보행정리

[강형진]

. 정상보행 (normal gait)

1) 보행 주기 (gait cycle)

한쪽 발뒤꿈치가 땅에 닿는 시기(heel strike)에서 반대쪽 발뒤꿈치가 땅에 닿는 시기까지의 동작을 한 발짝(step)이라고 한다. 한 한쪽 발뒤꿈치가 땅에 닿는 시기(heel strike)로부터 같은 쪽 발뒤꿈치가 땅에 닿는 시기까지의 동작을 한걸음 (stride)이라 하고, 이사이의 거리는 보폭(stride length), 요하는 시간은 일보시간(stride duration), 이때 좌우 발 사이의 폭을 양발 너비(stride width)라 한다. 그리고 진행방향과 발의 장축방향과 이루는 각도를 발목 각도(foot angle)이라 한다.

단위시간당 보행수를 보행속도(cadence, walking rate)라 하며 1분간의 보행수는 성인에서 90~120보 전후가 된다.(체중, 연령에 따라 차이) 일반적으로 양 하지에 의해 이루어지는 한 걸음(stride)을 보행주기(gait cycle)라 한다. 보행주기는 크게 두 가지로 구분하여 설명

(1) 입각기 (stance phase) - 전체의60%

; 발이 땅에 닿고 있는 상태를 입각기(立脚期)라 한다.

- 발뒤꿈치 닿기(heel strike)

- 발바닥 닿기(foot flat)

- 중간 입각기(mid stance)

- 발뒤꿈치 들어올리기(heel off)

- 발끝 밀기(toe off)

(2) 유각기 (swing phase) - 전체의 40%

; 발이 땅에서 떨어져 공중에 있는 상태를 유각기라고 한다.

- 가속기 (acceliration)

- 중간 유각기 (mid swing)

- 감속기 (deceleration)

(3) 동시 입각기 (double stance phase)

; 양 발이 모두 땅에 지지하고 있는 상태를 말한다.

동시 입각기는 대부분 한쪽 발의 뒤꿈치 닿기 (heel strike)와 반대발의 밀기 (toe off)의 상태에서 일어난다.  이 동시 입각기는 보행의 속도와 관계가 깊어 속도가 느릴수록 보행주기 중 그 기간이 길어진다. 즉 보행속도가 1분간 100보 정도는 1보행 주기 중 약 10%를, 70보 정도는 20~25% 정도라고 보고하고 있다. 그러나 Lehmann J.F는 동시 입각기는 보행주기의 11%정도로 보고하고 있으나 일반적으로 20~25%정도라고 보고를 많이 하고 있다.

 2) 정상보행의 특징

 (1) 무게 중심점의 이동

 ; 성인의 무게 중심점은 신장의 55%높이인 제2천추체의 전방에 있으나 보행 시에는 전방 및 측방으로 이동. 무게 중심점의 상하 이동은 1보행 주기 중에 2회 발생되며 그 이동의 진폭은 약 5cm 정도, 측방이동은 1보행 주기 중에 좌우 각각 1회 발생, 그 이동의 진폭은 약 5cm 정도이다.

(2) 골반회전

; 골반은 수직축에 관해 수평면상에서 전후 방향으로 회전이 일어난다.

  골반회전은 한쪽에 4°씩으로 양측 8°의회전이 일어난다.

  전방회전은 치골결합이 전상방향으로 향하는 회전으로 heel strike에 크게 나타나고, 후방회전은 mid stance를 지나며 크게 나타난다.

(3) 골반의 경사

; 보행주기에 있어서 유각기에 골반이 약5°정도 하방경사가 일어난다. 이 경사는 입각의 내전상태를 고관절 외전근이 조절하며, 유각축은 외전상태를 유지.

(4) 슬관절의 작용

; heel strike 시작할 때부터 mid stance까지 extension하다 mid stance 지나면서 flexion이 시작. 유각기가 시작되는 가속기-중간 유각기-감속에 계속 굴곡하다가 마지막 감속기에 다시 신전. 즉 슬관절은 신전-굴곡-신전-굴곡을 반복하면서 작용. 슬관절의 작용은 충격을 방지하며 신체중심의 위치의 수직방향의 차이를 작게 하는 역할도 한다.

(5) 발목관절과 슬관절의 관계

; 슬관절이 굴곡하고 있을 때는 발목관절은 저측굴곡(plantar flexion)하고 슬관절이 신전하고 있을 때는 배측굴곡(dorsiflexion)하고 있다. 이러한 움직임은 몸의 중심점 위치가 수직방향에서의 차이를 가능한 적게 하려는 역할로 작용.

(6) 골반의 측방이동

; 보행 시 골반의 좌우이동은 약 5cm 정도이다. (무게중심점의 측방이동)

(7) 슬관절 및 고관절에서의 회전운동

; 보행 중 골반이 8°회전, 대퇴골이 8°회전 및 경골이 9°회전운동이 일어나계 25°의 회전이 슬관절 및 고관절에서 일어난다. (회전운동은 체중부하와 깊은 관계가 있다.)

