근육수축 유형 근육작용 용어 힘 압력

근육수축 유형

운동을 하거나 인체 분절을 안정시키는 개개 근육 또는 근군은 그 근육이 수축중인지 또는 이완되어 있는지 촉지함으로써 검사한다. 근육의 촉지는 완전하게 배워야 할 중요한 임상 기술이지만 촉지의 검사결과가 모든 근 기능을 말하는데 제한이 있다. 근 섬유의 활성화는 근 섬유막의 탈분극(depolarization), 재분극 (repolarization)과 관련이 있기 때문에 근육을 덮고 있는 피부에 부착한(또는 근육에 삽입한) 기록도자는 활동전위의 전도에 의하여 발생되는 전기장내의 작은 변화를 감지하는데 사용될 수 있다. 표면도자, 바늘도자, 또는 내재 된 철선도자를 사용하여 정보를 모으는 것을 근전도(electromyography: EMG)라 부른다.

어떤 특정의 운동을 하는 동안 또는 관절이 어떤 자세를 취하고 있는 동안 몇몇 근육의 수축, 이완상태를 동시에 기록할 수 있다. 근육은 3가지 유형의 수축(활성), 즉 등척성, 구심성, 원심성을 통해 힘을 생산한다. 등척성 수축(Isometric Contraction )은 관절의 움직임이 없이 수축하고 힘을 발생시키는 것을 말한다(그리이스어 isos, 동등한 : metron, 측정). 등척성 수축은 때로는 정적(static)수축, 또는 유지 (holding)수축이라 한다. 기능적으로 이러한 수축 형태는 관절을 안정시킨다. 예를 들어, 손을 전방으로 내 뻗을 때 견갑골은 흉곽에 안정되어야 한다. 구심성 수축(Concentric Contraction )은 수축하는 동안 근육의 길이가 짧아지는 수축을 구심성 수축 또는 "중심 쪽으로 오는것" 의미로 동심성수축이라 부른다. 의자에서 일어설 때의 대퇴사두근 또는 물컵을 입으로 가져갈 때의 주관절 굴곡근이 예가 될 수 있다. 구심성 수축은 인체 분절을 가속시킨다. 원심성 수축(Eccentric Contraction )은 수축하는 동안 근육의 길이가 늘어나는 수축을 원심성 수축 또는 "중심에서 멀어지다"를 의미하는 편심성 수축이라고 부른다. 의자에 앉을 때의 대퇴사두근 또는 물컵을 테이블 위에 내려놓을 때의 주관절 굴곡근이 예가 될 수 있다. 원심성 수축은 인체 분절의 감속작용을 하며 점프 후 착지시 또는 보행시 충격을 흡수한다. 등속성 수축(Isokinetic Contraction )은 수축 근육에 의해서 발생되는 힘에 관계없이 운동률(rate of movement)이 일정할 때 일어난다. 경험이 많은 물리치료사는 도수저항으로 운동범위 전체에 걸쳐 저항을 조절하여 유사한 방법으로 적용할 수 있다. 이렇게 손으로 저항을 조절하여 적용하는 것은 여전히 가치있는 치료적 기술이다. 실제에 있어서 치료사는 부과하는 저항의 양을 지속적으로 조절할 수 있기 때문에 운동을 거의 일정하게 조절할 수 있고 따라서 등속성 운동과 유사해진다. 등장성 수축(Isotonic Contraction )용어는 그리스어의 isos, 동등한, 그리고 tonus, 장력으로부터 나온 단어이다. 이 용어는 원래 근육 생리학자들이 인체에서 분리된 근육의 수축이나 중력에 대항하여 수직방향으로 부하를 들어올리는 수축을 언급하기 위하여 사용된 용어이다. 이 용어가 내포하고 있는 뜻은 근육이 짧아지고 근육에 대한 부하는 진폭(excursion)의 처음부터 끝까지 일정하였다는 것이다. 수축(Contraction)이라는 단어는 활성(Activation)과 동의어로 사용된다. 원칙적으로 근육 수축은 구심성 수축안에서만 일어난다.

