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운동학
문제

슬관절 신전 마지막 범위에서 대퇴골에 대해 경골이 외회전(또는 폐쇄사슬에서 대퇴골 내회전)되며 관절이 잠기는 나사-집(screw-home) 기전에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

해설
나사-집 기전은 슬관절 신전 마지막 범위에서 일어나는 자동 회전 잠금이며 굴곡 초기가 아니라 신전 종말에 발생한다. 슬와근이 이를 풀어야 굴곡이 시작된다.
같은 주제 다음 문제관절면의 형태가 볼록한 뼈가 고정된 오목한 관절면 위에서 움직일 때(concave-on-convex) 적용되는 오목-볼록 규칙에 대한 설명으로 옳은 것은?이 문제가 수록된 문제집[취뽀 패키지] 물리치료사 취업 도우미24,900원

심화 해설

슬관절의 나사-집 기전(screw-home mechanism)은 열린사슬운동(open kinetic chain)에서 슬관절이 신전되는 마지막 약 30° 구간 동안 경골이 대퇴골에 대해 외회전하며 관절이 잠기는 현상을 말합니다. 반대로 닫힌사슬운동(closed kinetic chain)에서는 경골이 고정된 상태에서 대퇴골이 내회전하여 동일한 관절 잠김을 만들어 냅니다. 이 기전은 슬관절의 해부학적 구조와 인대의 긴장도가 결합되어 나타나는 수동적 정렬 현상으로, 완전 신전 자세에서 관절의 안정성을 극대화하는 역할을 합니다.

보기 1: 내측 대퇴골 관절면이 외측보다 길어 회전이 유발된다

옳은 설명입니다. 대퇴골의 내측 관절융기(medial femoral condyle)의 관절면 길이가 외측 관절융기(lateral femoral condyle)보다 길기 때문에, 경골이 신전의 마지막 범위에서 더 긴 내측 경로를 따라 이동하게 됩니다. 외측 관절면은 먼저 소진되고, 남은 내측 관절면의 이동이 경골의 외회전을 유발하는 핵심 해부학적 요인입니다. 이 비대칭적 관절면 형태는 나사-집 기전의 가장 기본적인 구조적 근거입니다.

보기 2: 완전 신전 시 관절의 안정성이 증가한다

옳은 설명입니다. 나사-집 기전으로 관절이 잠기면 관절낭과 주변 인대들이 팽팽하게 당겨지고, 관절면의 접촉이 가장 넓고 일치된 상태가 됩니다. 이는 완전 신전 자세에서 슬관절이 외부 부하에 대해 수동적으로 안정된 상태를 유지하게 하며, 장시간 서 있는 자세에서 하지 근육의 지속적인 수축 없이도 체중을 지지할 수 있는 구조적 기반이 됩니다.

보기 3: 슬와근은 이 잠금을 풀어 굴곡을 시작하게 한다

옳은 설명입니다. 슬와근(popliteus)은 잠긴 슬관절을 풀어주는 일차적 근육입니다. 완전 신전 상태에서 잠긴 경골의 외회전을 내회전 방향으로 되돌려야 굴곡이 시작될 수 있는데, 슬와근은 경골의 내회전을 능동적으로 일으켜 나사-집 기전의 잠김을 해제합니다. 슬와근의 기능 부전은 굴곡 초기 움직임의 제한이나 관절 내 이상 감각을 유발할 수 있습니다.

보기 4: 전방십자인대의 긴장도 잠금에 관여한다

옳은 설명입니다. 전방십자인대(anterior cruciate ligament, ACL)는 경골의 전방 전위를 억제할 뿐 아니라, 경골의 내회전을 제한하는 이차적 안정화 구조물로도 작용합니다. 신전 마지막 범위에서 경골이 외회전되면 ACL의 섬유 다발이 꼬이면서 긴장도가 증가하고, 이 긴장이 관절 잠김을 보조합니다. 근거 자료 [1]에서도 ACL 손상 환자에서 나사-집 기전의 이상이 관찰된다고 보고되어, ACL이 이 기전의 정상적 수행에 관여함을 뒷받침합니다.

보기 5: 이 기전은 슬관절 굴곡 초기에 일어나는 회전이다

옳지 않은 설명입니다. 나사-집 기전은 굴곡 초기가 아니라 신전의 마지막 범위에서 발생하는 회전입니다. 굴곡 초기에는 오히려 슬와근의 작용으로 잠김이 풀리면서 경골이 내회전하게 됩니다. 따라서 이 보기는 나사-집 기전의 발생 시점을 반대로 기술하고 있어 정답에 해당합니다. 근거 자료 [2][3]에서도 슬관절의 경골 회전이 굴곡 각도에 따라 변화하며, 신전 상태에서의 회전 정렬이 나사-집 기전과 연관된다고 설명하고 있어, 이 기전이 신전 종료 시점의 현상임을 확인할 수 있습니다.
참고 문헌 (논문 출처)
  • [1]
    Quantitative magnetic resonance imaging during knee hyperextension for the evaluation of screw-home mechanism abnormalities in patients with anterior cruciate ligament injury: a clinical study.일반논문Li Z, Chen W, Chen J, Tan X, Li S. (2026) · DOI: 10.21037/qims-2025-1-2628
  • [2]
    Influence of the screw-home mechanism on TT-TG distance: a 3D kinematic simulation study.일반논문Jörgens M, Fürmetz J, Bormann M, Böcker W, Holzapfel BM, Siebenlist S, Watrinet J. (2026) · DOI: 10.1007/s00590-026-04708-y
  • [3]
    Measurement of intraarticular tibiofemoral rotation in routine MRI is not reliable: A comparison of knee joints in torsional and routine MRI.일반논문Gräber S, Klinder A, Lippuner J, Hüttner F, Jasina A, Pourostad P, Arendt E, Tischer T, Harrer J, Ferner F, Lutter C. (2026) · DOI: 10.1002/jeo2.70845

임상 시나리오

슬관절 나사-집 기전의 임상 적용신전 말기 회전과 잠김 해제의 이해

나사-집 기전은 신전 마지막 약 30도 구간에서 발생하며, 열린사슬에서는 경골 외회전, 닫힌사슬에서는 대퇴골 내회전으로 나타난다. 이는 내측 대퇴골 관절면이 외측보다 길어 유발되는 수동적 정렬 현상이다.

완전 신전 시 관절낭과 인대가 팽팽해지고 관절면 접촉이 최대가 되어 수동적 안정성이 극대화된다. 이는 장시간 서 있는 자세에서 근육 수축 없이 체중을 지지할 수 있는 구조적 기반이 된다.

굴곡을 시작하려면 슬와근이 경골을 내회전시켜 잠김을 해제해야 한다. 슬와근 기능 부전 시 굴곡 초기 제한이나 관절 내 이상 감각이 나타날 수 있다.

주의

전방십자인대 손상 환자에서는 나사-집 기전의 이상이 관찰될 수 있으므로, 신전 말기 회전의 질적 평가와 슬와근 기능을 함께 확인해야 한다. 굴곡 초기에 회전이 일어난다고 오인하지 않도록 주의한다.

핵심 개념

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