3) 보행 시 작용하는 근

(1) 전경골근(pretibial group)

; 보행주기 전반에 약간의 작용이 있으나 양 입각기의 초기인 발뒤꿈치가 땅에 닿는 시기부터 중간 입각기에 이를 때 가장 많이 적용된다. swing phase에는 발이 끌리지 않도록 발목관절을 dorsiflexion 시키고 있음.

(2) 하퇴삼두근(triceps surae)

; mid stance 이후의 발뒤꿈치 밀기(push off) 동작 시 최대로 작용.

 swing phase에서 거의 작용하지 않음.

(3) 대퇴사두근(quadriceps group)

; 입각기 바로 전부터 중간 입각기(mid stance)까지에 강하게 작용하고 입각기가 끝날 무렵부터 siwing phase 시작까지 작용한다.

(4) 슬건근(hamstring muscles)

; swing phase의 말기인 감속기와 입각기의 초기인 발뒤꿈치 닿기와 발바닥 닿기까지에 강하게 작용, 또한 유각기 말기와 유각기 초기에도 슬관절 굴곡으로 작용

(5) 고관절 외전근(abductor group)

; 내전(adduction)작용을 제한하고 몸의 위치가 좌우의 흔들림을 방지한다. 유각기의 말기에 약간 작용하기 시작하여 입각기 초기인  heel strike와 foot flat에 가장 강하에 작용

(6) 고관절 내전근(adductor group)

; 유각기의 말기에 작용하기 시작, 입각기의 중기까지 작용하고 입각기 말기에 강하게 작용하기 시작하여 유각기로 넘어갈 무렵 강하게 작용, 또한 내전근은 골반의 안정을 위해 작용한다.

(7) 대둔근(gluteus maximus)

; 입각기(stance phase)초기에 작용, 골반의 굴곡과 회전운동을 제한 조절

(8) 척추 기립근(erector spinae)

; 보행주기 전체에 작용, 체간의 좌우 흔들림이나 전방굴곡을 제한 특히 입각기 초기와 말기에서 강하게 작용

2. 이상 보행(Abnormal gait)

1) 이상 보행의 관찰

; 이상 이상보행이 나타날 경우 다음과 같은 소견을 관찰하여 그 이상의 상태를 파악하도록 한다.

일반적 소견	특수한 소견
① 보행운동의 대칭성 ② 보폭의 길이 ③ 운동의 원할성   (비틀거림, 불균형, 경축성등) ④ 팔의 움직임   (많이 흔드는가, 적게 흔드는가등) ⑤ 체간의 운동   (전후좌우의 기울음, 동작의 경직성) ⑥ 몸의 상하 움직임  (과대 움직임과 원활성 여부)	① 머리의 위치 ② 어깨의 위치 ③ 골반의 전후방 경사도 ④ 고관절의 운동범위   (굴곡,신전,내전,외전,내회전,외회전)   ⑤ 슬관절의 안정성과 굴곡,신전정도 ⑥ 발목관절의 움직임 ⑦ 발바닥의 상태

⇒ 이상 보행의 원인은 구조상의 이상이 있는 경우

   동통이 있는 경우

   신경 및근육의 이상이 있는 경우  등으로 크게 분류할 수 있다.

2) 이상보행의 종류

(1) 구조상의 이상으로 인한 이상보행

① 골 격

; 하지 좌우길이의 차이⇒ 좌우길이 차이가 3cm 미만일 경우는 어깨와 골반이 처지고 유각기(swing phase)에서 긴쪽하지의 고관절, 슬관절 및 족관절이 과도의 굴곡이 나타난다. 3cm 이상일 경우는 위 증세 외에 짧은 쪽 하지가 입각기가 되면 발돋음하는 것이 나타난다.

② 관 절

a. 고관절 구축(contracture)

⇒ 유각기에서 하지를 앞으로 흔들어 내딛기 때문에 요추의 대상작용인 후만작용이 나타난다. 또한 정상측의 하지는 운동범위가 커지게 된다.

b. 슬관절 굴곡 구축

⇒ 다리길이의 차이가 있을 때와 같은 증세가 모두 나타남. 슬관절이 30° 이하의 굴곡 구축일 때는 빠른 속도로 보행했을 때만이 절음이 있으나 30° 이상일 때는 항상 절음이 나타난다.

c. 슬관절 신전 구축

⇒ 구축이 있는 다리의 유각기에 고관절의 회선이(circumduction)이 심하게 나타나며, 입각기에서 발이 땅에 닿는 순간 충격이 크게 나타난다.

d. 족관절 구축

⇒ 첨족변형(equinus deformity)인 경우는 유각기에서 무릎을 과도하게 들어 올리고 입각기에서는 발뒤꿈치가 땅에 먼저 닿지 않고 발끝이 먼저 닿게 된다. 종족변형(calcaneous deformity)인 경우는 발끝이 지면에 닿을 때와 발뒤꿈치 밀기(push off)시 힘이 약하다.

