편마비 환자의 보행훈련에관해서

[PT짱]

) 뇌졸중 (편 마비) 환자의 보행

다양한 양상을 보이나 일반적으로 고관절의 신전 내전 및 내회전근, 슬관절의 신전근 그리고 족관절의 저측 굴곡 근의 경직성 마비를 나타낸다. 그러므로 입각기가 시작될 때 발뒤축이 지면에 닿지 않고 발바닥이나 발끝으로 짚게 되는 경우가 많고, 특히 진출기말에 발가락을 지면에 뗄 때 이를 돕기 위해 골반을 드는 경우를 많이 보게 된다. 유각기에 고관절의 굴곡 근이 약할 경우 하지를 외회전 시키면서 대퇴 내전 근을 사용하여 앞으로 가져가며 step length가 일정하지 않고 대개 짧다. 반대 측 하지의 보장은 매우 짧아지거나 소실된다. 마비측 상지는 주관절을 굴곡 시키고 전완부를 회내전 시킨 상태로 몸에 붙이고 걷은 것이 특징의 하나이다. 중추 신경계 손상으로 인하여 하지가 원시적 신전 양상, 원시적 굴곡 양상을 보이게 된다. 그러나 그 정도는 개인마다 현격한 차이가 있으며 대개 입각기에 체중 부하가 걸릴 때는 원시적 신전 양상을 띄고 유각기의 가속기에는 원시적 굴곡 양상을 띄게 된다.

편 마비 발생 초기에는 환측 하지의 근 긴장도 감소와 위약으로 체중 부하가 되지 않으며 고관절, 슬관절, 족관절이 보행 전구간에서 과도한 굴곡을 보이고 족관절의 척측 내반 변형, 슬관절의 과도한 신전 등이 입각기에서 나타날 수 있다. 사두근과 슬건근의 경직으로 뻗침다리 보행 양상과 말기 유각기 슬관절 신전 부전등의 소실이 나타날 수 있으며 고관절 굴곡 근이 경직이 심한 경우는 발가락 toe off phase를 전후하여 골반의 전방 경사가 증가되는 양상을 보이기도 한다. 또한 고관절 내전 근의 경직으로 유각기 가위 보행을 보이기도 한다.

뇌졸중으로 인한 편마비 환자의 보행은 입각기 때의 마비측 하지에 대한 불충분한 체중부하, 마비측과 비마비측 간의 현저한 보폭 차이, 느린 보행 속도 등의 특성을 보이는데 보행에서도 역시 신체의 좌우 비대칭성은 환자의 비효율적인 보행을 부추기고 나아가 비마비측 하지의 조절에 의한 보상적 변화로 비대칭성을 더욱 증가시키는 악영향을 미친다. 보행 시 편마비 환자는 양측 하지의 입각기가 증가되는데 특히 비마비측에서 위약한 마비측에 비해 체중지지기가 증가되는 것은 당연하다. 마비측 하지가 유각기 전에 지지하고 있는 체중 부하를 최소화하는 것이 마비측 하지의 전진을 쉽게 할 수 있으나 이런 비대칭적 보행은 환자를 쉽게 넘어지게 하여 골절이나 타박상 같은 또 다른 위험 상황에 처하게 할 수 있다. 편마비 환자의 이러한 비대칭성에 대해 Hocherman(1984)은 비마비측 하지로의 편중된 체중지지는 전반적인 신체 움직임에 큰 영향을 주게 된다는 보고를 한 바 있고, 이러한 비대칭성은 편마비 환자 물리치료의 중요한 목표인 보행과 높은 상관성을 나타내며, 보행회복에도 영향을 미치는 것으로 알려졌다(김종만, 1995; Di-Fabio et al., 1990)라는 보고도 뒤따른다.

4) 관찰 가능한 이상보행(gait)

보행(walking)은 운동학 상의 다양성에서 보면 뛰어난 일관성(조화)을 가지고 있기 때문에 명확하게 동일한 형태와 처방된 움직임의 범위, 대부분의 공간과 시간상의 결함들은 관찰로부터 확인되어질 수 있다. 그러나, 관찰적(시각적) 분석은 생체역학에 대한 더 많은 연습과 이해가 필요하다. 만약 필수적인(필요한) 지식이 없다면 보행(walking)의 관찰은 매우 부정확할 수 있고 잘못된 결과를 초래하기 쉽다.

개인의 나이와 근본적인 병리학적인 가정들과는 무관하게 걷는(walk) 능력을 방해하는 몇 가지 역학적인 문제점들이 있다. 이점에서 입각기와 유각기에서 하지의 주요한 기능을 위하여 back muscle을 언급하는 것은 필수적이다. 일반적으로, 앞으로의 전진에서 대부분 방해받는 것은 입각기와 연관된 문제점들이다. 입각기 동안 기립자세에서 지지는 몸 전체가 앞으로 움직일 때 collapsing으로부터 사지를 보호하는 것과 분절적 정열을 유지하는 신전근의 활동이 필요하다. 근육의 신전성 특히, 고관절 굴곡근과 장딴지 근육(calf muscle)은 또한 몸이 발을 지나 앞으로 움직이는 것을 허락하는데 결정적이다. push-off 동안에 특히 장딴지 근육에서 힘을 발생시키는 능력은 몸 전체가 전․상 방향으로의 추진력하게 하는데 결정적인 역할을 하며 지면 위 높은 곳에서 체중의 2/3를 가지고 상대적으로 작고 변화하는 BOS에 대한 체중의 균형은 특히 한발로 지지될 때 예비와 자세조절을 통한 전진이 필요하다.

