[1] 병리운동학
학습포인트 |
병리운동학의 정의와 질환을 유발하는 운동학적 특징과 관련하여 출제된다. |
중요포인트 | 출제연도 |
근육의 작용을 통한 자세변화 | 20 21 23 |
1. 병리운동학(Pathokinesiology)의 정의
•Hislop의 정의: 비정상적 운동과 관련된 해부학과 생리학을 연구하는 학문
•운동조절의 장애로 인해 병리적인 운동학을 연구하는 학문으로 운동조절의 결여는 여러 가지 질병, 손상, 발달장애로 기인
•우리 몸의 움직임의 본질과 기전에 관한 운동조절(motor control)이론에 대해 비정상적 운동을 연구
2. 병리운동학적 모델
비정상적 움직임이나 손상, 체성분 손상, 운동 손상, 기능적 제한, 장애가 근육과 골격계, 신경계, 생체역학, 심폐와 대사의 변화를 연구하고 상호 영향을 미침
3. 병리운동학적 모델과 물리치료의 의미(grand theory)
•물리치료는 치료와 서비스를 제공하는 업무로써 운동장애에 대해 병리운동학을 기초과학으로 환자를 평가하고 운동치료를 통해서 운동장애를 치료하는 모델을 가짐
•물리치료는 결국 병리운동학 기반의 운동치료를 통해 운동의 향상성을 회복시키거나 불가능한 영구적인 손상에 대해서는 적응능력을 높여주는 것
4. 병리운동학과 균형
•우리 몸은 다른 기계적 시스템과 마찬가지로 이상적인 정렬을 통해 최적의 운동을 촉진하는데 정교한 운동의 상실은 조직의 변화를 초래하고 이런 변화는 결국 미세손상에서 거대 손상으로 진행
•우리 몸도 운동을 시작하면서 정렬에 결함이 발생하면 정상적인 형태로 교정이 필요하며 운동이 일어나는 전 범위를 통해 재훈련이 되어야 함
5. 병리운동학에 영향을 주는 요인
1) 근긴장도 변화
•과긴장증은 강직(spasticity)과 경축(rigidity)의 형태로 분류
▣ 근긴장도의 변화에 따른 비교
근긴장도 | 강직(spasticity) | 경축(rigidity) |
손상분류 | •피라미드길 손상 | •피라미드바깥길 손상 |
발현 | •접칼현상 | •톱니바퀴형 경축 •납관형 경축 |
근분포 | •다리굽힘근, 다리폄근 | •팔다리 몸통의 모든 근육 |
그림 강직
그림 접칼현상
그림 톱니바퀴형 경축
•이완성과 저긴장증
운동입력의 상실은 근육긴장을 감소시키고, 이를 낮은긴장(low tone), 저긴장증(hypotonia), 저긴장성, 이완성(flaccidity) 아래운동신경세포가 정상이라면 분절반사에 약하게 반응하지만 겉질, 소뇌, 뇌줄기의 운동중추로부터의 신경충동 차단은 근육의 자세유지나 운동수행을 불가능하게 함.
