제 5장 번역본: 근육계

Chapter 5

 

근육계 Muscular system

 

근육의 부착면 Muscle attachments

 

근육이 수축할 때 방향을 모른다. 단지 짧아진다.

만약 근육의 양끝이 붙지 않고 자극을 받으면 중앙으로 이동한다.

그러나 자극을 받으면 양 끝은 중앙으로 이동한다.

그러나 근육이 뼈에 정지되어 적어도 한쪽 관절을 가로로 지나므로

근육이 수축하며 한쪽 관절이 다른 쪽 관절을 향해 이동한다.

더 움직이는 뼈(mobile bone)를, 이것을

정지(Insertion:근육의 정지면)라고 부르고,

 이 뼈는 더 안정된 뼈인 기시(Origin: 근육의 시작점)이라 부르는 곳을

이동한다. 예를 들어 상완이두근이 수축하면 입가에

잔을 대듯이 전완(forearm)이 상완골(humerus)을

움직인다.(Fig. 5-1 A, 상완이두근 부착의 운동방향, 정지는 기시로 움직인다)

상완골은 어깨관절의 주축골격(axial skeleton에 정지되어 더욱 안정적이다.

전완은 손에 연결되어 움직일 수 있고, 꽤 움직임이 좋다.

게다가 정지는 기시 방향으로 움직이고 다른 방법의 설명은,

 이동 가능한 끝이 더 안정적인 끝으로 움직인다.

또 다른 관점은 근육의 부착에 기시는 몸통에 가까이에 있고,

정지는 말단(Disital)쪽으로 더 많이 향하는 경향이 있다.

이 배열(arrangement)은 만약 이동 가능한 끝이 덜 움직이게 되면

이 배열은 바뀔 수 있다. 예를 들면 만약 상완이두근이 턱걸이에서

손을 잡고 있다면 어떤 일이 일어날까? 상완이두근은 여전히

 팔꿈치(주관절)관절이 굴곡할 수 있지만 그러나 상완골은 전완을

 향해 움직인다. (Fig. 5-1 B, 기시는 정지를 향한다), 이것을 “근육 작용의 빈전(reversal)” 이라한다.

 그러나 동일한 관절 운동이 발생한다는 것을 이해 할 필요가 있다. (이 경우 주관절 굴곡)

변한 것은 정지가 기시를 향해 움직이는 대신에 기시가 정지 쪽으로 이

동한다는 것이다. 근위뼈(proximal bone,머리에 가까운)은 보통

더 안정적, 더 움직일 수 있게 되었다.

매우 단순한 또 다른 예를 들면 누워 양 무릎을 가슴 쪽으로 올리면서

고관절 굴곡근( flexors)을 이용하여 고관절을 굴곡시켜 대퇴골(femur, 더 이동 가능한)을

가슴쪽으로(더 안정적인) 또는 기시를 향해 정지로, 만약 누군가가 자신의 발을 잡고

있다면 당신의 대퇴골은 더 안정적이고 당신의 몸통은 더 움직일 수 있는

말단이 될 것이다.

당신의 고관절 굴곡근이 수축될 때 기시는 정지를 향해 이동한다.

클로즈- 키네틱 사슬(closed – kineatic chain)운동은 고정되는

 말단부와 움직이는 근위부(proximal end) 끝에 기초를 둔다.

이것은 근육작용의 반전을 적용하는 또 다른 적용의 방법이다.

오픈- 클로즈디 키네틱 사슬은 나중에 나오는 장에서 언급 할 것이다.

 

근육의 이름 muscle names

 

근육의 이름은 종종 그 근육에 대한 많은 것을 암시한다.
근육이름은 다음 범주(catergories)들 중 하나 이상에 속하는 경향이 있다.

 

위치 locaton 2. 모양 shape 3. 작용 Action

 

4. 나누어지는 근육의 머리 수 number of heads or divisions

5. 기시와 정지 Attachments= origin, insertion

6. 근섬유의 방향 direction of the fibers

7. 근육의 크기 Size of the muscle

 

전경골근(tibialis anterior)은 이름에서 알 수 있듯이 경골표면의 앞에 위치한다.

복직근(rectus abdominis)은 복부에 위치한 근육섬유가 수직형의 근육이다.

승모근(trapezius)은 다이아몬드 형이고, 전거근(serratus anterior)은

앞쪽에 있고, 톱니모양의 근육이다. (Fig. 5-2, 전거근 톱니모양)

척골수근신전근(extensor carpi ulnaris M.)은 근육의 작용을 말해준다.

척골쪽에 있는 손목을 신전시키는 근육이라는 뜻이다.

상완삼두근(triceps brachii)는 팔에 3개의 머리를 가진 근육이고,

대퇴이두근( biceps femoris)는 허벅지 뒤쪽에 두 개의 머리를 가진 근육이다.

흉쇄유돌근(sternocleidomastoid)는 흉골과 쇄골 그리고 유양돌기

(mastoid process)에 기시와 정지를 하는 근육이다.

(Fig. 5-3 흉쇄유돌근, 흉골과 쇄골, 유양돌기의 부착근육이다, mastoid- 유양, Sterum-흉골, 쇄골- clavicle)

외복사근(external oblique)와 내복사근(internal oblique)는

근섬유방향과 위치를 서로에 대해 묘사한다.

같은 방법으로 대흉근(pectoralis major)와 소흉근(pectoralis minor)는

이 두 근육들이 같은 위치에 있지만, 크고 작다는 의미를 가진 근육이다.

 

 

근육의 섬유 배열

Muscle fiber Arrangement

 

근섬유 배열은 근육의 긴축(long axis)에 사선형(oblique)이나 평행(parallel)하게

근육 내에 배열 되어 있다. (fig. 5-4. parallel- 평행, Strap-띠, fusiform- 방추형, rhomboidal-

능형, triangular- 삼각형, 사선형- oblique,

일깃털-unipennate, 이깃털- bipennate, 다깃털- multipennate)

 

평행근 섬유는 길고, 잠재적인 큰 운동범위를 가지고 있다.

사선형섬유는 짧지만 주어진 면적당 평행근보다 더 많은 수를 가진다.

