정상보행과 보행 시 발의 기능 분당 서울대학교 병원 정형외과 이 경 민

정상 보행 인체의 정상 보행은 하지의 여러 관절에서 잘 조화된 역학운동이 동시에 일어나 몸의 중심을 완만하게 전환시키는 복잡한 과정 입각기(stance phase)와 유각기(swing phase)를 교대로 하는 양하지의 율동적인 운동으로 신체를 한 지점에서 다른 지점으로 옮겨가는 행위

정상 보행의 조건 입각기에 몸의 안정성 유각기에 발이 땅에 끌리지 않도록 들림 초기 접지기에 발이 정확한 위치 적절한 보장(step length)으로 효과적 진출 인체 무게 중심의 이동이 최소화, 지면 반발력을 적절히 사용, 인체 분절 간 에너지를 효율적으로 전환하여 에너지 소모를 최소화

정상 보행의 추진력 중간 입각기의 높은 위치에너지가 말기 입각기에 운동에너지로 전환 전 유각기 및 초기 유각기에 하퇴삼두근의 수축 및 장요근 등 고관절 굴곡근에 의한 굴곡력 초기 입각기에 대둔근 및 슬근의 수축에 의한 고관절 신전력

용어 보행 주기 (Gait cycle) 활보장 (Stride length) 보장 (Step length) 분속 수 (Cadence) 보행속도 (Gait velocity ) 단 하지 지지 (Single limb support ) 양하지 지지 (Double limb support )

보행 주기 한쪽 발뒤축 닿음에서 동일 족부의 발뒤축 닿음까지 (0 – 100%) 입각기 (stance): 발이 땅에 닿아있는 시기. 즉 발뒤축 닿음에서 발가락 들림까지. 60% 차지 유각기 (swing): 발이 땅에서 떨어져 신체를 이동하는 시기. 동일 족부의 발가락 들림에서 발뒤축 닿음까지. 40% 차지

입각기 (stance phase)

입각기 초기 접지기 (initial contact) 부하 수용기 (loading response) 1st ankle rocker 중간 입각기 (midstance) 2nd ankle rocker 말기 입각기 (terminal stance) 3rd ankle rocker 전 유각기 (preswing)

유각기 (swing phase)

유각기 초기 유각기 (initial swing) 하퇴부 가속 중간 유각기 (midswing) 하퇴부 가속에서 감속, 근육 작용 없슴 말기 유각기 (terminal swing) 하퇴부 감속

초기 접지기 발목관절 중립 거골하 관절 약간 회외전 TA, EDL eccentric contraction 대퇴사두근 수축 부하 수용기 대비 슬괵근 수축 Counteract extension torque

초기 접지기 고관절 25도 굴곡 슬괵근 수축 고관절 flexion torque에 대한 반응

부하 수용기 발목 관절 빠르게 10도 족저굴곡 Pretibial m. action Tibia pulled anteriorly 무릎 굴곡 거골하 관절 4-6도 외반 거골 내전 거골하 관절 unlock 경골, 대퇴골 내회전

중간 입각기 발목관절 5-10도 족배굴곡 비복근, 가자미근 eccentric contraction 무릎 신전 대퇴 사두근 일시 작용 고관절 중립 위까지 신전

말기 입각기 발목 관절 10도 족배 굴곡 1st MP 30도까지 신전 하퇴 삼두근 작용 거골하 관절 내반, 회외전 & locking 거골 외전, 경골, 대퇴골 외회전 무릎 완전 신전 고관절 20도까지 신전

전 유각기 무릎 빠르게 40도까지 굴곡 1st MP 30-70도 신전 발목 관절 20도 족저 굴곡

초기 유각기 발목 관절 족배 굴곡 TA, EDL, EHL concentric contraction 무릎 60도까지 굴곡 Biceps, sartorius, gracilis, active 고관절 15도까지 굴곡 Iliacus, adductor L active Foot clearance & thigh advance

중간 유각기 발목 관절 중립 위 TA, EDL, EHL 작용 무릎이 빠르게 25도까지 신전 고관절 25도까지 굴곡 Isometric or eccentric 무릎이 빠르게 25도까지 신전 고관절 25도까지 굴곡 중간 유각기의 마지막에는 iliacus, gracilis, sartorius의 작용 멈춤

말기 유각기 발목관절 중립 위 무릎 완전 신전 대퇴 사두근 수축 슬괵근 수축하여 하퇴부 감속 고관절 25도 굴곡 상태 유지

Subtalar axis

보행 시 발의 기능적 해석 충격 흡수 안정성 보행의 진행

충격 흡수 부하 수용기와 초기 중간 입각기 동안에 거골하 관절이 점차 외반이 됨 이 시기 내반근이 거골하 관절의 외반을 감속 시키면서 바닥에서 오는 충격 흡수 (뒤꿈치가 바닥에 닿을 때는 TA가 주로 작용, 부하 수용기에는 TP의 도움을 받음) 거골하 관절이 외반되면 중족근 관절의 unlocking으로 midfoot이 soft 해지고 충격을 흡수하기에 적합함

안정성 점차 체중이 전족부에 실리면서 뒤꿈치 들림 시기에 이르고 전족부로만 지탱되면 안정성이 최대로 필요함 (말기 입각기) 거골하 관절이 내반되면서 중족근 관절이 locking됨 말기 입각기에는 Soleus, TP, FDL, FHL 작용이 현저히 증가

보행의 진행 말기 입각기 뒤꿈치가 들리면서 MP 족배 굴곡될때, 족지 굴곡근이 작용 발이 땅에 닿아있는 면적에 발가락을 포함시킴으로써 안정되고 넓은 지지면적 제공 압력 중심 이동이 발 뒤꿈치에서 발가락 끝까지 가능하여 활보장을 증가시키는 역할

결론 거골하 관절의 운동이 체중부하시기의 충격 흡수(외반)와 말기 입각기의 안정성(내반) 제공 거골하 관절 운동이 중족근 관절 운동성을 조절 중족근 관절의 운동성(unlocking)은 충격 흡수에 기여하고, 체중이 뒤꿈치에서 전족부로 이동할 때 잠김 상태(locking)가 되어 안정성 제공

결론 조절된 MP 관절 운동을 통해 체중 부하 면적으로 발가락 끝까지 증가시키고 보행의 진행이 촉진

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