–근육에 대한 아래운동신경세포의 상실은 심한 이완성 마비를 초래하고, 근육의 반사활동이 없어지며 근섬유의 점차적인 위축이 발생
–저긴장증은 근육을 만지거나 움직이도록 힘을 주었을 때 정상적으로 나타나는 저항의 강도가 감소하는 경우를 말하며, 치료사가 수동관절가동범위(PROM)를 검사할 때 팔다리가 무겁게 느껴지고, 관절가동범위가 증가되며, 자세 안정성은 감소
그림 저긴장증
2) 소뇌
•기능
–근육 긴장의 유지
–자세와 균형의 유지
–수의적 운동의 조절
소뇌의 운동이 질적인 면에 작용하여 협력근과 대항근의 수축을 원만히 하고 조화를 이루도록 한다. 또한 감각정보의 전반을 받아 근육 수축과 이완, 운동방향 및 운동빈도를 조절하여 서로 조화를 이루도록 항상 운동을 세밀하게 보고하고, 이를 판단하고 교정하는 오차수정기(error detector) 기능과 자세의 평형을 유지하는 데도 중요한 역할
•운동실조의 분류
감각성 실조 (Sensory ataxia) | •말초신경, 척수의 뒤기둥 또는 척수소뇌로 병변에 의해 깊은감각장애가 있을 경우 감각성 운동실조가 나타남 •고유수용성 감각정보의 전달장애로 인해 척수의 뒤기둥 전도로(dorsal column pathway)의 기능장애로 발생 •감각성 운동실조는 고유수용성 감각정보 제공이 결핍되어 있어 시각적 정보 입력에 보상을 하게 되어 롬버그 검사(Romberg’s test)에서 두 발로 서서 눈을 감을 경우 심한 동요와 함께 자세의 불안정성이 발생 |
안뜰운동실조 (Vestibular ataxia) | •안뜰미로기관의 장애로 인해 발생되므로 미로성 운동실조라고도 함 •병변의 발생 부위에 따라 중추성 요인과 말초성 요인에 의해 분류 •몸통에 운동실조가 주로 나타나며, 한쪽으로 운동실조가 나타나게 되면 병변쪽으로 쓰러지기 쉬우나 팔다리의 운동실조는 나타나지 않을 수 있음 •안뜰 안구반사에도 기능장애를 일으켜 현기증, 구역, 구토, 눈떨림을 동반할 수 있음 |
소뇌운동실조 (Cerebellar ataxia) | •소뇌반구, 소뇌앞엽, 소뇌핵 등의 소뇌병변이나 들신경 및 날신경으로 연결되는 소뇌다리의 연결경로의 병변으로 발생 •운동거리조절이상(dysmetria), 의도떨림, 협동운동불능(dyssynergia), 길항운동반복불능(dysdiadochokinesia), 저긴장(hypotonia), 안구진탕, 구음장애(dysarthria) •보행의 형태는 양다리를 넓게 벌리며 몸통이 앞쪽으로 쏠리는 경향 •걸음걸이는 율동성이며 불안정하며 일직선 보행검사에서는 한쪽 또는 양쪽으로 쓰러지는 경향 |
대뇌운동실조 (Cerebral ataxia) | •대뇌, 사이뇌, 중간뇌의 손상으로 발생된다. 뇌졸중, 뇌종양, 뇌농양, 그리고 이마엽의 뇌수종 발생 •일어서 있을 때 안정성이 없어 다리를 벌려 넓은 보폭으로 서있으며, 한쪽 다리만으로는 서 있을 수 없음 •보행은 술에 취한 사람과 같이 비틀거리며 걸음 |
