인체 척추의 역학

척추뼈는 몸을 튼튼하게 지탱하는 33~34개의 척추뼈로 이루어져 있습니다. 척추는 앞쪽의 척추체와 뒤쪽의 척추궁, 두 부분으로 구성됩니다. 척추체는 척추뼈의 대부분을 차지합니다. 척추궁은 네 부분으로 이루어져 있습니다. 그중 두 부분은 척추뼈를 지지하는 벽을 형성하는 척추경(pedicle)입니다. 나머지 두 부분은 일종의 "지붕"을 형성하는 얇은 판입니다. 척추궁에서 세 개의 뼈돌기가 뻗어 나옵니다. 오른쪽과 왼쪽의 횡돌기는 각 "척추경-판" 관절에서 갈라져 나옵니다. 또한, 몸을 앞으로 숙이면 정중선에서 극돌기가 뒤로 튀어나온 것을 볼 수 있습니다. 척추는 위치와 기능에 따라 각 부분마다 고유한 구조적 특징을 가지며, 척추의 움직임 방향과 정도는 관절돌기의 방향에 따라 결정됩니다.

경추. 관절돌기는 편평하고 타원형이며, 관상면과 10~15°, 시상면과 45°, 그리고 수평면과 45° 각도로 공간에 위치합니다. 따라서 위쪽 관절이 아래쪽 관절에 대해 발생하는 변위는 세 평면에 대해 동시에 발생합니다. 척추체는 상하 표면이 오목하며, 많은 연구자들은 이것이 운동 범위 증가에 기여하는 요인이라고 생각합니다.

흉추. 관절돌기는 관상면에 대해 20°, 시상면에 대해 60°, 수평면과 관상면에 대해 20° 각도로 기울어져 있습니다.

이러한 관절의 공간적 배열은 상부 관절이 하부 관절에 대해 동시에 복두개측 또는 등미측으로 변위되는 것을 용이하게 하며, 이는 내측 또는 외측 변위와 함께 발생합니다. 관절면은 시상면에서 우세한 경사를 보입니다.

요추. 요추의 관절면은 흉추 및 경추와 공간적으로 배열되어 있습니다. 요추는 아치형으로 관상면과 45°, 수평면과 45°, 시상면과 45° 각도로 위치합니다. 이러한 공간적 배열은 상부 관절이 하부 관절에 대해 등외측 및 복내측으로 변위되는 것을 용이하게 하며, 이는 두개측 또는 미측 변위와 함께 일어납니다.

척추 움직임에서 추간관절의 중요한 역할은 Lesgaft(1951)의 유명한 연구에서도 입증되는데, 이 연구에서는 C5-C7 분절 관절의 구면 중심이 일치하는 점에 많은 주의를 기울였습니다. 이는 해당 분절에서 우세한 운동량을 설명합니다. 또한, 관절면이 정면, 수평면, 수직면에 동시에 경사져 있어 이 세 평면에서 동시에 직선 운동을 촉진하여 단일 평면 운동의 가능성을 배제합니다. 또한, 관절면의 형태는 한 관절이 다른 관절면을 따라 미끄러지도록 촉진하여 동시 각 운동의 가능성을 제한합니다. 이러한 아이디어는 White(1978)의 연구 결과와 일치합니다. White의 연구에 따르면, 아치를 가진 관절돌기를 제거한 후 척추 운동 분절의 각운동량은 시상면에서 20~80%, 관상면에서 7~50%, 수평면에서 22~60% 증가했습니다. Jirout(1973)의 방사선 사진 자료는 이러한 결과를 뒷받침합니다.

척추는 모든 유형의 뼈 연결을 포함합니다. 연속적인 연결(결합연골, 연골결합, 결합유합)과 불연속적인 연결(척추와 두개골 사이의 관절)이 있습니다. 척추뼈의 몸체는 추간판으로 서로 연결되어 있으며, 추간판은 척추 전체 길이의 약 1/2을 차지합니다. 추간판은 주로 유압식 충격 흡수 장치 역할을 합니다.

척추의 어느 부위든 이동성은 주로 척추 사이 원반의 높이와 척추의 뼈 부분의 비율에 따라 결정된다는 것이 알려져 있습니다.

Kapandji(1987)에 따르면, 이 비율은 척추 특정 분절의 가동성을 결정합니다. 비율이 높을수록 가동성이 더 큽니다. 경추는 비율이 2:5(40%)로 가장 큰 가동성을 보입니다. 요추는 가동성이 더 낮습니다(비율 1:3(33%)). 흉추는 더욱 가동성이 낮습니다(비율 1:5(20%).