어떤 이상보행들은 근약화/마비의 결과로 오는, 근력과 균형의 장애에도 불구하고 개인의 시도에 기인하는 손상(lesion)의 결과로 발생한다. 걸음(gait)의 복잡성 때문에 어느 결손이 일차적이고 어느 것이 이차적인가에 대해 정확하게 확정하는 것은 매우 어렵다.

치료사들은 1차적인 장애와 2차적인 근골격계 장애/결손 예방의 두 가지 중에서 어디에 초점을 맞추어 훈련을 할 것인가를 구별하는 것이 필요하다.

<Stance Phace >

병변(lesion)의 결과로서 개인은 특히, 둔근, 슬괵근, 사두근과 장딴지 근육에서 감소되고 불완전하게 맞춰지는 근력(muscle force)으로 인해 입각기에서 환측 하지를 통한 체중지지와 균형에 어려움을 갖는 것은 전형적이다. 전두면에서 운동(movement)은 특히 외전근/내전근 조절에 의존하고 진행(시상면)면에서의 운동(movement)은 하지의 신전근에 의존한다.

▪ 고관절 신전, 체간 이동과 입각기 다리 위에서의 골반 전방 이동의 감소

▪ 유각기 다리 쪽에서 과도하게 하방으로 경사진 것과 연관된 골반의 과도한 외측 수평 위 이동

▪ 입각기의 시작에서 슬관절 굴곡의 결여

▪ 중간 입각기에서 슬관절 신전의 부족

▪ 입각기 끝 무렵에서의 슬관절 굴곡의 결여

<Swing Phace>

입각기는 유각기 동안 최적의 상태를 유지해야 하기 때문에 유각기의 다리에서 많은 문제점들은 입각기에서 관찰된 문제점들과 연관될 수도 있다.

▪ 감소된 고관절 굴곡

(입각기에서 고관절 신전범위의 감소는 족관절에서 push-off의 부족과 연관이 있을 수 있다.)

▪ 다리를 앞으로 swing할 때 발가락의 접촉이 없게 ‘짧아지기’ 위한 슬관절에서의 감소된 굴곡 (슬관절 굴곡의 부족은 또한 슬관절 신전 뿐만 아니라 고관절을 굴곡하는 two -joint 근육인 대퇴직근의 구축(contracture)이나 증가된 경직(stiffness) 때문일 수도 있다. 단축이나 stiff한 대퇴직근은 입각기/유각기 교체에서 슬관절의 굴곡을 방해할 수도 있다.)

발을 편평하게 놓거나 발가락이 먼저 놓이고 step length는 감소한다./짧아진다. 비록 족관절 배측 굴곡근들이 약하거나 마비되어졌을 때 또한 장딴지 근육의 구축이 일어난다 할지라도 그것은 종종 2차적이다. 발이 이와 같은 방식으로 놓여질 때 인체의 중력 중심은 상대적으로 발접지(foot contact) 뒤쪽에 있다. 발 앞쪽(forefoot)으로 먼저 바닥에 닿는 것은 주기중에 특히 장딴지 근육들의 구축이 있거나 반사 과다활동이 있을 때 쉽게 장딴지 근육이 stretch되는 경향이 있다. 이 기전은 많은 개개인에게서 슬관절의 과신전이 근거가 될 수도 있다.

게다가, sensorimotor impairment(예, 근육마비 혹은 약화, ataxia)는 일반적으로 한발로 지지하는 동안 swing 되는 발에 대한 균형을 잡는 것과 양발로 지지하는 동안 두발에 대한 균형을 잡는 것에 어려움을 갖는다. 넘어지는 것에 대한 두려움과 불안전에 대한 느낌들은 종종 walk base를 넓히는 것으로 나타난다.

일반적으로 heel의 중간 점에서 측정되어지는 side to side 방향에서 walking base 혹은 stride-width는 정상적으로 두 발의 선 간격이 대략 50-100mm 이다.

Rhythm, 분절적 rotation의 순서와 timing은 심지어 근육활동이 있을 때 비정상일수도 있으며 두다리 사이의 timing은 각 주기에서 반복되는 동일한 패턴을 제외하고는 차이가 있을수 있거나 반대로 불규칙한 timing의 방해(disturbance)가 있을 수 있다.

