무릎의 비정상적 정렬

무릎 한쪽 구획의 뼈 관절염과 안굽이무릎



평탄한 지형을 정상 속도로 걷는 동안, 무릎에서의 관절만 작용력은 체중의 약2.5~3배에 달하게 된다. 이러한 힘은 걸음 주기의 약 15% 지점과 45% 지점에서 최대가 된다. 힘은 다리에 있는 근육들과 지면 반발력에 의해 발생한 힘들의 상호작용으로 만들어진다. 거의 전체 디딤이 동안, 지면 반발력은 일반적으로 발꿈치의 바로 가 쪽을 지나서, 신체의 중력중심을 향해 계속됨에 따라 무릎의 위쪽과 안쪽으로 지나간다. 무릎에 있는 앞-뒤쪽 돌림 축의 안쪽으로 지나감에 따라, 지면 반발력은 걸음마다 무릎에서 안굽이 토크를 생산한다. 결과적으로, 걷기 동안 관절만 작용력은 일반적으로 무릎의 가 쪽 관절구획에서보다 안쪽 관절구획에서 몇 배나 더 크게 된다. 일생, 이런 반복적인 안굽이 부하는 가쪽곁인대와 엉덩정강띠를 포함하고 있는 구조들에서의 장력에 의해 부분적으로 흡수된다. 대부분의 사람은 별 어려움 없이 무릎의 비대칭적 동적 부하를 견딘다. 그러나 어떤 사람들에서의 관절연골은 비대칭적 부하 및 이와 연관된 과도한 마모를 감당할 수 없어, 결국에는 한쪽 구획 뼈 관절염이 발생한다. 걷기 동안 무릎에서 일어난 최대 안굽이 토크의 20% 증가는 안쪽우회 뼈 관절염의 발생 위험에 있어 6배의 증가와 연관된다고 보여주었다. 안쪽에 있는 관절연골의 얇아짐은 무릎을 안굽이무릎 또는 활모양다리 변형으로 기울게 할 수 있다. 이러한 변형은 다음과 같은 악순환 고리를 시작하게 한다: 안굽이 변형은 관절의 안쪽구획에 대한 부하를 증가시켜, 더 큰 안쪽 관절공간의 상실, 더 큰 무릎 모음의 움직임, 가쪽곁인대에 대한 증가한 변형, 그리고 좀 더 증가한 관절 안쪽의 부하를 초래한 데 이러한 과정은 계속 반복되어 악순환 고리를 촉발한다. 심각한 안굽이무릎의 관리에는 정강뼈 몸쪽 뼈자름술과 같은 수술이 흔히 포함된다. 이 수술의 궁극적 목적은 안굽이 변형을 교정하여 안쪽 관절구획에 가해지는 손상성 스트레스를 감소시키기 위한 것이다. 수술 외에도, 안쪽구획 관절염을 가진 사람들에서의 무릎 안쪽 면에 대한 접촉력을 감소시키기 위해 보존적인 방법도 사용된다. 이러한 중재에는 밖굽이무릎 보조기, 특수화된 신 바른 걷기의 수정, 걷기 속도의 감소, 그리고 엉덩정강띠의 당김을 통해 무릎에 유도되는 밖굽이무릎 토크를 발생시키기 위한 방법으로 수행된 큰볼기근과 넙다리근막긴장근의 근력 강화가 포함된다. 또한 신발 내에 가 쪽이 높은 쐐기 모양의 안창은 디딤이 동안 무릎에 대한 바꿈이 토크를 발생시킨다고 알려져 있다. 이러한 상황은 걸음마다 무릎의 최종적인 안굽이 토크와 모음을 감소시키게 되고, 이에 따라 무릎의 안쪽 관절구획에 대한 압박 부하는 감소한다. 가 쪽이 높은 쐐기 모양의 안창에 의해 제공된 관절 부하 감소의 양과 이론적 효율성이 의심받아 왔지만, 비교적 단순한 이런 중재가 안쪽구획 뼈 관절염을 가진 사람들에서의 통증을 감소시키고 이는 것을 증진 시킬 수 있다고 연구에서 보고되고 있다.