프리드리히운동실조 (Friedreich’s ataxia) | •상염색체 열성유전을 나타내는 척수소뇌변성증 •임상적으로는 소뇌운동실조, 고유수용성 감각장애, 깊은 힘줄반사 소실, 다리의 변성 등 다양한 증상 나타남 •진행성이며, 유전성이고 주로 척수 부위의 병변으로 나타나는 운동실조가 특징 •병리학적으로는 상염색체 열성유전으로 9번 염색체의 유전자 돌연변이에 의해 나타남 •임상증상은 실조보행(ataxic gait), 팔다리의 협동불능, 균형장애, 비대성 심근병변, 당뇨병 등이 특징 •척주측만증(scoliosis)이 나타날 수 있고, 근약화, 복부반사 소실, 바빈스키 징후 양성이 나타남 |
3) 바닥핵
대뇌겉질과 뇌줄기 사이 뇌의 중간부위로 꼬리핵, 조가비핵, 창백핵으로 구성되어 기능적으로 시상밑핵, 흑색질과 연결
•기능
–운동계획을 운동프로그램으로 전환. 특히 느린 운동의 시작과 실행에서 이 기능을 수행
–겉질밑 바깥피라미드로계 구조들과 함께 운동겉질과 협동하여 근육활동을 촉진 혹은 억제함으로써 수의운동이 원활하게 이루어지도록 지원
–자동운동(automatic movement), 율동운동(rhythmic movement), 팔다리의 공동운동을 원활하게 함
–파킨슨병은 도파민 결핍을 보이는 바닥핵질환의 대표적 질환으로 운동완서, 가면모양 얼굴, 대화상실, 짧은보폭, 안정 시 떨림, 자세불안정성(구부정한 자세, 엉덩관절과 무릎관절굽힘)을 보임
▣ 바닥핵 손상 시 운동장애
떨림 (tremor) | •바닥핵 손상의 한 증상으로 나타나는 떨림은 진폭(amplitude)과 주기(frequency)가 비교적 일정한 반복적인 운동 •바닥핵 손상의 떨림은 안정 시에 일어나며 수의운동이 일어날 경우에는 사라지는 휴식 시 떨림(resting tremor) •원인은 시상에서 기원되는 시상겉질신경세포(thalamocortical neuron)의 활성이 주기적으로 나타나기 때문 |
무정위운동 (Athetosis) | •팔다리 먼쪽에서 불규칙하게 뒤틀리거나 꿈틀거리는 느린 운동이다. 대부분 근경축(muscle rigidity)이 동반되어 연속된 근연축(muscle spasm)의 형태로 나타남 •대부분의 경우 줄무늬체(striatum)와 대뇌겉질에 병변이 있는 경우 나타나며, 창백핵(globus pallidus, GP)이나 시상(thalamus)의 병변으로 인해 유발되는 경우도 있음(뇌성마비 환자에서도 흔히 볼 수 있음) |
무도병 (Chorea) | •자신의 의지와는 관계없는 불수의적 운동이 마치 목적이 있는 운동처럼 활기 있고 우아한 연속적인 동작으로 나타남 •대부분의 무도병에는 저긴장증(hypotonia)이 동반되며, 주로 팔다리의 먼쪽과 얼굴 표정근, 혀, 삼킴작용에 작용하는 근육 등에서 나타남 •류마티스열(rheumatic fever)의 합병증으로 올 수 있는 시덴함무도병(Sydenham’s chorea)이나 유전적 질환인 헌팅톤병(Huntington’s disease)이 대표적 증상으로 분류 •주된 병변은 줄무늬체와 대뇌겉질에 있다고 생각되고 있음 |
발리즘 (Ballism) | •팔다리를 격렬하게 휘두르는 불수의적 운동 •심한 저긴장이 동반되는 팔다리의 몸쪽부위 근육의 강력한 운동 나타남 •시상밑핵(subthalamic nucleus) 또는 시상밑핵과 연결된 주섬유다발이 손상된 경우에 나타남 |
운동불능증과 운동감소증 (Akinesia and hypokinesia) | •파킨슨 질환에서 흔히 나타나는 증상으로 마비가 없음에도 불구하고 운동의 시작이 어렵거나 운동을 시작하는 빈도가 적어서 한 자세에서 다른 자세로의 이행이 곤란한 증상 •운동완서(bradykinesia)는 비정상적으로 운동이 느려지는 증상 |
