무릎관절의 축돌림(axial rotation)은 정강뼈(tibia)가 넙다리뼈(femur)에 대해 돌아가는 움직임으로, 관절면의 기하학적 형태와 인대의 장력이 함께 관여합니다. 이 돌림은 무릎을 편 상태에서는 골성 구조와 인대의 긴장 때문에 거의 일어나지 않지만, 무릎을 굽히면 관절주머니와 곁인대의 이완으로 허용 범위가 커집니다. 따라서 축돌림의 평가와 이해는
무릎관절 굽힘 자세를 기준으로 접근해야 하며, 이는 임상에서 관절가동범위 측정이나 도수치료 적용 시 중요한 전제가 됩니다.
축돌림이 일어나는 면과 축
관절운동형상학(osteokinematics)에서 돌림(rotation)은 뼈가
세로축(longitudinal axis)을 중심으로 도는 움직임입니다. 무릎관절에서 축돌림은 정강뼈가 넙다리뼈에 대해 돌아가는 것이므로, 그 축은 정강뼈의 세로 방향, 구체적으로는
정강뼈융기사이(intercondylar eminence) 안쪽 가장자리 부근을 지나는 세로축으로 설명됩니다. 이 축을 중심으로 한 회전은
무릎관절 굽힘 시 가로단면(transverse plane)에서 관찰됩니다. 보기 5번의 '가로축'은 돌림이 아닌 굽힘·폄의 축에 해당하므로 옳지 않습니다.
굽힘 각도에 따른 돌림 범위
무릎관절의 축돌림 범위는 굽힘 각도에 따라 달라집니다. 무릎을 90° 굽힌 상태에서 정강뼈의 안쪽돌림(internal rotation)과 가쪽돌림(external rotation)을 합한 총 돌림은 평균 약
40°입니다. 이는 보기 3번의 20°와 구별되어야 합니다. 다만 체중부하 상황에서는 값이 달라질 수 있는데, Li 등의 연구에서는 정상 무릎에서 체중부하 깊은 무릎 굽힘(deep knee bend) 동안 정강뼈의 안쪽돌림이 평균
16.5°로 측정되었습니다
[3]. 이는 비체중부하 상태에서의 전체 축돌림 범위와는 다른 조건이므로, 임상에서 수동 관절가동범위를 평가할 때와 보행·스쿼트 동작을 분석할 때의 수치를 혼동하지 않아야 합니다.
끝느낌과 인대의 역할
수동적으로 축돌림을 검사할 때 정상적인 끝느낌(end feel)은
팽팽한(firm) 느낌입니다. 이는 인대와 관절주머니 같은 연부조직의 장력이 움직임을 제한하기 때문입니다.
혼동 주의! 뼈와 뼈가 부딪혀 멈추는 팔꿈치 폄의 딱딱한(hard) 끝느낌과 다릅니다. 축돌림을 제한하는 구조물로는
곁인대(collateral ligament)와
십자인대(cruciate ligament)가 함께 작용합니다. Blankevoort와 Huiskes의 연구에 따르면 축돌림의 제한은 인대 힘만으로 설명되지 않으며, 관절면 접촉이 함께 저항 모멘트를 만들어낸다고 하였습니다
[2]. 즉, 인대 하나만의 문제로 돌림 제한을 판단하기보다 관절면의 정합성과 인대의 통합적 기능으로 이해해야 합니다.
굽힘 시 곁인대의 긴장도 변화
무릎관절을 굽히면 안쪽곁인대(medial collateral ligament, MCL)와 가쪽곁인대(lateral collateral ligament, LCL)의 긴장도가 다르게 변합니다.
무릎관절 굽힘 상태에서는 안쪽곁인대보다 가쪽곁인대가 더 느슨해집니다. 이는 가쪽곁인대가 넙다리뼈의 굽힘 축에서 더 뒤쪽에 부착되어 있어, 굽힘 시 양 끝 부착점 사이의 거리가 짧아지기 때문입니다. 반대로 안쪽곁인대는 굽힘 시에도 상당한 긴장을 유지하여 무릎 안쪽의 안정성에 지속적으로 기여합니다. 보기 4번은 이 관계를 반대로 기술하고 있으므로 옳지 않습니다. 이러한 비대칭적 이완은 굽힘 상태에서 가쪽 돌림이 상대적으로 더 허용되는 이유 중 하나이며, 무릴 굽힘 자세에서의 도수치료나 관절가동술 적용 시 고려해야 할 요소입니다.
임상 적용
무릴관절 축돌림 평가는
90° 굽힘 자세에서 시행하는 것이 표준적입니다. 이 자세에서 정강뼈를 안쪽·가쪽으로 돌려 총 범위와 끝느낌을 확인하고, 양측 차이나 통증 유발 여부를 기록합니다. 축돌림 제한은 반달연골(meniscus) 손상, 십자인대 손상, 곁인대 손상 등 다양한 무릎 병변에서 나타날 수 있습니다. 특히 인공관절 치환술 후에는 정상 무릎에 비해 축돌림 패턴이 달라질 수 있는데, Dennis 등의 다기관 연구에서 정상 무릎의 깊은 굽힘 동안 안쪽돌림이 평균
16.5°였던 것과 달리, 인공관절 치환술 후에는 돌림 크기와 정상 패턴을 보이는 비율이 전반적으로 감소하였습니다
[3]. 이는 수술 후 재활에서 축돌림 회복을 단순히 수치로만 목표 삼기보다, 환자의 기능적 움직임 패턴과 증상을 함께 고려해야 함을 시사합니다.
참고 문헌 (논문 출처)
- [2]
A mechanism for rotation restraints in the knee joint.일반논문Blankevoort L, Huiskes R (1996) · DOI: 10.1002/jor.1100140425
- [3]
A multicenter analysis of axial femorotibial rotation after total knee arthroplasty.일반논문Dennis DA, Komistek RD, Mahfouz MR, Walker SA, Tucker A (2004) · DOI: 10.1097/01.blo.0000148777.98244.84