뼈 운동 형상학

운동면

 

뼈운동형상학은 신체의 3가지 기본적인 운동면인 시상면, 이마면, 그리고 수평면에서 일어나는 뼈의 운동을 말한다. 이러한 운동면들은 사람이 해부착적위치 서있는 상황에서 설명된다. 시상면은 머리뼈의 시상봉합에 대해 평행하게 지나가는 면으로서, 신체를 앞쪽과 뒤 쪽 부분으로 나눈다. 수평면은 수평선에 대해 평행하게 지나가는 면으로서, 신체를 위쪽과 아래쪽 부분으로 나누다. 

 

돌림축

뼈는 돌림축과 직각을 이루고 있는 운동면내에서 관절에 대해 돌림운동을 한다. 대략적인 추정으로써, 축은 볼록 관절면을 통과해 지나간다고 가정된다. 예를 들어, 어깨는 3개의 모든 운동면에서 움직임이 허용되기 때문에 3개의 돌림축을 가지고 있다. 서로에 대해 직각을 이루고 있는 3개의 축은 고정되어 있는 것으로 설명되고 있으나, 사실 모든 관절 내에 있는 각각의 축은 가동범위 내내 약간식 이동하게 된다. 블록 관절면이 완전히 구형이고 이와 관절하는 오목관절면 또한 완전한 구형을 받아들이는 형태로 되어 있다면 돌림축은 계속해서 고정되어 있게 된다. 어깨에 있는 위팔뼈머리와 같이, 대부분의 블록 관절면은 완벽한 구형이 아니라 다양한 표면 만곡을 가지는 불완전한 구형이다. 

 

자유도

자유도는 관절에서 허용되는 독립적인 움직임 방향의 수이다. 관절이 3개의 기본적인 운동면 모두에서 움직임이 허용될 때, 각운동의 자유도는 3까지 가질 수 있다. 예를 어깨는 자유도 3의 각운동을 갖고 있다. 손목은 자유도 2만을 갖고 있으며, 팔꿈치는 자유도 1만을 갖는다. 자유도라는 용어는 관절에서 허용되는 각운동을 위한 운동면의 수를 나타낸다. 그러나 공학의 관점에서 엄격하게 본다면 자유도는 각운동뿐만이 아니라 병진 운동에도 적용된다. 인체에 있는 모든 윤활 관절들은 근육에 의해 능동적으로 유발되거나 관절 구조 내의 자연적 느슨함에 의해 수동적으로 유발되는 약간의 병진운동을 갖고있다. 대부분의 관절에서 일어나는 약간의 수동적 병진운동을 부가적 움직임이라 하고 3개의 선형운동 방향으로 흔히 정의된다. 해부학적 위치에서, 부가적 움직임의 공간적 방위와 방향은 3개의 돌림축에 대해 설명될 수 있다. 안-가쪽, 위-아래쪽 방향으로 약간의 수동적 병진운동이 일어날 수 있다. 많은 관절들에서, 병진운동의 양은 관절의 건강함을 검사하기 위해 임상적으로 사용된다. 관절에 대해 뼈가 과도하게 병진운동을 한다면 인대 손상이나 비정상적 느슨함이 있다는 것을 나타낼 것이다. 이와는 대조적으로, 병진운동에서의 확실한 감소는 관절 주위 결합조직에서의 병적인 뻣뻣함이 있다는 것을 의미할 것이다. 관절에서의 비정상적 병진운동은 능동움직임의 질적인 특성에 영향을 미침으로써 관절 속 스트레스와 미세 외상의 증가에 대한 잠재적 원인이 될 것이다.

 

뼈 운동 형상학:관점의 문제

일반적으로. 관절은 둘 또는 그 이상의 뼈나 팔다리 분절들의 연결로 구성된다. 따라서 관절에서의 움직임은 두 가지의 관점에서 고려될 수 있다 1.몸 쪽 분절은 상대적으 고정되어있는 먼 쪽 분절에 대해 돌림운동을 할 수 있다. 그리고 2.먼쪽 분절은 상대적으로 고정되어 있는 몸 쪽 분절에 대해 돌림운동을 할 수 있다. 이런 두 가지의 운동 형상학적 관점은 무릎의 굽힘에서 찾아볼수있다. 실제로는 두 분절이 동시에 돌림운동을 하지만 여기에서는 이것을 설명하고자 하는 것이 아니라, 일차적으로 돌림운동을 하는 분절로 고려되는 뼈의 운동을 설명하기 위한것이다. 예를들어, 넙다리뼈에 대한 정강뼈의 움직임 그리고 정강뼈에 대한 넙다리뼈의 움직임이라는 용어는 뼈운동형상학적 관점에서 상대적 운동에 대한 개념을 설명하고 있는것이다. 팔에서 수행되는 대부분의 일상적 움직임은 몸쪽분절에 대한 먼쪽분절의 운동형상학을 수행한다. 이것은 손에 쥔물건을 자신 쪽으로 가져오거나 또는 멀리 하는 동작을 고려해 보면 이해할 수 있다. 팔에 있는 관절의 몸쪽분절은 대개 근육, 중력, 또는 몸쪽분절의 관성에 의해 안정화되어 있는 반면, 먼쪽분절은 비교적 자유로워 먼쪽분절이 돌림운동을 하게된다. 음식 먹기와 공 던지기는 팔에 의해 수행되는 몸쪽분절에 대한 먼쪽분절의 운동형상학에 대한 흔한 예이다. 또한 팔은 턱걸이를 수행하는 동안 팔꿈치를 굽힘시키고 폄시키는 것과 같이 먼쪽분절에 대한 몸쪽분절의 운동형상학도 수행할 수 있다.

