Re:기능해부학을 위한 관절 생리학(허리의 움직임)

[문형철]

structural stability and kinematic stability

stretching and flexibility

body moving function

I.A. Kapandji의 체간. 척주의 기능해부학!

근골격계질환의 완치를 위한 과정에서 중요한 개념이다.

근골격계질환의 완치 과정

첫째, 염증제거(통증제거)

둘째, ROM확보(stretching, flexibility)

셋째, stability 확보(structural stability and kinematic stability)

넷째, balance and coordination 완성(body moving function)

이책은 rom과 stability, movement의 기전에 관한 책이다.

panic bird..

제 1장. 전체적인 척주

- 인체의 축인 척주는 2개의 서로 모순된 역학적 요구에 대처하지 않으면 안된다. 즉 stability and flexibility(안정성과 유연성)

- 척주는 인체의 축이면서 척수(spinal cord)의 보호기관이다.

- 척주는 4개의 만곡이 있다. 천골만곡(후방볼록), 요추만곡(후방오목), 흉추만곡(후방볼록), 경추만곡(후방오목)

- Delmas는 척추만곡을 2type로 분류. 과잉만곡의 척주는 동적형(dynamic type), 만곡이 작은 척주는 정적형(static type)

- 계통발생은 개체발생의 과정에 반복된다.

- 척주는 3개의 지주로 구성(추체1개, facet joint 2개)

 - 추체는 600킬로그램의 장축방향의 압력에 대해 추체의 앞부분은 파쇄되어 압박골절을 일으킨다. 800kg에 가까운 힘이 가해지면 추체전체가 부서지지만 추체의 뒷부분은 손상을 대개 면한다.

척추의 기능적 구성요소

- 그림 19페이지 참조

- 옆에서 보면 척주의 기능적 구성요소가 잘 구별됨. 전방지주(anterior pillar)와 후방지주(posterior pillar)가 있고, 전방지주는 추체부분이고 정적역할을 담당하고, 후방지주는 극돌기부분이고 동적역할을 담당한다.

추골간 연결에 관계하는 요소

- 전종인대, 후종인대, 황색인대, 극간인대, 극상인대

Structures of the Vertebral Coloumn & Vertebrae

Ligaments of the Atlantoaxial Joint

추간원판의 구조

- 상하추체사이의 관절은 섬유연골결합(symphysis)이다. 중앙부 수핵은 88%의 물을 함유한 투명한 젤라틴 물질이다. 화학적으로는 chondroitin sulphate, hyaluronic acid, keratan sulphate등의 단백결합물질을 함유한 mucopolysaccharide기질로 이루어져 있다. 조직학적으로 수핵은 교원섬유, 유연골세포, 결합조직세포 그리고 극히 미량의 성숙연골세포군으로 구성되어 있다.

- 수핵의 주변을 섬유다발이 강력히 둘러싸고 있기 때문에 혈관이나 신경은 수핵에 출입하지 않는다.

- 섬유륜(annulus fibrous)은 동심원 섬유로 이루어져 있다. 섬유륜으로 구성되어 수핵의 탈출을 방지하고 있다.

회전장치로서의 수핵

- 수핵은 구형으로 6개의 자유도로 되어있다. 즉 굴곡, 신전, 측굴, 시상면에서 미끄러짐, 전두면에서 미끄러짐, 좌우의 회전

- 이들 각각의 가동범위는 작은 것이며, 어느정도의 큰 운동이 이루어지는 것은 많은 추체사이의 관절이 동시에 관여하기 때문

- 수핵은 정확히 중심점에 존재한다.

           

추간원판의 preload상태와 추간관절의 자기 안정성

- 추간원판에 가해지는 힘은 천골에 가까울수록 증가하고 상당히 큰 것이다. 추체 편평부가 추간원판을 압박할때 그 힘의 75%는 추간판이, 25%는 섬유륜이 받는 것으로 알려져 있다.

- 추간원판에 가해지는 힘은 피검자가 무거운 물건을 들때 확실히 증가

- 수핵의 중심압력은 결코 0이 되지 않는다. 이렇게 추간원판에 부하가 없어도 압력이 존재하는 상태는 전부하 상태(preloaded state)라고 표현한다. 이는 수핵이 부하가 걸리지 않을때 물을 흡수하기 때문..

- 나이가 들어감에 따라 수핵의 수분흡수 능력이 상실하며 전부하상태도 감소하는 경향.. 그러므로 고령자는 척주의 유연성이 부족하게 된다.

- 수핵이 내압이 감소하거나 섬유륜의 늘어남이 손상되면 이 기능적 쌍은 곧 효력을 상실한다.

