보행분석
Gait Analysis
KOCW 공개강의
한서대학교 레저해양스포츠학과
김 승 재
9차시
II부 정상 보행
제9장 모든 다리의 기능
차시별 강의주제
차시 강의주제
1 오리엔테이션
2 I부
보행의 기본 원리
제1장 보행주기, 제2장 주기별 보행양상, 제3장 기본적 기능(신체의 분류, 이동 기능)
3 제3장 기본적 기능(기립 안정성, 진행, 발라커, 충격흡수) 4
정상 보행II부
제3장 기본적 기능(에너지 보존), 제4장 발목관절과 발 복합체 5 제4장 발목관절과 발 복합체, 제5장 무릎관절
6 제5장 무릎관절, 제6장 엉덩관절
7 제6장 엉덩관절, 제7장 머리, 몸통, 골반, 제8장 팔
8 중간고사: 제1장~제8장
9 제9장 모든 다리의 기능
10
병적 보행III부
제10장 병적 보행 기전, 제11장 발과 발목의 편위
11 제11장 발과 발목의 편위
12 제12장 무릎의 보행 편위
13 제13장 엉덩관절의 보행 편위, 제14장 키노비아(Kinovea) 프로그램 활용 I 14 현장적용 제15장 키노비아(Kinovea) 프로그램 활용 II
제9장 모든 다리의 기능 (Total Limb Function)
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 입각기 근육 제어 형태
유각기 근육 제어 형태
발 제어
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 I
• 입각기에서 근육 협동작용은 갑작스러운 부하 힘을 분산시키고, 안정성을 보존하고, 앞쪽 진행을 유지하며, 유각기에서 이벤트들의 커플링은 진행을 최대화하면서 발 간격 확보를 보장함
• 이제 이러한 활동들을 체중지지기(weight acceptance),
단다리지지기(single limb support), 휘두르는 다리 전진(swing limb advancement) 등의 기능적 과제에 걸쳐 전체 다리 기능의 개념으로 통합하는 것이 적절함
• 체중지지기(Weight Acceptance)
➢ 체중지지기 동안 체중은 끌려오는 다리에서 앞으로 내뻗은 다리로 신속히 전이됨.
➢ 다리의 급격한 부하로 발생된 충격은 안정성과 앞쪽 진행이 유지되는 동안 분산되야만 함
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 II
• 초기접지기(Initial Contact) : 보행주기 0%~2%
✓자세: 골반-10° 앞경사, 5° 앞돌림, 중립(0°) 관상면,
넓적다리-20° 굽힘, 무릎-5° 굽힘(관찰상 펴진 것으로 보임), 발목-중립, 목말밑관절-중립
✓중요 이벤트: 발꿈치 첫 번째 접촉, 발꿈치라커 시작, 임팩트 감속
➢발이 닿는 순간 다리는 진행과 자세 안정성을 유지하면서
바닥 접촉의 충격을 흡수하기 위해 적절히 위치함(그림 9-
1). 벡터는 엉덩과 무릎관절 앞에, 발목 뒤에 놓이며,
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 III
• 부하반응기(Loading Response) : 보행주기 2%~12%
✓자세: 골반-10° 앞경사, 5° 앞돌림, 5° 반대쪽 하강, 넓적다리- 20° 굽힘, 무릎-20° 굽힘, 발목-5° 발바닥굽힘후 중립,
목말밑관절-5° 가쪽번짐
✓중요 이벤트: 발꿈치라커 진행, 억제된 발목 발바닥굽힘, 억제된 무릎 굽힘, 지속된 엉덩 굽힘
➢다리에 부하가 증가하면서 앞쪽 진행, 충격흡수, 안정성이 성공적인 체중지지 기간의 중요한 요인으로 남음
➢시상면의 진행은 발꿈치라커가 따름(그림 9-2). 벡터는
엉덩관절 앞에, 무릎과 발목 뒤에 놓이며, 큰볼기근,
넙다리네갈래근, 앞정강근이 활성화 함
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 IV
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 V
• 단다리지지기(Single Limb Support)
➢ 단다리지지기 동안 전달 단위(패신저, HAT)는 하나의 안정된 다리 위로 진행하고, 반대쪽 다리는 유각기에 있음
➢ 단다리지지기는 중간입각기와 말기입각기를 포함함
