보행의 개념
비정상 보행을 이해하기 위하여 정상보행은 환자의 보행에 대한 표준을 제공하기 때문에 먼저 정상보행을 이해하는 것이 필요합니다. 정상이라는 용어는 남녀노소나 광범위한 여러가지 신체적 조건을 포함하기 때문에 적절한 대상에 대한 기준을 선택하여야합니다.
걸음(Walking) 은 발을 한 장소에서 다른 장소로 움직이기 위하여 교대로 두 다리를 사용하여 이동하는 한 방법이고 보행은 복잡한 활동으로 걸음의 한 방법이나 형태입니다.
즉, 입각기의 안정성을 유지하면서 몸통을 앞쪽으로 움직이기 위하여 반복적으로 되풀이하는 다리의 운동으로 몸의 중심이 부드럽게 앞쪽으로 이동하는 과정입니다. 보행은 각각과 운동기능의 통합을 요구하는 조화된 행동입니다. 대부분의 병적 보행패턴과 비교하여 볼 때 정상적인 걸음의 특성 중의 하나는 안전한 폭과 편안한 속도로 걷는 걸음입니다. 개인의 일상적인 보행패턴은 일 초에 몇미터를 걷는지에 대한 이동속도와 일 분에 몇 발자국을 떼는지를 포합합니다.
보행을 서술하기 위하여 이용하는 가장 큰 단위는 보행주기이고, 보행의 반복적인 사건 중 하나가 연속적으로 두번 일어나는 사이의 시간으로 정의합니다. 이것은 공간적인 개념인 거리와 시간적인 매개변수를 가지고있습니다.
보행주기란?
보행주기는 한쪽 다리의 발꿈치가 바닥에 접촉하고 있는 시간과 같은 발이 다시 바닥에 접촉한 시간 사이에 일어난 활동으로 정의합니다. 전통적으로 보행주기는 딛고 있는 발이 지면에 접촉하고 있는 입각기와 공중에 떠있는 유각기로 구분합니다.
⭐입각기(stance phase) 와 유각기(swing phase)로 나뉘는 보행용어는 전통적으로 나뉘는 용어입니다!
초기접촉기(initial contact), 로딩반응기(Loading response) 등은 Ranchi Los amigos center에서 만든 보행을 재정립하여 다른용어로 개발한것입니다. 비슷한 내용이지만 다루는 용어와 내용이 다르니, 밑에 정리해둔 거를 봐주세용~!
입각기(stance Phase)
대개 발꿈치가 지면에 닿을 때 (발꿈치 닿기) 시작하고, 지면을 뗄 때 (발가락 떼기) 끝이납니다.
입각기 순서 : 발꿈치닿기(heel strike)->발바닥닿기(foot flat)->중간입각기(mid stance)->발꿈치떼기(heel-off) -> 발가락 떼기(toe-off)
1. 발꿈치닿기(heel strike) : 발꿈치가 지면에 닿는 순간에서 시작합니다. 이 지점에서 발목관절, 발가락은 중립자세이고, 무릎관절은 펴져있습니다. 엉덩관절은 약25도 굽혀져있고, 몸통은 직립이고 보행주기 동안 직립을 유지합니다. 발이 바닥을 친 힘은 발목, 무릎,엉덩관절 및 몸통으로 전달됩니다
발의 통증 발꿈치뼈의 발꿈치뼈 돌기 때문에 발생하고, 무릎관절은 편 상태가 되나 넙다리네갈래근이 약하면 손으로 무릎을 누르며 걷습니다
2. 발바닥닿기(foot flat) : 발 전체가 지면에 닿을 때이고, 발목은 발이 바닥으로 내려가지 않도록 발등굽힘근이 원심성 수축을 하여 약 15도 정도 발바닥쪽으로 굽히고 발가락은 중립을 유지합니다. 무릎관절은 약20도 굽힘을 유지하고, 엉덩관절은 펴며 체중부하가 입각 다리에서 이루어지게 됩니다. 발의 발등굽힘근인 앞정강근,빈발가락폄근,긴엄지폄근은 발을 지면에 살짝 놓도록 작용합니다.
3. 중간입각기(mid stance) : 신체가 체중부하한 발 위로 통과하는 지점으로 발바닥쪽 굽힘근이 수축하기 시작합니다. 보행주기에서 이 기간에 키가 가장크고, 엉덩관절이 체중부하쪽으로 약 2.5cm 정도 이동합니다. 중간볼기근이 약한 환자는 환측으로 기울어지므로 중간볼기근 또는 벌림근 파행이라고 합니다.
4. 발꿈치떼기(heel-off) : 발목은 약 15도 정도 발등굽힘을 하고 발바닥쪽 굽힘을 시작합니다. 무릎관절은 거의 펴고 엉덩관절은 젖혀집니다. 몸통은 같은쪽으로 돌려집니다.
5. 발가락 떼기(toe-off) : 입각기 말기와 유각기 초기의 단계로 발목관절이 약 10도 정도 굽혀지므로 중심의 위치가 높아져 엉덩관절과 무릎관절은 굽혀집니다. 엄지발가락 굽음증이 있는 환자는 엄지발가락의 젖힘을 할 수 없어 발의 가쪽으로 발가락떼기를 하고, 발목의 발가락쪽 굽힘근, 장딴지근, 가자미근, 긴엄지굽힘근이 약하면 평편족보행이나 발꿈치 보행을 합니다.
