보행주기의 고관절 신전근 굴곡근 내외전근 회선근 활동

하지근육이 보행주기 동안 한 두 번 정도의 짧은 전기적 활동을 보인다. 근육의 EMG 활동 수치가 안정수치보다 높을 때 근육은 ON 상태라 하고 그렇지 않다면 OFF 상태에 있다고 한다. 임상가는 근육의 활동 상태가 언제인지 알게 되어 고관절의 신전근, 굴곡근, 내외전근, 회선의 근육의 활동기능을 치료에 적용한다.

고관절 신전근 활동

정상적인 보행 동안 고관절에서 고관절 신전근, 굴곡근, 외전근 3가지의 근육이 중요한 역할을 하게 된다. 고관절 신전근에는 대둔근 및 슬괵근이 있고, 고관절 굴곡근에는 장골근 및 요근(psoas)이 있고, 외전근에는 중둔근 및 소둔근이 있다. 고관절 내전근과 회선근의 역할은 따로 설명한다. 고관절을 신전시키는 근육은 대둔근(특히 하부섬유), 슬괵근, 그리고 고관절이 굴곡되었을 때 내전근 등이다. 대둔근은 원심성 형태로 고관절 신전 말기유각기에서 활성을 시작한다. 대둔근은 2가지 활성목적이 있다. 첫 째, 입각기의 시작에서 체중을 지지하기 위해 근육을 준비시키고 둘 째, 고관절 굴곡을 감속시키는 것이다. 발뒤꿈치 닿기에서, 대둔근은 고관절을 신전시킬 때 대퇴골 위에서 불안정한 체간 굴곡이나 순간 전방으로 접히는 것을 방지하기 위해 강력하게 활성화된다. 대둔근의 활동은 말기유각기에서 시작되어 체중이 발로 이동될 때 가파르게 상승하여 최대에 이른다. 이 근육은 대퇴사두근, 내전근, 부분적으로 슬건근과 동시에 활동한다. 기능은 뒤꿈치 닿기후 고관절의 안정과 폐쇄성사슬운동인 고관절 굴곡을 방지함으로써 체간의 전방운동을 감속시키는 것이다. 대둔근은 체중을 지지하면서 고관절의 신전을 만들어내기 위해 발뒤꿈치 닿기에서부터 중간입각기(즉 보행주기의 첫 30%)까지 활동한다. 또한 발이 지면에 견고하게 지지되었을 때 일어난 대둔근의 강력한 활성은 슬관절 신전을 간접적으로 도와준다. 슬괵근은 보행주기의 첫 10% 동안 대둔근을 보조한다. 슬괵근은 초기 입각기 동안 하지의 붕괴를 방지하기 위해 대둔근처럼 고관절을 신전시키면서 체중을 지지하게 된다. 고관절 신전근이 마비된 사람은 중심을 고관절 뒤에 유지하고 체간 및 골반이 전방으로 넘어지는 것을 방지하기 위해 입각기 초기에 체간을 뒤로 젖혀 고관절을 15~20도의 신전을 유지한다. 대둔근은 장경인대(iliotibial tract)에 부착하기 때문에 입각기 초기에 무릎관절 굴곡 및 고관절 내전을 감속시키는 힘을 발휘한다.

고관절 굴곡근 활동

고관절 굴곡근으로 작용하는 근육은 장요근, 대퇴근막장근, 봉공근, 대퇴직근, 그리고 내전근(특히 장내전근)이다. 모든 이들 근육은 유각기 초기에 잠깐 활동이 시작되다가 중간유각기까지 활동이 없다. 고관절 굴곡근인 장골근과 요근은 발가락 떼기가 일어나기 이전에 고관절 신전을 감속시키기 위해 원심성으로 활동하게 된 다. 신전근육의 원심성 활성 이후에 발가락 떼기 바로 직전의 굴곡과 초기유각기로의 고관절 굴곡을 위해 구심성 근활성이 뒤따르게 된다. 말기유각기까지 계속되는 고관절 굴곡의 움직임지만, 고관절 굴곡근은 유각기의 첫 50% 이내에서만 활동하는 것으로 보인다. 유각기 중반 이후에서 일어나는 고관절 굴곡은 초기유각기에서 획득된 대퇴의 전방 운동량에 의해 일어나게 된다. 대퇴직근도 고관절 굴곡근으로서 작용하기 때문에, 앞서 말한 작용들을 보조하게 된다. 고관절 굴곡근의 중요 작용은 다음 발뒤꿈치 닿기를 준비하기 위해 하지를 전방으로 전진시키는 것과 유각기 동안 발이 지면에 걸리지 않도록 하지를 들어 올리는 것이다. 봉공근의 작용은 장골근과 요근의 작용과 비슷하다. 어떤 연구에는 장요근이 전기적으로 활성되지 않았다. 이는 고관절 굴곡의 시작이 다른 근육에 의해 수행되는 것을 의미한다.

