방식의 보행주기 -입각기 : 발꿈치닿기(heel strike), 발바닥닿기(foot plate), 중간입각기(midstance), 발꿈치들기(heel off), 발가락들기(toe off) -유각기 : 가속기(acceleration), 중간유각기(midswing), 감속기(decceleration) ∙Perry방식 보행주기 -입각기 : 초지접지기(initial contact), 체중부하기(load response), 중간입각기(midstance) 종말입각기(terminal stance), 전유각기(preswing) -유각기 : 초기유각기(initial swing), 중간유각기(midswing), 말기유각기(terminal swing) 전통방식 보행주기 & Perry방식 보행주기 차이 점 -전통방식 보행주기 : 보행 패턴이 일어나는 시점중심 으로 이루어짐 -Perry방식 보행주기 : 시 점과 시점사이의 간격으로 설명 3 이상보행 : 비정상적인 보행,신체적결함에 따라 원인이 다양함 (1)관절구축에 따른 이상보행 ① 엉덩관절의 굽힘구축 (토마스 테스트로 알수 있다.) -절하듯이 엉덩관절을 굽히고 몸통을 앞쪽으로 굽히듯이 걸음 ② 엉덩관절 유합 -허리뼈의 앞굽힘을 감소시키고, 골반을 뒤쪽으로 경사시켜 다리를 앞쪽으로 내딛음(입 각기 초기) 허리뼈의 앞굽힘은 증가시키고, 골반의 앞쪽 경사를 유도하여 다리를 뒤쪽 으로 내보냄(입각기 말기) ③ 무릎관절의 폄 구축 -휘돌림보행, 골반을 들어올리는 보행, 도약보행 3가지패턴으로 걷게됨 ④ 발목관절 유합술 -목말밑관절과 2개의 가로발목뼈관절을 유합하기 때문에 관절교정술이라고도 함 (2)근육과 말초신경의 결함에 따른 이상보행 ① 큰볼기근 약증 -반을 빠르게 앞으로 이동시키면서 걸음. ② 넙다리네갈래근 약증 -보폭을 짧게 하거나 손으로 무릎을 인위적으로 펴면서 걸음. ③ 뒤넙다리근 약증 -무릎 뒤굽이 보행을 함. ④ 발목관절 발등굽힘근 약증 -발꿈치들린휜발 보행(첨족보행, equinus gait) :발앞꿈치가 갑자기 지면에 닿는 풋슬 램현상 ⑤ 중간볼기근 약증 -트렌델버그보행(trenderenberg gait) :중간볼기근의 작용부재로 몸통을 기울이지못해, 환측골반이 건측보행보다 위로올라감. ⑥ 종아리근(장딴지근과 가자미근)의 약증 -발꿈치를 들 수 없어, 정상보행보다 보폭이 좁음. ⑦ 장딴지근육 구축 -중간입각기때 무릎관절의 젖힘발생하며 발꿈치들린휜발 보행을하는 경우도있음. -발처짐보행(계상 보행, stepping gait): 유각기시 무릎을 높이 들어올림. 3 이상보행 (엉덩관절-hip joint) 절구 또는 소케트(socket) 모양의 골반 골과 공이 또는 볼(ball) 모양의 둥근 넙다리뼈 머리가 이루는 관절이다. 오른쪽 왼쪽에 각각 하나씩, 총 2개가 있으며, 골반을 통해 전달되는 체중을 지탱하고 걷기와 달리기 같은 다리 운동이 가능하도록 한다. 두터운 관절막으로 둘러싸여 있으며 볼-소케트 형태로 되어 있어 매우 안정적이면서 운동 범 위가 큰 관절이다. 그러나 상당한 외력에 의해 관절이 빠지거나 관절 주위에 골절이 빈번히 생길 수 있고, 퇴행성 관절염이나 골조직의 혈액 순환 장애로 인한 무혈성 괴 사가 생길 수 있다. 다른 관절과 마찬가지로 관절 내측은 활액막(synovial membrane) 으로 덮여 있어 관절액이 만들어진다.골반 가장자리, 사타구니 부위 양쪽에 하나씩 위 치한다. 하위기관 - 골반골 : 비구(acetabulum)라고 불리는 소케트 모양의 골반 골 부위이다. - 넙다리뼈머리 : 넙다리뼈(대퇴골, femur)의 끝 부분에 해당하는 부위로 공 모양이다. - 관절연골 : 양측 골조직은 관절 연골로 덮여 있다. - 관절막 : 1cm 정도의 두께를 가지며 섬유성 조직이다. - 활액막 : 관절막의 관절 내측을 덮고 있는 조직으로, 관절액을 생성한다. 3 이상보행 형태 및 구조 볼-소케트 형태로 사람에 따라 차이가 있지만 정상적인 한국사람들은 대략적으로 44mm에서 54mm 정도의 지름을 가진다. 접촉이 이루어지는 부분은 거의 대부분 관절연골로 잘 덮여 있 어 마찰이 적고 매끈하게 움직일 수 있다. 성장이 종료되기 전에는 여러 개의 골조직이 모여 있지만 18세에서 20세 정도에는 성장이 종료되면서 골반골 하나와 넙다리뼈머리 하나로 구 성되게 된다. 