유각기(swing phase)
발끝떼기로 시작하고 발꿈치닿기로 끝이납니다.
유각기 순서 : 가속기 -> 중간유각기 -> 감속기
1. 가속기(acceleration) : 다리가 신체의 뒤에 놓이고, 발목관절의 발등굽힘근은 유각기의 모든 시기에 작용하며, 무릎관절은 60도 정도 , 엉덩관절은 20도 정도 굽힘유지합니다.
2. 유각 중기 (mid swing) : 발목관절의 발등굽힘근이 중립을 유지하며 발가락은 중립을 유지하고, 무릎관절은 최대 약 65%까지 , 엉덩관절은 25%까지 굽힙니다. 발등굽힘근이 작용하지 않으면 신발 앞을 끌며 걷고, 이것을 보상하기 위해 무릎을 과도하게 굽혀서 걷습니다 .
3. 감속기 (deceleration) : 발목의 발등굽힘근은 발꿈치 닿기를 위하여 발목의 중립자세를 유지합니다. 무릎관절은 펴고 종아리 부위를 천천히 내려놓기 위하여 원심성수축을 합니다.
정상적인 보행속도에서는 단일 보행주기의 입각기는 약 60%, 유각기는 약 40%를 차지합니다.
입각기 -
1. 초기접촉기(initial contact)
발꿈치나 발의 다른 부분이 지면에 접촉하는 입각초기입니다.
발목과 발은 중립위치이며, heel rocker시작됩니다.
2. 로딩반응기(Loading respones)
초기 접촉부터 반대쪽 다리가 지면에서 떨어질 때까지 입각기의 첫째 양발 지기기간입니다.
신체벡터가 ankle axis 후방에 위치합니다 -> 후방으로 지레팔 생성(foot drop 후 tibia가 전방으로 전진)
3. 중각입각기(Mid stance)
단일 하지 입각기로 반대쪽 다리가 지면에서 떨어질 때 사적허요 지지하고 있는 다리로 체중을 지지할 때 끝납니다.
ankle rocker 진행하며 안정된 foot-flat 제공됩니다.
4.마지막입각기(terminal stance)
발꿈치가 올라가고 반대쪽 다리가 지면에 접촉할 때까지 지속하는 마지막 한쪽다리의 지지입니다.
calf muscle 기능 : 원심성활동을 통해 ankle isometric action으로 조절됩니다.
아킬레스힘줄이 신장되면서 발목의 동작이 생성되며 최종으로 Dorsiflexion 10도가 됩니다.
유각기 -
1. 유각초기(Pre swing)
기준이 되는 다리의 무릎관절을 최대로 굽히고 지면에서 뗄 때 유갑기입니다.
신체를 전진할 준비합니다.
Plantar fiexion 을 지속하여 Soleus 의 GCM 활동에 뒤이은 빠른 이완이 아킬레스힘줄에 탄력성반동에 기인합니다
Plantar fiexion muscle 의 활동이 발가락이 지면에 안정화되어 있는동안 경골을 전방으로 밀게됩니다.
2. 중각유각기(mid swing)
기준이 되는 다리의 최대굽힘부터 정강뼈의 수직위치까지의 유각기입니다.
ankle dorsiflexion 지속하며 발을 뗍니다. mid swing 전반부에서 foot clearance 생성합니다.
3. 마지막유각기(terminal swing)
기준이 되는 다리의 정강뼈의 수직자세부터 초기 접촉기 바로 직전까지의 유각기입니다
tibia 주변 근육들의 근활성 추가로 증가합니다.
이어질 입각기 시 heel contact을 최적화하기 위해 준비합니다.
보행안정성 Dynamic Stability
보행동안 체간은 지지하는 발의 뒤에서 앞으로 움직입니다. 이와 동시에 지지면은 뒤꿈치로부터 발바닥으로 바뀌고 그 다음 전족입니다.
하지는 입각기 시작에서부터 부하되고 발은 체간의 앞에 있으며, 신체 벡터는 엉덩관절 전방과 무릎관절 후방에 위치합니다. 두 관절에서 신전근(extension muscle) 반응은 체붕부하를 억제하기위하여 신전근 모멘트를 제공합니다.
중간 입각기동안 신체의 진행은 지지하는 발 위에 위치하고 신전근 모멘트는 제로에 가깝습니다.
이후에 신체의 진행은 엉덩관절과 무릎관절에서 수동적 신전이 일어나고, 하지의 끌리는 자세는 무릎관절 전방에 벡터가 정렬되며, 체간의 기립정렬은 굴곡근 모멘트가 기여합니다.
그와 동시에 체중부하는 발목관절 앞을 움직이고, 배측굴곡 Dorsiflexion 이 시작되며, 이러한 새로운 불안한 자세가 나타납니다.
이러한 입각기를 통하여 근육의 작용은 중력과 운동량의 영향을 감속시키고있습니다,.
하지가 부하하는동안 엉덩관절과 무릎관절의 신전근 모멘트와 단하지지기 동안 발목관절의 저측굴곡근 모멘트는 안정성을 위협하는 근육의 반응에 영향을 미칩니다.
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