각 디스크는 젤라틴질의 핵심과 섬유질의 고리가 내부에 있는 방식으로 구성됩니다.

젤라틴 핵은 탄성 "용기"에 싸인 비압축성 젤 형태의 물질로 이루어져 있습니다. 화학적 구성은 단백질과 다당류로 대표됩니다. 핵은 강한 친수성, 즉 물을 끌어당기는 성질을 특징으로 합니다.

Puschel(1930)에 따르면 출생 시 핵의 체액 함량은 88%입니다. 나이가 들면서 핵은 물을 결합하는 능력을 잃습니다. 70세가 되면 수분 함량은 66%로 감소합니다. 이러한 탈수의 원인과 결과는 매우 중요합니다. 디스크의 수분 함량 감소는 단백질, 다당류 농도 감소와 핵의 젤 같은 물질이 섬유질 연골 조직으로 점진적으로 대체되는 것으로 설명할 수 있습니다. Adams 등(1976)의 연구 결과에 따르면 나이가 들면서 핵 펄포수스와 섬유질 고리의 프로테오글리칸 분자 크기가 변합니다. 체액 함량이 감소합니다. 20세가 되면 디스크의 혈관 공급이 사라집니다. 30세가 되면 디스크는 척추의 종판을 통한 림프 확산으로만 영양을 공급받습니다. 이는 나이가 들면서 척추의 유연성이 줄어드는 이유와, 노인들이 손상된 디스크의 탄력성을 회복하는 능력이 저하되는 이유를 설명합니다.

수핵은 척추체에 작용하는 수직력을 받아 수평면에서 방사상으로 분산시킵니다. 이 기전을 더 잘 이해하기 위해 수핵을 움직이는 경첩 관절로 생각해 볼 수 있습니다.

섬유륜은 약 20개의 동심원 섬유층으로 구성되어 있으며, 각 층이 이전 층과 비스듬히 얽혀 있습니다. 이러한 구조는 움직임을 제어합니다. 예를 들어, 전단 응력 하에서 한 방향으로 뻗어 있는 사선 섬유는 긴장되고, 반대 방향으로 뻗어 있는 사선 섬유는 이완됩니다.

핵 펄포수스의 기능 (Alter, 2001)

행동	굽힘	확대	측면 굴곡
위쪽 척추뼈가 들어올려진다	앞쪽	뒤쪽에	굽힘 측으로
따라서 디스크가 곧게 펴집니다.	앞쪽	뒤쪽에	굽힘 측으로
따라서 디스크가 증가한다	뒤쪽에	앞쪽	굽은 곳 반대편으로
따라서 핵심은 다음과 같이 지시됩니다.	앞으로	뒤쪽에	굽은 곳 반대편으로

섬유륜은 나이가 들면서 탄력성과 유연성을 잃습니다. 젊은 시절에는 륜의 섬유탄성 조직이 주로 탄력성을 보입니다. 나이가 들거나 부상을 입으면 섬유질의 비율이 증가하고 디스크의 탄력성이 감소합니다. 탄력성이 감소하면 부상과 손상에 더 취약해집니다.

각 추간판은 250kg의 하중 하에서 평균 1mm씩 높이가 줄어들 수 있으며, 이는 척추 전체에 약 24mm의 길이 단축을 초래합니다. 150kg의 하중에서 T6과 T7 사이의 추간판은 0.45mm, 200kg의 하중에서 T11과 T12 사이의 추간판은 1.15mm 단축됩니다.

압력으로 인한 디스크의 이러한 변화는 매우 빠르게 사라집니다. 키가 170~180cm인 사람의 경우 30분 동안 누워 있을 때 신장이 0.44cm 증가합니다. 같은 사람의 아침과 저녁 신장 차이는 평균 2cm입니다. Leatt, Reilly, Troup(1986)에 따르면, 기상 후 첫 1.5시간 동안 신장이 38.4% 감소했고, 기상 후 첫 2.5시간 동안 60.8% 감소했습니다. 신장은 밤의 전반부에 68% 회복되었습니다.

Strickland와 Shearin(1972)은 오전과 오후 어린이의 키 차이를 분석한 결과, 평균 차이가 1.54cm이고 범위가 0.8~2.8cm임을 발견했습니다.

