근육은 신경계통에 의해 자극될 때 활동하게 된다. 근육은 3가지 유형의 활성, 즉 등척성, 동심성, 폄 심을 통해 힘을 생산한다.
등척 활성(isometric activation)은 근육이 일정한 길이를 유지하면서 힘을 생산할 때 일어난다. 이런 유형의 활성은 등척성이라는 단어의 어원을 보면 명백해진다(그리스어의 isos는 같다는 말이고, metron은 치수 또는 길이를 의미한다). 등척 황성 동안 관절에서 생산된 내적인 토크는 외적인 토크와 같다. 그러므로 근육의 단축이나 괄절에서의 돌림은 없다.
동심 활성(concentric activation)은 근육이 수축하면서(짧아지면서) 힘을 생산할 때 일어난다. 문자 그대로 동심성이라는 말은 "중심쪽으로 가자"를 의미한다. 동심성 활성 동안 관절에서의 내적인 토크는 반대되는 외적인 토크보다 크다. 이것은 근육이 수축하면 활성된 근육의 방향으로 관절의 돌림을 가속시킨다는 것을 의미한다.
편심 활성(eccentric activation)은 근육이 길어지는 동안 능동적 힘을 생산할 때 일어난다. 편심이라는 말은 문자 그대로 "중심에서 멀어지다"를 의미한다. 편심 활성 동안 관절에 대한 외적인 토크는 내적인 토크보다 크다. 이러한 경우에 있어 관절은 케이블에 의해 생산된 방향과 같이 상대적으로 더 큰 외적인 토크의 방향으로 돌림 한다. 많은 일상적인 동작들이 근육의 편심 활성에 쓰인다. 예를 들어 탁자 쪽으로 물컵을 천천히 낮추는 것은 아래팔과 물컵에 작용하는 중력의 당김에 의해 유발된다. 활성된 위팔 두 갈래 근은 아래팔과 물컵을 천천히 내려 높은 것을 조절하기 위해 천천히 길어진다. 위 팔세 갈래근은 팔꿈치 관절 "폄근"으로 고려되지만 이런 특정한 과정 동안에는 대부분 활성되지 않는다.
"수축(contraction)"이라는 단어는 근육이 실제로 짧아지거나 길어지거나 또는 일정한 길이를 유지하거나에 관계없이 활성과 동의어로 흔히 사용된다. 문자 그대로 수축한다라는 말은 함께 잡아당긴다라는 것을 의미한다. 따라서 수축이라는 단어는 등척성이나 편심활성을 설명하는 데 있어 혼동이 될 수 있다. 따라서 원칙적으로는 근육의 수축(conrtraction)은 동심 활성 동안에만 일어난다.
근육에 작용에 관계된 용어
1. 주동근(agonist)은 특정 움직임의 시작과 완성에 가장 직접적으로 관계되는 근육이나 근육군이다. 예를 들어 앞정강근(tibialis anterior)은 발목관절 발등 굽힘의 운동을 위한 중동근이다.
2. 대항근(antagonist)은 특정 주동근의 반대 작용을 갖는근육이나 근육군이다. 예를 들어 장딴지근과 가자미근은 앞 정강근에 대한 대항근으로서 고려된다.
3. 협동근(synergist)은 특정 움직임이 완정되는 동안 서로 협력하는 한 쌍의 근육이다. 실제로 신체의 대부분의 의미 있는 움직임은 협동근으로 작용하는 다양한 근육들을 포함하고 있다. 예를 들어 손목의 굽힘 동안 작용하는 자쪽손목굽힘근과 노쪽손목굽힘근을 생각해 보자. 이 근육들은 손목을 굽힘 시키기 위해 협동하고 있기 때문에 협동근으로서 작용하고 있다. 그러나 각각의 근육은 손목을 노쪽편위와 자쪽편위로 움직이려는 경향을 중화시켜야 한다. 한쪽 근육의 마비는 다른 쪽 근육의 전체적 작용에 확실히 영향을 미치게 된다.
관절에서의 근육작용
관절에서의 근육 작용은 특정한 돌림 방향과 운동면에서 토크를 유발하는 잠재성으로 정의된다. 근육 작용의 실체적 명칭은 시상면에서의 굽힘이나 폄, 이마면에서의 벌림과 모음 등과 같이 입증된 명명법에 근거한다. "근육 작용"과 "관절 작용"이라는 용어는 논의의 정황에 따라 서로 교환하여 사용되고 있다. 근육 작용이 비 등척성 근육 활동과 연관이 있다면, 관절을 구성하는 두 분절의 상대적 안정성에 따라 결과적인 뼈 운동 형상학은 몸 쪽 분절에 대한 먼 쪽 분절의 뼈 운동 형상학이거나 먼쪽분절에 대한 몸쪽분절의 뼈운동형상학이 될 것이다.
예전에 암기했던 근육 작용에 대한 것을 완전히 기억해 내지 못하더라도 운동학은 근육의 작용을 결정할 수 있다. 어떤 학생이 오목 위판 관절에서 어깨 세모근 뒤 섬유의 작용을 결정하고자 한다고 가정해 보자. 이런 특정한 분석에 있어 두 가지의 가정을 생각해볼 수 있다. 첫째는 비록 반대의 가정을 할 수는 있지만, 위팔뼈는 관절의 움직이는 분절이고 어깨뼈는 관절의 고정되는 분절이라고 가정된다. 둘째는 근육이 작용할 때 신체는 해부학적 위치에 있다고 가정된다.
분석에 있어 첫 번째 단계는 관절에서 허용되는 돌림 운동의 운 동면들(자유도)을 결정하는 것이다. 이 경우에 있어 오목 위팔 관절은 3개의 운동면 모두에서 돌림을 허용한다. 이마면에서는 어깨 세모근 뒤섬유가 위팔뼈를 돌림시키는 것을 보여주는 모습에서 관절에서의 돌림축은 위팔뼈머리를 앞뒤 방향으로 통과하고 있다. 해부학적 자세에서 어깨세모근 뒤 섬유의 힘 선은 돌림 축의 아래를 지나가고 있다. 어깨뼈는 안정되어 있다는 가정 하에, 어깨 세모근 뒤 섬유는 위팔뼈를 모음 쪽으로 돌림 시키고 있고 그 강도는 근력에 내적인 모멘트 팔을 곱한 것과 같다. 이와 똑같은 논리를 이용하여 가로면과 시상면에서의 근육 작용을 결정하는 데에도 적용된다.
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