사선근 섬유는 잠재적인 더 큰 강도를 가지는 경향이 있지만

평행근 섬유보다 훨씬 더 작은 운동범위를 가진다.

인체에는 각 근육섬유 배열의 많은 종류가 있다.

평행근 섬유 근육은 띠(strap), 방추형(fusiform), 마름모(직사각형)또는 삼각형의 모양근육이다.

띠(스트랩)섬유 근육은 근육 전체 길이를 잇는 섬유로 길고 얇은 근육이다.

 

봉공근(sartorius M.)은 하지의 근육이고 복직근(rectus abdominis M.)은

몸통, 흉쇄유돌근은 목의 근육이고, 이러한 근육들이 띠 모양의 근육섬유들의 예이다.

 

방추형(fusiform, 지름이 작은) 근육은 근방추(spindle)과 비슷한 모양이다.

힘줄(건)에 붙어있는 중간과 끝이 더 넓다.

 

대다수는 아니지만 근육의 길이를 조절한다. 근육은 긴것에서부터

짧은 것 큰것에서부터 작은 것 까지 어떤 길이나 크기 일수 있다.

방추형 근육을 예를 들면 주관절 굴곡근 즉, 상완이두근, 상완근(brachialis M.)

그리고 상완요골근(brachioradialis M.)등에서 발견된다.

마름모 근육(Rhomboidal Muscle)4면으로 되어있고, 대개 납작하며

양끝에는 넓은 정지면이 있다. 전완의 회내방형(pronator quadratus M.)과

 어깨대의 능형근, 엉덩이 대둔근(gluteus maximus M.)이

마름모 근육의 대표적인 예이다.

 

삼각형 근육(triangular M.)은 한쪽 끝의 좁은 정지면에서

다른 쪽 끝의 넓은 정지부까지 방사(radiating)되는 섬유로 편평하고

부채꼴 모양의 근육이다. 가슴의 대흉근이 그 예이다.

 

사선형근육(oblique M.)은 깃털 모양의 힘줄이 깃(quill)에 붙어있는 것처럼

 근육이 힘줄에 사선으로 붙어있는 깃털 배열이 있다.

사선형 근육의 다른 형태는 1깃털(unipennate)근육,

2깃털(bipennate)근육, 다깃털(multipennate)들이다.

 

1깃털 근육은 깃털의 한쪽 면처럼 보인다. 중앙 힘줄의 길이를 따라

대각선(diagonally)으로 붙어 있는 일련의 짧은 섬유들이 있다.

발목의 후경골근(tibialis posterior)무릎과 엉덩이의 반막양근,

손의 장모지굴곡근(flexor pollicis longus) 등이 그 예이다.

 

2깃털 근육의 패턴은 일반적인 깃털 처럼보인다. 섬유는 중앙 힘줄의

양쪽에 사선형으로 붙어있다. 대퇴직근, 손의 지간근(interossei M.)들이 이 패턴이다.

 

다깃털 근육은 사이에 섬유가 있는 힘줄이 많다.

어깨의 견갑하근과 삼각근 등이 그 패턴이다.

 

 

근조직의 기능적 특성

Functional characteristics of Muscle tissue

 

근조직은 흥분성(irratability), 수축력(contractility), 신전력(extensibility),

탄력성(elasticity) 네 가지 특수성을 가진다.

 

인체의 어떤 조직도 이러한 특성을 가지고 있지 않다.

이러한 특수성을 잘 이해하기 위해서는 근육의 정상적인휴식길이(normal resting length)를

가지고 있다는 것을 아는 것이 도움이 될 수도 있다. 이것은 근육의 길이(length of a muscle)의

길이 즉, 근육에 힘이나 압력 같은 자극이 없을 때 말한다.

흥분성(Irratability)는 자극(stimulus)에 반응하는 능력이다.

근육은 자극이 주어지면 수축이 일어난다. 이 흥분성은

자연스러운 운동신경(moter nerve)이나 인위적인 전류와 같은 자극도 포함된다.

수축력(contractility)은 적절한 자극을 받았을 때 수축되거나 짧아지는 능력이다.

이것은 근육이 짧아지거나 길어지거나 그대로 있는 상태를 말한다.

신전력(extensibility)은 자극이 되었을 때 근육이 늘어나거나

길어지는 능력을 말한다. 탄력성은 스트레칭이나 단축력이 제거 되었을 때 ‘정상적인휴식길이’

(normal resting length)로 되돌아오거나 되돌아가는 능력을 말한다.

소금물 태피(saltwater taffy)는 신전성이 있지만, 탄력성은 없다.

늘릴 수는 있지만, 힘이 한번 빠지면 (removed)태피는 늘어난 채로 유지된다.

철사스프링(wire spring)은 탄력성과 신전성 둘 다 갖는다.

철사를 늘리면 늘어난다. 늘어남을 제거하면 철수스프링은 원래의

길이로 되돌아온다. 근육도 철사 스프링과 마찬가지다.

그러나 태피와 철사스프링 같지 않게 근육은 ‘정상적휴식길이’를 넘어 짧아질 수 있다.

근육의 특수성은 다음과 같이 요약된다.

근육을 늘리면 근육은 길어진다(신전성), 늘어남을 제거하면 근육은

 ‘정상적휴식길이’로 되돌아온다(탄력성), 근육을 자극하면,

흥분성으로 반응하고 (수축성)에 의해 단축된다.

자극을 제거하면 근육은 ‘정상적휴식길이’로 되돌아온다.(탄력성)

 

 

근조직의 수축과 신전의 관계

Length- tension relationship in muscle tissue

수축(긴장)은 근육 안에 형성된 힘을 가리킨다. 근육을 스트레칭하는 것은

고무줄을 늘리는 것과 같이 수동적인 수축(긴장)을 증가시킨다.

이것은 근육의 비수축적인 단위를 포함한다. 능동적인 수축은 수축력단위에서

발생하며, 신전된 고무줄의 한끝을 신전시키는 것과 비교된다.

근육의 수축력은 수동적 수축과 능동적 수축의 조합이다.

톤(tone)은 쉬는 동안에도 항상 근육에 존재하는 약간의 긴장감이다.

이것은 필요할 때 근육이 더 쉽게 빠르게 움직일 수 있게 해주는 준비상태이다.