수면 중에는 척추에 가해지는 부하가 최소화되고 디스크가 부풀어 올라 조직에서 체액을 흡수합니다. Adams, Dolan, Hatton(1987)은 요추에 가해지는 부하의 일일 변화에 따른 세 가지 중요한 결과를 제시했습니다. 1 - "부기"는 기상 후 요추 굴곡 시 척추의 경직을 증가시킵니다. 2 - 이른 아침에는 척추 디스크 인대가 손상 위험이 더 높습니다. 3 - 척추의 운동 범위는 한낮으로 증가합니다. 신체 길이의 차이는 추간판 두께의 감소뿐만 아니라 발바닥 아치 높이의 변화, 그리고 어느 정도는 하지 관절 연골 두께의 변화 때문일 수 있습니다.

디스크는 사춘기에 이르기 전에 힘의 영향으로 모양이 변할 수 있습니다. 이 시기에 디스크의 두께와 모양이 최종적으로 결정되고, 척추의 배열과 그에 따른 자세 유형이 고정됩니다. 그러나 자세는 주로 추간판의 특성에 따라 달라지기 때문에 완전히 안정적인 형태가 아니며, 특히 어린 나이에 하는 운동과 같은 외부 및 내부 힘의 영향으로 어느 정도 변할 수 있습니다.

인대 구조와 기타 결합 조직은 척추의 동적 특성을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 이들의 역할은 관절의 움직임을 제한하거나 조절하는 것입니다.

전방 및 후방 종인대는 척추체와 척추 사이 디스크의 전방 및 후방 표면을 따라 뻗어 있습니다.

척추뼈의 아치 사이에는 탄력섬유로 구성된 매우 강한 인대가 있는데, 이 인대가 노란색을 띠기 때문에 인대 자체를 아치간 또는 노란색이라고 합니다. 척추가 움직일 때, 특히 구부릴 때 이 인대들이 늘어나고 긴장됩니다.

척추뼈의 극돌기 사이에는 극간 인대(interspinous ligament)가 있고, 횡돌기 사이에는 횡돌기 인대(intertransverse ligament)가 있습니다. 극돌기 위로는 척추 전체 길이를 따라 극상 인대(supraspinous ligament)가 있는데, 이 인대는 두개골에 가까워지면서 시상 방향으로 늘어나 목덜미 인대(nuchal ligament)라고 합니다. 사람의 경우, 이 인대는 넓은 판처럼 보이며 목덜미 부위의 좌우 근육군을 구분하는 역할을 합니다. 척추뼈의 관절 돌기들은 관절로 서로 연결되어 있는데, 척추뼈 위쪽 부분은 납작한 모양이고, 아래쪽, 특히 요추 부위는 원통형입니다.

후두골과 환추 사이의 연결은 고유한 특징을 가지고 있습니다. 척추뼈의 관절돌기 사이와 마찬가지로, 이 관절은 해부학적으로 분리된 두 개의 관절로 구성된 결합관절입니다. 환추-후두관절의 관절면은 타원형 또는 난형입니다.

아틀라스와 상완골 사이의 세 관절은 회전의 수직 축 하나를 갖는 결합된 아틀란토축 관절로 합쳐진다. 이 중 짝이 없는 관절은 상완골의 치조골과 아틀라스의 전방 아치 사이의 원통형 관절이고, 짝이 있는 관절은 아틀라스의 하부 관절면과 상완골의 상부 관절면 사이의 평편 관절이다.

환추-후두관절과 환추-축관절은 환추의 위와 아래에 위치하며, 서로 보완적인 연결을 형성하여 머리가 서로 수직인 세 개의 회전축을 중심으로 움직일 수 있도록 합니다. 이 두 관절은 하나의 결합 관절로 합쳐질 수 있습니다. 머리가 수직축을 중심으로 회전할 때, 환추는 후두골과 함께 움직이며 두개골과 척추뼈 사이의 일종의 중간 반월상 연골 역할을 합니다. 십자인대와 익돌인대를 포함한 다소 복잡한 인대 조직이 이러한 관절을 강화하는 데 관여합니다. 십자인대는 횡인대와 상악과 하악의 두 다리로 구성됩니다. 횡인대는 치돌기(치아돌기) 뒤쪽을 지나 환추의 좌우 외측 덩어리 사이에 위치하여 치아의 위치를 강화합니다. 상악과 하악은 횡인대에서 뻗어 나옵니다. 이 중 위쪽은 후두골에, 아래쪽은 두 번째 경추체에 부착되어 있습니다. 좌우의 익돌인대는 치아의 측면에서 위쪽과 바깥쪽으로 뻗어 후두골에 부착됩니다. 환추와 후두골 사이에는 두 개의 막, 즉 앞뒤 막이 있어 이 두 막이 뼈 사이의 공간을 막습니다.