• 중간입각기(Mid Stance) : 보행주기 12%~31%
✓ 자세: 골반-10° 앞경사, 중립(0°) 돌림, 중립(0°) 관상면, 넓적다리-중립(0°)으로 폄, 무릎-5° 굽힘 (관찰상 펴진 것으로 보임), 발목-5° 발등굽힘, 목말밑관절- 감소하는 가쪽번짐
✓ 중요 이벤트: 억제된 발목 발등굽힘(발목라커), 무릎 폄, 관상면 엉덩관절 안정화
➢ 반대쪽의 발가락 이지는 전체 체중이 앞쪽 다리로의 전이와 단다리지지기의 시작을 의미함
➢ 발은 지면 위에 편평하고(발꿈치와 앞발이 동시에 접촉) 정강뼈는 수직이지만 엉덩관절과 무릎관절에 여전히 일부 굽힘이 있음(그림 9-3). 벡터는 관절중심점에 최소로 놓임. 장딴지근과 가자미근이 무릎이 넙다리근으로 부터 잠깐 지지 받는 동안 발목관절에서 지지함. 종아리근육은 다리에 주요 지지를 제공함
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 VI
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 VII
• 말기입각기(Terminal Stance) : 보행주기 31%~50%
✓ 자세: 골반-10° 앞경사, 5° 뒤쪽 돌림, 중립(0°) 관상면, 넓적다리- 폄에서 20° 젖힘으로, 무릎- 5° 굽힘(관찰상 펴진 것으로 보임), 발목- 발꿈치 이지와 함께 10° 발등굽힘, 목말밑관절-구간 끝에서 가쪽번짐 2°까지 감소
✓ 중요 이벤트: 발꿈치 올림(앞발라커)과 함께 억제된 발목 발등굽힘, 끌려오는 다리 자세, 신체의 앞쪽 자유 낙하
➢ 신체가 앞발 위로 앞 구르기 할 때 발목은 발등굽힘되고 발꿈치는 지면에서 상승하는데, 이는 말기유각기의 시작점과 앞발라커의 시작을 의미함 (그림 9-4)
➢ 벡터는 무릎과 발목 앞쪽, 엉덩 뒤쪽에 위치함. 가자미근과 장딴지근이 활성화된 폄근임
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 VIII
• 휘두르는 다리 전진기(Swing Limb Advancement)
➢휘두르는 다리를 전진시키는 것은 온걸음을 이행하고 다음 보행 주기를 준비하기 위해서 끌려오는 뒷다리로부터
체중을 제거하고, 발을 지면으로 부터 들어 올리고, 다리를 앞으로 움직이는 것을 포함함
➢미세하게 일치된 근육 작용과 관절 작용은 에너지 효율성을 갖는 발 간격 확보와 4개 국면(전유각기, 초기유각기,
중간유각기, 말기유각기) 동안 앞쪽 진행을 보장함
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 IX
• 전유각기(Pre-Swing) : 보행주기 50%~62%
✓ 자세: 골반-10° 앞경사, 5° 뒤쪽 돌림, 5° 같은쪽 하강, 넓적다리- 10° 젖힘, 무릎-40° 굽힘, 발목-15° 발바닥굽힘, 목말밑관절-
중립(0°)
✓ 중요 이벤트: 발가락라커, 40°까지 무릎굽힘
✓끌려오는 뒷다리는 지지 표면에 발허리뼈 머리와 발가락의 접촉이 유지되면서 발가락라커가 다리를 전진하게 함(그림 9-5)
✓발허리발가락관절은 발등굽힘, 발목은 발바닥굽힘, 무릎은 굽힘, 엉덩은 작은 젖힘. 벡터는 발허리발가락관절에, 무릎 뒤쪽에, 크기는 감소됨. 부가적인 엉덩관절 굽힘근이
활성화 함
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 X
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 XI
• 초기유각기(Initial Swing) : 보행주기 62%~75%
✓ 자세: 골반-10° 앞경사, 5° 뒤쪽 돌림, 중립(0°) 관상면, 넓적다리- 15° 굽힘, 무릎-60° 굽힘, 발목-5° 발바닥굽힘, 목말밑관절-
중립(0°)
✓ 중요 이벤트: 무릎 굽힘, 엉덩 굽힘
➢ 지면으로부터 발가락을 들어올리는 것은 무부하 다리의 전진을 뜻함. 무릎 굽힙은 지면으로 부터 다리를 들어올리기 위해
60°까지 증가함. 발목은 이 구간의 끝 부분까지 발바닥굽힘이 5°로 감소함
➢ 엉덩 굽힘은 넓적다리를 15°로 굽혀서 전진함(그림 9-6).