경축 (Rigidity) | •근육이 이완되지 않고 계속적으로 모든 근육이 수축하고 있는 상태로 일종의 과긴장(hypertonia) 상태 •경축이 있는 관절에서 수동운동을 하면 마치 톱니바퀴가 돌아가는 것같이 톱니바퀴현상(cogwheel phenomenon)이 나타남 |
저긴장증 (Hypotonia) | •근육이 이완된 상태로 있는 것으로 근긴장 감소가 동반(특히 무도병과 발리즘에서 주로 나타남) |
4) 대뇌겉질
의식적인 지각, 사고, 기억 및 지적 기능을 담당한다. 모든 계통의 최고 중추로서 작용한다. 대뇌겉질의 기능은 대략적으로 감각기능(시각, 청각, 미각, 촉각 등)과 운동기능(수의적인 운동, 눈 운동 등), 고등겉질기능(언어의 이해 및 발성)으로 구분
•기능
몸 감각겉질은 중심고랑의 뒤쪽에, 일차 운동겉질은 중심고랑의 앞쪽인 중심 앞이랑에 위치한다. 감각과 운동 난쟁이의 특징은 입술과 혀, 인후두, 손가락에 해당하는 겉질영역이 아주 넓다는 것
•대뇌겉질 손상 시 운동장애
대표적 손상질환으로 뇌졸중과 외상상 뇌손상이 있으며 뇌 손상영역에 따라 증상이 다름
–손상된 대뇌겉질 반대편의 수의적 운동마비 발생
–마비발생 및 해당 대뇌겉질 영역의 기능 손상동반
–실행증: 수의적 운동마비 없이 학습된 운동을 못함
–실서증: 글씨를 못씀
5) 운동 축변형
(1) 팔꿉관절
그림 A. 정상운반각 B. 밖굽이팔꿈치 C. 안굽이팔꿈치
•팔꿉관절굽힘과 폄을 위한 운동축은 위팔뼈체의 긴축을 양분, 활차의 중간부위를 통과
•운반각: 해부학적 자세에서 위팔의 세로축과 아래팔의 세로축이 이루는 각(평균 각도: 남자 5°, 여자 10~15°)
•밖굽이팔꿈치: 15° 이상 가쪽위관절융기 골절 시, 뼈끝손상, 자뼈신경 마비
•안굽이팔꿈치: 뼈끝판의 부정유합, 성장지연, gunstock deformity
(2) 무릎관절(해부학적 축과 정강뼈 축)
그림 A. 밖굽이무릎 B. 안굽이무릎
•평균 170~175° 전후
170° 보다 적을 때 | •밖굽이무릎(genu valgum, knock knee) •안쪽위관절융기 장력발생, 가쪽위관절융기 압력발생 |
180° 보다 클 때 | •안굽이무릎(genu varum, bowleg) •안쪽위관절융기 압력발생, 가쪽위관절융기 장력발생 |
시상면에서 약 10°를 넘어 폄될 때 | •젖힌무릎(genu recurvatum) •넓적다리네갈래근의 이완 혹은 과늘임된 무릎의 관절주머니와 무릎관절굽힘근의 마비 |
•Q각 및 젖힌무릎
Q각 | 젖힌무릎 |
그림 Q각 | 그림 젖힌무릎 |
•무릎뼈의 중심에서 위앞엉덩뼈가시(ASIS)와 정강뼈결절을 연결한 선이 이루는 예각 •평균: 남자 11° ＜ 여자 15° –이유: 넓은 골반, 증가된 넓적다리앞경사각, 무릎관절바깥굽힘 빈도가 더 높음 –그 외 Q각 증가 이유: 엎침된 발, 넓적다리앞경사 증가, 정강뼈의 가쪽 비틀림각 •넓적다리네갈래근과 무릎힘줄이 무릎뼈 위에 있어 가쪽선로 줄당김(bow string) 효과 나타남 | •Genu recurvatum •과늘임된 관절주머니와 마비된 무릎관절굽힘근(넓적다리네갈래근) |