천골은 연골결합(synchondrosis)을 통해 미골과 연결되어 있으며, 이 경우 미골은 주로 전후 방향으로 움직일 수 있습니다. 여성의 경우 미골첨부가 이 방향으로 움직일 수 있는 범위는 약 2cm입니다. 인대 또한 이 연골결합을 강화하는 데 관여합니다.

성인의 척추는 두 개의 전만곡(경추와 요추)과 두 개의 후만곡(흉추와 천미추)을 형성하기 때문에, 신체의 중심에서 뻗어 나온 수직선은 두 군데에서만 척추와 교차하며, 대부분 C8과 L5 척추뼈 높이에서 교차합니다. 그러나 이러한 비율은 개인의 자세 특성에 따라 달라질 수 있습니다.

상체 무게는 척추뼈에 압력을 가할 뿐만 아니라, 척추뼈의 만곡을 형성하는 힘의 형태로 일부 척추뼈에 작용합니다. 흉부에서는 신체의 중력선이 척추체 앞을 지나가기 때문에 척추의 후만곡을 증가시키는 힘이 작용합니다. 이는 인대, 특히 후종인대, 골간인대, 그리고 몸통 신근의 긴장도에 의해 방지됩니다.

요추에서는 이러한 관계가 역전되어, 신체의 중력선이 일반적으로 중력이 요추 전만을 감소시키는 방향으로 지나갑니다. 나이가 들면서 인대 장치의 저항력과 신근의 긴장도가 모두 감소하는데, 이로 인해 중력의 영향으로 척추는 대부분 형태가 변하고 앞쪽으로 굽어집니다.

신체 상반부의 중심이 앞으로 이동하는 것은 머리와 어깨띠, 상지, 가슴, 흉부, 복부 장기의 질량 등 여러 요인의 영향을 받는 것으로 밝혀졌습니다.

신체의 무게 중심이 위치한 정면은 성인의 경우 환추-후두 관절에서 앞쪽으로 비교적 적게 이동합니다. 어린아이의 경우 머리의 무게가 매우 중요한데, 전체 신체 무게에 대한 머리의 비율이 더 크기 때문입니다. 따라서 머리 무게 중심의 정면은 일반적으로 앞쪽으로 더 많이 이동합니다. 사람의 상지의 무게는 견갑대의 앞 또는 뒤로의 변위에 따라 척추 만곡 형성에 어느 정도 영향을 미칩니다. 전문가들은 구부정한 자세와 견갑대 및 상지의 전방 변위 정도 사이에 어느 정도 상관관계가 있음을 발견했습니다. 그러나 똑바로 앉은 자세에서는 견갑대가 일반적으로 뒤로 이동합니다. 사람의 가슴 무게는 몸통의 전후 직경이 발달할수록 몸통 무게 중심의 전방 변위에 영향을 미칩니다. 평평한 가슴의 경우, 가슴의 무게 중심은 척추에 비교적 가깝게 위치합니다. 흉부 장기, 특히 심장은 그 질량으로 인해 체간 질량 중심이 전방으로 이동하도록 할 뿐만 아니라, 흉추의 두개골 부분을 직접적으로 잡아당겨 후만곡을 증가시킵니다. 복부 장기의 무게는 개인의 연령과 체질에 따라 다릅니다.

척추의 형태학적 특징은 압축 및 인장 강도를 결정합니다. 전문 문헌에 따르면 척추는 약 350kg의 압축 압력을 견딜 수 있다고 합니다. 경추의 압축 저항력은 약 50kg, 흉추는 75kg, 요추는 125kg입니다. 인장 저항력은 경추는 약 113kg, 흉추는 210kg, 요추는 410kg으로 알려져 있습니다. 제5 요추와 천골 사이의 관절은 262kg의 힘으로 파열됩니다.

각 척추뼈가 경추를 압박할 때의 강도는 대략 다음과 같습니다. C3 - 150kg, C4 - 150kg, C5 - 190kg, C6 - 170kg, C7 - 170kg.

흉부 부위의 일반적인 하중은 다음과 같습니다. T1 - 200kg, T5 - 200kg, T3 - 190kg, T4 - 210kg, T5 - 210kg, T6 - 220kg, T7 - 250kg, T8 - 250kg, T9 - 320kg, T10 - 360kg, T11 - 400kg, T12 - 375kg. 요추 부위는 대략 다음과 같은 하중을 견딜 수 있습니다. L1 - 400kg, L2 - 425kg, L3 - 350kg, L4 - 400kg, L5 - 425kg.