< 2차적인 이상보행의 결과 >

▪ 감소된 움직임(movement)의 범위(amplitude) 예, 감소된 각(angular) 변위(displacement)

▪ 감소된 stride length

▪ 감소된 step length

▪ 불규칙한 step과 stride lengths

▪ 증가된 stride width

▪ double support에서 증가된 시간 소요

▪ 감소된 walking velocity(속도)

▪ support와 balance을 위한 팔의 사용( walking aids로서 )

5) 보행을 저해하는 중요한 손상

대부분의 움직임 손상은 보상보행 패턴을 유발한다. 이러한 보상작용은 미리 예상할 수 있으며 일차적 신경계 손상, 이차적 손상, 비정상적 움직임 패턴 그리고 치료의 형태 등에 의해 발생된다. 체간조절과 정렬의 상실, 하지정렬의 상실과 근약화, 비정상적인 시작패턴과 비정상적인 근긴장도는 선 자세와 보행에서 나타난다. 보행하는 동안, 이러한 손상은 균형조절과 전방으로의 움직임에 대한 추가적인 요구 때문에 더욱 잘 나타난다. 입각기의 문제점들은 유각기의 문제점들과 다르지만 서로 밀접하게 관련되어 있다. 보행기능 증진을 위한 열쇠는 움직임 재교육과 기능적 연속성 및 움직임을 수행하는 동안, 체간과 사지의 움직임 패턴들을 조화시키는 치료 프로그램을 계획하는 것이다.

체간손상 (Trunk Impairments)

입각기(Stance)

하부체간 위에서의 상부체간 조절상실(loss of control of upper trunk over lower trunk)

전방진행에서 상부체간은 골반과 하부체간 위에서 균형을 유지해야 한다. 이러한 정렬은 입각중기에서 몸통이 전방으로 나아갈 때 유지된다. 하부체간과 골반은 몸통이 발 위를 지날 때 후방회전된다. 편마비 환자는 몸통이 하지 위로 이동할 때 하부체간 위에서 상부체간 조절을 유지하기가 어렵다. 상부체간 조절의 상실은 마비측 하지 입각기의 부적절한 패턴을 유발한다. 환자는 하지 대신에 상부체간으로 움직임을 시작하거나 부적절한 방향으로 움직임으로써 보상작용을 한다. 대부분의 비전형적인 패턴들은 고관절을 굴곡하며 상체를 전방굴곡, 회전시키거나 하부체간을 후방회전하며 상부체간을 전방회전시킨다. 그리고 마비측을 오목하게 만들며 외측체간을 굴곡시킨다. 체간과 하지에 심한 근약화가 있어 독립보행이 어려운 환자는 상부체간이 전방으로 굴곡되어 있는 경우가 많다. 보행하는 동안 만일 전방지행 패턴이 상체에서 시작된다면, 하지는 신체의 전방보다는 후방에 있게 된다. 이러한 자세는 족관절 저측굴곡과 슬관절 신전, 고관절 굴곡을 일으킨다. 체간조절의 상실과 네발 지팡이 또는 보행기의 초기적용은 상부체간의 전방회전과 하부체간의 후방회전을 유발하는 원인이 된다. 이런 환자의 상부체간은 비손상측으로 기울고 골반은 거상된다. 하지 신전근 과긴장은 일반적으로 체간 비대칭의 결과로서 나타난다. 체간조절의 상실과 상지근 약화나 마비가 있는 환자들은 손상측 체간이 오목해지는 외측굴곡패턴을 보인다.

보행의 전방진행을 치료하는 동안 치료사는 두 가지 체간 치료 목표를 세워야 한다. 하나는 하지패턴의 재교육을 할 수 있도록 하지와 하부체간의 정렬을 회복시키는 것이다. 다른 하나는 두 발이 걸음/입각기에서 하지에서 시작된 체중이동을 하는 동안 체간조절을 교육하는 것이다.

한발 지지에서 상부체간과 하부체간은 골반 위에서 균형을 유지한 채로 전방으로 움직여야 한다. 체간은 적절한 위치로 골반을 유지하는데 도움을 준다. 만일 체간이 비대칭적으로 되면 골반의 조절은 상실된다. 이러한 한발지지 기간에는 무게중심점이 순간적으로 기저면의 밖으로 움직이기 때문에 균형과 체간의 정확한 조절을 필요로 한다. 상부체간과 하부체간의 정확한 조절은 골반높이를 유지하고 넘어지는 것을 막아 준다.

두발 지지의 마지막 주기인 발뒤꿈치 떼기에서 상부체간 조절은 균형을 유지하고, 골반과 하부체간의 위치와 움직임에 적응하기 위한 것이다. 상부체간은 진행 선상에 남아 있고 하부체간과 골반은 몸통이 전방으로 이동할 때 후방으로 회전된다. 체간조절의 상실이 상부체간의 비대칭의 원인이 될 때, 하부체간과 골반 움직임은 재교육시키기 어렵다. 이 주기에서 체간의 조절과 정렬은 상부체간 신전조절의 상실과 상지의 근약화 때문에 환자에게 어렵다. 몸통이 하지의 앞으로 나아 갈 때 상부체간과 하부체간의 재교육은 이 주기에서 중요한 체간의 치료목표이다.