TIP |
움직임의 비율문제 ① 어깨위팔리듬(scapulohumeral rhythm) •위팔벌림 초기 30°까지는 위팔뼈만 움직이고, 30° 이후로는 위팔뼈와 어깨뼈가 2:1의 비율로 움직임 •180° 벌림 동안 어깨가슴관절 위쪽돌림각은 60°이고 위팔어깨관절은 120° 벌림 ② 역어깨위팔리듬(reverse scapulohumeral rhythm) •어깨뼈가 위팔뼈보다 더 많이 움직이는 것을 의미 •어깨관절 벌림 시 통증이 있을 때 나타남(동결견) 그림 어깨위팔리듬 |
6) 연부조직손상
삠 = 염좌 (sprain) | •인대 손상 정도에 특별히 사용 •손상 정도에 따라 1도, 2도, 3도 삠 •급성 삠과 만성 삠으로도 분류 |
좌상 (strain) | •근–힘줄 단위의 손상 정도에 특별히 사용 •연부조직의 과늘임(overstretching), 과노력(overwork), 과사용(overuse)을 통한 손상 •손상 정도에 따라 1도, 2도, 3도 좌상 |
파열 or 열상 | •근섬유의 연속성이 소실된 상태 •완전파열 시 수술적 봉합이 필요 |
타박상 | •직접적인 타격이나 충격으로 인한 외상 •모세혈관 파열, 출혈, 부종과 염증반응 |
탈구 | •관절을 이루는 두 뼈 중 한 부분의 완전 변위 •연부조직 손상, 염증, 통증, 근경련 동반 |
아탈구 | •관절이 불완전하거나 혹은 부분적 탈구 •부분적으로 연부조직 손상, 염증, 통증 동반 |
힘줄의 병변 | •힘줄윤활막염–힘줄집이 두꺼워지는 염증 •힘줄염 |
윤활막염 | •윤활막의 염증 •외상, 질병으로 인해 관절 혹은 힘줄집 내에서 정상 윤활액이 과도하게 증가 |
출혈성 관절증 | •일반적으로 심한 외상으로 인한 관절 내의 출혈 |
신경절 | •관절주머니 혹은 힘줄집의 팽윤 |
윤활주머니염 | •윤활주머니의 염증 |
7) 마비
신경포획이나 압박 등 다양한 이유를 통해 발생되는 마비
마비신경 | 변형 | 특징 |
정중신경 + 자신경 | 갈퀴손 변형(claw hand) | •허리손가락관절은 과다폄, 몸쪽과 먼쪽손가락뼈사이관절은 굽힘됨 •몸쪽손가락의 속근육 작용의 상실로 인한 바깥근육의 과작용으로 인하여 발생함 |
정중신경 | 원숭이손 변형(ape hand) | •엄지두덩 소실이 나타나고, 폄근의 당김으로 인하여 엄지는 다른 손가락과 일직선에 배열됨 •환자는 엄지의 맞섬이나 굽힘의 기능이 소실됨 |
자신경 | 비숍손변형(Bishop hand) | •손의 새끼두덩, 뼈사이근, 두 개의 안쪽벌레근의 소실이 나타나며 네 번째와 다섯째 손가락의 굽힘이 두드러지게 나타남 |
노신경 | 손목처짐 변형(wrist drop) | •손목폄근의 마비가 나타나며, 환자는 손가락과 손목을 펼 수가 없음 |
긴가슴신경 | 날개어깨뼈(winging scapula) | •어깨뼈의 아래모서리 돌출이 심하며, 어깨관절의 굽힘과 벌림의 약화와 함께 등세모근이 어깨뼈를 돌림하기 위해 보상작용 |
위볼기신경 | 트렌델렌버그 징후 | •엉덩관절벌림근 약화 및 마비 시 발생 •디딤기쪽(정상쪽 다리)의 반대쪽으로 골반이 처지고, 약화된 엉덩관절에서 넓적다리뼈에 대한 골반의 모음이 발생 |