엉덩근과 부수적인 엉덩 굽힘근, 넙다리두갈래근의 짧은 갈래, 앞정강근이 활성화 함
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 XII
• 중간유각기(Mid-Swing) : 보행주기 75%~87%
✓ 자세: 골반-10° 앞경사, 중립 수평면과 관상면 돌림, 넓적다리-25°
굽힘, 무릎-25° 굽힘, 발목-중립(0°), 목말밑관절-중립(0°)
✓ 중요 이벤트: 발목 발등굽힘, 엉덩 굽힘
• 발목의 능동적인 제어는 발이 바닥에서 간격을 두고 넘게 함
• 발목관절에서 근육 제어는 앞정강근, 긴엄지폄근,
긴발가락폄근에 의한 이전의 짧은 작용의 낮은 강도의 연속임
• 넓적다리가 25°로 굽혀지면서 단지 긴모음근과 두덩정강근의 최소의 활동이 존재함(그림 9-7). 증가된 엉덩 굽힘, 감소된 무릎 굽힘, 정강뼈 수직, 발목관절 중립. 엉덩관절 굽힘근과 발목관절
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 XIII
• 말기유각기(Terminal Swing) : 보행주기 87%~100%
✓자세: 골반-10° 앞경사, 5° 앞쪽 돌림 , 중립(0°) 관상면,
넓적다리-20° 굽힘, 무릎- 5° 굽힘(관찰상 펴진 것으로 보임), 발목-중립(0°), 목말밑관절-중립(0°)
✓중요 이벤트: 엉덩 감속, 더 이상의 엉덩 굽힘(즉, 넓적다리 전진)은 억제됨, 무릎 감속, 무릎 폄, 발목 발등굽힘
➢이 구간은 다가오는 초기접촉기의 요구를 위해 다리를 준비함
➢넓적다리의 전진은 억제되고, 약간 뒤쪽으로 움추려 들며, 무릎은 부드럽게 중립자세로 펴짐(그림 9-8). 단관절
엉덩관절 폄근, 햄스트링, 넙다리네갈래근, 앞정강근이
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 XIV
보행 주기에 걸친 모든 다리의 기능 요약
• 보행은 근육에 의해 동역학적으로 제어되는 반복적으로 연속된 운동을 포함함
• 근육 활성화 형태는 보행 주기에 걸쳐 변화하며, 충격흡수, 안정성, 발 간격 확보, 앞쪽 진행의 기본적 목표를 달성함
• 근육 활성화 강도의 조절은 그 제어를 정제함
• 다음 장에서는 발 제어의 집중적인 검토는 물론 입각기와
유각기 동안 근육 제어의 요약을 제공함
입각기 근육 제어 형태 I
• 보행의 입각기 동안 제어하고 있는 근육은 에너지를 보존하면서 체중지지 안정성, 충격흡수, 지지 발 위로 진행을 제공하는데 전념함
• 단 하나의 예외로는 다리의 폄근인데, 폄근 근육들은 말기유각기에서 시작하고 말기입각기를 걸쳐 지속되는
연속적인 작용을 따름(그림 9-9)세 가지 기능적 협동 작용이 수햄됨; 1) 유각기에서 입각기로 전환(말기유각기), 2)
체중지지(초기접촉기, 부하반응기), 3) 지지 발 위로의
진행(중간입각기, 말기입각기, 전유각기)
입각기 근육 제어 형태 II
입각기 근육 제어 형태-말기유각기
• 3개의 넙다리뒤근(반막모양근, 반힘줄모양근,
넙다리두갈래근긴갈래)이 말기유각기에 피크 강도로 급격한 상승을 보이면서 중간유각기와 말기유각기에서 활성화 함
• 입각기를 위한 준비로 3개의 다른 근육 그룹이 늦은 말기유각기에서 그 활동을 시작함
