인체 조직과 생체역학의 이해

섬유모세포는 또한 탄력소(elastin)와 프로테오글리칸을 생산하며, 프로테오글리칸은 바탕질(ground substance) 또는 세포바깥바탕질(extracellular matrix)을 형성한다. 탄력소는 변형으로부터 회복을 보조하는 높은 탄력성 조직을 제공한다. 세포바깥바탕질에서 콜라겐 다음으로 프로테오글리칸이 가장 풍부한 고형요소이다. 프로테오글리칸은 단량체(monmer) 또는 집합체(aggregate) 형태를 취한다. 글리코사미노글리칸(glycosaminoglycan, GAG)은 케라틴(keratin), 데르마탄(dermatan), 황산 콘드로이턴(chon-droitin sulfates)을 포함한 유기황산염(organic sulfates)을 형성하기 위해 다양한 단백질과 연결된 단량체 프로테오글리칸이다. 글리코사미노글리칸은 섬유모세포에 의해 생성되고 아교섬유 사이의 사이질 공간을 채우고 있다. 프로테오글리칸 단량체가 히알루론산에 부착하면 프로테오글리칸 집합체 히알루론산염(hyaluronate)을 형성한다. 황산염 글리코사미노글리칸과 히알루론산염은 물분자를 끌어당기고 사이질 액체의 동화(imbibing) 기능을 수행한다. 이러한 동화(imbibition)는 액체와 영양분을 상대적으로 무혈관조직인 힘줄, 인대, 연골 그리고 원반으로 이동시킨다. 히알루론산염은 또한 아교섬유 사이에서 윤활작용을 하며 조직에 탄력성을 제공한다. 1983년 APTA에서 "물리치료는 급성 또는 장기간의 운동 기능 장애를 예방(prevent), 식별(identify), 교정(correct) 또는 완화(alleviate)하기 위해 과학적 원리를 적용하여 최적의 기능을 증진하는 것이 주요 목적인 의료 전문직이다." 라는 철학을 표명하였다. 특히 생체역학은 물리치료사가 물리치료의 업무를 수행하는데 필요한 기초 분야이며 역학 및 의학적 법칙들이 혼합되어 있는 운동 과학이다. 생체역학의 정의와 범위에 관한 문헌에는 다양한 이견이 있다. 일부 저자는 생체역학을 운동학의 일부로 간주하지만 다른 저자는 운동학을 생체역학의 한 분야로 정의하기도 한다. 하지만 과학적인 근거 하에 치료적인 접근을 하기 위해서는 생체역학이 꼭 필요한 부분이다. 인체의 구조와 부위 및 방향에 대해 혼용되고 혼동되는 것을 막기 위한 자세가 해부학적 자세이다. 해부학적 자세(anatomical position)는 몸은 똑바로 서서 시선은 정면을 바라보게 하고 양발은 평행하게 한 후 발가락은 전방(anterior)을 바라보게 서며, 손바닥은 정면을 향하게 하고 엄지손가락은 가쪽(lateral) 방향을 향하며, 양팔은 겨드랑이선(axially line)에 맞추어 편안하게 내려놓는 자세가 해부학적 자세이다. 인체의 세 가지 주요한 기본적인 운동면은 시상면, 이마면, 수평면에서 뼈의 운동이 발생하게 된다. 인체의 운동면은 인체의 해부학적인 자세에서 설명이 되어진다. 시상면(sagittal plane)은 머리뼈의 시상봉합에 대해 평행하게 지나는 면으로 신체를 왼쪽과 오른쪽으로 이등분하게 된다. 시상면에서 일어나는 움직임을 예로 들게 되면 어깨뼈와 위팔뼈 사이에서 머리 위쪽에 있는 전등을 교환하기 위해 팔을 굽힘하는 동작에서 설명되어 진다. 시상면은 또 다른 용어로 정중면(median plane)이라 불리어진다. 이마면(frontal plane)은 머리뼈의 관상봉합에 대해 평행하게 지나는 면으로 신체를 앞과 뒤로 이등분하게 된다. 관상면에서 일어나는 움직임을 예로 들게 되면 어깨뼈와 위팔뼈 사이에서 옆으로 나란히 라는 동작, 즉 옆으로 팔을 벌리는 동작에서 설명되어 진다. 이마면은 또 다른 용어로 관상면(coronal plane)이라고 불리어 진다. 수평면(horizontal plane)은 수평선에 대해 평행하게 지나가는 면으로 신체를 위와 아래로 이등분하게 된다. 수평면에서 일어나는 움직임을 예로 들게 되면 어깨뼈와 위팔뼈 관절에서 바닥에 있는 수도꼭지를 열거나 잠그는 동작에서 설명되어 진다. 수평면은 또 다른 용어로는 가로면(trans-verse plane)이라고 불리어진다. 인체의 운동들은 면(plane)과 축(axis)에서 일어난다. 뼈의 움직임은 돌림축(axis of rotation)과 직각을 이루고 있는 운동면에서 일어나게 된다. 돌림축들은 관절면에 대해 수직으로 고정되어 있다고 판단되고 있지만 실제로는 관절의 면이 완벽한 구형을 뛰고 있지 않기 때문에 실제로는 관절면 사이의 일치성에 따라서 순간적인 돌림축들의 위치가 변하게 되는데 이러한 경로를 축폐선(evloute)라고 한다. 이러한 것은 임상적 상황에서는 비실용적이기 때문에 전체 운동호에 대한 평균 돌림축을 생각하는 것이 타당하다. 따라서 축은 볼록관절면을 통과하는 해부학적 표시 점에 위치된다고 생각하는 것이 합리적이다. 이마축(frontal axis)은 인체의 안쪽에서 가쪽으로 통과하는 축을 의미한다. 이러한 축을 안가축(mediolateral axis)라고도 한다. 인체에서 일어나는 움직임은 굽힘과 폄이 발생하게 된다. 시상축(sagittal axis)은 인체의 앞에서 뒤로 통과하는 축을 의미한다. 이러한 축을 앞뒤축(anteroposterior axis)이라고 한다. 시상축을 중심으로 이마면에서 일어나는 움직임은 벌림(abduction), 모음(adduction), 올림(elevation), 내림(depression), 등이 있다. 수직축(vertical axis)은 위에서 아래로 인체를 수직으로 통과하는 축을 의미한다. 이러한 축을 위아래축(superoinferior axis)라고 한다. 수직축을 중심으로 가로면에서 일어나는 움직임은 안쪽돌림(medial rotation)과 가쪽돌림(lateral rotation) 등이 있다.