두껍고 강력한 관절막으로 잘 덮여 있고 옴폭한 골반 골 부분에 둥근 넙다리뼈 머리가 파묻힌 모양이며, 매우 견고하고 안정적인 관절이면서 관절 운동 범위가 매우 큰 특징 이 있다. 기능 골반을 통해 전달되는 체중을 지탱하고, 걷고 뛰는 것과 같은 다리의 운동이 가능하도록 충분한 관 절 범위를 만든다. 관련 질병 - 퇴행성 관절염 : 관절연골의 손상을 야기하며 말기에는 이차적인 골조직의 손상도 야기한다. -대퇴골두 무혈성 괴사 : 엉덩관절을 이루는 하부 구조인 넙다리뼈머리의 혈액 순환이 나빠지면서 넙다리뼈머리에 부분적으로 괴사(necrosis)가 발생하는 질병. 대개는 양측이 동시에 발생한다. -고관절 탈구 : 어린 나이일 경우에는 골반 골의 발달이 부족하여 발달성 탈구가 발생할 수 있다. 성인의 경우에는 강력한 외력에 의해 넙다리뼈머리가 후방이나 전방, 또는 내측으로 탈구될 수 있 다. - 고관절 주위 골절 : 엉덩관절을 이루는 넙다리뼈의 목(neck)이나 그 아래 부위에 골절이 빈번히 발생한다. 3 이상보행 3 이상보행 (3) 중추신경계 문제에 따른 이상 보행 ① 편마비성 이상 보행 정상 보행 시에 일어나는 발꿈치 닿기가 먼저 일어나지 않고, 발의 가쪽면이 지면에 먼저 닿은 후 안쪽면이 지면에 닿게 되는 형태 -중편마비 환자 보행 ② 소뇌 문제에 따른 이상 보행 엉덩관절의 모음, 안쪽돌림이 심하게 나타나서, 가위걸음이 심하게 나타나고, 유각기의 발 이 입각기에 있는 발을 가로 질러 지면에 닿게 되는 형태 편측 마비는 편측(한쪽)의 상하지 또는 얼굴부분의 근력 저하가 나타난 상태를 의미한다. 이 때 근력 저하는 좌측이나 우측 중 한쪽에서만 일어나는 것으로 그로인해 발생하는 이상보행의 형태이다. 소뇌의 주요한 기능은 자세와 균형의 유지, 근육긴장의 유지, 자발적 운동의 조절 등이 있다. 소뇌는 대뇌의 기능으로 이루어 지는 자발적인 근육운동을 보다 세밀하게 만들고 여러 근육을 동시에 움직일 때 이들의 조화를 돕는다. 소뇌의 기능에 장애가 생기면 근육긴장이 저하되고 걸을 때 몸통의 운동조절 장애가 생기며 움직임이 부자연스러워진다. 또한 근육 협동에 장애가 생겨 여러 근육운동의 조화가 어려워져 정밀한 일을 할 수 없게 된다. 그로 인해 생기는 이상보행의 형태이다. http://www.youtube.com/watch?v=0QXVxF2BjZk (가위걸음) 3 이상보행 ③ 파킨슨병 보행 -구부정한 자세를 취하고, 팔의 움직임이 거의 일어나지 않는 형태 양발의 너비는 약간 넓게 벌려 기저면을 크게 하고, 촘촘 걸음으로 걷는 것이 특징 촘촘보행시 몸통이 전방으로 쏠리면서 걷는데, 이런 보행을 가속 보행 이라고도 함 파킨슨병 뇌의 흑질(substantia nigra)에 분포하는 도파민의 신경세포가 점차 소실되어 발 생하며 안정떨림, 경직, 운동완만(운동느림) 및 자세 불안정성이 특징적으로 나 타나는 신경계의 만성 진행성 퇴행성 질환이다. 안정떨림, 경직, 운동 완만, 자 세불안정성, 자율신경계증상이 나타나는데 파킨슨병 보행은 파킨슨병의 가장 대표적은 증상중 하나이다. (파킨슨병 걸음) http://www.youtube.com/watch?v=ijytCHfmFmU http://www.youtube.com/watch?v=7SyTpEdhBLw 3 이상보행 (4) 통증으로 인한 이상 보행 ① 고관절 통증 보행 -엉덩관절의 벌림과 가쪽돌림이 정상 보행보다 크게 일어남 ② 엉치엉덩관절 통증 보행 -양쪽성 보행의 특징은 보행 속도가 느려지고 양쪽 다리의 보폭이 짧아짐 편측성 보행은 골반의 움직임이 감소하고, 몸이 약간 앞쪽으로 굽혀지고, 건측으 로 몸이 기움 (5) 다리 길이 차이에 따른 보행 좌우 다리의 길이가 1/4인치 이내의 차이를 보이면 정상 범위에 있다고 간주함 중등도 다리 길이 불일치는 3~5인치의 차이로 보는데, 대게 이러한 경우는 발꿈 치들린 휜 발 보행(첨족 보행)을 하게 됨 5인치 이상 다리 길이의 차이를 보일 때도 발꿈치들린 휜발 보행(첨족 보행)을 함 http://www.youtube.com/watch?v=ER1QHq4bvbQ&playnext=1&list=PL0E3 1D7E35BBEBF92&feature=results_main (첨족보행) WWW.BIZPPT.COM