운동학의 운동면과 운동축 관절운동 유형

움직임을 연구하는 운동학은 동물의 움직임과 인간의 유희로부터 발전되었다. 어떻게 인간은 걸을 수 있을까? 어떻게 물고기는 수영할 수 있을까? 어떻게 새는 날 수 있을까? 근력의 한계는? 이러한 질문에 대답을 구하기 시작하면서부터 해부학, 생리학, 심리학, 인류학과 역학의 원리와 이론을 결합하여 운동학이 발전되었다.

운동학 용어( Kinesiology Terminology)

움직임은 운동학의 본질이다. 움직임안에 인간의 움직임( Human Movement)을 상세하게 설명하는 두 가지 용어가 운동역학(Kinetics)과 운동형상학(Kinematics)이다.우리가 사용하는 용어의 대부분은 인체의 움직임과 관련된 두 가지의 연구들 중 하나로부터 유래되었다. 운동역학은 움직임을 일으키거나 억제하는 힘에 초점을 맞춘다. 반면에 운동형상학은 운동을 일으키는 힘을 배제하고 오로지 운동이나 움직임의 유형을 다룬다. 운동형상학을 설명할 때, 운동의 종류, 방향, 양과 같은 설명이 필수다. 운동의 양은 몸통이나 분절이 움직인 직선거리나 각도와 같은 단위로 표현된다. 인간의 움직임에 대한 운동형상학적 분야는 관절과 관절 사이의 관계 및 외부 환경과의 관계를 포함하는 인체 분절의 움직임이나 자세를 다룬다. 운동형상학적 표현은 신체의 한 점의 움직임, 단일 관절의 움직임 또는 위치,팔다리 여러 분절의 위치 및 인접한 관절면의 움직임을 강조한다. 운동 형상학은 공간에 몸의 방향과 분절을 설명하기 위해 수학과 물리학에서 사용된 3차원적 시스템을 사용한다. 운동형상학은 운동을 보는 관점에 따라 뼈운동형상학(osteokinematics)과 관절운동형상학(arthrokinematics) 두 가지로 세분화된다. 뼈운동형상학은 뼈의 운동에 집중하고 또는 하나의 관절을 구성하는 분절들에 관계한다. 관절운동형상학은 관절과 관절면 사이에 발생하는 섬세한 운동에 관련한다.

운동면과 운동축

관절이나 분절의 운동을 정의하고 인체 위의 특정 부위의 위치를 표시하기 위해 기준점이 요구된다. 운동학에서는 신체의 해부학적 관계를 기술하기 위하여 삼차원 좌표를 사용한다. 해부학적 자세(anatomic body position)는 바로 선 자세로 머리, 발가락, 손바닥은 앞으로 향하고 손가락은 편 자세로 정의한다. 세 개의 관념적인 면은 신체 내에서 서로 수직을 이루며 그들의 축은 인체의 중심인 2번째 천추의 약간 앞쪽 위치에서 만난다. 이러한 면(面: plane)을 신체의 기본면(cardinal plane)이라 한다. 관상면(Frontal Plane)(이마면 혹은 XY면)은 전두골에 평행하고 신체를 전후로 나누는 면이다. 이 면에서 일어나는 운동은 외전(abduction)과 내전(adduction)으로 정의된다. 외전은 어느 지절이 움직이는 가에 관계없이 정중선(Y축)에서 멀어지는 운동이다. 고관절의 외전(abduction)은 대퇴부가 골반에서 멀어지던가 아니면 한쪽 하지로 서 있을 때 골반이 경사되는 것처럼 골반이 대퇴부에서 멀어지는 운동이다. 내전(adduction)은 정중선에 가까워지는 운동이다. 외전과 내전 운동은 Z 축(axis) 주위를 회전하는 운동이다. 시상면(Sagittal Plane)(정중면 혹은 YZ면)은 머리뼈의 시상봉합에 평행하며 수직이고 인체를 좌우로 구분한다. 시상면에서 일어나는 운동은 굴곡(굽힘 flexion)과 신전(폄 extension)으로 정의한다. 굴곡은 관절의 각도가 작아지거나 두 지절이 서로 접근하는 운동이다. 예를 들면 주관절(elbow)의 굴곡은 당기는 동작에서, 상완에 대한 전완의 굴곡 혹은 전완에 대한 상완의 굴곡이 일어난다. 신전은 관절의 각도를 크게 하는 운동이다. 신전이 해부학적 기준점을 넘어 진행시 과신전(hyperextension)이라 한다. 굴곡 신전 운동은 X축 주위를 회전하는 운동이다. 수평면(Horizontal Plane)(횡단면 혹은 XZ면)은 수평과 지면이 평행하며 인체를 상하로 나누는 면이다. 회전운동은 수평면에서 수직인 Y축 주위에서 운동한다. 내회전은(internal rotation)은 인체의 앞쪽으로 향하는 회전운동이다. 외회전(external rotation)은 인체의 뒤쪽으로 회전하는 내회전과 반대방향 운동이다. 회내(pronation)는 전완의 내회전에 사용된다. 회외(supination)는 전완에 사용할 때 해부학적 자세처럼 손바닥이 보이는 운동이다.

