자세조절 정의 필요 요건 기립자세 조절

개인의 독립적인 움직임에서 앉기, 서기, 걷기를 할 때 자세와 균형의 중요성을 강조한다. 자세와 균형에 관한연구는 많은 시간 동안 진행되었고, 앞으로도 계속 연구할 주제이다. 지금까지 연구의 근거하여 자세조절의 정의와 환경에 따른 필요요건은 무엇이며 정적 기립자세를 위한 자세조절을 알아보자.

자세조절의 정의 (Defining postural control)

개인이 자세조절을 이해하기 위해서는 자세조절 과제를 이해하고 그 과제에 대해서 환경이 미치는 영향을 조사해야 한다.자세조절(postural control)은 공간에서 안정성(stability)과 정위(orientation)라고도 불리는 방향성 두 가지 목적을 위해 신체의 자세를 조절하는 것과 연관이 있다. 자세방향성(정위, postural orientation)은 신체분절 사이 및 신체와 수행환경 사이의 적절한 관계를 유지하는 능력으로 정의된다. 자세라는 말은 신체의 생역학적 정렬과 환경에 대한 신체의 방향성(orientation)을 설명하기 위해 자주 쓰인다. 따라서 자세방향성이라는 용어에는 생역학적 정렬과 환경의 개념이 모두 포함된다. 대부분의 기능과제에서 사람은 신체의 수직적 정위를 유지한다. 수직적 정위를 유지하는 과정에서 사람은 환경 내에서 물체에 대한 신체의 관계(시각계), 지지기저면(몸감각계), 중력(안뜰계)을 포함하는 다중감각기준을 이용하게 된다. 균형(balance)이라 불리는 자세안정성(postural stability)은 지지기저면과 관련하여 질량중심(center of mass:COM)을 조절 능력이다. 질량중심(COM)은 전신의 질량중심의 가중평균(weight average)을 구해서 결정되는 총신체질량의 중심에 있는 점이라 정의된다. 그것은 자세 조절 시스템에 의해서 조절되는 변수라 생각된다. 질량중심의 수직 투영점을 중력중심(center of gravity:COG)이라 정의한다. 지지 기저면(base of support:BOS)은 신체는 지지기저면과 접촉하고 있는 신체의 한 부분이라 정의한다. 압력중심(center of pressure:COP)은 지지기저면에 가해진 모든 힘의 분포중심이다. 압력중심(COP)은 지지기저면 안에 질량중심이 유지되도록 하기 위해 계속해서 질량중심의 주위를 움직인다. 안정성(stability)은 어느 한순간에 압력중심(COP)과 질량중심(COM) 간의 스칼라(scalar) 거리를 나타낸다. 안정된 선 자세동안, COM과 COP의 차이는 COM의 수평방향 가속도에 비례한다. 신경계는 질량중심의 움직임을 조절하는 힘을 생성한다. 연구자들이 안정성에 관해 언급 할 때에 지지기저면과 관련하여 질량중심을 조절하는 것을 의미하는데, 경우에 따라서 지지기저면에 대한 질량중심과 중력중심을 조절하는 것으로 이해되기도 해서 때때로 질량중심과 중력중심을 같은 의미로 사용하기도 한다.

자세조절의 필요 요건

공간에서 우리 몸의 위치를 조절하는 것은 모든 일상생활에 기본이 된다. 모든 과제에는 자세조절이 요구된다. 즉, 모든 과제에는 방향성(정위) 요소 및 안정요소가 포함된다. 과제 및 환경에 따라 변화되는 자세조절에안정성 및 방향성(정위)이 필요 요건이다. 어떤 과제는 안정성을 희생하여 적절한 방향성을 유지하는 데에 중점을 둔다. 축구에서 한 골을 막거나 야구에서 날아가는 공을 잡기 위해 선수는 공에 대한 집중력을 항상 유지해야 하며 가끔은 공을 막거나 잡으려 할 때 땅에 쓰러지는 것도 필요하다. 그래서, 대부분의 과제에서 자세조절이 필요하다. 하지만 안정성과 방향성(정위)은 과제에 따라 변화를 필요로 한다. 의자에 앉아서 독서를 하는 과제는 머리와 시선을 안정시켜서 읽고 있는 대상물의 방향으로 고정하는 자세 방향성(정위)이 필요하다. 팔과 손은 책이 눈과 머리에 대해 적절한 위치를 유지하도록 적절한 과제수행에 맞는 방향성으로 유지한다. 이런 과제에 안정성의 요구는 편안하다. 의자 등받이와 좌석에 몸을 붙이는 것은 지지기저면이 매우 크기 때문에 정말로 필요한 자세조절 조건은 몸통에 대해 지지되지 않은 머리를 조절하는 것이다. 이와 대조로 서서 책을 보는 과제는 머리, 눈, 팔 및 책에 대해서 앉아 있을 때와 비슷한 수준의 자세방향성(정위)이 필요하지만 두 발에 한정된 매우 작은 지지기저면 안에 질량중심( COM, 정확히 말하면 COM의 수직 투영점인 COG)을 유지하는 것이기 때문에 안정성 요구는 더욱 커진다. 만약 움직이는 버스 안에서 서서 책을 보는 경우는, 그냥 서서 책을 볼 때 요구하는 안정성보다 더 가중된다. 따라서 과제에 대한 요구가 순간순간 변화할 때 자세계통의 지속적 적응력을 필요로 한다. 보행할 때처럼 몸이 움직이는 과제, 이동에 있어 기본이 되는 요소는 자세방향성과 안정성이다. 걷는 동안 안정성을 조절하는 과제와 서 있을 때 균형을 잡는 과제는 차이가 크다. 걷는 동안 COM(COG)은 양발의 지지기저면 안에 머물지 못하기 때문에 몸은 계속해서 균형을 잃게 된다. 넘어 지지 않는 유일한 방법은 중력중심이 앞으로 이동함에 따라 유각 쪽 발을 COG와 전방 그리고 외측으로 두는 것이며, 이리하여 움직이는 지지기저면(BOS)에 대하여 질량중심(COM)의 조절을 확실하게 한다. 이와 같이 과제는 자세조절이 요구되지만, 과제와 환경에 따라 자세방향성(정위)과 안정성 요구가 변화한다는 것을 알 수 있다.