다리는 일상적으로 먼쪽분절에 대한 몸쪽분절의 운동형상학 그리고 몸쪽분절에 대한 먼쪽분절의 운동형상학 둘 다를 수행한다.이러한 두가지 운동형상학은 걷기의 중요한 두 단계에서 어느 정도 나타난다. 여기서 두 단계란 체중부하를 지지하기 위해 다리가 지면을 디디고 있는기간인 디딤기와 다리가 앞으로 전진하고 있는 기간인 흔듦기 이다. 걷기 이외의 다른 많은 활동들에서도 이러한 두 가지의 운동형상학적 전략을 사용한다. 예를 들어, 공을 차기위한 준비로써 무릎을 구부리는 것은 몸쪽분절에 대한 먼쪽분절의 운동형상학에 대한 예이다. 두 번째의 예에 있어, 무릎의 넙다리네갈래근은 신체가 점진적으로 내려가는 것을 조절하기 위해 비교적 큰 수축력을 발휘해야한다. 열린운동형상학적사슬과 닫힌 운동형상학적사슬이라는 용어는 상대적인 분절 운동형상학의 개념을 설명하기 위해 임상과 물리치료 문헌에서 자주 사용된다. 운동형상학적사슬이란 다리에 있는 골반,넙다리,아래다리,그리고 발이 서로 연결되어 있느 것과 같이 일련의 분절들이 관절들에 의해 서로 연결되어 있는 것과같이 일련의 분절들이 관절들에 의해 서로 연결되어있는 경우를 설명하는 용어이다. "열린"과"닫힌"이라는 용어는 팔다리의 먼쪽 끝부분이 지면이나 다른 어떤 고정된 물체에 고정되어 있는지 아닌지를 나타내기위해 일반적으로 사용된다. 열린운동형상학적사슬은  다리에서의 발과 같이 운동형상학적사슬의 먼쪽분절이 지면이나 다른 고정된 물체에 고정되어 있지 않은 상황을 설명하고 있다. 따라서 먼쪽분절이 움직이기에 자유롭다. 닫힌운동형상학적사슬은 운동형상학적사슬의 먼쪽분절이 지면이나 다른 고정된 물체에 고정되어 있는 상황을 설명하고 있다 .이러한 경우에,몸쪽분절이 움직이기에 자유롭다. 이러한 용어들은 근육을 위한 저항운동의 방법을 설명하기 위해 광범위하게 사용되는데, 특히 다리관절의 근육들에 많이 적용된다. 흔하게 사용되는 용어이기는 하지만, 열린과 닫힌 운동형상학적사슬이라는 용어는 애매한 경우가 종ㅈ오 있다. 공학적 관점으로엄격하게 본다면, 열린과 닫힌 운동형상학적사슬이라는 용어는 일련의 연결된 강체 사슬고리들의 운동형상학적 상호의존이라고 설명하고 있으며, 이것은 여기서 제시한 이전의 정의와 정확히 같은 것은 아니다. 이러한 공학적 관점에서 볼 때, 닫힌회로와 같이 양 끝이 어떤 물체에 고정되어 있다면 사슬은 "닫혀"있는 것이다. 이러한 경우에 있어, 어떤 한 고리의 움직임은 사슬 내에 있는 하나 또는 그 이상의 다른 고리들의 운동형상학적 조정을 필요로 한다.

고정도니 부착부위로부터 한쪽 끝이 풀리게 되어 사슬이 "열리게 되는 것"은 이러한 운동 형상학적 상호의존을 차단한다. 열린 과 닫힌운동형상학적사슬 이라는 용어가 건강과 관계된 분야와 공학 분야에 걸쳐 모든 경우에 명확하게 적용할수있는 것은아니다. 예를들어, 한쪽다리만을 이용해 부분적인 쪼그려 앉기를 수행하는 것은 닫힌운동형상학적사슬의 움직임이라고 임상적으로 흔히 언급된다. 그러나 이러한 움직임은 반대쪽 다리가 지면에 고정되어 있지 않기 때문에 열린운동형상학적사슬의 움직임이라고 주장할 수도 있다.이러한 혼동을 피하기위해 열린과 닫힌운동형상학적사슬이라는 용어를 사용하기보다는 고정된 분절과 자유로운 분절로 명백히 지정하는 것을 선호한다.