안녕하세요 몸의 기능을 관리하는 기능치료사입니다.
물리치료의 기본 서적 뉴만의 정복을 돕기 위해 최대한 쉽게 설명하려 합니다.
오늘은 움직임의 역학에 근거해 7가지의 범주로 나눈 경첩관절, 타원관절, 절구관절, 평면관절, 안장관절, 대해 알아보겠습니다.
경첩관절 (Hinge joint)
문의 경첩과 비슷한 인체의 관절입니다. 돌림축이 직각으로 놓인 운동면에서 일어나게 됩니다. 예를 들어 안-가쪽축의 경첩관절은 이마면에서의 움직임이 나옵니다. 위팔자관절은 굽힘과 폄이 나오는 전형적인 예입니다.
중쇠관절 (Pivot joint)
원통형에 둘러싸인 중심 핀에 의해 형성돼있는 중쇠관절은 문의 손잡이와 비슷한 인체의 관절입니다. 경첩과는 반대로 돌림축과 움직이는 관절면은 평행한 방향입니다. 이는 축돌림(rotation)과 같은 각운동을 만들어 냅니다. 인체 관절의 위팔노관절과 고리중쇠관절이 중쇠관절에 해당됩니다.
타원관절 (Ellipsoid joint)
한쪽의 방향이 더 긴 볼록관절면과 이와 유사한 한쪽 방향이 더 긴 오목관절면이 만나 형성된 관절입니다. 서로 타원형으로 만난 이 관절은 축돌림(rotation)이 매우 제한되지만, 굽힘-폄(flexion-extension), 벌림-모음(abduction-adduction)의 두 가지 평면 운동들이 허용됩니다. 인체 관절의 노손목관절이 대표적인 타원관절입니다. 노손목관절의 볼록관절면(손목뼈)와 오목관절면(먼쪽노뼈) 내에서 굽힘-폄, 벌림-모음은 허용되나 축돌림은 확실하게 제한됩니다.
절구관절 (Ball and socket joint)
오목한 관절면 안에 볼록한 관절면이 들어가 있는 절구 형태의 관절로써 타원관절과는 다르게 굽힘-폄, 벌림-모음, 축돌림을 허용하는 자유도가 높은 관절입니다. 인체 관절의 오목위팔관절과 엉덩관절이 절구관절에 해당됩니다. 자유도가 높기 때문에 해당 관절들은 안정성을 높이기 위해 절구 형태의 구조적 안정성뿐만 아니라 관절주머니인대, 근육, 관절테두리, 관절주머니 등이 기여합니다.
평면관절 (Plane joint)
두 개의 편평한 관절면 또는 비교적 편평한 두 개의 관절면이 짝을 이룬 관절입니다. 관절의 면이 편평하기 때문에 미끄러짐과 약간의 돌림이 결합되어 나타납니다. 인체 관절의 손목손허리관절이 평면관절에 해당됩니다. 평면관절은 상대적으로 구조적 불안정성이 있기 때문에 주변 근육이나 인대들의 장력에 의해 과한 움직임을 제한합니다.
안장관절 (Saddle joint)
안장관절은 말의 안장을 생각하면 쉽게 시각화 할 수 있습니다. 한쪽 관절면에서 두 가지 관절면을 갖는 관절입니다. 아래 그림을 보면 대능형골(큰마름골)에서 두 가지의 움직임이 나오는데 두가지의 관절면에 따라 한 움직임은 볼록(convex), 한 움직임은 오목(concave) 움직임을 만들어 냅니다. 관절 가동술은 볼록과 오목 관절면에 따라 방향이 정해지기 때문에 관절가동술 치료할 때 잘 고려해야 하는 부분입니다. 인체 관절로는 복장빗장관절과 엄지의 손목손허리관절이 대표적입니다. 복장빗장관절의 내밈, 들임 시에 빗장뼈는 복장뼈에 대해 오목 움직임을 내고 올림, 내림 시에 빗장뼈는 복장뼈에 대해 볼록 움직임을 만듭니다.