종아리신경 깊은가지 | 발바닥처짐 | •앞정강근마비되면 보행 시 foot drop •발처짐보행(steppage gait) |
8) 변형
•척추의 변형
시상면 기준으로 한 척추의 굽이 | ||
비정상 자세 | 원인 | 그림 |
허리굽음(sway back) •허리뼈의 편평(골반은 앞쪽으로 전위) •허리굽음은 골반 뒤쪽기울임, 엉덩관절 폄, 가슴 등뒤굽음증, 그리고 골반의 앞쪽 전위와 관련된 허리굽힘 발생 | •등뒤굽음증 •골반 뒤쪽기울임 •엉덩관절앞쪽인대 이완과 엉덩관절젖힘 •척주 뒤쪽 압박 •뒤세로인대, 허리폄근, 그리고 엉덩관절굽힘근 이완 | |
편평등(flat back) •허리뼈의 편평 •편평등은 골반 뒤쪽 기울임과 엉덩관절 폄과 관련된 허리굽힘 증가 | •골반 뒤쪽기울임 •넓적다리뒤근의 구축 •엉덩관절굽힘근의 약화 •뒤세로인대 이완 | |
뒤굽음증(kyphosis) •척주가 뒷부분으로 굽이가 증가된 상태 •가슴은 과도하게 굽힘되고 신체정렬선은 척주 몸통의 앞부분 통과 | •척추사이원반의 앞부분 압박 •가슴부분폄근, 가운데 부분, 아랫부분 등세모근, 등 뒷부분 인대의 이완 •앞세로인대, 배윗부분, 앞가슴근의 구축 | |
앞굽음증(lordosis) •허리뼈의 젖힘 •허리뼈앞굽음증의 경우, 허리뼈의 젖힘은 골반 앞기울임과 엉덩관절굽힘과 관련 | •골반은 앞쪽기울임 •척주 뒤쪽에 압박 •앞세로인대와 아랫부분 배근의 이완 •뒤세로인대와 허리폄근과 엉덩관절굽힘근의 구축 | |
관상면 기준으로 한 척추의 굽이 | ||
비정상 자세 | 원인 | 그림 |
척추옆굽음증(scoliosis) •척추가 관상면상으로 한쪽으로 치우치는 변형 | •한쪽 몸통근의 구축 •반대쪽의 몸통근의 이완 •오목한 쪽에서 척주의 압박 •갈비뼈와 척주의 구조적 변화 •골반 기울임 각도와 다리 길이 불일치 •내부 장기 장애 | |
•손변형
망치손가락 (mallet finger) | •손가락의 먼쪽손가락뼈에 정지하는 폄근 힘줄의 결출이나 파열에 의하여 발생하며, 먼쪽손가락뼈는 굽힘 자세로 유지함 |
백조목기형 (swan neck deformity) | •손허리손가락관절과 먼쪽손가락뼈사이관절은 굽힘, 몸쪽손가락뼈사이관절은 폄됨 |
단추구멍변형 (boutonniere deformity) | •폄근덮개(extensor hood)를 둘러싼 중심힘줄의 파열로 초래되고, 손허리손가락관절과 먼쪽손가락뼈사이관절은 폄, 몸쪽손가락뼈사이관절은 굽힘됨 |
방아쇠손가락 (trigger finger) | •손가락협착성건초염으로 인한 기형으로 환자가 손가락을 굽히려 할 때 굽힘근 힘줄집의 비후로 초래 •상태가 악화되면 손가락을 구부릴 수는 있지만 능동적으로 펴지는 못함 |
헤베르덴결절 (Heberden’s node) & 보차드결절 (Bouchard’s node) | •골관절염에 의하여 발생하며, 먼쪽손가락뼈사이관절 주위의 다중의 골결절이 나타나는 것을 헤베르덴결절이라 함 •몸쪽손가락뼈사이관절 주위의 단단한 결절이 나타나는 것을 보차드결절이라 함 |
뒤피트렌구축 (Dupuytren’s contracture) | •손바닥쪽근막의 구축으로 발생함. 주로 네 번째 손가락과 새끼손가락에서 보이며, 피부는 근막에 유착됨 |
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