안녕하세요.
재활의학과 의사 Dr.A 입니다.
오늘은 "보행"에 대해서 조금 더 심층적으로 알아볼 것인데, 일반적으로 걷는다는 동작은 우리에게 매우 자연스러운 일상처럼 나타나는 일이지만 보행은 간단한 동작들이 매우 복잡하게 동시다발적으로 일어나면서 발생하는 현상입니다. 인간이 다른 동물과 차이를 보이는 가장 기본적이고 독특한 움직임이라고 말할 수 있겠습니다.
보행의 사전적인 의미에 대하여 알아보자면, 보행이란 "몸의 균형을 유지하고 에너지를 최소로 소모하면서 반복적으로 하지를 일정한 양상으로 움직여 몸을 원하는 방향으로 이동시키는 동작" 으로 정의하고 있습니다.
보행은 매우 과학적으로 인간의 몸에 유용하게 발전이 되었는데, 크게 3가지 기능적 요소가 있습니다.
세가지 기능적요소는 전진(progression), 안정성(stability), 에너지 보존(energy conservation) 을 말합니다.
보행의 세가지 기능적 요소
1. 전진 (Progression)
- 원하는 방향으로 몸을 보내는 기능을 말하는 것으로, 주로 몸 자체를 전방으로 떨어뜨리는 힘, 유각기(swing phase) 하지의 움직임에 의한 관성, 발목관절 발바닥굴근과 무릎굴곡근의 동심성 수축(concentric contraction)에 의해 발생합니다.
2. 안정성(stability)
- 사람의 몸은 하체에 비해 상대적으로 상체가 크기 떄문에 형태적으로 불안정하며, 보행 중 많은 하지 관절이 끊임없이 움직이기 때문에 형태적으로 균형유지가 쉽지 않습니다.
3. 에너지 보존(Energy conservation)
- 에너지를 과소비하는 경우 효과적인 보행이 어려워지게 되므로 에너지 보존이 또 다른 보행의 필수기능 요소로 작용합니다.
정상보행
보행의 기본 단위를 보행 주기(Gait cycle)이라고 하게 됩니다.
이때 보행주기는 크게 입각기(Stance phase)와 유각기(Swing phase)로 나누어 볼 수 있으며 입각기가 보행의 60%, 유각기가 40%를 차지하게 됩니다.
이때 입각기는 초기접지기(Initial contact), 부하반응기(Loading response), 중간입각기(Midstance), 말기입각기(Terminal stance), 전유각기(preswing) 으로 나누어질 수 있고 유각기는 초기유각기(Initial swing), 중간유각기(Midswing), 말기유각기(Terminal swing)으로 나누어 질 수 있는데 각각의 특징에 대하여 한번 더 살펴보도록 하겠습니다.
1) 초기접지기(Initial contact)
- 발꿈치가 지변에 닿는 시기 (Heel strike)가 발생하는 시기입니다.
- 전체 보행주기를 100으로 표현하였을때 0~2%에 해당하는 시기입니다.
- 발꿈치가 지면에 닿는 순간, 발목관절은 중립, 무릎관절은 신전, 고관절은 30' 굴곡된 상태입니다.
2) 부하반응기(Loading response)
- 전체 보행주기를 100으로 표현하였을때 2~10%에 해당하는 시기입니다.
- 발이 지면에 부딪히게 되며 발생하는 충격을 신체가 흡수하는 시기로 가장 많은 근육이 수축합니다.
- 지면에서 발생하는 충격을 최소화 하기 위해 고관절이 서서히 신전하게 되는데 이러한 결과로 무릎관절에서는 15~20도 정도의 굴곡이 발생하고, 발목관절에서는 10~15도 족저굴곡 및 발의 외반이 일어납니다.
- 반대측 다리로부터 빠른 체중 이동이 발생하여 고관절, 무릎관절, 발목관절이 내전하는 방향으로 힘이 발생합니다.
3) 중간입각기(Midstance)
- 중간 입각기는 보행주기의 10~30%에 해당하는 시기로 무게중심의 변동이 매우 큰 시기입니다.
- 이 시기에 몸통은 한쪽 다리로만 지탱되며 충격을 흡수하는 힘이 앞으로 전진하는 힘으로 변하며 몸통의 이동이 시작됩니다.
- 동적균형의 중심이 무릎관절에서 발목관절로 이동하며, 발목관절을 중심으로 하지가 앞으로 넘어가는 현상을 볼 수 있습니다.
- 반대측 다리로부터 완전히 체중이 옮겨오면서 반대측 다리는 앞으로 나아가게 되고 부하반응기 때의 발꿈치로커(Heel rocker)의 관성에 의해서 발목관절은 배측굴곡(Dorsiflexion)하게 됩니다.
4) 말기입각기(Terminal stance)
- 보행주기의 30~50%에 해당하는 시기로 발꿈치가 지면에서 떨어지면서 시작된다.
- 이는 보행주기가 감속기에서 가속기로 전환됨을 의미하며 신전되어 있는 무릎관절이 굴곡(0~5') 하게 됩니다.
5) 전유각기(Preswing)
- 전유각기는 보행주기의 50~60%해당하는 시기입니다.
- 반대측 다리로 채중이 옮겨가게 되고 초기유각기 떄 필요한 무릎관절의 굴곡(35~40')가 발생하게 됩니다.
- 장내전근(Adductor longus)가 수축하며 고관절은 굴곡하고, 또한 반대측 다리로 체중이 이동하면서 생기는 고관절 외전 모멘트를 조절하게 됩니다.
6) 초기유각기(Initial swing)
- 초기유각기는 보행주기의 60~73%에 해당하는 시기입니다.
- 발끝이 떨어지면서 시작되어 무릎관절은 40~60' 굴곡이 발생하게 되고, 발목관절은 약 20' 족저굴곡 상태에서 중립위치까지 배측굴곡이 일어나며, 고관절은 20' 정도까지 굴곡하게 됩니다.
- 무릎관절 굴곡은 주로 대퇴이두근 단두(Biceps femoris short head)의 수축에 의해 일어나며 발이 지면에 닿지 않도록 하는 역할을 합니다.
7) 중간유각기(Midswing)
- 중간유각기는 보행주기의 73~85%에 해당하는 시기입니다.
- 내전근에 의해 고관절이 20' 굴곡하고, 발목관절은 중립위치까지 배측 굴곡 합니다.
- 이로 인하여 무릎관절은 60' 굴곡 위치에서 수동적으로 30' 굴곡 위치로 감소하게 됩니다.
8) 말기유각기 (Terminal swing)
- 보행주기의 85~100%에 해당하는 시기입니다.
- 유각기에서 입각기로의 전환을 위한 준비단계입니다.
- 입각기에 들어서기 전에 적절한 하지관절의 위치를 잡아주는 시기로 고관절의 굴곡은 더 이상 진행되지 않고, 무릎관절은 신전상태로, 발목관절은 중립 위치를 유지합니다.
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