팔꿈치는 어떻게 움직일까? 관절별 운동학 분석

1) 위팔자관절(Humerounlar Joint)

위팔자관절은 오목한 자뼈의 도르래 패임과 볼록한 위팔뼈의 도르래 사이에서 형성된 관절이다. 이 관절면은 위팔뼈의 몸통으로부터 45도 아래쪽과 앞쪽으로 개방되어 있다. 몸쪽자뼈의 오목한 도르래오목(trochlea fossa)은 자뼈로부터 45도 앞쪽과 위쪽으로 개방되어 있다. 이 관절의 주된 동작은 굽힘과 폄이다. 위팔자관절이 완전히 폄되기 위해서는, 팔꿈치 앞쪽의 피부, 굽힘 근육들, 앞관절주머니, 그리고 안쪽곁인대의 앞섬유들과 같은 조직들이 충분한 신장성을 가지고 있어야 하며 또한 팔꿈치머리돌기의 돌출된 끝부분이 팔꿈치오목에 꼭 끼이게 되는 것을 필요로 한다. 정상적으로 폄 상태가 되면, 위팔자관절은 관절면의 일치성에 의해 일차적으로 안정화되며 또한 신장된 결합조직의 증가된 장력에 의해서도 안정화 된다. 위팔자관절에서의 굽힘 동안, 도르래 패임의 오목한 관절면은 볼록한 도르래에 대해 굴림과 활주운동을 한다. 팔굽관절을 굽힘할 때, 자뼈의 움직임과 동일한 방향으로 오목한 관절오목의 활주가 일어나고, 도르래 위에서 관절오목이 앞쪽과 먼쪽으로 활주가 일어난다. 폄할 때는 관절오목이 뒤쪽과 목쪽 방향으로 활주운동을 한다. 자뼈의 작은 범위의 안쪽과 가쪽 활주운동이 있어야 완전한 팔굽관절 가동범위가 가능하게 된다. 안쪽과 가쪽 활주는 팔굽관절 폄 시 팔굽이 운동, 팔굽관절 굽힘 시 안굽이 운동이 발생한 결과이다.

 

2) 위팔노관절(Humeroradial Joint)

위팔노관절은 컵 모양의 노뼈머리오목(fovea)과 이에 대응한 형태인 위팔뼈의 볼록한 작은머리 사이에서 형성된 관절이다. 굽힘과 폄 동안의 관절운동형상학은 볼록한 작은머리에 대해 노뼈머리 오목이 굴림과 활주를 한다. 능동 굽힘 동안 노뼈머리 오목은 근육의 수축에 의해 작은머리 쪽으로 당겨진다. 팔굽관절의 굽힘과 폄 시 오목한 노뼈머리가 뼈의 움직임과 같은 방향으로 활주가 일어나는데, 팔굽관절굽힘을 할 때는 오목한 노뼈머리가 앞쪽으로 활주되고, 폄할 때는 뒤쪽으로 활주가 일어난다. 아래팔의 엎침과 뒤침 때는 작은머리 위에서 노뼈머리가 돌림운동한다. 위팔노관절은 팔꿈치에 가해지는 밖굽이를 생산하는 힘에 대한 저항력을 제공한다. 위팔노관절은 팔꿈치와 아래팔 모두 운동형상학과 생역학적으로 연관되어 팔꿈치나 아래팔에서 수행된 어떤 운동은 위팔노관절에서의 움직임을 필요로 한다. 위팔노관절에서 통증이나 제한된 운동은 아래팔 전체의 기능적 가동성을 확실히 붕괴시킨다.

 

3) 몸쪽노자관절(Proximal Radioulnar Joint)

몸쪽노자관절은 팔굽관절의 관절주머니 안에 위치하지만, 구분되는 관절면을 가지고 있다. 노뼈머리의 볼록한 테두리와 자뼈의 오목한 노뼈패임이 관절을 이루고 있고, 머리띠인대에 의해 지지된다. 이 인대는 노뼈머리의 테두리를 둘러싸고 있으며 자뼈에 대하여 노뼈머리를 잡아주는 역할을 한다. 주된 동작은 손의 엎침과 뒤침이다. 아래팔이 엎침과 뒤침을 할 때, 노뼈머리의 볼록한 테두리는 뼈와 반대방향으로 움직인다. 엎침 시 노뼈머리가 노뼈패임 위에서 뒤쪽(손등쪽 방향)으로 활주운동이 일어나고, 뒤침 시 앞쪽(손바닥쪽 방향)으로 활주운동이 일어난다. 머리띠인대 안에서 활주운동이, 작은머리 위에서 몸쪽면의 돌림운동이 일어난다. 몸쪽노자관절에서의 뒤침은 머리띠인대와 자뼈의 노패임에 의해 형성된 섬유뼈고리 내에서 노뼈머리가 돌림운동을 할 때 일어난다.

 

4) 먼쪽노자관절(Disital Radioulnar Joint)

먼쪽노자관절은 노뼈와 자뼈의 먼쪽 말단에 의해 형성된 해부학적으로 독립된 관절이다. 노뼈 먼쪽의 오목한 자뼈패임과 자뼈머리의 볼록이 관절을 이루고 있다. 몸쪽노자관절과 함께 엎침과 뒤침 운동이 일어난다. 아래팔의 돌림운동이 일어날 때, 오목한 노뼈의 생리학적인 운동인 활주운동이 뼈의 움직임과 같은 방향으로 일어난다. 엎침과 함께 손바닥쪽 활주운동이, 뒤침과 함께 손등쪽 활주운동이 일어난다. 먼쪽노자관절에서 뒤침을 수행할 때, 오목한 노뼈의 자패임은 자뼈머리에 대해 굴림과 활주를 하게 되는데, 이러한 굴림과 활주 방향은 같다. 뒤침 동안 관절원반의 몸쪽면은 자뼈머리와의 접촉을 유지한다. 뒤침의 끝범위에서, 바닥쪽 관절주머니인대는 최대 길이로 신장되어 관절의 안정성을 제공하게 된다. 이러한 뻣뻣함은 관절의 일치성이 감소된 위치에서 안정성을 증가시킨다. 몸쪽노자관절과 먼쪽노자관절에서의 엎침에 대한 관절운동형상학은 뒤침에서 설명되었던 것과 유사한 기전으로 일어난다. 완전한 엎침은 먼쪽노자관절에 있는 등쪽관절주머니인대를 신장시켜 장력의 증가를 유발한다. 완전한 엎침은 바닥쪽 관절주머니인대를 원래 길이의 70% 정도로 느슨하게 한다. 그 외에도, 완전한 엎침은 자뼈머리의 관절면을 노출시켜, 쉽게 촉지할 수 있게 해준다.