근육사이에 여러 가지 있지만 일반적으로 근육이 정상적휴식길이(normal resting length)의

절반 정도로 짧아지는 것이 가능하다는 것이다.

예를 들어 근육이 약 13cm정도 길이면 이 근육은 약 7.5cm정도 짧아 질수 있다.

또한 근육은 짧아 수 있는 것보다 약 2배정도 늘어날 수 있다.

게다가 이 같은 근육은 휴식길이(resting length)로부터

7cm까지 신전될 수 있고 22cm정도 까지 늘어 날 수 있다.

근육이동(excursion)은 최대 신전부터 최대수축까지의 거리이다.

 이 예에서 근육이동은 대략 13cm가 될 것이다.

(Fig. 5.5 근육의 이동, contracted(수축된), 이동(excursion),

정상적휴식(normal resting length), 스트레칭 된(stretched)

 

보통 근육은 관절이 관절의 전체 범위를 통과 할수 있도록 충분히 이동한다.

이것은 하나의 관절에만 걸쳐있는 근육에 확실히 적용된다.

그러나 2개 또는 2개 이상의 관절을 가로지르는 근육은 교차하는

모든 관절의 결합범위를 통하여 관절이 운직일 수 있도록 충분히

이동하지 않을 수 있다.

근육의 긴장(수축)양을 결정하는 요소를 중 하나는 근육의 길이다.

근육은 수축하기 전에 스트레칭을 하면, 가장 강해진다는

것이 이제까지 증명되었다. 이 개념은 많은 예들이 있다.

공을 찰 때 무엇을 하는 지 생각해 보자, 먼저 고관절 과신전(hyperextension)을

 하고 다음 강하게 굴곡시킨다. 다른 말로는, 고관절(hip) 굴곡근(flexors)을

수축 하기전 스트레칭을 한다. 이는 고무밴드(rubber band)를

덥석 잡기 전에 잡아당기는 것과 비슷하다.

가장 효율적으로 수축하는 근육의 궁극적인 범위가 있다.

고무밴드처럼 스트레칭 할 때 근육의 수축이 가장 강하며 짧아질수록

 빠르게 힘을 잃는다. 게다가 두 개의 관절 근육은

넓은 범위를 통해 더 큰 관절의 힘을 유지하는 1개 관절 근육에 비해 장점을 가진다.

다른 관절에 늘어난(elongated)동안 다른 관절에 이어준다.

계단을 오를 때 슬굴곡근(hamstring)을 생각해 보자

슬굴곡근의 작용은 고관절을 신전시키고 슬관절을 굴곡시킨다.

 계단을 올라갈 때 고관절과 슬관절을 굴곡시키는 것으로 시작한다.

(fig. 5-6 계단을 오를 때 슬굴곡근의 궁극적 길이와 긴중(수축)과의 관계,

(A) 계단에 발을 둘 때, 슬굴곡근은 고관절에서 신전된 상태,

(B) 계단에 서 있을 때 고관절과 슬관절은 신전)

 

이것은 슬굴곡근을 고관절을 늘리고 슬관절을 짧게(shorthen)한다.

다음 고관절은 신전(근육을 수축) 되는 반면,

슬관절도 신전(근육을 늘리는)되는 (Fig. 5-6B)

즉, 슬굴곡근은 슬관절을 늘리는 동안 고관절을 짧아진다.

 따라서 그들은 범위 전체에서 최적의 길이 긴장 관계를 유지 할 수 있다.

 

 

수동적 & 능동적 불충분

Active & passive Insufficiency

 

1(일)관절에서 근육의 움직임은 관절이 허용하는 운동범위보다 큰 것이다.

그러나 2(이)관절이나 그보다 더 많은 관절(multi joint)에서

근육이 관절에 허용된 결합된 범위보다 적다.

근육 안에서의 긴장감은 양쪽 극단(extremes)에선 불충분해진다.

더 이상 연장할 수(elongated) 없고 더 단축 될 수 없다.

브룬스 트롬(Brunns strom)은 이러한 조건을 설명하기위해

“능동적(active) 수동적(passive) 불충분(insufficiency)” 이라는 용어를 사용한다.

 근육이 더 이상 짧아 질 수 없는 지점에 도달하면 능동적 불충분(결핍)이라

부르고 주동근(agonist)에게 능동적인 불충분이 일어난다.

슬굴곡근의 예를 보면 허벅지 뒤에 위치하는 2관절 근육이다.

슬굴곡근은 고관절을 신전시키고 슬관절을 굴곡시킨다.

고관절신전이나 슬관절 굴곡 중 하나를 수행 할 수 있는 충분한 힘이

있지만 동시에 두 가지 작용은 다 수행하지는 않는다.

 

고관절신전 상태에서 슬관절을 굴곡시키면 슬관절의

 굴곡과 신전을 완전한 운동범위를 만들지 못한다는 것을 유의한다.(notice)

근육은 양쪽 관절에 동시에 수축(단축) 할 수 있는 “불충분한 힘”을 가지고 있다.

(Fig. 5-7 A. 슬굴곡근의 능동적 불충분, 능동적인 슬관절 굴곡의 양은 가능하다)

 

근육들은 능동적으로 불충분 해졌다.

 더 많은 움직임의 범위가 존재한다는 것은

발목을 잡고 무릎을 더 신전해야 보여 진다.

 (Fig. 5-7 B. 능동적인 슬관절의 능동적 불충분 수동적 슬관절 양은 가능하다)

 이 운동을 할 때 근육경련(muscle cramp)이 생기지 않도록 조심해야 한다.

다른 말로는, 양쪽 관절에 동시에 수축하는 2관절 근육, 관절(고관절, 슬관절)의

운동범위가 떨어지기 전에 근육(슬굴곡근)이 수축력을 떨어지게 한다.

수동적 불충분(Passive insufficiency) 근육의 섬유질 손상 없이

더 이상 신전이 불가능할 때 발생한다.

 수동적 불충분의 길항근(antagonist, 근육이 인정된 주동근으로부터 관절의 반대면의 근육)

 주동근(agonist)을 수동적 불충분(기능부전)의 예로 간주된다.