인접한 두 척추뼈 사이에서는 다음과 같은 움직임이 가능합니다. 추간판의 압축과 신장으로 인한 수직축을 따라 움직이는 움직임입니다. 이러한 움직임은 매우 제한적입니다. 왜냐하면 압축은 추간판의 탄성 범위 내에서만 가능하고, 신장은 종인대에 의해 억제되기 때문입니다. 척추 전체에 있어서는 압축과 신장의 한계가 미미합니다.

인접한 두 척추뼈 사이의 움직임은 부분적으로 수직축을 중심으로 한 회전의 형태로 발생할 수 있습니다. 이러한 움직임은 주로 추간판 섬유륜의 동심원 섬유의 장력에 의해 억제됩니다.

굴곡과 신전 시 척추뼈 사이에서 전두엽 축을 중심으로 한 회전도 가능합니다. 이러한 움직임 동안 추간판의 모양이 변합니다. 굴곡 시에는 추간판의 앞쪽 부분이 압축되고 뒤쪽 부분이 신장되며, 신전 시에는 반대 현상이 관찰됩니다. 이 경우, 젤라틴 핵의 위치가 변합니다. 굴곡 시에는 뒤쪽으로, 신전 시에는 앞쪽, 즉 섬유륜의 신장된 부분 쪽으로 이동합니다.

또 다른 뚜렷한 움직임 유형은 시상축을 중심으로 한 회전으로, 몸통이 옆으로 기울어지는 현상입니다. 이 경우, 디스크의 한쪽 측면은 압축되고 다른 측면은 신장되며, 젤라틴 핵은 신장 방향, 즉 볼록한 쪽으로 이동합니다.

두 개의 인접한 척추 사이의 관절에서 발생하는 움직임은 척추의 다른 부분에 다르게 위치한 관절면의 모양에 따라 달라집니다.

경추 부위는 가장 움직임이 활발합니다. 이 부위의 관절돌기는 약 45~65° 각도로 뒤쪽을 향하는 편평한 관절면을 가지고 있습니다. 이러한 관절은 세 가지 자유도를 제공합니다. 즉, 관상면에서 굴곡-신전 운동, 시상면에서 외측 운동, 그리고 수평면에서 회전 운동이 가능합니다.

C2와 C3 척추 사이의 공간에서는 운동 범위가 다른 척추 사이보다 다소 작습니다. 이는 이 두 척추 사이의 추간판이 매우 얇고 상피막의 아래쪽 가장자리 앞쪽 부분이 운동을 제한하는 돌출부를 형성하기 때문입니다. 경추의 굴곡-신전 운동 범위는 약 90°입니다. 경추의 앞쪽 윤곽에 의해 형성된 전방 볼록함은 굴곡 중에 오목함으로 바뀝니다. 이렇게 형성된 오목함은 반지름이 16.5cm입니다. 이 오목함의 앞쪽과 뒤쪽 끝에서 반지름을 그리면 뒤쪽으로 열린 각도가 44°가 됩니다. 최대 신전 시 앞쪽과 위쪽으로 열린 각도가 124°가 됩니다. 이 두 호의 현은 99°의 각도로 만납니다. 가장 큰 운동 범위는 C3, C4, C5 척추 사이에서 관찰되고, C6과 C7 사이는 약간 적고, C7과 T1 척추 사이는 더욱 적습니다.

첫 번째 여섯 개의 경추뼈 사이의 측면 운동 또한 상당히 큰 진폭을 보입니다. C... 척추뼈는 이 방향으로 상당히 덜 움직입니다.

경추체 사이의 안장 모양의 관절면은 회전 운동에 적합하지 않습니다. 일반적으로 여러 저자에 따르면 경추 부위의 운동 진폭은 평균적으로 다음과 같습니다. 굴곡 - 90°, 신전 - 90°; 측방 경사 - 30°, 한쪽으로 회전 - 45°.

