무릎관절 해부학, 제대로 이해하기

제 8장 무릎관절의 정형도수물리치료

무릎관절은 우리 몸에서 쉽게 촉진되는 큰 관절에 속하며, 경첩관절과 유사하며 넙다리뼈융기와 정강뼈 사이에 있는 윤활관절이며, 넙다리뼈와 무릎뼈 사이의 안장관절도 포함하는 복잡한 관절이다. 무릎관절은 굽힘, 폄 동작이 가능하며, 무릎관절의 굽힘 자세에서 돌림동작이 가능하며 가쪽 안정성은 넙다리두갈래근, 장딴지근, 엉덩정강근막띠, 가쪽곁인대에 의해 유지되고, 안쪽 안정성은 넙다리빗근, 두덩정강근, 장딴지근, 반힘줄근, 반막근, 안쪽곁인대에 의해 유지된다. 오금동맥의 무릎가지, 가쪽넙다리휘돌림동맥의 내림가지, 무릎내림동맥의 관절가지 그리고 앞 정강위동맥 등에 의해 혈액이 공급된다. 궁둥신경, 넙다리신경, 폐쇄신경 등에 의해 지배를 받게 되며, 관절 사이에는 십자인대, 반달연골 등이 존재한다.

 

1. 해부학적 특징(Anatomy)

1) 관절(Joint)

(1) 정강넙다리관절(Tibiofemoral Joint) : 넙다리뼈와 정강뼈가 이루는 관절로서 가쪽정강넙다리관절은 가쪽넙다리관절융기와 가쪽반달연골, 그리고 가쪽정강뼈관절융기 사이에 이루어진 관절이며, 안쪽정강넙다리관절은 안쪽넙다리관절융기의 안쪽반달연골, 안쪽정강뼈관절융기가 관절하는 곳이다. 이 두 관절면은 크고 볼록한 넙다리관절융기와 편평한 정강뼈관절융기에 의해 형성되며, 시상면에서 운동을 허용할 수 있는 구조로 되어 있다.

관절의 안정성은 뼈의 일치성이나 적합성보다는 근육, 인대, 관절주머니, 반달연골, 체중부하 등과 같은 역학적 억제력에 의해 제공된다. 넙다리뼈의 먼쪽 마지막 부분은 융기사이패임에 의해 분할되어 체중을 지지하는 두 개의 융기를 형성하고 있으며, 이 융기는 도르래고랑(trochlear groove)을 형성하고 있다. 가쪽융기의 벽 높이는 도르래고랑과 무릎뼈의 아탈구를 방지하는데 도움을 준다. 시상면과 이마면에서 넙다리융기는 볼록하고 가로축보다 세로축이 더 길며, 안쪽융기가 가쪽융기보다 더 안쪽으로 돌출되어 있다. 양쪽 관절융기는 위관절융기를 가지며, 모음근결절은 안쪽위관절융기 위에 놓여있으며, 가쪽관절융기면은 가쪽으로 더 움직일 수 있도록 이마면에서 더 길게 형성되어 있다. 정강뼈 몸쪽은 안쪽 및 가쪽 두덩으로 분리된 두 개의 정강뼈 고원으로 나누어진다. 정강뼈 고원은 편평하고 넓은 영역을 형성하고 있으며, 안쪽 고원은 편평하고 약간 오목한 형태로 가쪽 고원에 비해 좀 더 큰 반면 가쪽 고원은 편평하거나 약간 볼록하게 형성되어 있다. 정강뼈의 관절 융기는 체중을 지탱하며 안쪽 관절융기가 바깥관절융기보다 좀 더 큰 형태를 가지고 있다. 정강뼈와 넙다리뼈 관절융기가 관절하며 무릎굽힘에서 가장 큰 움직임 범위를 허용한다. 가쪽정강뼈관절융기는 종아리뼈의 머리와 관절면을 허용하고 있다. 정강뼈 관절융기의 앞면에서 아래로 내려오면서 정강뼈거친면(tibial tuberosity)을 형성하고 있으며 대퇴사두근의 힘줄이 연장되어 무릎힘줄과 결합하는 부위다.

정강뼈관절융기는 융기사이융기(intercondylar emience)을 중심으로 안쪽과 가쪽으로 나뉘어져 있다. 정강뼈의 형태는 가쪽으로 평균 25도 정도 비틀림되어 넙다리-발의 각도를 가쪽으로 10도에서 30도 사이를 유지할 수 있도록 해 준다.

넙다리뼈의 목은 넙다리뼈 몸통에 비해 평균 30도 정도 바깥으로 비틀려져 있으며, 이는 넙다리뼈 목을 기준으로 발의 각도를 30도 가쪽으로 위치시키게 된다. 정강뼈와 넙다리뼈의 관절을 형성하는 표면은 크기와 형태가 동일하지 않다. 비대칭으로 발생하는 움직임은 관절면에서 뼈의 굴림, 활주, 돌림의 결합으로 나타난다.

 

(2) 무릎넙다리관절(Patellofemoral Joint) : 무릎뼈는 몸에서 가장 큰 종자뼈이며 삼각모양이다. 앞쪽모양은 약간 볼록하고 세 부분으로 나누어지는데 가장 큰 부분인 위쪽, 둥근 꼭대기 모양의 아래쪽, 혈관구멍을 포함하고 있는 중간 부위이다. 무릎뼈의 가운데 부위는 가장자리보다 더 두꺼우며 윤활막, 관절주머니, 무릎뼈넙다리인대, 넙다리네갈래근의 부착지점을 허용하고 있다.

무릎뼈 중간부위는 무릎지지띠 섬유를 통해 양관절위관절 융기와 연결되고 넙다리근막으로부터 폄근섬유를 받아들인다. 무릎뼈는 네갈래근과 주변 지지띠섬유에 의해 안쪽과 가쪽이 안정화되며, 지지띠섬유는 무릎뼈의 안쪽과 가쪽가장자리에 부착되어 관절주머니와 함께 구부러져 있다. 가쪽지지띠섬유의 구조는 엉덩정강근막띠의 폄에 의한 강화의 결과로서 안쪽지지띠섬유보다 더 강하게 작용하게 된다. 넙다리뼈가쪽관절융기의 경사는 안쪽에 강한 관절주머니의 제한을 감소시키기 위해 약간 상승되어 있으며, 무릎뼈에 고정된 안정성을 제공한다. 유리연골로 덮여 있는 무릎뼈의 관절면은 계란 모양이며, 가쪽관절면과 안쪽관절면으로 나뉘어져 있다. 무릎 굽힘 동안 관절면은 위에서 아래로 움직인다. 무릎힘줄은 무릎뼈의 윗면으로부터 먼쪽으로 부착되어 있으며 무릎 폄 동작에서 무릎뼈의 몸쪽 움직임을 제한하게 된다.