(2) 동통성 보행

① 일반적 동통

⇒ 아픈 쪽의 다리에 체중부하를 피하며 stance phase가 짧아진다. 

② 요통

⇒ 양측에 동통이 있는 경우는 보행의 속도가 느리고 보폭이 짧아진다. 편측에 동통이 있는 경우는 약간 앞으로 구부리고 건강한 쪽으로 몸이 기울어진다.

③ 고관절통

⇒ 입각기(stance phase)에 어깨가 아픈 쪽은 내려가고 건강한 쪽은 올라간다. 유각기(siwing phase)에 아픈쪽의 인대를 이완시키기 때문에 고관절을 외전, 외회전 및 굴곡자세로 취한다.

④ 슬관절통

⇒ 긴장을 풀기 위해 슬관절을 굴곡하고 발끝으로 걷는다.

(3) 중추신경계 질환에 의한 이상보행 

① 편마비(hemiplegia)보행

⇒ 환자의 움직임이 강직되어 있다. 슬관절의 경도 굴곡(고관절의 굴곡구축과 입각기에서의 슬관절 신전을 동반하는 경우도 있다.) 발목관절의 저측 굴곡 및 내반, 유각기에서 아픈 쪽 하지의 외전 및 회선운동(circumduction), 몸 전체가 아픈 쪽으로 약간 기울어진다(중심유지), 아픈 쪽 견관절 내전, 전완 의회내, 주관절 및 수근관절은 굴곡을 보인다.

② 실조성 보행

⇒ 조정력이 약해져서 불안한보행, 좌우 발의 간격이 넓다. 슬관절 작용의 약화

③ 대뇌 기저핵의 이상보행

⇒ 보폭이 좁고 총총걸음, 상지의 진동이 없어짐.

④ 경축성 가위걸음

⇒ 양하지 내전, 내회전, 양측 슬관절 굴곡, 보폭이 짧고 발목의 내반, 첨족변형으로 불안한 보행, 체간 및 상지의 대상작용이 나타남.

(4) 말초신경에 의한 이상보행

; 근육의 이완성 마비를 일으키며 보행시 각 근육의 역할을 수행하지 못하므로 이상 보행이 나타나게 된다.

① 대둔근 (Gluteus maximus)

⇒ 환자의 발꿈치가 땅에 닿자마자 체간과 골반을 후방으로 당기며, 양측에 대둔근의 약화나 마비가 있을 경우에는 전 보행주기를 통해 체간을 후방으로 넘어가는 상태가 된다.

② 중둔근 (Gluteus medius)

⇒ Trendelenberg's sign이 나타난다. 즉 마비된 쪽에 체중이 가해질 때 건강한 쪽 골반이 아래로 기울어지게 되는 것이다. 머리와 어깨는 마비 쪽으로 기울어지는데 이는 골반의 기울음과 균형을 잡기 위한 대상작용이다.

③ 장요근 (Iliopsoas)

⇒ 마비측의 발끝이 지면에 떨어질 때 체간을 후방으로 기울인다. 유각기에 하지를 내리딛기 위해 요방형근, 내․외복사근 또는 광배근의 작용을 이용한다. 마비측의 발이 지면에서 떨어질 때 골반을 당겨 올려지고 발목관절이 배측 굴곡(dorsiflexion)된다.

④ 대퇴사두근 (Quadriceps femoris)

⇒ 환자는 체간을 가볍게 앞으로 숙이고 무릎의 굴곡을 방지하기 위해 대퇴의 전면을 손으로 누르고 걷는다. 이 보행은 근위축(muscle dystrophy)과 소아마비(poliomylitis) 환자에서 흔히 볼 수 있다. 하지 전체를 외회전하면서 발을 내딛는다. 대퇴를 손으로 누르므로 슬관절이 과잉신전되어 반장슬(back knee)이 생기고 외회전을 하며너 걷기 때문에 외반슬(genu valgus)의 원인이 되기도 한다.

⑤ 슬건근 (hamstring)

⇒ 보행주기 전체에 걸쳐 슬관절을 신전하고 슬관절 강직보행을 하게된다.

⑥ 전경골근 (Tibialis anterior)

⇒ 유각기에 첨족보행이 되고 발목관절의 배측 굴곡이 힘들게 된다. 발끝을 들어올리기 위해 무릎과 고관절의 과도의 굴곡을 하게 된다. 발 뒤꿈치로 당을 디디지 못하고 발끝에서 땅과 닿게 된다. 이상과 같은 보행을 steppage gait라고도 한다.

⑦ 비복근․가자미근 (Gastrocnemius, soleus)

⇒ 발끝으로 지면을 미는 동작(push off)이 나타나지 않아 종족보행(calcaneous gait)이 나타난다.

⑧ 비골근

⇒ 발끝이 지면에서 떨어지는 곳부터 유각기 에 걸쳐 길항근의 작용으로 내반 한다. 또한 발목관절의 안정성이 나쁘게 된다.