무릎이 아픈 이유, 구조를 알면 원인이 보입니다

(3) 윤활주머니(Bursae) : 무릎 앞 윤활주머니는 피부와 무릎뼈의 앞쪽, 먼 측면 사이에 있다. 무릎을 꿇고 있는 동안 반복적으로 늘어지면서 손상이 일어나는 염증의 대상이다. 무릎관절의 윤활주머니는 앞, 가쪽, 안쪽, 뒤쪽에 위치하고 있다.

무릎 아래 윤활주머니는 무릎 앞 윤활주머니에서 멀리 떨어져 있으며, 무릎인대가 삽입된 쪽의 앞에 위치한다. 무릎 아래 윤활주머니는 정강뼈의 앞쪽에서 무릎인대의 뒤쪽 사이에 있다. 이 윤활주머니의 과사용에 의해 염증이 발생한다.

오금 윤활주머니는 무릎의 활액안(synovial cavity)과 연결되며, 무릎이 펴질 때 단단하고 두꺼운 부기로서 두드러진다. 하지만 무릎 굽힘 동안 완전하게 사라질 수도 있다. 장딴지근의 윗부분 양측에서 윤활주머니가 위치한다.

거위발 윤활주머니(넙다리빗근, 두덩정강근, 반힘줄근) 또한 윤활주머니를 가진다. 거위다리 힘줄과 안쪽곁인대를 보호한다. 과체중 환자들에게는 윤활주머니의 안쪽 구조물의 마찰이나 스트레스로 인한 압박으로 가쪽 각도가 증가하여 윤활주머니를 자극하게 되며 중, 단거리 육상선수들에게도 흔히 나타날 수 있다.

 

(4) 반달연골(Meniscus) : 반달연골은 넙다리정강뼈 관절의 부족한 적합성을 보완하고, 반달섬유연골로 정강뼈와 넙다리뼈융기를 받치고 있으며, 다양한 기능을 하고 있다.

- 정강뼈의 오목을 깊게 한다.

- 정강뼈와 넙다리뼈 관절면의 적합성을 증가시킨다.

- 무릎관절에 안정성을 제공한다.

- 무릎관절의 충격 흡수와 윤활작용을 제공한다.

- 관절 움직임 동안 마찰을 감소시켜 준다.

- 체중 분배를 향상시킨다.

반달연골의 앞뿔과 뒤뿔은 정강뼈와 연결되어 있으며, 반달정강인대와 관절주머니인대에 의해 정강뼈의 표면에 견고히 부착되어 있다. 반달연골의 앞뿔은 관상인대나 가로인대와 연결되어 있다. 안쪽반달연골은 반월 형태이며, 대략 3.5cm 정도이다. 안쪽반달연골의 뒤뿔은 앞뿔보다 더 넓고, 각각의 뿔은 융기사이오목과 연결되어 있으며, 주변의 관절주머니인대와 바로 연결되어 있다.

앞뿔은 가로인대에 의해 가쪽반달연골 앞뿔과 합쳐지게 되며, 안쪽융기사이와 연결되어 있다. 안쪽반달연골은 정강뼈의 안쪽 관절융기로부터 시작하여 안쪽곁인대의 깊은 부분과 합쳐지고, 앞쪽으로는 앞십자인대의 섬유, 중간에서는 반달무릎섬유, 뒤쪽으로는 뒤뿔이 반막근 힘줄에 의해 지지되고 있다. 안쪽반달연골의 뒤뿔은 정강뼈의 뒤쪽융기사이오목과 관련이 있다.

가쪽반달연골은 안쪽반달연골보다 더 작고 원형에 가깝다. 움직이는 동안 정강뼈의 관절면의 많은 부분을 덮게 된다. 또한 앞뒤 방향으로 움직이게 하는 볼록한 정강뼈 관절면에 위치해 있다. 가쪽반달연골의 두 개의 뿔은 거의 관절의 정중선에서 만나게 되는데, 뒤뿔은 융기사이와 융기사이결절 뒤에 붙어 있어 안쪽보다 더 작은 부착지점을 갖게 된다.

가쪽반달연골은 가쪽곁인대, 활꼴인대, 오금근 힘줄과 연결되어 뒤쪽으로 부착되어 있다. 이 부착지점은 무릎관절의 굽힘 동작 동안 반달연골을 뒤로 움직이게 해준다. 반달연골의 뒷면은 반달연골과 넙다리인대를 포함하게 되는데, 안쪽넙다리뼈융기로부터 퍼지게 되며 가쪽반달연골의 뒤뿔과 연결되어 있다. 가쪽반달연골은 원형에 가까운 모양과 부착지점이 작아 안쪽반달연골보다 더 큰 가동성을 갖고 있다.

 

(5) 반달연골의 혈액공급(Blood Supply for Meniscus) : 안쪽 및 가쪽반달연골의 혈관구성으로는 안쪽무릎동맥과 가쪽무릎동맥이 경유하고 있다. 이 동맥의 가지는 무릎관절의 윤활막과 관절주머니 조직 내부의 반달연골 주위 혈관 얼기를 증가시키게 된다. 이 혈관 얼기는 관절주머니에 부착하여 연골의 주위 가장자리에 혈액을 공급하는 혈관망이 된다. 해부학 연구에서 혈관 분포는 가쪽반달연골 넓이의 10~30%, 안쪽반달연골 넓이의 10~25%로서 부분적으로 혈관 분포가 되어 있다는 것을 증명해준다. 이는 정형외과적 수술이 반달연골의 혈관 부위는 적색 부위로서 제한 영역이라는 것을 나타낸다. 또한 혈관 형성 부위에는 잠재적인 재생산 능력을 가지게 되며, 혈관 형성이 없는 부위는 백색 부위로 남아있게 된다.

 

(6) 인대(Ligament)

1. 관절 내 인대(Intracapsular Ligament) : 십자인대는 관절주머니와 가깝게 부착되어 있으며, 윤활막과 나란히 주행하며 관절주머니 외 구조물과 교차하는 곳에서 만나게 된다.

앞십자인대(anterior cruciate ligament)는 안쪽정강뼈융기의 앞쪽가장자리에 부착되어 가쪽넙다리뼈융기의 뒤안쪽 면으로 들어가면서 머리 방향으로 비스듬히 부착되어 있다. 앞십자인대는 앞뒤방향과 중간 부분을 따라 크기가 더 커지고 확장되어 있다. 이는 무릎관절이 굽힘하는 동안 정강뼈가 앞으로 미끄러지는 것을 조절하고, 서있는 자세에서 넙다리뼈의 안쪽돌림을 제한한다.

형태학적으로 섬유 연속체로 구성된 앞십자인대임에도 불구하고 인대에 가해지는 스트레스에 따라 가쪽부하 없이 무릎관절에서 굽힘 동작을 하는 동안 앞십자인대의 앞쪽중간섬유는 확연히 길어지게 된다. 중간 사이의 길이는 변화하지 않고, 뒤가쪽 섬유는 짧아지게 된다. 가쪽 밖굽이 스트레스가 적용되는 힘은 뒤, 가쪽과 중간 사이 섬유가 길어질 때 증가한다.

앞쪽 방향에서 정강뼈의 부하는 뒤, 가쪽 부분이 중간사이 섬유와 앞쪽 안쪽 부분에 의해 섬유를 길게 만들어 준다. 무릎관절의 굽힘 증가는 앞쪽 및 밖굽이 스트레스 둘다 가해지면서 앞십자인대의 길이를 계속 증가시키게 된다.