기립자세조절 (Stance postural control)

지각운동계통이 안정된 기립자세를 조절하는 데 어떻게 함께 작용을 하는 것일까? 정적 기립자세 조절에 관하여 조사할 때, 자세 안정성은 지지기저면 안에 투영된 질량중심을 유지하는 능력으로 정의한다. 과거에는 선 자세에서 안정성 한계를 오히려 정적인 것으로 개념화하고, 단지 지지기저면 즉, 발의 신체적 특징에 의해서만 정의하였다. 최근에는 안정성 한계는 고정된 경계가 아니라, 환경의 다양한 측면, 질량중심의 특징, 가동범위, 근력과 같은 것을 포함하는 개인별 특징, 과제에 따라서 변화한다고 하였다. 기립 자세조절에 대한 초기 연구에서는 안정성 한계에 대한 질량중심 위치의 중요성을 강조하였다. 그러나 최근에는 질량중심 단독의 위치보다는 주어진 순간에 속도와 위치 두 변수 사이의 상호작용을 통해 현재 지지기저면 안에서 안정성을 유지할 수 있을지 혹은 안정성을 회복하고자 한 발을 내디뎌야 할지를 결정하게 된다. 안정성의 회복을 위한 전략을 결정하는 데 있어 단지 위치가 아니라, 질량중심 속도의 중요성을 나타난다. 자세조절의 몇 가지 예에는 공간상에서 신체의 위치를 조절하기 위해 적절한 움직임을 조직화하는 것으로 설명되는 자세운동 전략이 포함된다. 감각전략은 시각, 몸감각, 그리고 안뜰계로부터 얻어진 정보를 자세조절을 위해 어떻게 조직화할지 묘사하는 데 이용된다. 감각운동 전략은 자세조절의 운동과 감각영역의 측면을 협동시키기 위한 규칙을 반영한다. 정적 기립의 행동 특성은 무엇이고, 정적 기립 혹은 앉아있는 동안 직립을 유지할 수 있는 요인은 무엇인가? 지지기저면이 변하지 않기 때문에 정적으로 서 있거나 앉아 있는 것을 기본으로 하는 안정성을 정적 균형이라 불린다. 그러나, 정적 기립 시에도 자세조절은 매우 역동적이기 때문에 무의식중에 아주 미세하게 자세가 동요되는 것이다. 정적기립 시 안정성 유지에 영향을 미치는 요소가 많다. 첫 번째로, 신체의 정렬은 우리의 몸을 지구 중심에서 벗어나게 하는 경향이 있는 중력의 영향을 최소화한다. 둘째로, 근긴장도는 중력의 인력 때문에 신체가 무너지는 것을 방지해 준다. 정적기립 시 기본 근긴장도에 기여하는 세 가지 중요 요인에는 다음과 같은 것이 있다. 첫째, 근육자체의 팽팽함이다. 둘째, 신경자극으로 인해 모든 근육에 정상적으로 존재하는 기본 근긴장도이다. 셋째, 정적 기립 시 항중력근의 흥분인 자세성 긴장도다. 요약하면, 자세조절은 공간에서 안정성(stability)과 방향성(orientation)으로 두 가지가 목적을 위해 신체의 자세를 조절한다. 또한 과제와 환경에 따라 자세방향성(정위)과 안정성 요구가 변화한다는 것을 알 수 있다. 공간상에서 신체의 위치를 조절하기 위해 적절한 움직임을 조직화하는 것에 감각운동전략과 자세운동 전략이 포함된다.