두관절 근육으로 묶인 것 중 옳은 것은?

두관절 근육(biarticular muscle)은 하나의 근육이 두 개의 관절을 가로질러 주행하면서 두 관절 모두에 움직임이나 안정성을 제공하는 근육을 말합니다. 문제에서 제시된 보기 중 장딴지근(gastrocnemius)과 넓적다리곧은근(rectus femoris)은 각각 무릎과 발목, 엉덩과 무릎을 동시에 가로지르는 대표적인 두관절 근육입니다.

장딴지근은 넙다리뼈의 안쪽·가쪽 관절융기에서 일어나 아킬레스힘줄을 통해 발꿈치뼈에 닿습니다. 따라서 무릎관절의 굽힘과 발목관절의 발바닥쪽굽힘(plantarflexion)에 모두 관여합니다. 넓적다리곧은근은 앞아래엉덩뼈가시(AIIS)에서 일어나 무릎뼈를 거쳐 정강뼈거친면에 닿으며, 엉덩관절의 굽힘과 무릎관절의 폄에 작용합니다. 두 근육 모두 하나의 근복이 두 관절을 지나기 때문에 한 관절의 위치가 다른 관절에서의 근육 길이와 힘 발생 능력에 직접 영향을 미칩니다.

이러한 두관절 근육의 기능적 의미는 한 관절에서 발생한 에너지를 인접 관절로 전달하거나, 두 관절의 움직임을 동시에 조절하여 보행과 같은 다관절 운동의 효율을 높이는 데 있습니다. 예를 들어 장딴지근은 걷기의 디딤기(stance phase) 후반에 발목의 발바닥쪽굽힘을 일으키면서 동시에 무릎이 과도하게 펴지는 것을 제한하는 방식으로 하지의 추진력 생성에 기여합니다. 넓적다리곧은근은 흔들기(swing phase)에서 엉덩관절을 굽히는 동시에 무릎 폄을 조절하여 발이 지면에 걸리지 않도록 합니다.

혼동 주의! 넙다리빗근(sartorius), 반막모양근(semimembranosus), 반힘줄모양근(semitendinosus), 위팔두갈래근(biceps brachii), 위팔세갈래근 긴갈래(long head of triceps brachii)도 모두 두관절 근육입니다. 반면 큰볼기근(gluteus maximus), 중간볼기근(gluteus medius), 작은볼기근(gluteus minimus), 궁둥구멍근(piriformis), 어깨세모근(deltoid), 위팔노근(brachioradialis), 척추기립근(erector spinae)은 한 관절만을 가로지르는 한관절 근육(monoarticular muscle)이거나 척추의 여러 분절에 걸쳐 작용하는 다분절 근육으로 분류되어 두관절 근육에 해당하지 않습니다.

두관절 근육의 조절 특성은 근전도 연구에서도 확인됩니다. 넙다리곧은근과 안쪽넙다리뒤근육(medial hamstrings)을 대상으로 한 연구에서는 두관절 근육이 한 관절만의 움직임에 참여할 때에도 인접 관절의 근육들과 긴밀하게 협조하며 활동 패턴이 변한다는 점이 보고되었습니다. 이는 두관절 근육의 수축 효과가 결코 한 관절에 국한되지 않는다는 것을 의미하며, 임상에서 두관절 근육의 길이 검사나 근력 평가 시 인접 관절의 위치를 반드시 고정하거나 표준화해야 하는 이유가 됩니다. 예를 들어 넓적다리곧은근의 신장성 검사인 엎드린 자세 무릎 굽힘 검사에서 엉덩관절의 폄이 동반되면 근육의 긴장도가 더 정확하게 평가됩니다.

또한 두관절 근육은 능동 불충분(active insufficiency)과 수동 불충분(passive insufficiency) 현상을 보입니다. 장딴지근은 무릎이 펴진 상태에서 발목을 발등쪽으로 굽히면 수동 장력이 급격히 증가하여 발목관절 가동범위가 제한됩니다. 넓적다리곧은근은 엉덩관절이 과도하게 굽혀진 상태에서 무릎을 최대로 폄하려고 하면 근절(sarcomere)이 지나치게 짧아져 힘 생성이 감소하는 능동 불충분이 나타날 수 있습니다. 이러한 특성은 두관절 근육이 한 관절에서의 길이 변화를 다른 관절의 움직임으로 보상받을 수 있다는 점에서 한관절 근육과 구별되는 중요한 기능적 차이입니다.

보기 1의 위팔노근은 팔꿉관절 굽힘에 작용하는 한관절 근육이고, 척추기립근은 척추의 여러 분절을 세로로 연결하는 다분절 근육입니다. 보기 2와 3의 볼기근들과 궁둥구멍근은 모두 엉덩관절에만 작용하는 한관절 근육입니다. 보기 4의 어깨세모근은 어깨관절에만 작용하는 한관절 근육입니다. 따라서 두관절 근육끼리 묶인 것은 장딴지근과 넓적다리곧은근뿐입니다.