 슬굴곡근은 개별적으로 각 관절에서 (고관절굴곡, 슬관절신전) 신전이 가능 할

정도로 길지만 둘 다 아니다.

 

슬관절을 굴곡 된 채 고관절을 굴곡 시키면 완전한 운동 범위를 가질 수 있다.

 Fig. 5-8 A. 에서 볼 수 있듯이, 개인은 슬관절과 고관절을 굴곡하여 발가락을 만질 수 있다.

슬굴곡근은 고관절에만 걸쳐져 있다. 고관절이 신전된 상태 때

슬관절을 완전한 신전이 가능하다.( fig. 5-6 B) 슬굴곡근이 슬관절에 정지해 있기 때문이다.

(Fig. 5-8 슬굴곡근의 수동적 불충분

(A) 슬굴곡근은 관절운동 범위에서 오직 한(1)관절이 허용되면 충분히 신전된다.

(B) 두관절(고관절, 슬관절)이 허용되면 개인은 운동범위가 덜 신전된다.

그러나 슬관절이 신전된 상태에서 고관절을 굴곡하여 발가락을 만지려하면

(Fig 5-8 B. 고관절의 완전한 굴곡을 이르기 훨씬 전에

허벅지 뒤(posterior thigh)가 통증을 느끼게 된다.

슬굴곡근을 멈추라고 얘기한다. 동시에 양쪽 관절에 수동적으로 불충분해졌다.

더 이상 스트레칭을 할 수 없다.

 

 

스트레칭 Stretching

 

 

솔직히 말해 길항근(antagonist)이 수동적 불충분(더 이상 수축 할 수 없음)해

지기 전에 주동근은 능동적으로 불충분해진다. (더 이상 신전할 수 없음)

우리는 이 개념을 ‘정상적휴식길이’를 유지하거나 회복하기 위해

 의도적으로 근육을 스트레칭을 할 때 좋은 이점으로 사용할 수 있다.

이러한 모든 상황에서 스트레칭은 이완된 근육(Relaxed muscle)에 행해져야 한다.

사람은 근육 대개 두 개의 관절 근육, 그 근육의 통증 한도 내에서

 모든 관절에 동시에 스트레칭 할 수 있는 위치에 놓인다.

만약 슬굴곡근(hamstring)을 신전하고 싶다면, 슬관절을 신전하는

불편함을 느끼지 못하지만 극도의 고통의 경지에 이르지 않을 정도로

천천히 고관절을 굴곡했다. 한쪽 관절 근육을 신전하기 위해서는

한쪽 관절 근육에 의해 교차되지 않는 관절의 느슨한 부위에

두 쪽 관절을 둘 필요가 있다. 달리 말해 족관절 만을 가로지르는 가

재미근(solues M.) 신전시키기 위해 족관절과 슬관절을 가로지르는

 비복근(gastrocnemius M.)을 무릎 위로 느슨하게 올려야 한다.

   이것은 족관절을 저측굴곡(palntar-flexion) 동안 슬관절을 굴곡 시키면 가능하다.

그렇지 않으면 슬관절이 신전되었을 때 족관절을 배측굴곡(Dorsi-flexion)하려고

하면 가재미근 보다 비복근이 더 신전 되게 할 수 있다.

다른 상황이나 때로는 다른 결과에 사용되는 다양한 스트레칭 방법이 있다.

이러한 다른 방법들도 중요하지만 이 논의의 범위를 벗어난다.

 

 

근육의 힘줄의 작용 (힘줄고정 tenodesis)

Tendon Action of a muscle

 

손의 열고(opening) 닫는(closing)의 약간의 각도는

수동적 불충분의 원리를 사용함으로서 이루어 질 수 있다.

손가락굴곡근(finger flexors)과 신전근(extensors)은 다관절의 근육이다.

그들은 중수골 관절(MP joint), 근위(PIP), 그리고 때로는

 지간관절(손가락사이관절, DIP)을 우교차한다.

우리는 이미 두 개의 관절이나 다중 관절 근육이 모든 관절에 동시에

걸쳐질 만큼 충분한 길이를 가지고 있지 않다는 것을 안다. 무언가 줘야 해.

만약 당신이 구부러진 주관절을 회내된(pronated) 상태로 식탁 위에 놓고,

긴장을 풀고, 당신의 손목을 굴곡으로 둔다면, 당신은 당신의 손가락이

수동적으로 신전되는 경향이 있다는 것을 알 게 될 것이다.

(Fig. 5-9. 수동적불충분의 기능적 사용, 손가락굴곡근, 신전근의 사용에서 증명되었다.

 각 그룹은 지간관절(DIP), 근위(PIP), 중수골(MP), 손목의 관절 위에 동시에 스트레칭 할 수 없다.

 (A) 손가락 신전근의 수동적불충분은 손목이 굴곡되어 손가락이 신전 될 때 일어난다.

(B) 손가락 굴곡근의 수동적불충분은 손목이 신전될 때 손가락이 굴곡된다.

 

반대로 만약 당신이 전완을 회외(supinate)하고 당신의 손목을 신전시키면 당

신의 손가락은 닫히는 경향이 있다. (Fig. 5-9 B) 만약 이 힘줄들이

약간 경직되고, 열고 그리고 닫는 것이 더욱 더 뚜렷할 겁니다.

이것을 근육의 힘줄고정(tenodesis) 또는 힘줄작용(tendon action)이라고 한다.

(quadriplegic)손가락을 열고 닫는 자발적인 능력이 없는 사람은

이 원리를 이용하요 가벼운 물체를 잡거나 놓을 수 도 있다.

전완을 회외(supinating, 해부학적자세에서 손바닥을 돌려 손등을 전면에 놓이게 하는 동작)에

의해 손의 무게와 중력은 손목을 과신전(hyperextension)하게 한다.

이렇게 되면 손가락이 살짝 감겨진다.

전완을 회내(pronate, 다시 손등이 안쪽으로 회전하여 손바닥이 전면에 놓인다)는

손목이 굴곡되어 손가락이 열리고 물체가 떨어지게 된다.

 

근육 수축의 유형

Type of Muscle contraction

 

근육의 수축에는 세 가지 종류가 있다.

등척성(isometric), 등장성 (isotonic), 등속성 수축(isokinetic) 등이 있다.