유각기(Swing)

(1) 체간조절과 정렬의 상실(loss of trunk control and alignment)

유각기에서 상부체간과 하부체간은 정렬된 상태에서 서로 조금씩 회전하면서 전방으로 계속 이동한다. 유각기 동안, 오직 한쪽 하지만이 체간을 지지하고 있기 때문에 체간을 유지하기가 힘들다. 한쪽 발이 공간에서 전방이동할 때 하부체간과 골반은 똑바로 유지되어 공간을 이동하는 하지에 안정성을 제공해야 하며 보행하는 동안 전방 움직임을 계속 유지해야 한다.

유각기 동안 체간 움직임을 재교육하기 위해 상부체간이 정렬된 상태를 유지시키고 하부체간과 하지 움직임에 반응하기 위해 충분한 근길이를 유지해야 한다.

하지손상 (Lower extremity impairments)

입각기-전방 진행(Stance-Forward Progression)

(1) 하지에서 시작된 전방체중 이동의 상실(loss of lower-extremity-initiated forward weight shift)

전방진행을 하는 동안, 움직임은 하지에서 앞쪽으로 시작된다. 비전형적인 하지 움직임은 상체가 체중이동을 시작하거나 움직임의 방향이 정확하지 않기 때문에 일어나게 된다. 만일 상부체간이 굴곡되거나 전방으로 회전된다면 고관절 신전움직임은 일어나지 못하게 된다. 만일 고관절이 신전되지 않는다면 하지는 전방체중 이동을 시작하지 못한다. 고관절 신전의 상실로 인해 족관절 저측굴곡된 상태로 유지되고, 슬관절은 과신전되거나 과도하게 굴곡된다. 전방진행하는 동안 비전형적인 하지패턴에는 다음의 내용이 포함된다.

고관절이 굴곡과 내회전되며 골반이 전방으로 회전된다.

고관절이 굴곡되며 골반은 후방으로 회전되고 거상된다.

고관절이 굴곡/내전되며 골반은 거상된다.

엉덩이 근약화, 특히 엉덩관절 신전근/외전근의 약화는 전방진행을 하는 동안 하지 움직임을 어렵게 한다. 이러한 양상은 걸을 때보다는 앉은 자세에서 체간조절이 안되는 환자들에서 더욱 명백해진다. 고관절 신전근 강화와 조절은 전체 입각기의 중요한 구성요소이기 때문에 안전과 기능적 보행에 있어서 매우 필요하다. Winter는 고관절 신전조절의 개선에 가장 중요한 상호관계는 머리, 상지, 체간 등의 조절과 정렬이라고 강조했다. 치료에서 증가된 상체 신전조절은 선 자세와 보행에서 고관절의 조절을 개선하고 근력을 강화시킨다. 고관절 신전근의 약화에 의해 고관절이 과도하게 굴곡되는 환자에서 고관절의 중력선은 슬관절 전방으로 기울어진다. 그 결과, 슬관절 과신전과 족관절 저측굴곡을 일으킨다. 지속적인 저측굴곡은 관절가동 범위의 상실과 근육조직의 단축, 그리고 발뒤꿈치 접촉을 상실시키거나 제한하게 된다.

하지치료를 통해 조화롭지 못한 신체 근위부와 원위부의 움직임 조절을 회복시켜야 한다. 근위부 치료목표는 골반 위에서 정렬을 유지하기 위한 체간신전 조절의 증가와 함께 고관절 신전 중가에 초점을 맞추어야 한다. 원위부 치료목표는 족관절 배측굴곡의 범위조절, 정렬 등과 발 위의 하지조절이 포함되어야 한다. 원위부 치료목표는 입각기 움직임 동안 근위부의 치료목표와 연결되고 조화를 이룬다.

(2) 족관절 가동범위와 조절의 상실(loss of ankle joint range and control)

전방진행에서 발뒤꿈치 닿기를 위해 족관절과 발은 배측굴곡되어야 한다. 만일 팽팽해진 근육 때문에 족관절 배측굴곡 범위에 제한이 있거나, 근력이 너무 약해서 발을 들어올릴 수 없다면 입각기의 하지패턴은 손상될 것이다. 하지가 바닥에 닿을 때 족관절 배측굴곡을 할 수 없다면 전족부가 바닥에 닿을 것이다. 만일 전족부가 바닥에 닿는다면 환자는 발 전체를 바닥에 놓이게 하기 위해 후방으로 체중이동할 것이다. 이러한 하지의 후방 움직임으로 족관절은 저측굴곡되고 고관절은 굴곡된다. 이 자세에서 몸을 전방으로 움직이기 위해 환자는 자신의 체간을 전방으로 기울이거나, 비손상측을 전방으로 회전함으로써 보상작용을 하게 된다.

전방진행을 하는 동안 족관절 배측굴곡 범위의 상실과 한발/양발 지지는 슬관절 반장슬의 원인 중 하나이다. 발 뛰꿈치 닿기의 초기는 입각기의 매우 중요한 구성요소이고, 보행 동안 몸을 전방으로 움직이는 기초이다.

한발지지

(1) Hip의 불안정(instability of the hip)

편마비 환자는 종종 hip의 외측 방향에서 불안함을 느낀다. hip의 외측 근육이 약할 때, 환자는 전방진행을 하는 동안 앞쪽보다는 좀더 외측으로 이동한다. 과도한 외측으로의 이동은 골반과 대퇴골 움직임을 조절하는 hip의 근 활동이 미흡하기 때문에 발생된다. 환자는 인대긴장이 안정성을 제공하는 외측으로 이동한다. 이때 골반은 일반적으로 거상, 회전되며 대퇴골은 내전, 내회전된다.