환추-후두관절과 환추와 후두골 사이의 관절은 세 가지 운동 자유도를 가집니다. 첫 번째 자유도에서는 머리를 앞뒤로 기울일 수 있습니다. 두 번째 자유도에서는 환추를 치돌기 주위로 회전시킬 수 있으며, 이때 두개골은 환추와 함께 회전합니다. 두개골과 환추 사이의 관절에서 머리는 앞으로 20°, 뒤로 30°만 기울일 수 있습니다. 뒤로 움직이는 것은 전두엽과 후두엽의 장력에 의해 억제되며, 외이도 개구부 뒤를 지나 측두골의 유두돌기 바로 앞을 지나 이마 축을 중심으로 일어납니다. 두개골은 앞으로 20°, 뒤로 30° 이상 기울일 수 있으며, 이는 경추와 함께만 가능합니다. 앞으로 기울기는 턱이 흉골에 닿을 때까지 가능합니다. 이 정도의 기울기는 경추를 구부리고 머리를 몸쪽으로 기울이는 근육의 능동적인 수축으로만 달성됩니다. 머리가 중력에 의해 앞으로 당겨질 때 턱은 보통 흉골에 닿지 않습니다. 왜냐하면 머리는 목 뒤쪽의 늘어난 근육과 목덜미 인대의 긴장으로 제자리에 고정되어 있기 때문입니다. 앞으로 기울어진 머리의 무게가 1종 지렛대에 작용하더라도 목 뒤쪽 근육의 수동성과 목덜미 인대의 탄력성을 극복하기에 충분하지 않습니다. 흉쇄유돌근과 설골근이 수축하면 그 힘과 머리의 무게가 합쳐져 목 뒤쪽과 목덜미 인대의 근육이 더 많이 늘어나 머리가 앞으로 기울어지고 턱이 흉골에 닿습니다.

환추와 골관절 사이의 관절은 좌우로 30° 회전할 수 있습니다. 환추와 골관절 사이의 관절 회전은 후두골 과두의 외측면에서 시작하여 치돌기의 외측면에 부착하는 익돌인대의 장력에 의해 제한됩니다.

경추의 아랫면이 전후 방향으로 오목하기 때문에 시상면에서 척추 사이의 움직임이 가능합니다.경추 영역에서 인대 장치는 가장 약하며, 이는 또한 이동성에 기여합니다.경추 영역은 (흉추 및 요추 영역에 비해) 압축 하중의 작용에 상당히 덜 노출됩니다.머리, 척추 및 견갑대의 움직임을 결정하는 많은 근육의 부착 지점입니다.목에서는 근육 견인의 동적 작용이 정적 하중의 작용에 비해 상대적으로 더 큽니다.경추 영역은 주변 근육이 과도한 정적 영향으로부터 보호하는 것처럼 보이기 때문에 변형 하중에 거의 노출되지 않습니다.경추 영역의 특징 중 하나는 신체가 수직 위치에 있을 때 관절 돌기의 평평한 표면이 45° 각도를 이룬다는 것입니다. 머리와 목을 앞으로 기울이면 이 각도는 90°로 증가합니다. 이 자세에서 경추의 관절면은 수평 방향으로 서로 겹쳐지고 근육의 작용으로 고정됩니다. 목을 구부릴 때 근육의 작용은 특히 중요합니다. 하지만 작업 중에는 목을 구부린 자세가 흔합니다. 시각 기관이 손의 움직임을 제어해야 하기 때문입니다. 책을 읽는 것과 같은 많은 작업은 일반적으로 머리와 목을 구부린 상태에서 수행됩니다. 따라서 특히 목 뒤쪽 근육이 머리의 균형을 유지하기 위해 작용해야 합니다.

흉부 부위의 관절돌기 역시 편평한 관절면을 가지고 있지만, 거의 수직으로 배열되어 있으며 주로 관상면에 위치합니다. 이러한 관절돌기 배열로 인해 굴곡 및 회전 운동이 가능하지만 신전은 제한적입니다. 측방 굽힘은 제한적인 범위 내에서만 가능합니다.

흉부 부위에서는 척추의 이동성이 가장 낮은데, 이는 척추 사이 디스크의 두께가 얇기 때문입니다.

상부 흉추(1번부터 7번까지)의 가동성은 미미하며, 미추 방향으로 증가합니다. 흉추의 가쪽 굽힘은 오른쪽으로 약 100°, 왼쪽으로 약간 덜 가능합니다. 회전 운동은 관절돌기의 위치에 의해 제한됩니다. 가동 범위는 상당히 큽니다. 정면 축을 기준으로 90°, 신전은 45°, 회전은 80°입니다.

요추 부위의 관절돌기는 거의 시상면을 향하는 관절면을 가지고 있으며, 위쪽 안쪽 관절면은 오목하고 아래쪽 바깥쪽 관절면은 볼록합니다. 이러한 관절돌기 배열은 서로의 회전을 불가능하게 하며, 운동은 시상면과 관상면에서만 이루어집니다. 이 경우, 굴곡보다 더 넓은 범위 내에서 신전 운동이 가능합니다.