근육 작용 용어

일상에서 흔히 근육의 작용을 설명할 때 사용 되는 용어에는 주동근, 길항근, 협력근이 있다. 주동근(agonist)은 특정 움직임의 시작과 완성에 가장 직접적으로 관계되는 근육이나 근육군이다. 예를 들어, 상완이두근(Biceps Brachii)은 주관절의 굴곡 운동을 위한 주동근이다. 길항근(antagonist)은 특정 주동근의 반대 작용을 갖는 근육이나 근육군이다. 예를 들어, 상완삼두근(Triceps Brachii)은 상완이두근에 대한 길항근으로서 고려된다. 협력근(synergist)은 특정 움직임이 완성되는 동안 서로 협력하는 한쌍의 근육이다. 예를 들어, 손목의 굴곡 동안 작용하는 척측수근굴근과 요측수근굴근을 생각해 보자. 이 근육들은 손목을 굴곡시키기 위해 협력하고 있기 때문에 협력근으로서 작용한다. 그러나 각각의 근육은 손목을 요측편위와 척측편위로 움직이려는 경향을 중화시켜야 한다. 협력근의 또 다른 예는 근육의 짝힘(force-couple)이 있다. 근육의 짝힘(force couple)은 비록 토크가 같은 회전방향에서 작용하고 있다 할지라도, 둘 또는 그 이상의 근육들이 다른 선형(linear) 방향에서 동시에 힘을 생산할 때 형성된다. 유사한 예로 자동차의 운전대를 양손으로 돌릴 때 짝힘이 일어난다. 예를 들어, 운전대를 오른쪽으로 회전시키면 운전대에대해 오른쪽 손은 아래로 당기고 왼쪽 손은 위로 당기는 작용이 일어난다. 양손은 다른 선형(linear) 방향으로 힘을 생산하고 있지만, 운전대에 대한 같은 회전방향으로의 토크를 유발하게 된다. 다른 예는, 고관절 굴곡근인 대퇴직근,장요근과 요추 신전근인 척추기립근은 시상면에서 양쪽 고관절에 대해 골반을 회전시키는 짝힘을 형성한다. 실제로 신체의 대부분의 의미있는 움직임은 협력근으로 작용하는 다양한 근육들을 포함하고 있다. 한부위 근육의 마비는 다른 부위 근육의 전체적 작용에 상당한 영향을 미치게 된다.

힘 압력 (Pressure)

생체역학의 문제를 단순화하기 위해 힘이 작용하는 부위의 중간점에 힘을 묘사한다. 그러나 현실은 인체조직은 한 점에 작용하는 힘의 압력을 견딜 수가 없다. 따라서 압력을 줄이기 위해 근육, 관절면, 뼈, 피부조직의 넓은 부위에 힘을 가한다. 압력은 단위면적에 가해지는 힘(Kg/m2)이다. 동맥, 정맥 내의 혈액처럼 액체에 압력은 mmHg로 표시한다. 1 PSI는 50mmHg와 동일하고 1PSI는 심장 높이에서 소동맥이나 모세혈관의 폐쇄를 일으키는 보통의 압력 크기다. 서 있는 상태에 발처럼 분절이 매달려 있는 경우 이러한 압력은 정수압에 의해 증가된다.피부, 근육, 막, 인대, 연골, 뼈는 적절한 압력이 가해짐으로써 정상적으로 성장하고 기능적으로 적응한다. 예를 들어 발바닥의 피부살은 체중지지나 걷기를 통해서 부분적으로 두꺼워지고 단단해진다. 그러나 몇 달 동안 침대에서 안정을 취하는 사람은 발바닥의 두꺼운 피부가 벗겨지고 피부는 어린아이의 발바닥처럼 부드럽고 엷어진다. 1 PSI 같은 낮은 압력이 오랫동안 지속되면 조직의 괴사를 일으킨다. 이것은 감각손상이 있는척수손상, 척추이분분리증, 말초신경 손상, 당뇨, 한센씨 병의환자가 발이 조이는 신발을 신거나 양말의 주름으로 인하여도 괴사가 일어날 수 있다. 과다한 압력은 통증, 염증, 티눈, 수포, 상처, 골절 등을 포함한 조직의 손상을 일으킨다. 치료적으로 압력을 감소시키는 방법은 힘의 크기 감소, 작용부위 분산, 작용시간 감소가 있다. 일반적으로 기능을 유지하면서 위 요소의 하나 혹은 그 이상을 변화시킨다. 예를 들어 힘의 크기를 낮추는 방법은 보조기의 힘팔 길이를 길게하여 적용하는 것이다. 한 점에 힘이 집중되지 않고 넓은 부위에 힘이 분산하도록 하는 방법은 잠을 잘때 물침대나 회선형의 폼(foam) 매트리스 덮개를 이용한다. 앉아 있을 때 에어쿠션의 사용, 보행시에 신발 내에 폼으로 된 깔창을 사용하는 것도 좋은 방법이다. 힘의 작용시간을 감소시키는 방법은 보조기 착용 시간을 조절하거나 앉은 자세 압력을 경감시키기 위해 자주 체중을 이동하는 것이다.