천장관절 운동축

운동의 축

천장관절의 운동은 복잡하다. 하나의 고정된 축을 중심으로 일어나는 것이 아니라 회전과 병진운동(translation)이 결합된 움직임이 일어난다.

천골 또는 무명골이 회전 또는 병진운동하면 천장관절면은 상대적인 변위(displacement)가 생긴다. 어느 한 방향의 과도한 회전 또는 병진운동이 있게 되면 전단효과(shearing effect)가 나타난다. 또한 이 면들이 어느 한 위치에 병리학적으로 고정될 수도 있으며, Panjabi는 이를 압박관절이라고 하였다. 천장관절에서의 뉴테이션(nutation)은 안정성에, 카운터뉴테이션 (counternutation)은 불안정성에 기여하며, 뉴테이션과 카운터뉴테이션의 정도에 따라 정상적 또는 병리적이 될 수도 있다.

뉴테이션을 일으키고 안정성을 증가시키는 근육은 다음과 같은 작용을 한다.

1. 천골저에 대해 장골을 후방으로 회전시킨다. 예를 들면 복직근과 대퇴이두근

2. 천골저를 전방으로 회전시킨다. 예를 들면, 반극근과 척추기립근과 다열근

카운터뉴테이션을 일으키고 안정성을 감소시키는 근육은 다음과 같은 작용을 한다.

1. 장골을 전방으로 회전시킨다. 예를 들면 장골근, 대퇴직근, 대퇴근막장근/장 경인대 복합체

2. 천골저를 후방으로 회전시킨다. 예를 들면 치골지에서 기시하여 각각의 종지점을 지나 미골에서 모이며, 천골첨을 앞으로 잡아당기는 역할을 하는 항문거근인 치골미골근, 좌골 미골근과 장골미골근

정상적 보행 시 횡단면에서의 골반 회전: 우측이 유각기, 좌측이 입각기일 때 시계반대방향으로의 회전, 좌측이 유각기, 우측이 입각기일 때는 시계방향으로의 회전한다.

생체역학

천장관절의 여러가지 축 주위의 운동은 척추, 골반, 하지를 포함한 정상적 일상활동의 일부로 일어난다. 천골은 상대적인 무명골의 움직임에 영향을 미치고, 반대로 무명골은 천골의 상대적인 움직임에 영향을 미친다. 그리하여, 천장관절에 작용하는 주로 인대와 근육과 같은 결합 연부조직(connecting soft tissues)의 긴장을 증가시킨다. 이것은 정상적인 현상이다. 하지만 긴장된 구조물에 의해 영향을 받기도 한다. 예를 들면, 긴장 된 대퇴이두근은 이것과 연결된 천결절인대를 통해 천장관절에 영향을 미친다. 또한 다른쪽에 비해 한쪽의 긴장이 심할 경우 이러한 움직임은 비대칭적이기 쉽다. 앉아 있을 때는 서 있을 때에 비해 무명골이 상대적으로 고정되어 덜 움직이기 때문에, 이러한 긴장은 덜 문제가 된다.

(1) 체간굴곡

선 자세

체간을 굴곡하면 시상면의 관상축을 중심으로 천골과 무명골이 동시에 전방 회전하고 이것은 굴곡 전과정 동안 지속된다. 우측과 좌측 무명골은 같은 양만큼 움직인다. 대부분의 사람들에서 50~60°를 넘는 굴곡을 해도 무명골과 천골이 계속적으로 대칭적인 전방 회전하는 것을 볼 수 있다. 하지만 어떤 사람의 경우에는 천골이 카운터뉴테이션을 하면서 천골저는 후방으로 천골첨(미골)은 전방으로 움직여 요천각이 감소되면서 요추 전만을 줄인다. 이때의 카운터뉴테이션은 다음과 같은 이유 때문에 생긴다.

1. 요추를 굴곡시킴으로써 생기는 천골저를 후방으로 직접 미는 힘

2. 초기 뉴테이션에 의한 인대(골간인대, 천결절인대, 천극인대) 긴장의 최대화

3. 천골 뉴테이션의 진행을 방해시킬 수 있는 어떤 다른 요인의 존재. 예를 들어

a. 치골미골근, 장골미골근, 좌골미골근의 긴장

b. 긴장된 대퇴직근과 함께 일부 또는 전체적 인천결절인대의 긴장

직립 자세에서 전방으로 체간굴곡을 하게 되면 보통 의 경우 처음에 천골 뉴테이션, 무명골의 전방회전이 일어나고 이어서 양 무명골의 아웃플레어가 일어난다.

 

앉은 자세

체간을 굴곡하면 천골에 비해 상대적으로 무명골이 전방으로 회전하면서 천골의 카운터뉴테이션이 일어난다. 카운터뉴테이션은 특히 장배측천장인대의 긴장을 증가시켜서, 체간을 더 굴곡시킬 경우 무명골의 후방회전과 천골의 뉴테이션이 일어나게 한다.

(2) 체간신전

선 자세

체간 신전시에 무명골은 같은 정도로 후방 회전을 하고 천골은 뉴테이션을 해서 요천각이 증가하고 요추가 전만된다.

 

앉은 자세

처음에는 척추가 신전하고 천골이 뉴테이션을 하여도 무명골은 움직이지 않는다. 일단 뉴테이션은 골간인대, 천극인대, 천결절인대와 미골에 연결되어 있는 골반저 근육과 인대의 느슨함을 없애고, 체간을 더 신전하게 되면 무명골의 전방회전이 일어나게 된다. 좌골결절에서 긴장된 천결절인대를 잡아당기는 힘이 증가됨에 따라, 무명골이 앞으로 당겨지게 된다.

(3) 한 다리로 착지

뛰거나 계단을 헛디뎌, 다리와 발을 쭉 뻗은 채로 수직방향으로 아래로 착지하는 경우, 충격이 위로 전달되게 되어, 동측 천장관절의 운동에 있어서 수직면상에서 천골에 대해 무명골의 상방 이동시킨다. 수직축에 대해 어느 정도 각도가 있는 상태에서 충격을 받았다면, 시상면상에서 전방 또는 후방 회전을 일으키는 요소가 된다. 예를 들면 계단을 헛디뎌 앞으로 굴곡된 상태에서 다리를 쭉 뻗은 상태로 착지되었다면, 환측의 무명골을 전방 회전시키는 힘이 발생하고, 이는 천골의 카운터뉴테이션과 천장관절의 불안정성을 야기한다. 후방으로 굴곡된 자세에서 다리가 착지되었다면 무명골을 후방 회전시키는 힘이 발생하고, 그 결과 천골의 뉴테이션과 천장관절의 안정성을 증가시키게 된다.

(4) 천골에 가해지는 수직 방향의 힘

서 있을 때, 천골은 문자 그대로 인대에 의해 양 무명골 사이에서 지지되어 지고, 약간 뉴테이션 또는 카운터뉴테이션 위치로 있게 된다. 요추부에서 수직하방으로 전해지는 힘 때문에 천골은 하방으로 미끄러지면서 굴곡한다. 위쪽으로의 견인력은 천골을 상방으로 움직이면서 신전시킨다.