요추 부위에서는 각 척추뼈 사이의 이동성이 일정하지 않습니다. 모든 방향에서 L3과 L4, 그리고 L4와 L5 사이에서 가장 큰 이동성을 보입니다. L2와 L3 사이에서 가장 낮은 이동성이 관찰됩니다.

요추의 가동성은 굴곡 23°, 신전 90°, 양측 외측 경사 35°, 회전 50°로 특징지어집니다. L3과 L4 사이의 추간 공간은 가장 큰 가동성을 특징으로 하며, 이는 L3 척추뼈의 중앙 위치와 비교되어야 합니다. 실제로 이 척추뼈는 남성의 복부 중앙에 해당합니다(여성의 경우 L3은 다소 뒤쪽에 위치합니다). 사람의 천골이 거의 수평에 위치하여 요천추 각도가 100~105°로 감소하는 경우도 있습니다. 요추의 움직임을 제한하는 요인들은 표 3.4에 제시되어 있습니다.

정면에서 척추의 굴곡은 주로 경추와 상부 흉추 부위에서 가능하며, 신전은 주로 경추와 요추 부위에서 발생하고, 흉추 부위에서는 이러한 움직임이 미미합니다. 시상면에서 가장 큰 가동성은 경추 부위에서 관찰되며, 흉추 부위에서는 미미하고 요추 부위에서 다시 증가합니다. 경추 부위에서는 큰 범위 내에서 회전이 가능하지만, 미추 방향으로는 진폭이 감소하고 요추 부위에서는 매우 미미합니다.

척추 전체의 이동성을 연구할 때, 여러 부위의 움직임 진폭을 나타내는 수치를 합산하는 것은 산술적으로 의미가 없습니다. 척추의 자유 부분 전체가 움직이는 동안(해부학적 표본과 생체 모두) 척추의 만곡으로 인해 보상 운동이 발생하기 때문입니다. 특히, 한 부위의 등쪽 굴곡은 다른 부위의 배쪽 신전을 유발할 수 있습니다. 따라서 여러 부위의 이동성 연구에 척추 전체의 이동성 데이터를 추가하는 것이 좋습니다. 이와 관련하여 분리된 척추를 연구했을 때, 여러 저자는 다음과 같은 데이터를 얻었습니다. 굴곡 - 225°, 신전 - 203°, 측방 경사 - 165°, 회전 - 125°.

흉부 영역에서 척추의 외측 굴곡은 관절돌기가 정확히 정면에 위치할 때만 가능합니다. 그러나 관절돌기는 약간 앞쪽으로 기울어져 있습니다. 결과적으로, 관절면이 정면에 거의 위치하는 추간관절만이 외측 경사에 참여합니다.

수직축을 중심으로 한 척추의 회전 운동은 목 부위에서 가장 많이 가능합니다. 머리와 목은 몸통에 대해 양방향으로 약 60~70°(즉, 총 약 140°) 회전할 수 있습니다. 흉추에서는 회전이 불가능합니다. 요추에서는 거의 회전이 불가능합니다. 흉추와 요추 사이에서 가장 큰 회전은 17번과 18번 생체운동학적 쌍 부위에서 가능합니다.

따라서 척추 전체의 총 회전 이동성은 212°(머리와 목의 경우 132°, 17번째와 18번째 생체운동학 쌍의 경우 80°)와 같습니다.

흥미로운 점은 수직축을 중심으로 신체가 얼마만큼 회전할 수 있는지를 측정하는 것입니다. 한 발로 섰을 때 반구부리 고관절을 140°까지 회전할 수 있지만, 두 발로 섰을 때는 이 운동의 진폭이 30°로 감소합니다. 결과적으로 두 발로 섰을 때는 신체의 회전 능력이 약 250°, 한 발로 섰을 때는 365°까지 증가합니다. 머리부터 발끝까지 회전 운동을 하면 신체 길이가 1~2cm 감소합니다. 그러나 어떤 사람들은 이 감소 폭이 훨씬 더 큽니다.