고관절 내전근 외전근 회선근 활동

고관절 내전근들은 보행 주기 동안 두 번의 활동을 나타낸다. 첫 번째 활동은 발뒤꿈치 닿기에서 일어나고 두 번째 활동은 발가락 떼기 직후에 일어난다. 내전근들은 고관절이 굴곡되어 있을 때(즉, 발뒤꿈치 닿기에서의 고관절 위치) 고관절을 신전시킬 수 있는 모멘트팔과 고관절이 신전되어 있을 때(즉, 발가락 떼기에서의 고관절 위치) 고관절을 굴곡시킬 모멘트팔을갖고 있다. 고관절 내전근의 첫번째 활동은 고관절 신전근 및 고관절 외전근들과 동시활성을 통해 고관절을 안정시키는 작용을 한다. 또한, 대내전근 및 다른 내전근들은 이 시기에 고관절 신전을 보조하기도 한다. 고관절 내전근의 두 번째 활동은 발가락 떼기 직후에 고관절 굴곡을 시작하기 위해 작용하는 고관절 굴곡근들을 보조한다. 고관절 내회선근(대퇴근막장근, 소둔근, 그리고 중둔근의 중섬유)들은 입각기 대부분 동안 활동한다. 이러한 시기 동안, 내회선근들은 반대쪽에 있는 골반을 전방으로 움직이게 하여 유각기 하지가 전진하는데 도움이 된다. 6개의 짧은 외회선근, 중둔근의 후섬유, 그리고 대둔근으로 구성된 고관절 외회선근들은 초기 입각기 동안 가장 많은 활동을 하게 된다. 이러한 근육들은 고관절 내회선근들과 연합하여 수평면에서의 고관절 정렬을 조절하게 된다. 특히, 고관절 내회선근들과 연합된 외회선근들은 하지가 지면에 고정되어 있는 동안 골반의 회전운동을 조절하게 된다. 보행이나 달리기를 하는 동안 방향을 빠르게 전환하였을 때, 이러한 근육들은 중요한 작용을 하게 된다. 외회선근들의 원심성 활성은 입각기 초기에서 일어나는 하지의 내회전을 조절하는데 있어 특히 중요한 역할을 하게 된다. 외회선근들의 길이나 조절이 부적절하게 되었을 때, 과도한 대퇴골의 내회전이 유발될 수 있는데, 특히 과도한 발의 회내가 있는 사람들이 그러하다. 고관절 외전근, 고관절 굴곡근들과 신전근들이 시상면에서 일차적인 작용을 수행하고 있는 동안, 고관절 외전근(중둔근, 소둔근, 그리고 대퇴근막장근)들은 전두면에서의 골반 안정을 위해 작용한다. 중둔근은 발뒤꿈치 닿기를 준비하기 위해 유각기의 맨 끝지점에서부터 활동하게 된다. 일차적인 고관절 외전근인 중둔근과 소둔근은 보행주기의 첫 40%(특히, 단하지 지지) 동안 가장 많은 활동을 하게 된다. 중둔근의 부가적 역할은 중둔근 전섬유가 고관절 굴곡과 내회전의 보조와 후섬유를 사용한 고관절 신전과 외회전의 보조가 있다. 외전근들의 일차적 기능은 유각기쪽 골반이 약간 하강하도록 조절하는 것이다. 이러한 원심성 활성 이후에, 고관절 외전근들은 입각기 후반에서 일어나는 고관절의 상대적 외전을 시작하기 위해 구심성으로 작용하게 된다. 고관절 외전근으로부터 발생한 전두면에서의 적절한 토크는 보행 동안 전두면에서의 안정성을 위해 중요한 역할을 하게 된다. 또한 고관절 외전근들은 전두면에서의 대퇴골 정렬을 조절한다. 고관절 외전근들이 부적절하게 활성화된다면 과도한 대퇴골 내전이 발생하게 되어, 입각기 동안 슬관절에서의 과도한 외번 토크를 유발하게 된다.