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관절운동학(뼈와 인대의 기능)

1. 어깨복합체(Shoulder complex)의 관절 구조(Joint structure)와 인대의 기능(Function of ligament)

어깨관절복합체(Shoulder complex)는 여러 개의 뼈들이 사슬(Chain)처럼 연결되어 여러 관절을 구성한다. 어깨관절복합체의 근육과 관절들은 단독적으로 작용하지 않는다. 근육과 관절은 유기적으로 하나의 팀처럼 작용함에 따라 팔에 대한 큰 운동범위를 제공하여 손을 뻗어 물체를 잡거나 조작할 수 있는 기능적으로 협응된 활동을 만들어낸다. 어깨관절복합체의 외상이나 질병은 어깨의 운동을 제한하여 팔 전체의 기능적 효율성에 영항을 미친다. 어깨 근육과 관절 사이의 기능적 관계에 의해 근육의 마비, 약화, 또는 단축은 어깨관절복합체의 전체의 자연스러운 운동형상학적(Kinematics) 사슬운동의 연속성을 붕괴시킬 수 있다.

 

▶ 어깨관절복합체(Shoulder complex)를 이루는 뼈(Bone)

◆ 복장뼈(Sternum)

◆ 빗장뼈(Clavicle)

◆ 어깨뼈(Scapula)

◆ 위팔뼈(Humerus)

◆ 갈비뼈와 등뼈(Rib & Thoracic vertebra)

※ 빗장뼈(Clavicle)는 수평면(Transvers plane)의 약간 위쪽에 놓여 있으며, 이마면(Frontal plane)에 대해서는 약 20도 정도 뒤쪽으로 향하고 있다. 해부학적 특징으로 둥글고 돌출된 빗장뼈의 복장끝(Sternum)은 복장뼈와 관절하며, 봉우리끝(Acromion)은 어깨뼈에 있는 봉우리관절면과 관절한다.

 

※ 약간 오목한 모양의 관절면인 관절오목(Glenoid fossa)은 가로축에 대해서는 약 4도 정도 위쪽으로 기울어져 있고, 이마면에서는 약 35도 정도 앞쪽으로 향하고 있다. 어깨뼈의 앞면은 어깨밑오목(Infraglenoid fossa)으로 어깨밑근(Subscapulalis)이 부착(Attachment)된다.

 

※ 위팔뼈머리(Head of humerus)는 안쪽과 위쪽을 향하고 있으며 안-가쪽축(M-L axis)에 대해 수평면 내에서 약 30도 정도 뒤쪽으로 돌림(Retroversion)되어있고, 위팔뼈몸통은 긴축에 대해 약 135도의 경사각을 형성하고 있다.

▶ 어깨복합체의 관절(Joint of shoulder complex)

★ 복장빗장관절(SC joint : Sternoclavicular joint)

 => 안쪽빗장뼈(Proximal clavice)와 복장뼈자루(Sternum manubrium)로 이루어진 관절이다.

 => 안장관절(Saddle joint)형태의 관절이며 이마면에서의 움직이는 빗장뼈의 Elevation & Depression에 대하여 복장뼈(Sternum)는 오목(Concave)하고, 빗장뼈(Clavicle)는 볼록(Convex)하다. 그러므로 서로 반대의 방향으로 움직이며, 수평면(Transverse plane)에서 움직이는 빗장뼈의 Protraction & Depression에 대하여 복장뼈(Sternum)는 볼록(Convex)하고, 빗장뼈(Clavicle)는 오목(Concave)하다. 그러므로 서로 같은 방향으로 움직인다.

 => 복장뼈의 빗장패임과 빗장뼈의 복장끝에 의해서 이루어지는 관절로서 관절원반(Disc)이 있다.

 

봉우리빗장관절(AC joint : Acromioclavicular joint)

 => 위쪽어깨뼈의 봉우리돌기와 가쪽빗장뼈가 관절을 형성한다.

 => 평면관절이다.

 => 어깨뼈가 단지 작은 봉우리빗장관절에서만 몸통뼈대와 관절을 이루는 것은 어깨에서 가능한 넓은 가동범위를 이루기 위함이다.

오목위팔관절(GH joint : Glenohumeral joint)

 => 어깨뼈의 오목한 모양의 관절오목과 볼록한 모양의 위팔뼈에 의해서 이루어지는 관절로 다른 관절에 비하여 상대적으로 느슨한 관절주머니를 가진 다축성의 절구관절이다. 또한 여러 관절의 유기적인 작용에 의해서 움직임이 발생한다.