• 2개의 단관절 엉덩 폄근(큰모음근, 큰볼기근 아래부위)이 넙다리뒤근 활동이 감소하면서 활성화 함
• 4개의 넙다리네갈래근(가쪽, 중간, 긴안쪽, 빗안쪽 넓은근)이
초기접지를 위해 적절한 무릎 폄을 보장하기 위해 넙다리뒤근의 굽힘근 효과를 중화함
입각기 근육 제어 형태-초기접지기, 부하반응기
• 바닥 접촉과 함께 단관절 엉덩관절 폄근(큰모음근, 큰볼기근 아래부위)은 피크 강도에 다다르고 이 수준의 노력은 초기 부하반응기로 지속됨
• 엉덩관절 벌림근(위쪽 큰볼기근, 중간볼기근)은 골반의 반대쪽 하강에 반응하면서 넙다리뼈 안정성을 높여 줌
• 또한 위쪽 큰볼기근은 엉덩정강근막띠에 부착한 정지를 통해 직접적인 폄근 작용을 함
• 앞정강근은 발목 발바닥굽힘의 속도를 신장성 수축으로 억제하는 발꿈치 접촉에 바로 이어서 피크 강도에 다다름
• 4개의 넙다리네갈래근(가쪽, 중간, 긴안쪽, 빗안쪽 넓은근)이 그 작용이 피크 강도로 급격히 증가함
• 진행은 앞정강 근육들의 제어 아래서 발꿈치라커 역학에 의해
입각기 근육 제어 형태-중간입각기, 말기입각기, 초기유각기
• 무릎 폄을 돕기 위해 이른 중간입각기 동안 넙다리네갈래근 이 잠시 활동하면서 다리 제어를 위한 주요 책임은 지지하는 발 위로 차등된 진행을 제공하기 위해 발목 폄근 근육들로 이전됨
• 나머지 체중지지기 동안 발목 발바닥 굽힘근은 다리 안정성을 위해 모든 책임을 가짐
• 처음으로 가자미근이, 직후 장딴지근이 활성화 됨. 장딴지근과
가자미근 작용은 정강뼈 전진의 속도를 억제하는 발바닥굽힘근 근력을 제공함
• 두가지 기능(수동적 무릎 폄, 조절된 가자미근과 장딴지근 활동)이 수행됨
• 시상면에서 다리 제어의 최종 원천은 발가락 굽힘근임
유각기 근육 제어 형태-전유각기, 초기유각기, 중간유각기 I
• 다리 전진은 두 가지 형태의 근육 작용에 달려 있음. 입각기에서 유각기로 전환되는 것은 전유각기에서 이루어짐
• 이것은 다리를 들어올리고 전진시키는 굽힘 근육 작용의 대규모 협동 작용과 함께 초기 유각기에서 이어짐(그림 9-10)
• 초기유각기 노력의 효과는 최소의 근육 작용이 더해지면서 중간유각기에 걸쳐 계속됨
• 전유각기: 제일 먼저 긴모음근과 두덩정강근의 작용, 바로 이어서 넙다리두갈래근, 앞정강근, 긴발각락폄근, 긴엄지폄근의 작용, 마지막으로 넙다리빗근의 작용이 있음
• 초기유각기: 엉덩근과 넙다리두갈래근짧은갈래의 짧은 작용이 있음
유각기 근육 제어 형태-전유각기, 초기유각기,
중간유각기 II
발 제어(Foot Control) I
• 발 안의 관절에 대한 근육 제어의 순서는 발을 가로질러 구르는 체중에 의해 만들어진 요구를 반영함(그림 9-11)
• 안쪽번짐, 발바닥굽힘, 가쪽번짐 근육 그룹들은 목말밑관절, 중간발관절, 발허리뼈관절에 걸쳐 동역학적인 안정성을
제공하기 위해 추운한 모멘트를 발생함
• 부하반응기: 앞정강근, 뒤정강근이 초기잡지기부터 작용하며, 가지미근과 장딴지근이 부하반응기 중간부터 작용함
• 중간입각기와 말기입각기: 중간입각기에서 긴발가락굽힘근, 긴종아리근, 짧은종아리근의 순서로 작용함. 말기입각기 초기에 긴업지굽힘근이 작용하기 시작함
• 대부분의 발 관련 근육들은 말기유각기에 그 작용을 멈추고, 긴발가락굽힘근, 짧은 종아리근, 긴업지굽힘근이 전유각기까지