 

등척성 수축(isometric contraction)은 근육이 수축하여 근육의

길이를 변경시키지 않고 힘을 발생시킬 때 발생한다. (FIG. 5-10 A, 관절의 각은 변화가 없다)

아이소메트릭(isometric)은 어원은 “같은 길이(same length)”라는 뜻의

그리스어에서 유래되었다. 이 동작을 보여주기 위해 앉는 자세로

오른손을 허벅지 밑에 놓고 왼손을 오른쪽 이두근(BICEPS)에 놓는다.

 자 오른손으로 세우거나 다시 말해서 오른쪽 팔꿈치를 굴곡시켜 본다.

주관절(팔꿈치)관절에는 실제 움직임이 없었지만 근육의 수축이 느껴졌음을 유의하세요.

이것은 너의 오른쪽 이두근의 등척성 수축(isometric contraction)근육이

수축했지만 관절운동은 얼어나지 않았다.

다음으로 팔꿈치를 굴곡하면서 어깨 쪽으로 체중을 올려주는

동안 손에 체중을 잡는다.(FIG. 5-10 B, 관절각이 증가함, 구심성 수축 )

여러분은 이두근이 수축하는 것을 느낄 것이다.

하지만 이번에는 관절운동이 있다.

이것을 등장성 수축(isotonic contraction) 이라 한다.

등장성 수축(isotonic contraction)은 근육이 수축할 때 근육이

길이는 변화하고 관절의 각도 변화한다. 등장성 수축을 가끔 정적(static), 강장(tonic),

수축(contraction), 등장성수축을 상동성 수축(phasic,반응속도가 빠른)으로

설명하는 교과서를 읽게 된다.

비록 이 용어들이 본질적으로 같은 것을 의미하지만

그것들은 잘 사용하지 않고, 이 용어들 사이의 특정한 차이점들은

더 이상 관련이 없어 보인다.

등장성은 ‘ 같은 긴장’ 이라는 뜻의 그리스어에서 유래되었다.

이 용어의 사용은 근육 내에서 발생하는 긴장이 그 범위 전체에서 일정하게

유지되지 않는다고 생각하기 때문에 비판자가 없는 것은 아니다.

게다가 이 용어는 두 가지 유형보다 더 의미심장한 것은 아니다.

등장성 수축은 구심성수축(concentric contraction)과 원심성(econtric)으로 분류된다.

구심성 수축은 관절 운동이 있고, 근육이 짧아지며,

근육의 부착(기시와 정지)이 서로 움직이며( Fig. 5-10 B. 구심성, 관절의 각이 증가한다)

이것을 가끔 ‘협착수축(Shorthen contraction)’이라 언급한다.

앞에서 설명한 바와 같이 체중을 늘리는 것은 이두근의 등장성수축의 한 예이다.

만약 당신이 테이블 위에 무게를 다시 내려놓으면서

이두근을 계속 팔굽혀펴기를 한다면,

당신은 관절운동이 주관절을 신전했음에도 불구하고

 이두근(삼두근이 아니라)이 계속 수축하는 것을 느낄 것이다.

상완이두근에 일어나는 원심성 수축은.

원심성 수축 (econtric contraction)은 관절운동이 있을 때 발생하지만

근육이 길어지는 것처럼 보일 때 발생한다. 즉 근육의 부착면이 분리된다.

(FIG. 5-10 C, 원심성 수축, 관절의 각이 줄어든다)

체중을 어개 높이까지 끌어 올린 후, 이두근을 이완시키면 손, 전완,

그리고 무게로 인해 테이블로 떨어질 수 있다는 것을 알게 된다.

상완삼두근을 이용하여 주관절을 신전시키면(구심적으로) 손과 몸무게는 엄청난 힘과

스피드로 테이블 상판위에 떨어지게 된다. 그

러나 천천히 무게를 테이블 상판으로 되돌려 놓음으로서

 당신이 한 일은 중력의 당김을 늦추는 것이다.

당신은 이두근(주관절 굴곡근)의 윈심적 수축을 이용했다.

원심성수축은 때때로 ‘길어지는 수축(lengthening contraction)’이라고 한다.

다소 오해의 여지가 있는 것은 비록 근육이 총 수준에서 길어지고 있지만,

현미경적으로 짧아지고 있기 때문이다. 근육이 실제로 하는 일은

짧아진 위치에서 정상적휴식상태로 되돌아가기 때문이다.

 근육이 실제로 하는 일은 짧아진 위치에서 정상적인 휴식상태로 되돌아가는 것이다.

원심성 수축은 구심성수축보다 훨씬 큰 힘을 낼 수 있다.

종종 다양한 종류의 근육수축이 다양한 운동에서 사용된다.

대퇴사두근의 운동을 설정하는 것은 대퇴사두근의 등척성 운동이다.

슬관절을 굴곡시키고, 신전시키는 동작은 등장성수축(isotonic contraction)이다.

앉아서 슬관절을 신전시키는 것은 대퇴사두근의 구심성수축(fig. 5-11, 대퇴사두근의 구심성 수축)인 반면,

슬관절을 굴곡시켜 출발 위치로 되돌리는 것은 대퇴사두근의 원심성수축이 될 것이다.

만약 여러분이 엎드린 자세로 바닥에 누워 슬관절을 90도로 구부린다면,

여러분은 슬굴곡근의 구심성수축을 하고 있을 것이다.

슬관절을 곧게 신전시키는 것은 슬굴곡근의 원심성수축일 될 것이다.

무슨 일이 일어나고 있는가? 앉아서 슬관절을 굴곡시킬 때, 슬관절을

신전시키는 것은 하퇴를 중력에 맞도록 움직이는 것을 포함된다.

앉아서 슬관절을 굴곡시키고 무릎을 곧게 신전시키는 것은

그 부분을 중력으로 움직이고 실제로 중력을 감소시키는 것을 포함한다.

일반적으로 원심성 수축은 감속 활동에 사용되고,

구심성수축은 가속활동에 사용되고 따라서 등장성수축은

두 유형의 다음과 같은 특성을 가지고 있다고 요약 할 수 있다.

구심성 수축(concentric contraction)

근육 부착물은 서로 더 가까이 움직인다.

