폐쇄성 운동연쇄(closed kinetic chain, CKC)는 발이나 손 같은 먼쪽 분절이 바닥이나 고정된 물체에 접촉해 움직임이 제한되는 상황을 말한다. 의자에서 일어나기, 스쿼트, 계단 오르기 등이 대표적이며, 이때는 엉덩관절과 무릎관절, 발목관절이 동시에 펴지면서 몸을 위로 밀어 올리는 협응 패턴이 나타난다.
폐쇄성 운동연쇄에서 무릎관절은 굽힘 상태에서 폄 상태로 전환되므로, 주된 동력은 무릎관절폄근인 넙다리네갈래근(quadriceps femoris)에서 나온다. 보기 중
넙다리곧은근(rectus femoris)은 넙다리네갈래근을 구성하는 네 근육 중 하나로, 엉덩관절 굽힘과 무릎관절 폄에 동시에 관여한다. 의자에서 일어나는 동작은 엉덩관절이 굽힘된 자세에서 폄되는 과정이므로, 넙다리곧은근이 엉덩관절 폄이 일어나는 동안 무릎관절 폄을 함께 담당하며 중요한 역할을 한다.
혼동 주의! 넙다리뒤근(hamstrings)은 무릎관절 굽힘근이므로 폐쇄성 운동연쇄에서 무릎을 펴는 주동근이 될 수 없다. 오금근(popliteus)은 무릎의 잠김 해제(unlocking)에 관여하고, 장딴지근(gastrocnemius)과 가자미근(soleus)은 발목관절 발바닥쪽굽힘근으로 작용한다. 이 근육들은 의자에서 일어날 때 보조적으로 기여할 수는 있으나, 무릎관절폄의 주된 힘을 내는 근육은 아니다.
[4]의 생체역학 연구는 스쿼트와 레그 프레스 같은 폐쇄성 운동연쇄 동작에서 무릎관절의 힘과 근활성도를 분석했는데, 이러한 동작들은 무릎관절폄근의 활성이 두드러지는 패턴을 보인다.
[2]의 근전도 연구에서도 폐쇄성 운동연쇄 운동 시 넙다리네갈래근과 넙다리뒤근의 동시 활성(co-contraction) 비율이 열린 사슬 운동과 다르게 나타나며, 무릎관절의 앞뒤 전단력(anteroposterior shear force)을 줄이는 방향으로 근활성이 조절된다고 보고하였다. 이는 폐쇄성 운동연쇄에서 넙다리네갈래근이 주동근으로 작용하되, 넙다리뒤근이 함께 활성화되어 관절 안정성을 높인다는 것을 의미한다.
[1]의 무작위 대조시험은 무릎관절 전치환술 후 노인 여성에서 폐쇄성 운동연쇄 프로그램이 무릎 폄 근력과 균형, 보행, 일어나 걸어가기(Timed Up and Go) 능력을 개선했다고 보고했다. 의자에서 일어나기는 일상생활에서 반복적으로 수행하는 대표적 폐쇄성 운동연쇄 과제이며, 이 동작의 수행 능력은 무릎관절폄근의 근력과 직접적으로 연결된다.
[3]의 연구에서도 한 다리로 앉았다 일어나기(single leg sit to stand)의 성공 여부가 무릎관절 폄 근력과 유의한 관련이 있음을 확인했는데, 이는 의자에서 일어나기 같은 과제에서 무릎관절폄근이 핵심 근육임을 뒷받침한다.
따라서 의자에서 일어나기와 같은 폐쇄성 운동연쇄에서 필요한 근육은 무릎관절폄근이며, 보기 중에서는
넙다리곧은근이 이에 해당한다.
참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
Comparison of closed and open kinetic chain exercises following total knee arthroplasty in elderly women: a randomized controlled trial.RCT/임상시험Sim JA, Kong KS, Kim MH, Kim KJ, Lee BH. (2026) · DOI: 10.1038/s41598-026-38892-y
- [2]
Electromyographic evaluation of closed and open kinetic chain knee rehabilitation exercises.일반논문Graham VL, Gehlsen GM, Edwards JA (1993)
- [3]
Differences in hip and knee muscle strength between successful and unsuccessful performances of the single leg sit to stand test from a 20-cm-high box in healthy young adults.일반논문Daira M, Kagaya Y, Kamijo F, Motojima N, Hosaka A, Morohoshi H. (2025) · DOI: 10.1589/jpts.37.524
- [4]
Biomechanics of the knee during closed kinetic chain and open kinetic chain exercises.일반논문Escamilla RF, Fleisig GS, Zheng N, Barrentine SW, Wilk KE, Andrews JR (1998) · DOI: 10.1097/00005768-199804000-00014