 => 관절오목은 말그대로 오목(Concave)하고, 위팔머리뼈(Humerus head)는 볼록(Convex)하므로 움직임이 서로 반대방향으로 움직인다.

 => 작은원반(관절오목 : Glenoid fossa)위에 큰 볼(위팔머리뼈 : Humerus head)을 떠받치고 있는 구조이므로 Ball & socket구조보단 Wall & socket구조에 가깝다. 관절오목테두리(Glenoid labrum : 와순)에 의해 안정성을 더한다.

어깨가슴관절(ST joint : Scapulothoracic joint)

 => 어깨뼈 앞면의 어깨밑근(Subscapularlis)과 갈비뼈(Rib) 뒤쪽의 앞톱니근(Serratus anterior)에 의해서 이루어지는 가짜관절(False joint)로 갈비뼈에 대하여 어깨뼈의 미끄러짐(Sliding) 운동이 얼어난다.

 

▶ 어깨복합체(Shoulder complex)를 이루는 인대조직(Ligament tissues)들

1. 부리빗장인대(Coracoclavicular ligament conoid portion)

 => 어깨뼈의 전후방의 병진운동을 저항하며 상방회전과 하방회전에서 장력발생한다.

 

2. 부리빗장인대(Coracoclavicular ligament trapezoid portion)
 => 어깨뼈의 전후방의 병진운동을 저항하며 상방회전과 하방회전에서 장력발생한다.

 

3. 부리봉우리인대(Coracoacromial ligament)

 => 위팔뼈머리가 위쪽으로 이동하는 것을 제한하고 위팔뼈머리 위에서 활을 형성한다.

 => 머리 위로 움직일 때 위팔뼈머리를 안정화시킨다.

 => 가시위근(Supraspinatus)과 어깨세모근(Deltoid)이 어깨관절을 벌릴 때(Abduction) 관절오목(GH-Joint)에서 위팔머리가 전위되는 것을 제한한다.

 

4. 부리위팔인대(Coracohumeral ligament)

 => 위팔뼈머리가 아래쪽으로 병진운동을 제한하고 60도 이하의 벌림 범위에서 가쪽돌림 하는 것을 제한다.

 

5. 오목위팔인대(Glenohumeral ligament superior part)

 => 위팔뼈의 전방병진운동을 막는다.

 => GH관절 안의 관절속 음압을 유지하는데 도움을 준다.

 => 가쪽돌림, 위팔뼈머리의 아래와 앞쪽 병진운동에서 장력발생

 

6. 오목위팔인대(Glenohumeral ligament middle part)

 => 위팔뼈의 전방병진운동을 막는다.

 => GH관절 안의 관절속 음압을 유지하는데 도움을 준다.

 => 위팔뼈머리의 앞쪽 병진운동(특히 약 45 ~ 90도벌림), 가쪽돌림에서 장력발생

 

7. 오목위팔인대(Glenohumeral ligament inferionr part)

 => 위팔뼈의 전방병진운동을 막는다.

 => GH관절 안의 관절속 음압을 유지하는데 도움을 준다.

 => 앞섬유 : 90도 벌림과 완전한 가쪽돌림, 위팔뼈머리의 앞쪽 병진운동에서 장력발생

 => 뒤섬유 : 90도 벌림과 완전한 안쪽돌림에서 장력발생

 

8. 오목위팔 관절주머니 인대(GH Articular capsule ligament)

 => 직접적으로 관절을 보강

 

9. 봉우리빗장인대(Acromioclavicualr ligament)

 

10. 겨드랑이 주머니(Axillay pouch)

 => 90도 벌림에서 가장 큰 장력발생. 

 

11. (Superior transvers scapular ligament)

 

1. 갈비빗장인대(Costoclavicular ligament)

 => 빗장뼈의 올림과 전방, 후방, 측방의 움직임에 저항한다.

 

2. 복장빗장인대(Sternoclavicular ligament anterior/posterior)

 => 관절을 보강하고 빗장뼈의 탈구를 방지한다.

 

3. 빗장사이인대(Interclavicualr ligament)

 => 관절을 보강하고 빗장뼈의 탈구를 방지한다.

 

4. (Radiate sternocostal ligament)