(2) 무릎조절의 상실(loss of knee control)

한발 지지에서 가장 일반적인 하지문제는 무릎조절의 상실이다. 정상적으로 선 자세에서 무릎은 신체가 발 위로 움직이는 것처럼, 엉덩이와 발목의 위치가 변하는 동안, 상대적으로 일정한 위치를 유지한다. 한발 지지에서, 두 가지 무릎의 문제는 엉덩이와 발목의 정렬과 조절문제에 직접적으로 영향을 미친다.

(a) 슬관절 과신전(knee hyperextension)

불안정한 엉덩이로 인한 슬관절 과신전은 족관절 배측굴곡 범위와 조절상실, 두 관절근육의 단축과 이동, 또는 이러한 원인들의 결합으로 발생된다. 대퇴직근의 활성화는 종종 무릎관절 과신전의 원인이 된다. 그러나 일부 환자들에 있어서 슬관절 과신전은 엉덩이와 발목 또는 이 두 곳의 조절과 정렬이 손상된 결과이다. 보행 동안에는 전방 움직임 조절이 필요하고, 한쪽으로 선 자세에서는 균형유지가 필요하다.

한발 지지시, 외측 고관절 조절의 상실과 과도한 외측체중 이동은 대퇴골을 상대적으로 내전시킨다.

편마비 환자에 있어 근육단축은 골반, 대퇴골, 경골 등에 부착된 두 관절근육과 엉덩이의 심부 회전근에서 일어날 수 있다. 환자가 서 있을 때 체간, 골반 그리고 대퇴골이 비대칭적으로 된다면, 위에서 말한 근육의 길이와 작용방향은 변화될 것이다. 슬관절이 계속해서 신전되는 경우 단축되고 작용방향이 바뀐 근육의 건은 무릎 위치에 영향을 주게 된다. 골반이 거상되고 대퇴골이 굴곡, 내회전되면 팽팽해진 외측 슬괵근이나 대퇴근막장근은 슬관절을 과신전시키게 된다.

(b) 과도한 슬관절 굴곡(excessive knee flexion)

엉덩이와 발의 비전형적인 움직임 패턴을 유발한다. 무릎이 굴곡되어 밀리면 골반은 전방회전되고 엉덩이는 굴곡, 내회전, 내전된다. 발의 중족부아치가 소실되고 전족부가 외전되며, 발가락을 움켜쥐게 되는 회내 위치로 밀리는 동안 족관절은 저측굴곡된다. 굴곡된 무릎은 부적절한 엉덩이 자세와 중족부의 아치소실 등을 유발.

(c) 발가락 굴곡과 움켜쥐기(toe curling and clawing)

균형이나 평형반응의 결과와 하지, 발목, 발 등의 비정상적 정렬의 결과이다. 보행에서 체간과 사지조절이 신체균형을 유지하기 어려울 때, 환자는 신체반응의 일부로 발가락을 움켜쥐어 넘어지지 않는다. 한발지지 시, 중력선이 딛고 있는 발에서 멀어짐에 따라 신체균형을 유지하기 위해 발가락이 굴곡 되거나 움켜쥐는 것이 증가하게 된다. 발 정렬의 상실은 발가락이 굴곡 되거나 움켜쥐게 하는 두 번째 요인이다. 정렬의 상실은 체간과 하지 근 약화나 발목과 발근육 단축이 원인이 된다.

양발 지지-발뒤꿈치 떼기(Double Limb Support-Hell off)

(1) 바닥에 발을 딛고 있지 못하는 것(inability to keep foot on floor)

양발 지지의 끝에서 고관절은 신전되고, 발뒤꿈치는 바닥에서 들어올려지며, 체중은 발의 전족부와 배측굴곡된 발가락에 실리게 된다. 신체는 하지 앞으로 이동하지만, 발-하지는 바닥에 닿아 있게 된다. 이러한 자세는 체간과 하지의 적당한 정렬과 조절로 유지된다. 신체는 가능한 오랫동안 발이 바닥에 균형 있게 유지될 때, 전족부에 가해지는 압력에 적응하기 위해 근 조절을 변화시킨다. 골반과 엉덩이의 팽팽해진 근육은 내딛고 선 자세에서 발을 유지하기 어렵게 한다. 상부체간은 전방으로 유지되고, 골반은 후방회전 되고, 하지는 신체후방에 위치하게 된다. 환자는 하지가 신체후방에서 신전되는 동안 바닥에 닿아 있는 발을 유지하기 위해 족관절과 발 움직임을 변화시키기 어렵다.