운동은 보통 중력에 반하여 일어난다.(상승 운동)

가속 활동이다.

 

 

 

 

원심성 수축(econtric contraction)

근육의 부착물은 멀리 움직인다.

운동은 대개 중력에 반하여 일어난다( 하강운동)

수축은 감속 활동에 사용된다.

 

그러나, 모든 구심성수축과 원심성수축이

위에 열거된 모든 특징을 매번 보여주는 것은 아니다.

물론 예외도 있다. 여기에 예가 하나 있다.

앉은 자세에서 누군가가 슬관절을 굴곡하는

 동안 저항을 하게 한다. 어떤 종류의 수축이고 어떤 근육 그룹이 수축하는가?

정답은 슬굴곡근(슬관절굴곡근)의 구심성수축이다.

이 경우 하퇴는 (중력을 가지고)아래로 움직이고 있지만

중력의 속도를 늦추지 않고 있다. 중력의 당김보다 더 큰힘(상대방의 저항)이

극복되고 있기 때문이다. 다른 예를 생각해보자, 오버헤드 폴리(overhead pully)의

손잡이를 잡고 어깨 신전을 아래로 당기는 경우 어깨 신전근의 구심성수축을 하고 있다.

팔이 중력과 같은 방향으로 움직이는 동안, 당신은 중력보다

 더 큰 힘(즉, 오버헤드 폴리 무게)을 초과하게 된다.

이를 증명하기 위해 도드레 손잡이를 계속잡고 어깨 근육을 풀어준다.

팔은 땅에 떨어지지 않는다. 왜 ? 도르레 중량이 중력의 무게(중력의 힘)보다 더 크다.

다음으로는 도르레 손잡이를 시작 위치(어깨관절의 굴곡)로 천천히

되돌리고 제어하는 경우 어깨 신전근의 원심성수축을 하고 있는 경우,

그 이유는?

너는 중력에 반하여 움직인다(상승운동) 그러나,

이 경우 외력(도드레 중량)을 감속운동 시킨다.

탄력튜브는 운동하는 동안 저항을 제공하는 일반적인 방법이다.

구심성수축과 함께 효율적으로 사용 할 수 있지만 원심성수축과 함께

 더 큰 제한성이 있다. 만약 당신이 문 꼭대기에 탄력튜브를 부착하고

아래로 당긴다면 당신은 오버헤드폴리의 작용을 복제하는 것이다.

아래도 당기는 것은 어깨 신전근의 구심성수축이다.

 그러나 출발점에 다시 돌아와 탄력튜브를 사용하면 오버헤드 폴리의

원심성은 그리 효과적이지 못하다.

초기 운동은 강한 원심성수축이지만,

탄력은 금방 긴장을 잃는다. 게다가 윈심성수축을 위해 탄력튜빙을

 사용하는 것은 동작의 초기 부분에만 수행되어야 하며 전체범위에

걸쳐 효과적이라고 간주되지 않아야 한다. 이것은 전완의

 회내와 회외같은 작은 범위 작용을 위해 탄력튜브를 원심성수축을

 위해 효과적으로 사용이 가능하지만,

그러나 주관절의 굴곡과 신전을 같은 큰 범위의 작용에서는 원심성수축은 불가능하다.

다른, 근육수축의 유형 중 덜 일반적이지만,

등속성수축(isokinetic contraction)이 있다.

그것은 특수한 장비로만 할 수 있다. “Cybex와 orthotron”이 이러한

수축을 할 수 있는 첫 번째 기계이다.

 등속성수축 관점에서 그 저항성은 다양하지만 가속력,

속도그대로 유지된다. 이것은 저항은 일정하게 유지되지만

 속도는 변화하는 등장성수축(isotonic contraction)과 다르다.

다리에 5파운드의 무게를 부착한 사람의 한 예를 생각한다.

그 사람이 슬관절을 직선으로 굴곡(등장성수축) 할 때

저항의 양은 그대로 남는다. 그 5파운드의 무게는

그 범위 전체에 걸쳐 5파운드가 남아 있었다.

당기는 각도와 같은 요인 때문에, 다리를 처음보다 중간에서

그리고 끝부분에서 움직이기 더 쉽다.

즉 사람이 다리를 움직일 수 있는 속도는 범위 전체에 걸쳐 다양하다.

등속성수축에서는 속도가 미리 정해져 있고 사람이 아

무리 세게 밀어도 그대로 유지된다. 그러나 저항은 다양하다.

만약 사람이 더 세게 밀면 기계가 더 많은 저항을 하게 되고,

사람이 더 세게 밀지 않으면, 그 저항은 덜하다.

왜 등속성 근육 수축은 매우 중요한가? 다른 형태의 운동과 비교 한

등속성운동의 장점에 대한 완전한 논의는 이 책의 범위를 벗어나는

치료법에 대한 좀 더 상세한 논의에서 찾는 것이 최선이다.

그러나 두 가지의 중요한 이점이 있다. 등속성수축은 운동범위를 전반에 걸쳐 주어진

저항의 양을 변경하거나 조정 할 수 있다. 반면에 등장성수축은 그러하지 못하다.

이것은 중요한데, 왜냐하면 근육에 중간에 있는 근육만큼 그것의 범위의 시작이나

 끝부분에서 강하지 않기 때문이다. 근육이 중간에서 가장 강하기 때문이다.

 등장성수축은 이것을 할 수 없다, 게다가 범위에 걸쳐 약한

부위의 저항은 아주 많고, 강한 부위의 저항은 충분하지 않다.

통증 요인 때문에 저항을 수용하는 것도 중요하다. 운동 중에 갑자기 통증이 생기면,

그 사람의 반응은 운동을 멈추거나, 그만큼 열심히 일하지 않을 것이다.

등장성수축의 경우 이 반응은 빠르고 안정하게 일어 날수 없다. 만약 사람이 일을 제일 잘하면,

 기계도 멈춘다. 사람이 세게 수축하지 않으면 기계는 그 만큼의 저항을 주지 않는다.

