Biomechanics
GACHON UNVERSITY Dept, of Physical Therapy Choi Won Ho
Kinesiology of Walking
Chapter 15
Introduction
보행은 어떤 개체의 기본적 요구에 따라 한 장소에서 다른 장소로 움직이는 것을 말한다.
이상적인 보행을 하기 위해서는 피로를 최소화시킬 수 있는
효율성과 낙상이나 손상을 예방할 수 있는 안정성이 요구된다.
Spatial and Temporal Descriptors
걸음주기는 발이 지면에 접촉하는 순간부터 시작된다.
걸음주기의 시작 또는 0% 지점을 발뒤꿈치 닿기라 한다.
한걸음은 한쪽 발뒤꿈치 닿기에서부터 또 다시 같은 쪽 발뒤꿈치 닿기 사이에서 일어난 연속적인 경과
한발짝은 양 발의 발꿈치닿기 사이
한걸음길이는 같은 발에 의해 수행되는 두 번의 연속적인 발뒤꿈치 닿기 사이의 거리
한발짝길이는 양쪽발에 의한 발꿈치닿기 사이의 거리
Spatial and Temporal Descriptors
한발짝너비는 두 번의 연속적인 발바닥 접촉시 발뒤꿈치들의 중심사이 거리, 일반적으로 평균 8∼10cm의 범위를 갖는다.
발가락이 가쪽을 향하고 있는 각도인 발각도는 신체의 진행 방향선과 발의 긴축 사이의 각도를 말한다.
약 5∼7도가 정상범위로 고려된다.
Stance and Swing Phase
디딤기는 오른쪽 발바닥이 지면에 접촉하여 체중을 지지할 때 일어난다.
흔듦기는 오른쪽 발이 공중에 있는 시기로, 다시 지면에 접촉할 때 까지 발이 앞으로 전진하게 된다.
정상적인 걷기속력에 있어, 디딤기는 걸음주기의 약60%를 차지하고, 흔듦기는 나머지 40%를 차지한다.
Displacement and control of the body’s center of mass
신체의 질량중심은 제2엉치뼈의 바로 앞쪽에 있으며, 머리나 몸통의 이동을 추적할 때 신체의 질량중심의 움직임을 가장 잘 시각화 할 수 있다.
전체적인 신체의 질량중심의 수직이동은 약5cm이다.
전체적인 양 옆쪽 이동은 약4cm이다.
Trunk
척주세움근육
1.발꿈치닿기 직전에서부터 걸음주기의 약20%까지이다.
2.걸음주기의 45%에서부터 70%까지이다.
각각의 한발짝을 위한 발꿈치닿기의 직후에서 엉덩관절들에 대한 몸통의 앞쪽 운동량을 조절한다.
배곧은근
1.걸음주기의 20∼40%
2.걸음주기의70∼90%
엉덩관절 굽힘근육들이 엉덩관절을 능동적으로 굽힘시키는 시점과 일치 배곧은근의 증가된 양쪽 활동은 골반과 허리를 안정시키고 엉덩관절
굽힘근육을 위한 안정된 고정점을 제공한다.
8
Hip joint
Hip extensors
큰볼기근의 활성-엉덩관절 폄의 시작, 디딤기의 시작에서 체중 수용을 위한 근육의 준비
후기흔듦기에서 큰볼기근은 원심성형태로 활성되기 시작한다.
디딤기의 시작에서 체중을 수용하기 위해 근육을 준비시키는 것과 조절 안된 엉덩관절 굽힘을 감속시키는 것이 목적이다.
“jackknifing”
큰볼기근은 체중을 지지하면서 엉덩관절의 폄을 만들어내기 위해 발뒤꿈치 닿기에서 부터 중간디딤기(걸음주기30%)까지 활동한다.
뒤넙다리근은 보행주기의 첫10%동안 큰볼기근을 보조한다.
큰볼기근과 유사하게, 뒤넙다리근은 초기 디딤기 동안 하지의 붕괴를 방지하기 위해 엉덩관절을 폄 시키면서 체중을 지지하게 된다.
Hip joint
Hip flexors
엉덩허리근은 발가락떼기 전에 활동하고 있으며 초기흔듦기 내내 유지한다 .
처음에 걸음주기의 30∼50% 사이에서는 엉덩관절이 폄됨에 따라 편심활성을 보이다가 발가락떼기 직전에 엉덩관절 굽힘을 시작하기 위해 동심작용을 하게 된다.
엉덩관절 굽힘근육들의 중요 역할은 다음 한발짝을 준비하는 흔듦기 동안 다리를 앞쪽으로 전진시키는 것이며 흔듦기 동안 발이 지면에 걸리지 않도록 다리를 들어 올리는 것이다.
넙다리빗근은 발가락떼기에서부터 중간흔듦기까지 엉덩관절
굽힘근육으로서 활동한다.
Hip joint
Hip abductors
중간볼기근, 작은볼기근,넙다리근막긴장근은 이마면에서 골반을 안정화 시킨다.
중간볼기근은 발꿈치닿기를 준비하는 흔듦기의 맨 끝지점에서 활동한다.
중간볼기근과 작은볼기근은 걸음주기의 첫40%동안 가장 많은 활동을 한다.
일차적 기능은 흔듦기 다리의 반대쪽 골반이 약간 내려가도록 조절하는 것이다.
엉덩관절 벌림근육들은 이마면에서의 넙다리뼈 정렬을 조절한다.