수핵에 의한 수분 흡수능력

- 건강한 사람에서 아침과 밤의 추간원판 두깨차이는 2cm에 달하기도 한다. 전부하도 아침에는 높게되고 척추의 유연성도 아침시간때에 더 커진다.

추간원판에 가해지는 압력

- 체중 80kg인 사람의 경우 추간원판에 가해지는 압력은 경추 3kg, 흉부 14kg, 체간 30kg의 무게가 걸리게 되고, L5-S1에서는 37kg으로 이것은 거의 체중의 절반이다.

척주수준에 관계되는 추간원판 구조의 차이

- 추간원판의 두께는 요추부 9mm, 흉부 5mm, 경추부 3mm이다. 절대적인 두께가 중요한 것이 아니라 추체 높이에 대한 추간원판의 두께의 비율이 중요하다. 척주의 특정분절의 가동성은 이 비율과 관계가 있고 이 비율이 커질수록 가동성도 커진다. 그래서 경추의 가동성이 우수한 것이다. 경추의 추간원판/추체의 비율은 2/5, 요추는 1/3, 흉추는 1/5이다.

단순한 운동때의 추간원판의 움직임

- 그림 35페이지 참조

측굴때 척주의 자동회전

- 측굴때 추체는 반대로 회전. 37페이지 그림참조

- 측굴은 굴곡한 쪽에서의 추간원판 내압을 높인다. 그러면 측만증 환자의 회전은 전굴하면 측굴과 같이 자동회전하고 병적인상태가 된다.

척주의 굴곡과 신전의 가동범위

- 천골에서 두개까지 척주를 전체적으로 보면 운동자유도 3에 해당된다. 즉 굴곡, 신전, 좌우로의 측굴 및 회전이다. 척주의 개개의 관절가동범위는 극히 작지만 관여하는 많은 관절을 총합하면 그의 누적효과는 상당히 크다.

- 굴곡과 신전은 시상면에서 일어나고 최대 각도는 250도까지 움직인다.

측굴가동범위

- 측굴은 전두면에서 일어나고 총 75~85도까지 움직임

축회전 가동범위

- 요추의 축회전은 약 5도, 흉추의 축회전은 35도, 경추의 축회전은 45~50도

제 2장. 골반과 천장관절

골반의 성차이

- 여성의 골반은 폭이 넓고 열려있으며 골반을 포함하는 삼각형은 남성과 비교해 넓은 저변을 가지고 있다.

골반의 구조, 천골면의 관절면, 천골인대

- 그림참조

- 장요인대, 우측천장인대의 중간층, 좌측의 천장인대, 천극인대와 천결절인대

 

천골의 움직임

- nutation, counternutation

- 59페이지 그림. nutation시 장골의 움직임은 그림참조.

치골결합(pubis symphysis)

- 출산시에 떨어짐

골반관절에 미치는 자세의 영향(65페이지 그림참조)

1) 편안한 자세로 서있을때

- 천골은 nutation, 장골은 천골과 반대로 움직임, 요추(l5-s1)은 아래로..

- 만약 치골결합의 탈구가 있다면.. 편위가 관찰될 수 있다(x-ray로)

2) 한발로 서있을때

- 동측의 고관절, 치골을 위로, 반대측 고관절, 치골은 아래로

3) 양측 고관절이 신전되었을때

- 골반이 앞으로 기울어지고, 천골도 Nutation(천장관절이 회전)

4) 양측 고관절이 굴곡되었을때

- 골반이 후방으로 기울어지고, 천골은 counternutation

제 3장. 요추

 

중요한 개념

1. lumbosacral angle

- 평균 140도

2. r 거리

- 요추부를 신전했을때는 positive값이 커지고, 굴곡했을때는 negative값이 커짐

3. sacral base angle

- 평균 30도

4. angle of pelvic tilt

- 평균 60도

5. 요추전만지수(index of lumbar lordosis) f의 거리

6. interspinous line

7. h수평선

요추의 인대

- 전종인대, 후종인대, 황색인대, 극간인대, 관절낭인대, 횡돌기 인대 등

요추의 굴곡, 신전, 측굴

- 75페이지 그림 참조

요천관절과 척추분리, 전방전위증

- 요천관절은 척추중에서 가장 약한 연결부

장요인대와 요천관절의 운동(81페이지 그림)

- 상섬유다발은 4요추 횡돌기에서 기시하여 장골능에 부착

- 하섬유다발은 5요추 횡돌기에서 기시하여 장골능에 부착

- 천골섬유다발은 5요추 횡돌기에서 수직적으로 내려와 천장관절의 전면과 천골익에 부착

- 요추가 굴곡하면 상섬유다발은 긴장하고 천골섬유다발은 이완, 요추가 신전하면 천골섬유다발은 긴장, 상섬유다발은 이완

- 전체적으로 천장관절의 운동은 장요인대의 강함에 의해 크게 제한된다. 측굴은 굴신보다 제한된다.