도표 5-1 근육 수축의 유형

유형	속도	저항력	관절운동
등척성	고정된	고정된)(0/도 /초	없음
등장성	다양한	고정된	있음
등속성	고정된	다양한 (다루기 쉬운)	있음

 

다행스럽게도, 등속성운동의 가치에 대핸 약간의 정보를 제공 할 수 있다.

그러나 거기에는 약간의 약점이 있다. 예를 들어 등속성 운동은

특수한 장비를 필요로 하고, 그 장비는 비싸다는 단점이 있다.

 이 모든 유형의 근육수축을 위한 시간과 장소가 있다.

그들 사이의 차이점을 이해하는 것이 무엇보다 더 중요하다.

 도표 5-1은 근육 수축의 세 가지 유형의 큰 다른 점을 요약한 것이다.

 

 

근육의 역할 Roles of Muscles

 

근육들은 형성되는 운동, 운동 방향 및 근육이 극복해야 하는

저항의 양과 같은 변수에 따라 관절운동 중에 서로 다른 역할을 떠맡는다.

이 변수 들 중 어느 하나 라도 바뀌면 근육의 역할을 맡을 수 있다.

근육의 역할은 주동근(agonist), 길항근(antagonist), 안정근(stabilizer),

또는 중립근(Neutralizer) 등이 있다.

주동근은 운동을 일으키는 근육 또는 근육그룹이다.

때때로 ‘프라임 무버(원초적움직임)’ 라고도 부른다.

그 동작에 도움이 되는 근육은 그다지 효과적이지 않지만

‘보조근(보조적 무버)’ 라고 부른다. 근육이 ‘프라임 무버’ 인지

 ‘보조근(보조무버)’인지 결정하는 요소에는

크기, 당김, 각도, 레버리지 및 수축 가능성이 포함된다.

주관절이 굴곡하는 동안, 상완이두근은 주동근이고,

그것의 크기와 당김 각 때문에 회내방형근은 보조근이다.

길항근은 주동근의 반대 운동을 수행하는 근육이다.

주관절이 굴곡 할 때 길항근은 삼두근이다.

 근육의 역할은 특정한 관절 작용에 특정된다는 것을 명심하라.

주관절의 신전 할 때 삼두근은 주동근이고, 이두근은 길항근이다.

그러나 주관절 굴곡에서 이두근은 주동근이고 삼두근은 길항근이다.

길항근은 주동근에 저항하는 잠재성을 가진다.

대개는 주동근이 작용할 때 이완된다.

길항근가 주동근이 동시에 수축할 때 동시수축(Cocontraction)의 결과가 나온다.

정확성이 필요할 때 수축력이 발생한다. 어떤 전문가들은 어떤 사람이 어떤 과제를 배울 때,

특히 어려운 일을 배울 때 그래서 일을 배우면서, 동시수축(Cocontraction)활동은 사라지는 경향이 있다고 느낀다.

 

안정근은 주동근을 더욱 더 효율적으로 일을 하는데 도와주고,

단단하게 만들어주는 근육이나 근육그룹이다.

예를 들어 팔굽혀펴기 할 때 주관절 신전근은 주동근이다.

복직근은 안정근으로 작용하고, 반면 팔은 몸통을 위 아래로 움직인다.

안정근을 고정근이라고도 부른다. 근육은 수축할 때 방향을 알지

못한다는 것을 기억하라(REMEMBER).

근육이 두 가지 이상(또는 그 이상) 동작을 할 수 있지만

하나만 원하는 경우, 중립근은 원치 않는 동작을 미리 막기 위해 수축한다.

예를 들어 이두근은 주관절을 굴곡할 수 있고 전완을 회외(SUPINATE)한다.

주관절 굴곡만 원하는 경우, 반듯이 회외의 자세는 배제해야 한다.

 따라서 전완을 회내(pronate)하는 회내방형근(pronate teres)은

이두근의 회외 요소에 대항하기 위해 수축하게 되고 주관절 굴곡 만 일어나게 된다.

 

중립근(neutralizer)은 또한 근육이 두 가지 이상의 역할을 수행하도록 허용 할 수 있다.

손목척골 이탈(DEVIATION)이 그런 예다. ‘척골수근굴곡근’은

손목의 굴곡과 척골의 이탈을 일으킨다. ‘척골수근신전근’은 신전과

척골 이탈을 일으킨다. 척골이탈에서, 이 근육들은 수축하고 두 가지 일을 이룬다.

그들은 손목척골 이탈에서 작용하면서 서로의 굴곡/신전을 중립화시킨다.

 

협조근(synergist)은 하나 이상의 다른근육과 작용하여

특정한 동작을 강화하는 근육이다. 이 용어는 일부 저자들이

주동근, 보조근, 안정근, 중립근 역할을 포괄하는데 사용하는 용어다.

이 용어의 단점은 비록 근육이 작용하고 있다고 가정하지만,

어떻게 작용하는지는 나타내지 않는다는 것이다.

 

 

당김 각 Angle of Pull

 

근육의 주요 역할(prime mover)이 있는지, 작은 역할(협조근)이 있는지,

 또는 전혀 역할이 없는지 결정하는 것은 근육의 크기

당김 각, 관절운동의 가능 여부 및 관절 축(axis)과 관련하여

근육의 위치와 같은 요소에 따라 달라진다. 특히,

같은 동작을 하는 다른 근육과의 관계 속에서 근육을

시각화하는 것은 당신에게 하나의 요소로서 크기에 대한 아이디어를 줄 것이다.

예들 들어 삼두근과 주근(anconeus)의 크기를 비교한다.

 (fIG.10-17& 10-18 보기)

주근이 삼두근에 비해 관절운동에 거의 영향을 미치지 않을 것임을 쉽게 알 수 있다.

다음으로, 당신은 특정한 관절에서 허용하는 동작을 알고 있다.

주관절의 경우, 가능한 동작은 굴곡과 신전이다.

삼두근과 주근은 관절 후면을 가로질러 관절 축으로 간다.

삼두근이 주근 보다 휠씬 크고 주관절을 후방으로 가로지르며,

신전근은 주관절을 후방으로 건너야 하기 때문에

삼두근이 주관절의 신전근의 주동근이라는 것은 논리적이다.

모든 근육이 그들의 작용에서 그렇게 명백한 것은 아니다.