유각기(Swing)

(1) 비전형적인 근 발사(atypical muscle firing)

비전형적인 근 발사, 부적절한 시작패턴, 그리고 적절한 근 발사를 유지 못하는 것 등은 유각기때 매우 주목해야 할 부분들이다. 환자는 신체의 후방에 있는 하지의 엉덩이 신전과 무릎굴곡의 근 발사 패턴을 변화시키고 신체의 전방에 있는 하지의 무릎신전과 엉덩이를 굴곡 시키기 어려워한다. 손상측 하지를 전방으로 공간이동시킬 때 전방진행을 멈춘다. 체간과 하지조절이 부적당할 때 환자들은 균형을 잡으려고 멈춘다. 이때 전방움직임은 멈춘다. 전방움직임 없는 보행패턴은 불완전하며 유각기는 비전형적으로 수행된다. 골반후방 회전이나 거상을 시작할 때 고관절은 약간 굴곡되고 내회전된다. 환자는 대퇴직근을 활성화하여 고관절 굴곡을 증가시키고 슬관절을 신전시킨다. 족관절이 보통 저측굴곡되기 때문에 비손상측으로 과이동 하거나 바닥에 발끝이 닿지 않게 하기 위해 하지를 회전하게 된다.

입각기 마지막에서 골반과 하부체간이 심하게 후방회전되는 환자는 체간을 전방으로 회전하거나 골반을 후방으로 경사시키며 유각기를 시작한다. 이러한 패턴에서 고관절은 외회전되고 무릎은 굴곡된 상태에서 외전된다. 이러한 하지의 굴곡패턴은 일반적으로 과도한 발의 내반을 동반한다.

(2) 불충분한 족관절 배측굴곡(insufficient ankle dorsiflexion)

발과 족관절 근육이 능동적으로 바닥에서 발을 들어올리지 못한다면 발을 들어올리기 위해 체간과 골반에서 비전형적 움직임이 나타난다. 골반후방 회전, 골반거상, 발에 체중부하 하지 않기 위한 지팡이로의 과도한 외측이동, 비손상측 발뒤꿈치 들기, 또는 이러한 패턴들의 연합과 같은 비전형적 패턴들은 공간에서 움직임을 시작하기 위해 사용된다.

(3) 발 자세(foot posturing)

유각기에서 발이 내반될 때 내반은 족관절이 저측굴곡된 상태에서 전.후경 골근의 활성화 또는 무릎이 신전됨에 따라 종골위 단축된 비복근의 영향, 또는 이러한 요소들이 결합되어 발생한다. 약간의 무릎굴곡과 같이 일어나는 강한 내반은 과도한 경골 외회전을 나타나게 한다. 이러한 발과 하퇴의 회전패턴은 근육의 협력수축을 회복하려는 환자에게 자주 발생한다. 유각기 동안에 일어나는 발의 내반은 입각최기에 비전형적인 발접촉으로 일어난다. 내반된 발은 전족부의 외측이 바닥에 접촉하게 된다. 그리고 나서 신체는 지면에 발 전체를 디딜 수 있게 체중을 후방 그리고 내측으로 이동시킨다. 이러한 움직임은 전방진행의 시작에서 골반과 고관절의 내회전과 반장슬을 일으킨다.

상지손상 Upper Extremity Impairments

기립과 보행(Stance and Swing)

(1) 약화(Weakness)

보행하는 동안 상지에서 발생하는 문제점들은 근 약화와 체간 비대칭, 균형조절 능력의 저하 등에서 비롯된다. 상지약화는 상부체간에서 비정상적인 보상작용을 유발한다. 무겁게 느껴지는 약화된 상지는 상부체간을 하방으로 잡아당겨 상부체간 비대칭의 원인이 된다. 또한 지지받지 못하는 약화된 상지는 상부체간을 전방외측 굴곡 되게 한다. 만일 상지가 상부체간 비대칭에 영향을 준다면 상지와 상부체간의 정렬과 조절이 엉덩이 조절 재교육에 필수적이므로, 보행을 위한 하지근 재교육 과정을 더욱 어려워질 것이다.

(2) 과긴장(hypertonicity)

한발 지지와 유각기에서 균형조절 능력 저하는 상지 굴곡근의 과긴장 때문이다. 보행 동안 나타나는 비정상적이고 부적당한 상지 자세는 한 발로 서 있는 동안 체간이나 엉덩이 조절능력이 저하된 결과이다. 굴곡근 활동은 한 발로 체간균형을 유지하는데 중요한 균형요소이다. 환자에게 비전형적인 유각기 시작패턴이 있다면 무게중심은 지지면에 가깝게 위치하거나, 지지면의 가장자리 밖에 위치하게 될 것이다. 체간과 상지 조절능력 저하와 약화로 인해 환자는 체중이동함으로써 손상초기 평형반응을 회복한다. 예를 들어 한발지지 동안 정상적인 외측체중 이동이 있다면, 환자는 넘어지지 않기 위해 하지와 체간근력을 사용할 것이며, 발에서는 평형반응이 나타날 것이다.

6) 중심안정성훈련(core stability training)

(1) core-stability

중심(core)의 사전적 의미는 중앙(central)과 기초가되는 부분(foundational part)을 말하고, 안정성(stability)은 평형이나 안전한 동작을 방해 받을때 원래의 상태로 회복하려는 힘을 말하는데, 중심 안정성(core stability)은 복부와 요부, 골반영역의 훈련을 위하여 일반적으로 사용되고 있으며 1990년대 후반부터 중심안정성(core stability)이란 용어를 널리 사용해 오고 있다.

