뇌졸중 후 오른쪽 편마비 환자가 걸을 때 마비쪽 발끝이 바닥에 끌리고, 무릎이 과도하게 펴진 채 다리를 바깥쪽으로 휘두르는 보행을 보인다. 이러한 보행 패턴의 원인으로 가장 적절한 것은?

편마비 환자의 보행에서 발끝이 끌리는 것은 마비쪽 발목 발등굽힘근의 약화로 발을 들어 올리지 못하기 때문이다. 이를 보상하기 위해 다리를 바깥쪽으로 휘두르는 휘돌림 보행이 나타난다. 무릎이 과도하게 펴지는 것은 넙다리네갈래근의 경직이나 무릎 굽힘근의 약화와 관련된다.

뇌졸중 후 편마비 환자의 보행에서 마비쪽 발끝이 바닥에 끌리는 현상과 무릎이 과도하게 펴진 채 다리를 바깥쪽으로 휘두르는 패턴은 전형적인 발처짐(foot drop) 과 휘돌림 보행(circumduction gait) 이 결합된 형태입니다. 이 두 가지 보행 이상은 서로 독립적인 문제가 아니라, 발목 조절 실패가 무릎과 엉덩관절의 보상 전략을 연쇄적으로 유발하는 하나의 운동 조절 장애로 이해해야 합니다.

발처짐의 직접 원인

유각기(swing phase) 동안 발끝이 바닥에서 떨어지려면 발목이 중립 위치 이상으로 발등굽힘(dorsiflexion) 되어야 합니다. 뇌졸중 후 마비쪽 발목 발등굽힘근의 약화가 발생하면 유각기 초기부터 발이 아래로 처지게 됩니다. 발등굽힘근은 앞정강근(tibialis anterior)이 주동근이며, 긴엄지폄근(extensor hallucis longus), 긴발가락폄근(extensor digitorum longus)이 보조합니다. 이 근육들이 마비되면 발을 들어 올리는 능동적 조절이 소실되어 발끝이 지면에 끌리게 됩니다 ^[3][4].

발등굽힘 기능은 단순히 발끝을 드는 것에 그치지 않습니다. 발뒤꿈치 닿기(heel strike) 직전에 발목을 중립 또는 약간 발등굽힘 상태로 준비시키고, 발뒤꿈치가 닿은 뒤에도 발바닥 전체가 천천히 지면에 닿도록 편심성(eccentric) 조절을 합니다. 따라서 발등굽힘근 약화는 유각기뿐 아니라 초기 입각기(loading response)의 충격 흡수 기전까지 손상시킵니다 ^[4].

무릎 과폄과 휘돌림 보행의 발생 기전

발처짐이 있는 환자가 발끝이 걸리지 않게 하기 위해 무의식적으로 선택하는 첫 번째 보상은 유각기 동안 무릎을 과도하게 펴는 것입니다. 무릎을 완전히 폄 상태로 유지하면 다리의 전체 길이가 길어지지 않고, 오히려 발목이 발바닥굽힘(plantarflexion) 되더라도 다리 전체를 하나의 긴 지렛대로 만들어 발끝과 지면 사이의 간격을 확보할 수 있습니다. 그러나 이 전략은 무릎 굽힘이 필요한 정상적인 유각기 운동학을 포기하는 결과를 낳습니다 ^[1].

무릎을 편 채로 다리를 앞으로 내딛으려면 다리가 길어진 상태에서 지면과의 충돌을 피해야 합니다. 이때 환자는 마비쪽 골반을 올리거나(hiking), 다리 전체를 바깥쪽으로 돌려 원호를 그리며 내딛는 휘돌림 보행을 사용하게 됩니다. 휘돌림 보행은 마비쪽 엉덩관절 벌림근과 골반 올림근의 과사용을 동반하며, 에너지 소비가 크고 보행 속도를 저하시킵니다 ^[1][2].

이 연쇄 과정의 출발점은 무릎 폄근의 과활동이나 엉덩관절 굽힘근의 경직이 아닙니다. 오히려 발목 발등굽힘근 약화라는 말초적 운동 출력 결손이 상위 관절의 보상성 운동 전략을 강제하는 구조입니다. 따라서 보기 1번(무릎 굽힘근 경직), 2번(비마비쪽 무릎 폄근 약화), 3번(비마비쪽 엉덩관절 벌림근 약화), 4번(마비쪽 엉덩관절 굽힘근 경직)은 이 보행 패턴의 일차적 원인으로 적절하지 않습니다.

뻣뻣한 무릎 보행과의 감별

뇌졸중 후 뻣뻣한 무릎 보행(stiff-knee gait) 은 유각기 무릎 굽힘 각도가 감소하는 것이 핵심 특징입니다. 이는 넙다리곧은근(rectus femoris)의 과활성이나 경직, 또는 뒤넙다리근(hamstring)의 약화 등 다양한 신경생리학적·생체역학적 원인에 의해 발생할 수 있습니다 ^[1][2]. 그러나 이 문제에서 제시된 환자의 보행은 단순히 무릎 굽힘이 감소한 것에 그치지 않고, 발끝이 끌리는 현상이 동반되어 있습니다.

발끝 끌림이 먼저 존재하고 무릎 과폄이 그에 대한 보상으로 나타나는 경우, 임상적으로는 발목 보조기(ankle-foot orthosis)나 기능적 전기자극(functional electrical stimulation)을 통해 발등굽힘을 보조하면 무릎 과폄과 휘돌림 보행이 함께 감소하는 것을 관찰할 수 있습니다. 이는 발목 조절이 상위 관절의 운동학을 결정하는 핵심 변수임을 시사합니다 ^[3].

임상 평가와 중재 적용

발등굽힘근 약화가 의심되는 환자에게는 도수근력검사(manual muscle testing)에서 앞정강근의 근력을 확인하는 것이 기본입니다. 그러나 도수근력검사 점수와 실제 보행 수행 능력 사이의 상관관계는 완전하지 않을 수 있으므로, 보행 중 발목 운동학을 정량적으로 평가하는 센서 기반 측정이나 동작 분석이 보다 신뢰할 수 있는 정보를 제공합니다 ^[4].

중재 측면에서는 발등굽힘 보조 로봇이나 적응형 발목 외골격 장치를 이용한 반복 훈련이 만성 뇌졸중 환자의 발처짐과 보행 생체역학을 개선할 수 있다는 근거가 축적되고 있습니다. 이러한 훈련은 유각기 하위 구간별로 보조 타이밍을 개별화하여 발등굽힘을 지원함으로써, 보상성 휘돌림 보행을 줄이고 보행 효율을 높이는 방향으로 작용합니다 ^[3].