융기관절 (Condylar joint)
오목관절면이 얕은 절구관절이라고 생각하시면 됩니다. 일반 절구관절은 어깨관절과 엉덩관절과 같이 오목면에 볼록면이 구조적 안정성을 제공받을 만큼 들어가 있지만, 융기관절은 오목면 위에 볼록면이 올려져 있는 것처럼 약간은 불안정하게 관절하고 있습니다. 움직임은 대개 2도의 자유도를 가지며, 인대나 관절 부분 뼈의 불일치성으로 3도의 자유도는 가질 수 없습니다. 인체 관절로는 무릎관절과 고리-뒤통수관절이 대표적입니다.
| 일차적인 각운동 | 역학적 유사성 | 해부학적 예 | |
| 경첩관절 | 굽힘-폄 | 문의 경첩 | 위팔자관절 손가락뼈사이관절 |
| 중쇠관절 | 축돌림 | 문의 손잡이 | 몸쪽노자관절 고리중쇠관절 |
| 타원관절 | 굽힘-폄 / 벌림-모음 | 볼록의 타원체 | 노손목관절 |
| 절구관절 | 굽힘-폄 / 벌림-모음 / 안쪽돌림-가쪽돌림 | 오목한 찻잔과 짝을 이루는 구형의 볼록면 | 오목위팔관절 엉덩관절 |
| 평면관절 | 미끄러짐, 돌림(gliding, rotation) | 테이블 위에 올려진 책 | 손목손허리관절(2nd~5th) 손목뼈사이관절 발목뼈사이관절 |
| 안장관절 | 두 개의 평면운동 | 말의 안장 | 엄지의 손목손허리관절 복장빗장관절 |
| 융기관절 | 굽힘-폄 / 벌림-모음 / 안쪽돌림-가쪽돌림 | 절구관절 보단 얕은 오목 | 손허리손가락관절 정강넙다리관절 |
돌림축
인체의 모든 움직임은 돌림축과 운동면에 따라 방향이 정해지고 움직이게 됩니다. 경첩관절에서 예를 든 문의 경첩과 같이 사물의 축은 움직이지 않아 모든 지점의 돌림의 호가 같게 됩니다. 그러나 인체의 관절은 돌림축이 고정되어 움직이지 않기 때문에 인체 관절 돌림축의 위치를 정하는 것은 쉽지 않습니다. 따라서 인체의 돌림축은 고정되어 있지 않고 각도에 따라 조금씩 달라집니다. 인체의 돌림축을 측정하는 방법 중 쉬운 방법으론 순간적인 돌림축을 정하는 방법이 있는데 아래 사진과 같습니다.
1. 무릎을 편 상태로 경골(무릎뼈)의 끝부분 두 지점(a, b)을 찍습니다.
2. 무릎을 구부린 상태에서의 같은 지점(a', b')을 찍습니다.
3. a와 a', b와 b'의 선을 긋고 각 선의 이등변의 수직을 대퇴골(넙다리뼈) 쪽으로 그어줍니다..
4. 양 수직선이 겹쳐지는 부분이 순간적인 돌림축이 됩니다.
이러한 순간적인 돌림축은 해당 각도를 지나가면 다시 달라지기 때문에 정확한 돌림축을 찾기는 어렵습니다. 각 움직임에서의 인체의 돌림축은 아래 그림과 같습니다.
대퇴골(넙다리뼈)의 돌림축을 보면 각도별로 약간의 돌림축의 이동이 보입니다. 이렇듯 인체의 관절의 돌림운동은 돌림축에 의한 움직임이 약간씩 변하며 움직입니다.
이러한 돌림축의 이동은 치료와도 연관이 있습니다. 돌림축이 크다라는 것은 관절이 그만큼 불안정하다는 것이고 불안정한 관절은 필연적으로 주변 근육의 이상과 결합조직의 느슨함이 동반됩니다. 따라서 돌림축의 범위를 줄이지 않는다면 통증이 동반할 가능성이 높은 관절이 됩니다.
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