수평단면에서 본 체간근군

1) 배근군

- 횡돌극군, 최장근, 장늑근, 극근, 하후거근, 광배근, 요배막근

2) 외측심층근군

- 요방형근, 요근

3) 복벽의근군

- 복횡근, 내복사근, 외복사근, 복직근, 백선(linea alba) 등

체간의 등근육

  Splenius Muscle Group
Erector Spinae Muscle Group

(Transversospinalis Muscle Group)

  The Semispinalis and Multifides Closer Look at Transversospinalis: The Rotatores

- 배부근육은 기본적으로 요추의 신전에 작용. 천골이 고정되면 요추와 흉추를 각각 요천관절과 흉요관절에서 강력히 신전된다. 그러면서 요추의 전만이 증가한다. 배부근육은 호흡에도 관여한다.

제 3요추와 12흉추의 역할

- A. Dalmas는 사람이 직립위치를 유지할때 어느 특정 척추가 기능적으로 의의를 갖는다는 것을 알아냈다.

- 제 3요추는 잘 발달된 추궁을 갖고 제 3요추 횡돌기에 부착하는 광배근 장요부섬유의 중계소로 작용을 하는 한편 기시부의 최하부가 제3요추극돌기에 있는 극근의 상행섬유에 의해서도 중계소로 작용하고 있다. 따라서 3요추는 천골과 장골에서 기시하는 근군에의해 후방으로 끌리고, 흉부근군의 기시로서의 역할도 하고 있다.

- 또한 3요추는 요부전만의 정점과 일치하나 추체상면과 하면이 평행으로 수평인 것을 고려하면 안정시 척주기구의 기초를 이루는 것은 명백하다. 제 3요추는 유일하게 진짜 가동성이 있는 요추이고 요추 4,5번은 장요인대등으로 장천골과 강하게 연결되어 있기 때문에 천골과 척주사이의 동적가교로서보다는 정적인 역할을 하고 있다.

- 제 12흉추는 요추의 만곡과 흉추만곡의 사이의 중간점을 이룬다. 사실 12흉추는 회전장치로서 작용을 하고 있고 그의 추체는 척추궁보다 더 크며 근육의 부착없이 길게 주행하고 있는 척주근군이 후방을 둘러싸고 있다. Dalmas는 제 12흉추를 "척주의 진짜회전장치"로 보고 있다.

체간의 외측근군

- 요방형근과 요근

- 요방형근은 사각형의 얇은 근층을 이루고 12늑골, 장골능 및 요추사이를 주행. 3개의 근섬유로 구성

- 12늑골과 장골능사이를 직접 달리는 섬유군

- 12늑골과 요추 횡돌기 사이를 달리는 섬유군

- 요추 횡돌기와 장골능 사이를 달리는 섬유

- 요근은 요방형근 앞에 있고, 방추형을 하고 있는 근복은 2개로 나누어짐

- 후방의 근층은 요추횡돌기에서 기시하여 소전자에 부착

- 전방의 근층은 제12흉추와 요추부추체(특히 추간원판의 외측부위)에서 기시하여 소전자에 부착

- 대퇴골이 고정된 상태에서 요근수축은 허리를 측굴시킨다.

- 전체적으로 보면 체간의 외측근군(요방형근, 요근)은 체간을 측굴시키고, 요방형근에는 요추를 전만시키는 작용이 없고, 요근이 요추의 전만을 일으킨다.

복벽의 근군(복직근과 복횡근)

- 복직근 rectus abdominis은 2개의 근다발로, 두껍고 폭이 넓은 근육다발로 근검인대와 제 5,6,7늑연골과 흉골검상돌기에 부착

- 배꼽아래서부터는 근 명백히 가늘어지고 강력한 건이 치골능, 치골결합부에 부착

- 복횡근은 요추횡돌기에서 복직근의 건막(linea alba)에 부착

- 복벽의 근군(내복사근internal oblique과 외복사근)

 

 internal oblique

 

external oblique

- 그림참조

- 외복사근이 바깥층, 내복사근이 내부층의 복벽을 구성

- 복직근은 전복벽의 전면에 있고 척주에서 떨어져있는 2개의 근속을 형성하고 흉강저와 골반전부 사이의 간격에 다리를 놓아주고 있다. 외측의 근군은 3층으로 배열되고 심층섬유(복횡근)은 가로로 달리고, 중간층 내복사근은 상내측방향으로 비스듬히 달리며, 표층(외복사근)은 하내측으로 비스듬히 달린다.