척추의 비틀림 운동은 네 가지 수준에서 수행되며, 이는 다양한 유형의 척추측만증 곡선의 특징입니다. 이러한 각 비틀림 수준은 특정 근육 그룹의 기능에 따라 달라집니다. 회전의 하위 수준은 흉곽의 하부 구멍(12번째 거짓 갈비뼈 수준)에 해당합니다. 이 수준에서의 회전 운동은 한쪽의 내복사근과 반대쪽의 외복사근의 기능에 의해 발생하며, 이들은 협력근으로 작용합니다. 이 운동은 한쪽의 내늑간근과 다른 쪽의 외늑간근의 수축으로 인해 위쪽으로 계속될 수 있습니다. 회전 운동의 두 번째 수준은 견갑대입니다. 고정된 경우, 흉곽과 척추의 회전은 전거근과 대흉근의 수축으로 인해 발생합니다. 회전은 등의 일부 근육, 즉 후거근(상부 및 하부), 장늑근, 반극근에 의해서도 제공됩니다. 흉쇄유돌근은 양쪽으로 수축할 때 머리를 수직으로 유지하고 뒤로 젖히며 경추를 굴곡시킵니다. 한쪽으로 수축할 때는 머리를 옆으로 기울이고 반대쪽으로 돌립니다. 두판상근은 경추를 신전시키고 머리를 같은 쪽으로 돌립니다. 경판상근은 경추를 신전시키고 목을 수축하는 쪽으로 돌립니다.

측면 굽힘은 종종 회전과 결합되는데, 이는 척추간 관절의 위치가 회전에 유리하기 때문입니다. 이 움직임은 시상 방향에 정확히 위치하지 않고 앞뒤로 기울어진 축을 중심으로 수행되며, 그 결과 측면 굽힘은 굽힘 중 척추의 볼록함이 형성되는 쪽에서 몸통의 뒤로 회전을 동반합니다. 측면 굽힘과 회전의 결합은 척추측만증 곡선의 일부 특성을 설명하는 매우 중요한 특징입니다. 17번째와 18번째 생체운동학 쌍 영역에서 척추의 측면 굽힘은 볼록하거나 오목한 쪽으로의 회전과 결합됩니다. 이 경우 일반적으로 측면 굽힘, 전방 굽힘, 볼록함으로의 회전이라는 세 가지 움직임이 수행됩니다. 이 세 가지 움직임은 일반적으로 척추측만증 곡선으로 실현됩니다.

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척추의 움직임을 제공하는 기능적 근육 그룹

경추: 정면 축을 중심으로 한 움직임

굽힘

1. 흉쇄유돌근
2. 전방 사다리근
3. 후방 사다리근
4. 장대근
5. 긴머리근
6. 직근 두부염 전근
7. 목의 피하 근육
8. 오모혀근
9. 흉쇄유돌근
10. 흉갑상근
11. 갑상설골근
12. 이위부
13. 경상설골근
14. 혀혀근
15. 턱혀설골근

시상축을 중심으로 한 움직임

1. 장대근
2. 전방 사다리근
3. 중간 사다리근
4. 후방 사다리근
5. 승모근
6. 흉쇄유돌근
7. 척추기립근
8. 스트랩온 경부근
9. 긴머리근

수직축을 중심으로 한 움직임 - 비틀기

1. 전방 사다리근
2. 중간 사다리근
3. 후방 사다리근
4. 흉쇄유돌근
5. 상승모근
6. 스트랩온 경부근
7. 견갑거근

경추의 원형 운동(순환):

경추 부위에서 척추의 굴곡, 기울임, 신전을 생성하는 모든 근육 그룹이 번갈아 참여합니다.

요추 척추: 정면 축을 중심으로 한 움직임

굽힘

1. 장요근
2. 요방형근
3. 직장근
4. 복부의 외복사근

확장(흉부 및 요추)

1. 척추기립근
2. 횡척수근
3. 척추간 근육
4. 횡간근
5. 갈비뼈를 들어 올리는 근육
6. 승모근
7. 광배근
8. 대능형근
9. 소능형근
10. 상후톱니근
11. 후톱니근 하근

시상축(흉추 및 요추 척추)을 중심으로 한 측면 굴곡 운동

1. 횡간근
2. 갈비뼈를 들어 올리는 근육
3. 복부의 외복사근
4. 복부의 내사근
5. 횡복근
6. 직장근
7. 요방형근
8. 승모근
9. 광배근
10. 대능형근
11. 상후톱니근
12. 후톱니근 하근
13. 척추기립근
14. 횡척수근

수직축을 중심으로 한 움직임 - 비틀기

1. 장요근
2. 갈비뼈를 들어 올리는 근육
3. 요방형근
4. 복부의 외복사근
5. 복부의 내사근
6. 외부 늑간근
7. 내늑간근
8. 승모근
9. 대능형근
10. 광배근
11. 상후톱니근
12. 후톱니근 하근
13. 척추기립근
14. 횡척수근

혼합 축을 갖는 원형 회전 운동(순환 운동): 몸통의 모든 근육이 번갈아 수축하면서 척추의 신전, 치골 굴곡, 굴곡을 일으킵니다.