과도한 밖굽이무릎



몇몇 요소들이 과도한 밖굽이무릎 또는 충돌무릎을 유발할 수 있다. 이러한 상황은 이전의 손상, 유전적 소인, 높은 신체질량지수, 그리고 인대들의 느슨함이 연루된다. 또한, 밖굽이무릎은 다리의 양쪽 끝 부위에서의 비정상적 정렬이나 근육 약화에 의해 초래되거나 악화한다. 어떤 경우에 있어, 과도한 발의 엎침은 정강뼈의 먼 쪽 끝 부위를 인체 중간선으로부터 멀리 기울어지게 함으로써 무릎에 대한 바꿈이 부하를 증가시킨다. 시간이 지남에 따라, 안쪽곁인대와 인접 관절주머니에 부과된 장력 스트레스는 조직을 약화하게 된다. 과도한 무릎의 바꿈에는 무릎 넙다리관 절의 이동 경로에 부정적인 영향을 미치고 앞십자인대에 대한 부가적인 스트레스를 만들어낸다. 정상보다 약 10도나 더 큰 바꿈이 변형상태로 서 있는 것은 대부분의 관절암 박력을 가 쪽 관절구획 쪽으로 향하게 한다. 이런 증가한 국소 스트레스는 가 쪽의 한쪽 구획 뼈 관절염을 유발하며, 여성에서 좀 더 흔히 발생한다고 보이다. 무릎 대치 술은 특히 바꿈이 변형이 진행성이거나 통증이 심하거나 또는 기능 상실을 유발한다면 바꿈이 변형을 교정하기 위해 권고된다.



젖힌무릎

약간 가쪽돌림 된 상태에서의 완전한 폄은 무릎의 잠긴 위치로 가장 안정된 위치가 된다. 무릎은 중립을 넘어 5~10도의 부가적인 폄을 할 수 있는데, 이것은 사람마다 매우 다양하다. 무릎이 완전히 편 된 상태로 서 있게 되면 신체의 중력 선은 일반적으로 무릎 안-가쪽돌림 축의 약간 앞쪽을 향하게 된다. 따라서 중력은 무릎의 잠김을 자연스럽게 보조한 수 있는 약간의 무릎 폄 토크를 만들어내기 때문에, 서 있는 동안 네갈래근은 간헐적으로 이완하게 된다. 일반적으로, 이러한 중력의 도움을 받아 만들어지게 되는 편 토크는 신장된 뒤 관절주머니 그리고 장딴지근을 포함한 신장된 무릎 굽힘근육에서의 수동장력에 의해 주로 저항 된다. 중립에서 10도를 넘어선 과다 폄을 흔히 젖힌무릎이라 한다. 가벼운 젖힌무릎의 경우에는 무릎의 뒤쪽 구조들에서의 광범위한 느슨함 때문에 건강한 사람에게서도 일어난다. 좀 더 심각한 젖힌무릎의 일차적 원인은 무릎의 뒤쪽 구조들을 과긴장시키는 만성적인 과도한 무릎 폄근육 토크이다. 과도한 무릎 폄 토크는 빈약한 자세 조절이나 네갈래근의 강직 그리고 무릎 굽힘근육의 마비를 유발하는 신경 근육 질환으로 발생한다. 

 

다리의 다른 관절들과는 대조적으로, 무릎의 안정성은 뼈의 적합성에 대한 의존은 적고 주변 근육들과 관절 주위 결합조직들에 대한 의존이 더 높다. 무릎 대부분의 동작에 대한 뼈 제한의 결여는 가동범위를 향상하지만, 손상에 대한 무릎의 취약성을 증가시킨다. 안쪽곁인대, 뒤-안쪽 관절주머니 앞십자인대는 특히 무릎이 거의 또는 완전한 펴면 상태에 있다면, 체중 지지 다리의 가 쪽 면에 영향을 미치는 큰 바꿈이 힘과 축 돌림 힘으로 손상당하기 쉽다. 관절의 잠긴 위치인 편 된 무릎은 대부분의 조직들을 팽팽해지게 한다. 이런 인대선 긴장은 관절에 더 큰 보호를 제공해주기는 하지만, 인대들이 역학적 파열 점에 근접하기 때문에 좀 더 당겨질 때 손상을 쉽게 당하게 된다.