[2] 무릎관절의 근육과 운동학
2 | 무릎관절의 근육과 운동학 |
학습포인트 |
무릎관절의 구조를 이해하고 밖굽이무릎과 안굽이무릎을 묻는 문제가 최근 자주 출제되었다. |
중요포인트 | 출제연도 |
무릎관절 구조 이해 | 21 22 24 |
Q각의 이해 | 20 21 |
밖굽이무릎과 안굽이무릎 | 21 23 |
스크루–홈 움직임 | 20 22 25 |
[1] 무릎관절의 근육
1. 무릎관절의 근육
▣ 무릎관절에 작용하는 근육
작용(action) | 근육(muscle) | 신경(nerve) |
굽힘(flexion) | • 넙다리두갈래근(biceps femoris) | • 궁둥신경(sciatic nerve) |
• 반힘줄근(semitendinosus) | ||
• 반막모양근(semimembranosus) | ||
• 오금근(popliteus) | • 정강신경(tibial nerve) | |
• 장딴지근(gastrocnemius) | ||
폄(extension) | • 넙다리곧은근(rectus femoris) | • 넙다리 신경(femoral nerve) |
• 가쪽넓은근(vastus lateralis) | ||
• 안쪽넓은근(vastus medialis) | ||
• 중간넓은근(vastus intermedius) |
돌림근 | • 반힘줄근, 반막모양근, 오금근, 두덩정강근, 넙다리빗근 • 넙다리뼈에 대한 정강뼈의 가쪽돌림: 넙다리두갈래근에 의해 일어남 –넙다리근막긴장근이 보조 • 두덩정강근, 넙다리빗근, 반힘줄모양근의 힘줄의 먼쪽 부착부인 정강뼈 안쪽관절융기 바로 아래 앞안쪽면에서 거위발(pes anserinus)을 형성 |
TIP |
오금근 무릎관절이 폄되어 있을 때 잠김을 풀어주는 돌림작용(굽힘근육), 체중이 부하된 무릎관절굽힘 자세에서 넙다리뼈관절융기의 앞쪽 활주를 방지하는 뒤십자인대를 보강하는 역할 |
2. 무릎관절 근육의 굽힘과 폄 시 기능
▣ 무릎관절폄근과 무릎관절굽힘근
무릎 관절 폄근 | • 폐쇄성운동연쇄에서 필요(예 의자에서 일어나기, 점프, 달리기, 착지) –넙다리네갈래근 기전은 뒤십자인대나 관절구조에 의한 수동적 제어를 보강하기 위해 정강뼈 관절면 위의 넙다리뼈관절융기에 능동적 제어를 제공함 –넙다리곧은근: 엉덩관절폄 상태에서 무릎관절폄 초기에 폄근으로 효과적인 작용 –넙다리네갈래근의 최고 토크값은 엉덩관절이 펴지면 증가(예 상체를 뒤로 젖혀 넙다리곧은근의 힘 증가) |
무릎 관절 굽힘근 | • 무릎관절의 굽힘과 돌림의 개방성 운동연쇄: 발의 위치조정과 운동에 중요 • 넙다리뒤근: 엉덩관절폄, 넙다리에 대해 골반조절 • 넙다리뒤근, 넙다리빗근, 두덩정강근: 엉덩관절과 무릎관절에 돌림작용 • 오금근: 무릎을 굽힘할 때 처음 움직이는 근육으로, 무릎관절폄 시 잠김을 풀어주는 첫 돌림작용을 하는 근육. 체중이 부하된 무릎관절 굽힘자세에서 넙다리뼈관절융기의 앞쪽활주를 방지하는 뒤십자인대를 보강하는 역할 • 발이 고정된 상태에서 몸통과 팔을 적절히 돌리기 위해 고정된 정강뼈에 대해 엉덩관절과 무릎관절의 운동을 일으키고 조절하는 강한 돌림근의 힘이 필요시 됨 • 무릎관절굽힘근으로 인한 것보다 다리운동의 감속근이나 돌림근의 작용 때문에 무릎관절굽힘근이 손상 • 무릎관절굽힘근의 약화 시 → 넙다리빗근의 대상작용 → 엉덩관절굽힘 및 가쪽돌림 동반 |