관절 운동 유형

관절은 두 뼈 또는 분절 사이에 형성되는 접합부이며, 운동 방향을 설명하는 용어는 관절에서 발생되는 운동의 유형을 기술한다. 주관절(팔꿉관절 humeroulnar joint)은 전완(아래팔)의 전면이 상완골(위 팔)의 전면과 근접할 때, 관절은 굴곡(굽힘)이 된다. 상완척골(위팔자)관절의 굴곡은 입으로 컵을 가져가는 것처럼 팔을 향한 전완의 굴곡 또는 턱걸이를 하는 것처럼 아래팔을 향한 팔 굴곡이 동반될 수 있다. 움직임을 발생하는 관절 분절은 분절이 움직이거나 고정되는 것처럼 그것들의 역할이 바뀔 수 있기 때문에 운동의 정확한 설명을 위해서 항상 기준점을 알고 있는 것이 중요하다. 굴곡은 일부의 특정 관절 또는 분절에서 다르게 이름이 불린다. 예를 들어, 발목 (talotibia; 목말정강관절)의 굴곡은 발등이 정강뼈의 앞면을 향해 움직이는 것이다. 그러나 이 운동은 굴곡보다는 배측굴곡(dorsiflexion)으로 부른다. 이 같은 관절에서 발등이 정강뼈에서 멀어지는 신전움직임은 족저굴곡(plantarflexion)으로 부른다. 굴곡(flexion)은 하나의 뼈 분절이 다른 뼈 분절을 마주 향하여 움직이고, 안쪽-가쪽 축을 중심으로 시상면에서 일어나는 관절의 각도가 감소하는 굽혀지는 운동이다. 결론적으로 같은 면을 따라 굴곡과 반대 방향으로 일어나는 움직임은 신전(폄)이다. 신전(extension) 은 관절 각도가 증가하면서 하나의 분절이 다른 분절로부터 멀어지는 움직임이다. 주관절 외전(abduction)은 자세 또는 분절의 운동이 중심선으 로부터 멀어지는 것이고, 내전(모음) (adduction)은 자세 또는 분절의 운동이 중심선으로 가까이 가는 것이다. 외전과 내전은 앞-뒤 축을 중심으로 관상면에서 일어난다. 보통 중심선을 말할 때는 인체의 중심선을 의미한다. 그러나 손가락과 발가락에서는 중심선 기준이 다르다. 손에서 가운데 손가락이 중심선이고 발에서는 두 번째 발가락이 중심선이다. 손가락과 발가락에서 중심선을 향해 가는 움직임을 내전이라 하고, 중심선에서 멀어지는 움직임을 외전이라 한다. 손목관절의 외전과 내전 운동을 독특한 용어를 사용한다. 모음은 새끼손가락이 자뼈 쪽으로 움직이는 측면운동으로 척골편위 (ulnar deviation) 또는 척굴 (ulnar flexion)이라 한다. 그리고 벌림은 엄지손가락이 요골 쪽으로 향하는 운동으로 요골 편위(radial deviation) 또는 요굴 (radial flexion)이라 한다. 또 다른 예는 축성골격(axial skeleton)을 활용한다. 관상면에서 목과 체간이 옆으로 구부려지는 움직임을 벌림 또는 모음이라고 하지 않고 측방굴곡(lateral flexion)이라고 한다. 회전(돌림)(rotation)은 수평면에서 세로 또는 수직축을 중심으로 하나의 뼈 분절이 움직이는 것이다. 회전은 안쪽으로 돌아가는 내회전과 중심선에서 멀어지거나 바깥으로 돌아가는 외회전이 있다. 회내(엎침)(pronation)는 아래팔 손바닥이 아래로 향하는 회전이고 회외(뒤침)(supination) 아래팔 손바닥이 위로 가게 하는 회전을 설명한다. 발의 운동은 내번(안쪽 번짐)과 외번(가쪽 번짐)이 있다. 어깨뼈의 움직임은 후인(뒤 당김)(retraction)과 전인(내밈)(protraction)이 있다.