엉덩관절 벌림근육들의 부적절한 활성은 넙다리뼈의 과도한 모음을 초래하여, 디딤기 동안 무릎에서의 과도한 밖굽이 토크와 다리의 정렬불량을 유발하게 된다.
Hip joint
Hip Adductors and Hip Rotators
1.엉덩관절 폄근육들 및 엉덩관절 벌림근육들과의 동시활성을 통해 엉덩관절을 안정
2.발가락떼기 직후에 엉덩관절 굽힘의 시작을 보조
엉덩관절 안쪽돌림근육들은 디딤기의 대부분 동안 반대쪽에 있는 골반을 수평면에서 앞쪽으로 움직이게 하여, 흔듦기 다리가 전진하는 것을 돕게 된다.
엉덩관절 가쪽돌림근육들은 초기 디딤기 동안 안쪽돌림근육들과 연합하여 수평면에서의 엉덩관절 정렬을 조절한다.
다리가 지면에 고정되어 있는 동안 골반의 돌림운동을 조절한다.
가쪽돌림근육들의 편심활성은 초기디딤기에서 다리의 안쪽돌림을 조절한다.
가쪽돌림근육들의 부적절한 근력이나 조절은 과도한 넙다리뼈의 안쪽돌림을 유발하여 과도한 발의 엎침이 나타난다.
Knee joint
Knee extensors
네갈래근은 발꿈치닿기를 위한 준비로서 흔듦기의 가장 마지막단계에서 활동하며 걸음주기의 첫10%에서 일어나는 무릎굽힘을 조절한다.
편심활성을 통해 다리에 적용되는 체중수용의 속도를 완화시켜 주면서 과도한 무릎굽힘을 방지하는 기능을 수행한다.
무릎을 폄 시키기 위해 그리고 중간디딤기 동안 체중을 지지하기 위해 동심성으로 작용한다.
13
Knee joint
Knee flexors
뒤넙다리근은 발꿈치닿기 직전에서부터 직후까지 가장 많은 활동
발꿈치닿기 이전에, 뒤넙다리근은 발꿈치닿기를 위한 준비로 무릎 폄을 감속시킨다.
디딤기의 초기 10% 동안, 뒤넙다리근은 엉덩관절 폄을 보조하고 무릎 폄근육들과의 동시활성을 통해 무릎의 안정성을 제공하기 위해 활동한다.
넙다리두갈래근의 짧은갈래는 흔듦기 동안 무릎굽힘을 보조한다.
14
Ankle and foot
Tibialis Anterior
발꿈치닿기에서 , 발꿈치뼈의 가장 뒤쪽부분에 적용된 체중으로
유발되는 수동적인 발목의 발바닥쪽굽힘을 감속시키기 위해 강력한 앞정강근의 편심활성이 작용한다.
“foot slap”
발꿈치닿기에서부터 발바닥닿기까지, 앞정강근은 편심활성을 통해 발의 엎침을 감속시킨다.
흔듦기동안 발가락이 지면에 걸리지 않도록 발목의 충분한 발등굽힘 생산
“foot drop”
발처짐에 대한 보상기전으로서, 흔듦기 동안 무릎과 엉덩관절을
과도하게 굽힘시킨다.
Ankle and foot
발목의 발바닥쪽굽힘근육
가자미근과 장딴지근은 걸음주기의 첫10%를 제외한 디딤기의 대부분 동안 활동한다.
발목의 발바닥쪽굽힘은 발등굽힘근육들의 편심활성에 의해 조절된다.
걸음주기의 약10%에서 발꿈치떼기(걸음주기의 약3040%)까지, 발목의 발바닥쪽굽힘근육들은 목말뼈에 대한 정강뼈와 종아리뼈의 앞쪽 움직임을 조절하기 위해 편심성으로 활동한다.
과도하거나 조절되지 않은 종아리의 앞쪽 움직임은 과도한 발목의 발등굽힘과 조절되지 않은 무릎의 굽힘을 초래한다.
발목 발등굽힘근육들의 중요한 활동은 거의 발꿈치떼기에서 발생하며 발가락떼기에서 거의 제로로 감소된다.
“Push off”
16
Ankle and foot
뒤정강근
발의 유력한 뒤침 근육인 뒤정강근은 걸음주기의 555% 지점까지 활동한다.
뒤정강근은 걸음주기의 5%와 약35%사이에서 발의 엎침을 감속
뒤정강근은 걸음주기의 35%와 55%사이에서 발의 뒤침
뒤정강근의 짧아짐은 발에 대해 종아리를 가쪽돌림과 동시에 발뒤부를 뒤침
과도하게 엎침된 발을 가진 사람들은 뒤정강근, 앞정강근, 긴엄지굽힘근에서 더 큰 근활성도 보임
“꿈치바깥들린흰발(equinovarus)”
17
Ankle and foot
종아리근
짧은종아리근과 긴종아리근은 걸음주기의 약10%에서부터 발꿈치떼기 직전까지 활동
엎침근육들은 강력한 안쪽들림 효과를 중화
긴종아리근은 첫째 발가락선이 지면에 견고하게 위치
발의 내재근
중간디딤기에서부터 발가락떼기까지(걸음주기의 3060%)활동
발앞부를 안정시키고 안쪽세로활을 상승시키기 때문에, 후기디딤기와 전흔듦기에서 발목의 발바닥쪽굽힘을 위한 단단한 지렛대로서의 역할
발꿈치떼기와 발가락떼기 사이에서 발가락 폄을 조절
18
19