* 계단을 오를 때 작용하는 근육: 넙다리네갈래근, 넙다리뒤근, 큰볼기근, 장딴지근
[2] 무릎관절의 운동학
1. 무릎관절에서 반달연골의 역할
• 정강넙다리관절의 일치성(안정성)을 증가시키고 압력을 분산(충격흡수)시킴
• 무릎관절굽힘 시 체중부하 부위는 정강뼈관절융기의 뒤쪽으로 이동하고, 접촉면은 적어짐
2. 무릎관절에서 무릎뼈의 운동학적 의의
넙다리네갈래근의 구심성 수축 시 관절중심으로부터 힘 작용점까지의 거리(내적 모멘트팔 길이 증가)를 무릎뼈가 증가시켜 줌으로써 돌림모멘트를 크게 함
▣ 무릎관절에서의 토크 20 24
넙다리네갈래근 토크 | • 네갈래근과 넙다리뒤근의 최고 토크가 발생되는 각은 운동의 50~60° 주위에 그대로 유지됨 • 운동범위 내에서 무릎뼈 지레팔 길이 변화: 네갈래근이 부적절한 길이–장력 관계 유지 시 토크 증가 –무릎관절 완전 굽힘: 무릎뼈는 융기사이오목 내에 위치, 운동축에 가까워짐(길이–장력 관계 적절) –무릎관절 폄: 무릎뼈는 그 밖으로 이동 –무릎관절 45° 굽힘: 지레팔의 길이 최대 • 기능적으로 50~60° 굽힘 시 네갈래근 토크가 큰 이유: 몸을 들어 올리는 동작에서 인체 중력선은 무릎관절 축의 뒤로 떨어지고 이에 대응하기 위해 네갈래근은 큰 토크를 발생(기립자세는 적음) |
무릎관절 굽힘근 토크 | • 넙다리뒤근의 최대 등척성 토크: 엉덩관절굽힘과 무릎관절폄 시 가장 큼 • 무릎관절폄 상태에서 엉덩관절굽힘 시(폐쇄성 운동연쇄): 넙다리뒤근이 주작용, 큰 토크가 필요 |
넙다리뒤근과 네갈래근의토크 비율 | • 최고토크: 네갈래근(무릎관절폄근) ＞ 넙다리뒤근(무릎관절굽힘근) –근 가로단면이 2배 정도 크고, 폄근의 힘팔 길이가 더 김 |
토크의 균형 | • 수동적인 앞십자인대의 힘과 능동적인 넙다리뒤근의 근수축 힘에 의해, 혹은 앞십자인대와 넙다리뒤근 힘의 협력에 의해 균형이 이뤄짐 |
TIP | ||||||||||||
무릎관절의 기능검사와 평가 22
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TIP |
반달연골의 손상과 치유 반달연골의 일차적 역할은 무릎관절을 통과해 전달되는 큰 압박력을 흡수하고 분산시키는 것이다. 그러나, 이런 섬유연골성 구조는 정강뼈에 대한 넙다리뼈관절융기들의 눌림이나 비틀림으로 쉽게 손상된다. 일단 손상되면, 반달연골은 잘 치유되지 않는다. 이것은 특히 반달연골의 안쪽 1/3 지점에서 그러한데, 그 이유는 혈액공급이 빈약하기 때문이다. • 안쪽 1/3: 원래 무혈관 • 중간 1/3: 빈약한 혈액공급 • 바깥쪽 1/3: 좋은 혈액공급
반달연골의 바깥쪽 1/3 지점의 손상은 비교적 혈액공급이 좋기 때문에 수술 없이 치유된다.  |
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