스포츠 재활이나 훈련에 기능적인 재활(functional rehab) 또는 기능적인 훈련(functional training)이라는 용어가 많이 사용되었었는데, 최근 들어 이러한 용어는 코어(core)라는 용어로 변화되어 논문이나 훈련프로그램에 사용되고 있다. 중심 안정성 훈련(core stability training)에 관한 최근 문헌을 보면 중심 강화 훈련(core strengthening), 요부안정화(lumbar stabilization), 체간 안정화(trunk stabilization), 신경근 훈련(neuromuscular retraining), 중립척추조절(neutral spine control), 근육 퓨전(muscular fusion)과 거의 유사한 용어로 쓰이고 있다(Akuthota & Nadler, 2004).

중심 안정성(core stability)이란 용어는 복부와 요부, 골반영역의 훈련을 위하여 일반적으로 사용되고 있으며, 포괄적인 안정성 체계(global stability system)와 국소적인 안정성 체계(local stability system)가 복합적으로 사용되어서 정의되어왔다. 포괄적인 근육(global muscles)은 복부와 요부에 있는 천층의 근육으로 복직근, 반극근, 외복사근, 내복사근(전부섬유) 등을 말하며, 이들 근육은 위상성(phasic) 또는 역동적(dynamic) 근육으로 체간이나 고관절 굴곡을 위한 주동근으로 사용된다.

또한, 국소적인 근육(local muscles)은 복벽의 심부에 내재하는 근육으로 복횡근, 다열근, 내복사근(후부섬유) 등을 말하며, 이들 근육은 긴장성(tonic) 또는 자세성(postural) 근육으로 전신운동을 하는 도중에 요추의 안정성과 관련되어 여기에서 자세조절이 요구된다(Marshall & Murphy, 2005; Akuthota & Nadler, 2004).

따라서 뇌졸중환자에게 있어서 체간의 조절은 자세조절과 일상생활동작에 가장 먼저 선행되어야 할 요소이며, 중심 안정성 훈련의 중요성을 일깨워 준다. 원위부(상지)의 효과적인 가동성을 위해서 근위부(골반과 체간)의 안정성이 요구된다.

7) 자세조절(Postural Control)

자세조절이란 우리가 하는 모든 것에 기초가 되는 중력의 힘 안에서 그리고, 중력에 대항해서 신체의 자세를 유지하는 능력을 말한다. 정상적인 자세조절체계는 시각, 전정감각과 고유감각 및 체감각들이 상호 작용할 때 이루어지며 손상된 감각과 감각되먹임(sensory feedback)이 운동의 조절 상실로 인한 운동장애를 일으킨다. 자세조절은 흔히 균형이란 용어와 상호 교환될 수 있는 용어로 사용되어왔다 균형은 기저면 (base of support) 내에 무게중심을 유지하고, 신체의 이동 시 평형을 지속적으로 유지할 수 있는 능력으로 정의된다. 이러한 균형은 수의동작 시 자세를 조절하면서, 외부 요동(pertubation) 에 적절하게 반응하여 자세를 유지하는 복합적인 과정이다. 신체가 균형을 유지하기 위해서는 신체의 지지면(base of support)내에 체중의 중심선(center of gravity)이 연속성을 가지고 유지되어야 하는데, 이를 위해서는 균형감각의 정상적인 입력과 고위중추에서의 적절한 통합조절이 요구된다. 이때 정상적인 균형반응이 일어나기 위해서는 3가지의 기능적 요소 즉, 신체의 생역학적인 측면인 근골격계의 지지작용(biomechanical support), 협응운동 운동을 포함한 운동기능(motor coordination), 감각기능의 통합적 작용(sensory integration이 필요하다. 동적 균형이란, 체중의 중심선(COG)이 변화할 때의 균형으로 체중의 무게중심을 옮기거나 어떤 동작을 할 때 균형유지의 정도로써 평가할 수 있다고 하였다. 자세 균형 조절(postural balance control)이란 신체의 무게중심을 지지면 위에서 최소의 자세 동요(postural sway)하에 유지시키는 능력을 말하는데 자세 균형 조절 및 평형능력의 저하는 중추신경계의 손상을 일으킨 뇌졸중 환자에게 흔히 동반되는 현상으로 안정성의 유지, 체중부하 조절 및 보행능력에 지장을 초래하여 재활에 큰 장애요소가 되고 있다.

Shumway-Cook과 Woollacott(2001)는 자세조절(postural control)을 안정성(stability)과 지남력(orientation)의 이중 목적을 위하여 공간에서 신체의 위치(position)를 조절할 수 있는 능력 이라고 정의했다. 여기서 말하는 자세 안정성(postural stability)은

안정한계(stability limits)라고 말하는 특정한 공간 안에 신체의 무게중심을 유지하는 능력이라고 했으며, 자세지남력(postural orientation)은 체간의 관계와 신체와 과제를 위한 환경간의 적절한 관계를 유지하는 능력이라고 정의했다. 안정한계란 신체의 지지면(base of support)이 변화되지 않는 범위 안에서 신체가 자세를 유지할 수 있는 공간에서의 경계영역을 말한다.

