[생체 역학] 요추와 요통2

생체 역학적 개념

1. 척추의 관절면 또는 (facet joints )의 방향이 인접한 척추 간에 가능한 움직임의 유형을 결정한다는 것을 의미합니다.

 

Facet joints는 척추의 뒷부분에 위치한 작은 관절로, 한 척추를 다음 척추에 연결합니다. 이러한 관절면이 나란히 있는지 여부는 각 척추 세그먼트에서 발생할 수 있는 움직임의 범위와 방향에 영향을 줍니다. 예를 들어, 만약 관절이 주로 앞뒤로 움직이도록 방향이 지정되어 있다면, 척추는 굴곡 및 신전 운동을 수행할 수 있습니다. 그 반대로, 만약 관절이 주로 트위스팅이나 회전을 허용한다면, 척추는 회전 운동을 수행할 수 있을 것입니다. 따라서 관절면의 방향은 척추의 생체 역학적 기능과 한계를 정의하는 데 중요한 역할을 합니다.

요추는 신전과 굴곡 움직임에 많은 가동범위를 보이고 로테이션 움직임에서는 경추와 흉추가 많은 기여를 한다.

 

 

2.  포지션에 따라 요추의 하중이 영향을 받는다.

Nordin, M., & Frankel, V. H.  (1989). Basic biomechanics of the musculoskeletal system 2nd  Ed. Lea & Febiger, Philadelphia. Figure 10.14

*자세에 따라 다름; 압축력 변경
**서 있는 것이 더 요추에 하중을 가장 적게 받게 된다.
  앉아있는 동안 추간판보다 더 큰 압축력
  거리가 더 길다는 것은 모멘트 암이 더 크다는 것을 의미하기 때문입니다.
- 작은 모멘트 암(10-15mm)

3. 요추 척추의 굴곡-신전 운동

• 두 척추 간의 운동은 작습니다.
• 항상 여러 분의 결합된 운동으로 발생하며, 이를 국부적 운동학이라고 합니다.
• 각 인대에 가해지는 부담 양은 운동 유형에 따라 다릅니다:
  • 굴곡: 극상인대(supraspinous ligament), 캡슐 및 황색인대 (capsule and flavum ligament)
    확장: 종방향 전방인대 ( longitudinal anterior ligament)
    (회전: 구형인대 (Capsular ligament);, 광배굴(lat flexion: 횡인대(transverse ligament)

요추의 굴곡- 이완 현상( flexion- relaxation phenomenon)

• 요추 척추에서는 처음 50-60도의 굴곡이 발생합니다. 완전한 굴곡에서는 요추 Erector Spinae 근육이 작동을 중단하며, 이를 굴곡-이완 현상이라고 합니다.

 

***Flexion (trunk angle change) as blue line trace goes up,  muscle electrical activity disappear because

on posterior tissue

  muscle , ligaments, are being stretched

  passive stretch generate forces

  turn off the muscle, tissues are helping

 

• 이 현상에서는 수축, EMG (전극근전도), EC (전도 결합)과 같은 활동적인 근육 행동이 지지 역할에서 해방됩니다.
• 이 지지 역할은 요추 척추의 인대와 근육의 수동적 특성으로 전환됩니다. 이 전환은 수동 구조물 (힘줄;tendon, 인대;ligament, 티틴:titin) 이 길어질 때 힘이 증가하므로 가능하며, 이는 중력에 의한 굴곡 모멘트와 늘어난 수동 구조물(힘줄;tendon, 인대;ligament, 티틴:titin)에 의한 신장자 모멘트 간의 새로운 평형을 의미합니다.
• 요추 근육의 이완은 전기적인 의미에서 발생하지만, 이 근육들은 여전히 신장자 모멘트에 기여하는 상당한 탄성 힘을 발달시킵니다.
• 탄성 근육 힘은 근육의 신장을 통해 발달됩니다.
• 전기적 활동의 부재는 이 시점에서 근육이 이완, 등장 및 등척성 어떠한 운동도 수행하지 않는다는 것을 나타냅니다.
• 조직의 생체 역학은 몸통  굴곡 중 요추 척추의 근육 이완이 활동적인 구조물에서 수동 구조물로의 하중 이전으로 인한 것임을 암시합니다. 수동 구조물이 하중을 지탱할 수 있을 때 근육은 작동을 중지합니다.

 

 

 

병리: 척추 변형

• 요통:
  • 종종 척추 변형과 관련이 있습니다.
  • 특히, 요구르트 선수와 같이 체계적인 신체 활동을 수행하는 경우 요통이 무증상일 수 있음에 유의할 가치가 있습니다.
• 유전적 영향과 척추 구조:
  • 흥미로운 관찰 중 하나는 유전적으로 동일한 개인, 특히 쌍둥이 형제에게서 나옵니다.
  • 동일한 유전자 구성을 가지고 있고, 그들의 생활 방식과 직업적 요구 사항 달랐다. 사무직 근무자인 한 쌍둥이와 트럭 운전사로 일하는 다른 쌍둥이와 같은 경우, 척추에 가하는 스트레스와 잠재적인 병리의 변화가 있지 않았다.

right: low back pain

척추측만증(scoliosis)

증상: 척추측만증은 척추의 비정상적인 측면 곡률을 의미하며, 종종 등을 보면 "S" 또는 "C" 모양으로 나타납니다.

의미: 척추측만증은 중등도에서 심한 변형까지 다양할 수 있으며, 가벼운, 거의 눈에 띄지 않는 곡선에서부터 폐 기능을 영향을 줄 정도로 심한 변형에 이르기까지 다양합니다. 어린이나 청소년의 성장기에 발생할 수 있으며, 선천성 장애, 신경근계 질환 또는 특발성 원인에서 발생할 수 있습니다. 치료 방법은 곡률의 정도에 따라 다르며, 관찰, 보강, 수술 등이 포함될 수 있습니다.

 

흉추과다후만증:(thoracic hyperkyphosis)

증상: 흉추과다후만증은 흉추 척추의 과도한 바깥 곡률로, 둥근 상부 등을 유발합니다.

의미: 이 상태는 나쁜 자세, 나이와 함께 척추의 퇴행적 변화(골다공증과 같은), 척추 골절 또는 발달 문제로 인해 발생할 수 있습니다. 경미한 경우 불편이나 미적인 우려를 유발할 수 있으며, 심한 경우 호흡 곤란, 압박 골절 및 만성 통증을 유발할 수 있습니다. 치료 옵션에는 물리 치료, 보강, 운동이 포함되며, 심각한 경우 곡률을 교정하고 증상을 완화하기 위해 수술이 필요할 수 있습니다.