당김 각근 대개 주요한 요인이다. 대부분의 근육은 대각선으로 딩긴다. 

 제 7장에서 토크(TORQUE)에 대해 언급하겠지만 대부분의 근육은

대각선 당김줄을 가지고 있다. 그 대각선 당기는 힘은 수직력과

수평력의 결과물이다. 어깨대( shoulder girdle) 경우 수직 당김 각도가

더 큰 근육은 견갑골을 위나 아래로 당기는데 효과적이다(견갑골을 상승과 하강).

더 큰 수평 당김이 있는 근육은 견갑골 안이나 밖으로 당기는데 더 효과적일 것이다.

(전인과 후인: 견갑골이 앞쪽으로 뒤쪽으로 움직임),

수평 당김과 수직당김이 더 동일한 근육은 두동작 모두에 역할을 할 것이다.

FIGURE 5-12는 각각에 대한 예를 제시한다. 견갑거근은 강한 수직 조직이고.

중승모근은 강한 수평조직이고 능형근은 양쪽 방향에서 더 동등한 당김을 가지고 있다.

이 근육들은 제 8장에서 나중에 설명 될때 알게 되겠지만,

 견갑거근은 견갑골의 상승작용의 주동근이고,

중승모근은 후인의 주동근이고, 반면에 능형근은 후인과 상승 둘 다의 주동근이다.

(FIG. 5-12, 근육의 결정요인으로서의 당김 각, 견갑거근은

견갑골의 상승과 하강의 수직선 당김, 중승모근은 견갑골의 전인과 후인의 수평선 당김, 능형근은 수평과 수직선 당김 둘 다)

  

동역학 사슬 Kinetic chains

 

오픈 대 클로즈 동역학 사슬 운동의 개념은 움직임과 운동으로 진화했다.

공학 용어로, 운동 사슬은 움직임을 허용하는 방식으로 연결된 일련의 견고한

고리로 구성된다. 이러한 링크가 연결되기 때문에

하나의 링크가 이동하면 다른 링크에서 이를 인체에 적용하는 예측 가능한 방식으로 움직임이 발생한다. 클로즈디(닫힌)운동사슬은 원위부(disital segment)를 고정(폐쇄)하고 근위부(proximal segment)를

 이동시켜야 한다.(fig. 5-13. 클로즈디 동역학사슬, 근위부 움직임, 원위부 고정).

예를 들어 앉은 자세에서 일어 날 때 슬관절이 신전되고

고관절과 족(발목)관절도 잘 움직이게 된다. 발을 땅에 고정시킨

상태에서 엉덩이와 무릎에 움직임을 일으키지 않고서는 무릎을 움직 일수 있는 방법이 없다.

그러나 좌석에 그대로 앉아 슬관절을 신전하면 엉덩이와

발목이 움직이지 않는다.

이것은 오픈(열린) 동역학 사슬 활동이다.

원위부는 근위부가 정지 상태를 유지할 수 있는 동안 자유롭게 움직일 수 있다.

(fig. 5-14, 오픈 동역학 사슬, 근위부 고정, 원위부는 움직임)

오픈 사슬 활동으로, 사지부(limb segment)는 자유롭게

여러 방향으로 움직일 수 있다. 예를 들면 팔을 허공에 두고 침대에 누워

어깨, 팔꿈치, 손목, 손을 여러 방향으로 함께 움직이거나 개별적으로 움직일 수 있다.

이것이 ‘오픈 사슬활동’이다.

원위부는 고정되어 있지만, 자유롭게 움직일 수 있다.

그러나 머리 위의 승모근을 잡으면 손, 원위부가 고정되거나 닫혀진다.

슬관절을 굴곡할 때 어깨는 어느정도 신전되어야 할 것이다.

슬관절이 신전되면 어깨가 약간 굴곡되어야 할 것이다.

사지가 ‘클로지드사슬활동’으로 사지는 제한적이고 예측 가능한 방향으로 움직인다.

상지(윗팔들)의 클로지드사슬 활동의 다른예는 목발을 목발로

걷고, 휠체어를 밀 때 발생한다. 목발의 끝(원위부)은 지면에 과정되어 있고, 몸체(근위부)는 움직인다.

휠체어 림(RIM의 둔 손은 윈위부와 손에 인접한 관절이 연결된 방식으로 움직인다.

즉, 주관절이 신전되고 견관절은 굴곡된다.

클로지드사슬운동은 벤치프레스, 조정기계, 정지자전거 계단 마스터와 같은 것들이 포함된다.

오픈사슬운동 장비의 예는 cybex와 프리웨이트이다.

수동적 근육 테스팅은 오픈사슬 움직임의 전부다. 런닝머신은 오픈과 클로지드의 조합이다.

중량-지지 부분은 ‘클로지드사슬’이고, 비중량-지지부분은 ‘오픈사슬 움직임’이다.

다음 목록은 이장에서 논의된 개념의 상호관계를 보여준다.

이것들은 일반적인 논리이지 절대적인 논리가 아니라는 것을 명심한다.

 

운동 용어학

구심성 - 대개 오픈사슬 - 대개 비 중량-지지	원심성 오픈 또는 클로지드사슬 일수 있음 중량-지지 또는 비 중량-지지 일수 있음
오픈사슬 구심성 또는 원심성 일수 있음 대개 비 중량-지지	클로지드사슬 구심성 또는 원심성 일수 있음 대개 중량-지지
비 중량-지지 구심성 또는 원심성 일수 있음 대개 오픈사슬	중량-지지 대개 원심성 대개 클로지드 사슬

 

복습

 

근육의 두 끝을 기시와 정지라고 한다.

일반적으로 정지는 기시를 향하여 움직인다.

기시가 정지로 움직이면 근육의 작용의 역전이라고 한다.

능동적 불충분은 근육이 더 이상 수축 될 수 없는 것이다.

수동적 불충분은 근육이 더 이상 신장 될 수 없는 것이다.

근육의 수축은 세 가지 유형이 있다. 등척성, 등장성, 등속성

근육은 특정한 상황에 따라 주동근, 길항근, 안정근, 중립근 역할을 맡는다.

동역학 사슬움직임은 원위부가 고정되어 있는지, 자유롭게 이동 되는지 여부에 따라 달라진다.