# 무릎뼈가 넙다리네갈래근의 폄 효율을 높이는 방식으로 옳은 것은?

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> language: ko  
> subject: 물리치료 기초

## 문제

무릎뼈가 넙다리네갈래근의 폄 효율을 높이는 방식으로 옳은 것은?

## 보기

1. 근육의 수축 속도를 직접 빠르게 한다
2. 무릎이 굽혀지는 범위를 넓혀 준다
3. 힘줄을 앞으로 밀어 모멘트팔을 길게 만든다 **✔ 정답**
4. 힘줄을 뒤로 당겨 모멘트팔을 짧게 만든다
5. 관절면의 마찰을 늘려 힘을 전달한다

**정답: 3**

## 해설

무릎뼈는 넙다리네갈래근의 힘줄 속에 들어 있는 종자뼈로, 힘줄을 관절 중심에서 앞쪽으로 밀어내어 모멘트팔을 길게 만든다. 같은 근력으로 더 큰 폄 돌림힘을 낼 수 있게 하며 힘줄과 관절면의 마찰도 줄여 준다. 무릎뼈를 제거하면 같은 근력으로 낼 수 있는 폄 돌림힘이 크게 줄어들게 된다.

## 심화 해설

무릎뼈(슬개골)의 역학적 역할: 모멘트팔 증가

이 문제는 무릎뼈가 넙다리네갈래근의 폄 능력을 어떻게 높이는지를 지렛대 원리로 설명할 수 있는지를 묻습니다. 무릎뼈(patella)는 몸에서 가장 큰 종자뼈(sesamoid bone)로 넙다리네갈래근 힘줄 속에 박혀 있고, 아래로는 무릎뼈인대를 통해 정강뼈에 붙습니다. 근육이 관절을 돌리는 힘, 곧 돌림힘(torque)은 근력에 관절 중심에서 힘줄까지의 수직 거리인 모멘트팔(moment arm)을 곱한 값입니다.

보기 3번 힘줄을 앞으로 밀어 모멘트팔을 길게 만든다가 정답입니다. 무릎뼈는 넙다리뼈 앞쪽에서 힘줄을 관절 중심보다 앞으로 띄워 놓는 받침점 역할을 합니다. 힘줄이 앞으로 밀리면 모멘트팔이 길어져 같은 근력으로 더 큰 폄 돌림힘을 낼 수 있습니다. 실제로 무릎을 움직이는 동안의 유효한 넙다리네갈래근 모멘트팔은 무릎뼈가 움직이는 받침점 구실을 하므로 직접 계산하기 어렵고, 자기공명영상 연구에서 무릎 각도가 줄수록(곧 펴질수록) 효과적인 모멘트팔이 커지는 경향이 나타났습니다.[1] 무릎뼈를 제거하는 수술 뒤에는 이 기능이 줄어듭니다. 무릎뼈절제술 후 신전 구조를 재건한 환자들의 등속성 검사에서 폄 돌림힘이 완전히 회복되지 않고 넙다리네갈래근 기능이 중등도로 감소했다는 보고가 있습니다.[2] 무릎뼈는 또 힘줄이 넙다리뼈 위를 미끄러질 때의 마찰을 줄이고 압박력을 넓게 분산하는 부수적 기능도 합니다.

보기별 해설

1번: 근육의 수축 속도를 직접 빠르게 한다 — 근육의 수축 속도는 근섬유 유형과 신경 조절에 따라 정해지며, 무릎뼈는 근육의 수축 속도를 바꾸지 않습니다.

2번: 무릎이 굽혀지는 범위를 넓혀 준다 — 무릎뼈의 역할은 폄 효율을 높이는 것이며 굽힘 범위를 넓히는 것이 아닙니다. 오히려 무릎뼈가 넙다리뼈 도르래고랑에서 미끄러지는 정도가 굽힘 범위와 관계됩니다.

4번: 힘줄을 뒤로 당겨 모멘트팔을 짧게 만든다 — 방향과 결과가 모두 반대입니다. 무릎뼈는 힘줄을 앞으로 밀어 모멘트팔을 길게 만듭니다.

5번: 관절면의 마찰을 늘려 힘을 전달한다 — 무릎뼈는 마찰을 늘리는 것이 아니라 줄입니다. 마찰이 늘면 오히려 에너지 손실이 커집니다.

임상 적용 관점

넙다리네갈래근 약화 환자에서 무릎뼈 위치가 틀어지면 모멘트팔이 줄어 폄 효율이 떨어지고 무릎앞통증이 생길 수 있습니다. 그래서 무릎앞통증 재활에서는 무릎뼈 정렬과 안쪽넓은근 강화를 함께 다룹니다. 시험에서는 종자뼈의 정의, 모멘트팔 증가, 폄 돌림힘 증가, 마찰 감소를 한 묶음으로 기억하고, 무릎뼈 제거 후에는 같은 근력으로도 폄 돌림힘이 크게 줄어든다는 결론까지 연결해 두십시오.

결국 무릎뼈는 넙다리네갈래근 힘줄을 앞으로 밀어 모멘트팔을 길게 만들어 같은 근력으로 더 큰 폄 돌림힘을 내게 하는 지렛대 장치입니다.참고 문헌 (논문 출처)

- [1]The effective quadriceps and patellar tendon moment arms relative to the tibiofemoral finite helical axis.일반논문Im HS, Goltzer O, Sheehan FT (2015) · DOI: 10.1016/j.jbiomech.2015.04.003

- [2]Knee function after patellectomy and cruciform repair of the extensor mechanism.일반논문Ziran BH, Goodfellow DB, Deluca LS, Heiple KG (1994)

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