- 내복사근과 외복사근은 교차하는 형식을 취하고 있어 잘록한 허리의 곡선을 만드는데 중요한 근육

체간의 회전(복벽의 근육기능)

- 척주의 회전은 척추기립근(다열근, semispinalis)과 복사근에 의해 일어난다.

체간의 굴곡(복벽의 근육기능)

- 복직근은 강력한 굴근, 내외복사근은 보조

요추만곡의 편평화(복벽의 근육기능)

- 요추만곡은 복근군, 요근, 척추기립근군, 햄스트링근군, 대퇴근군과 골반의 nutation, counternutaion에 의하여 결정

- 신체근육이 전체적으로 약한 사람은 경부, 흉부, 요부의 만곡이 증가

- 만곡의 편평화는 골반수준에서 시작된다. 햄스트링, 둔근이 수축하면 골반후방경사되면서 요추만곡 감소

- 복직근과 대퇴근의 수축이 있으면 요추만곡을 편평화하는데 충분

- 골반, 요부만곡이 편평화되면 흉부, 경부만곡도 편평화되면서 척주는 1-3cm까지 길어진다(Dalmas 지수도 상승)

팽창구조로서의 체간

- 10kg의 중량을 무릎굴곡, 체간수직으로 들면 척추기립근에 141 kg의 부하

- 10kg의 중량을 무릎신전, 체간굴곡으로 들면 250kg의 부하

- 팔을 전방으로 펴서 들면 척추기립근에 작용하는 부하는 363kg의 부하, 추간판에 작용하는 힘은 1200kg까지(800kg을 넘으면 깨지는 추간판을 어떻게 설명할까?)

- 첫째, 전체 충격력이 수핵에 의해 지지 되지 않는다. Nachemson에 의하면 힘이 추간원판에 가해지면 수핵에 75%, 섬유륜에 25%로 분산

- 둘째, 체간이 전체적으로 받아들일 경우에 요천추부와 요추간원판에 걸리는 압력이 경감분산

- 셋째, valsalva효과에 의한 흉복강 내압(팽창구조)에 의해 압력 분산

- 흉복강 내압에 의해서 T5-S1사이에서 압력이 30%감소, 척추기립근에서 압력이 55%감소

- 팽창구조(흉복강 내압)에 의한 압력분산은 호흡을 멈출 수 있는 짧은 시간에서만 가능하다는 단점이 있다.

앉은 자세와 누운 자세

1) 좌골지지에 의한 앉은 자세

- 체간 중량이 좌골만으로 지지되는 자세로 척주의 3개만곡이 증대되는 불안정한 자세

- 이 자세를 오래 유지하면 책상증후군이 발생

2) 좌골-대퇴지지에 의한 앉은 자세

- 골반이 앞으로 경사, 흉추만곡증가, 요추편평화

3) 좌골-천골지지에 의한 앉은 자세

- 골반이 후방으로 당겨지고, 요추만곡의 편평화, 흉추만곡의 증가

4) 하지신전 누운자세

- 요근 신장, 요추만곡증가되어 허리가 구부러짐

5) 무릎굴곡 누운자세

- 요근이완, 골반후방경사, 요추만곡 편평화

6) 이완된 누운자세

- 흉추의 만곡이 요추와 경추만곡의 편평화에 의해 증가. 무릎이 지지되어 있으면 고관절 굴곡, 요근과 햄스트링이 이완

7) 옆으로 누운자세

-

8) 엎드린 자세

- 요추만곡을 현저히 증가시키고 호흡도 곤란

요추의 굴곡, 신전, 측굴, 흉요추의 회전

- 그림 참조

추간원판 탈출의 여러형태

- 117 그림참조

추간원판 탈출과 신경근 압박의 기전

- 보통 추간판은 체간을 전굴해서 물건을 들어올릴때 일어난다.

- Charnley에 의하면 신경근은 추간공을 자유로이 미끄러져 다니며 신전된 하지가 거상되면 신경근은 추간공을 이동하는데 이동하는 거리는 12mm에 달한다.

제 4장 흉추

- 흉추의 굴곡신전 및 측굴

- 흉추의 축회전

- 늑추관절(costovertebral joints)

- 호흡과 관련되 흉곽의 형태, 근육 등

- 흡식근군은 늑골을 거상, 흉골을 하강시키는 호식근군

제 5장. 경추

- 환추, 축추, 경추로 구성됨

- 다음에..

[송창현]

좋은 자료 감사합니다..!!

[문형철]

재미있는 자료죠..ㅋㅋ