안정한계는 고정된 것이 아니고 개인, 과제 그리고 환경에 따라서 달라질 수 가 있다. 따라서 자세 조절은 개인, 과제 그리고 환경의 상호작용으로부터 나타나는 운동기술(motor skill)이라고 말하기도 한다.

사람의 대부분의 운동은 신체를 안정화시키는 자세요소(postural components)와 운동 목표와 관계있는 주동근 요소(prime mover components)로 이루어진다. 자세조절은 감각과 근골격계의 복합적인 상호작용으로 나타나서 고위중추 안에서 통합조절 되어 환경의 변화에 따라 반응한다. 근작용은 인체의 내적 안정성에 아주 중요한 역할을 하며, 각 분절사이의 연결에 필요한 대부분의 안정성을 제공한다. 머리의 균형을 유지해주는 경추는 조화 있는 근활동에 크게 의존한다. 근육이 효과적으로 작용하기 위해서는 고정점이 필요한 것과 같이, 머리의 움직임도 체간과 어깨부위가 안정되었을 때 가장 잘 이루어진다(Edwards, 2002).

뇌졸중 후 자세조절의 회복은 독립적인 일상생활동작을 성취하기 위해서 나타나는 운동 행동(motor behaviour)의 중요한 요소로 간주된다. 자세조절은 머리 또는 사지를 선택적으로 움직이기 위한 기준점(reference frame)이 되어 안정성을 제공하며, 다양한 자세를 유지 할 수 있도록 해주며, 어떤 자세에서 다른 자세로 움직일 수 있는 바탕이 되며, 이중과제(dual tasks) 즉, 움직이고 있는 동안에도 손으로 목적이 있는 과제(cognitive tasks)를 수행할 수 있도록 해주고, 변화된 환경에 독립적인 기능을 제공해준다.

뇌졸중 환자들은 복근의 약화로 흔히 골반이 후방으로 경사된 자세를 취하게 된다. 골반의 후방 경사된 자세는 무게중심(COG)을 변화시키고 뒤쪽으로 넘어질 가능성을 감소시키기 위해 흉추의 굴곡을 가져온다. 복근은 몸통이 뒤쪽으로 움직이거나 넘어지는 것을 일차적으로 예방하는 책임을 지는데, 굴곡 된 자세는 넘어짐을 예방하는 복근의 활동을 감소시킨다. 뇌졸중 환자의 자세조절은 몸의 각 부분 사이뿐만 아니라 지지면과의 바른 정렬도 포함하며, 동작을 가능하게 하는 기준점이 필요하다.

(1) 자세조절과 보행과의 관계

뇌졸중 환자는 비대칭적 자세와 운동형태가 발달되어 앉은 자세, 기립자세, 보행시에 정상적인 균형이 어렵게 되고, 비대칭적인 골반정렬은 하지 근위부와 체간의 안정성에 영향을 주어 정상적인 보행을 어렵게 한다.(ikai et al. 2003)

그중 하지의 근육중에서 고관절 주변근육은 입각기(stance phace)에 체간의 안정을 유지시키고, 유각기(swing phace)에 하지를 조절하는 역할을하며,특히 고관절 신근은 보행속도를 높여주고 슬관절의 안정성조절과 자세유지에 많은 도움을 준다고 하였다.(윤태식, 1995)

3. 결론

중추신경계 손상 환자에서 locomotion에 대한 움직임 조절의 목적은 보상 움직임을 최소화 하고 적합한 근 활동을 위해 하부체간위에 상부체간의 정렬을 적절히 유지하여야한다.

기능적 보행은 체간과 사지조절의 정확성을 요구하며 체간은 하지위치가 변화됨에 따라 하지 위에서 균형과 조절을 유지해야한다, 대칭적인 골반정렬은 하지근위부와 체간의 안정성에 영향을 주어 기능적인 보행을 유발할수 있다고 하였다..(곽길환. 2003, 허진강. 2006, 강권영. 2006)

Core Stability는 신체가 움직이는 동안 요추부의 안정성을 제공하고 자세조절을 하기위해 필요하며, Core Stability에 관여하는 근육들은 요동이나, 사지의 움직임을 위해 척추의 안정성을 유지하려고 체간의 근육들을 선행적으로 활성화 하게 된다.

Core Stability와 자세조절의 장애는 체간과 사지의 안정성의 동원을 늦게 이루어지게 하거나 동원의 순서를 바뀌게 하고, 각 관절의 변형을 유발하며 동원된 근육의 수축이 지속적으로 이루어지지 못하게 하기도 한다.

환자는 환측에 가해지는 정보를 느끼고 해석하는 능력이나 자동적으로 움직임을 계획하고 실행하는데 많은 어려움을 느끼게 된다. 따라서 치료사는 적절한 구심성 정보를 주기 위해 환자의 신체를 정렬하고 Core Muscle의 강화와 함께 근육들의 적절한 협응을 이끌어 낸다.

최적의 보행은 체간정렬과 함께 이루어져야 됨을 알 수 있다.