어깨 안정성을 위한 근육과 동작 : Shoulder Stability

견갑골, scapula

빨간색으로 표시된 뼈는 견갑골로, 일반적으로 견갑골이라고 합니다.

견갑골 운동

견갑골은 다양한 운동 평면에서 움직일 수 있습니다. 상하, 좌우, 상하 회전. 견갑골의 움직임은 어깨의 움직임과 조정됩니다.

견갑골 안정성(Scapular Stability)이란?

견갑골의 움직임은 팔의 움직임과 조화를 이루며 견갑상완리듬(scapulohumeral rhythm)이라고합니다. 팔을 제어하는 어깨 관절 주변의 근육과 견갑골 (어깨 뼈)에 부착된 근육 사이의 조화된 동작은 효율적인 팔 움직임과 관절 안정성을 위해 중요합니다.

어깨에서 발생하는 부상은 종종 견갑골을 둘러싼 근육의 기능 저하 또는 힘 부족으로 볼 수 있습니다. 따라서 견갑골 안정근의 힘이 중요합니다.

견갑골 안정성은 무엇에 중요한가요?

▪오버 헤드 투척 동작
▪오버 헤드 웨이트 리프팅
▪견갑골의 적절한 위치와 자세

신체의 다른 관절과 마찬가지로 어깨 안정성은 정적 및 동적 안정근(static and dynamic stabilizer)에 달려 있습니다. 그러나 어깨 복합체 (shoulder complex, 인체에서 가장 움직이는 관절)의 광범위한 움직임 때문에 동적 안정자는 상지와 관련된 모든 움직임과 활동 전반에 걸쳐 강력한 신경근 조절 감각에 중요합니다.

신경근 조절, Neuromuscular control

기능적인 관절 안정성(functional joint stability)을 유지하기 위해 관절운동 및 부하를 준비하고 이에 반응하여 발생하는 동적 제한(dynamic restraints)의 무의식적 활성화로 이해할 수 있습니다.

동적 제한, dynamic restraints

어깨 근육에 대한 신경근 조절에서 비롯되며, 운동 제어 및 고유수용입력을 통해 촉진됩니다.

감각운동시스템, sensorimotor system

신체 움직임 중에 관절 항상성을 유지하는데 관련된 감각, 운동 및 중앙 통합 및 처리 구성 요소를 설명합니다. 일반적으로 기능적 관절 안정성으로 이해됩니다.

고유 감각, proprioception

감각운동시스템(sensorimotor system)의 중요한 구성 요소로 이해 될 수 있습니다. 견갑 상완골 (GH) 관절의 이동성과 안정성 사이의 균형은 캡슐인대수용체, 중추신경계(CNS) 및 어깨 복합체의 안정화 근육 사이의 신경근 상호작용(neuromuscular interaction)에 의해 이루어집니다.

 

정적 안정성 요소, Static stabilizer

관절의 관절순(joint labrum), 관절와상완관절(glenohumeral joint)의 관절낭인대 요소(capsuloligements components) 뿐만 아니라 근막 조직, 신경근 다발(신경, 정맥, 동맥)도 정적 안정성에 기여할 수 있다는 이론도 있습니다.

 

동적 안정성 요소, Dynamic stabilizer[Mov]

어깨 복합체 (힘줄, 근육 및 힘줄-근육 접합부)의 수축 조직을 포함합니다. 가장 잘 알려진 것은 회전근개 (rotator cuff – suraspinatus, infraspinatus, subscapularis, teres minor)로, 관절와 내에서 상완골두의 미세 조정 움직임을 총괄적으로 제어합니다.(정적 자세와 동적 움직임 동안 상완골두의 중앙 집중화 유지)

또한 어깨 충돌과 같은 생체 역학적 부정렬을 피하면서 균일 한 어깨 움직임에 매우 중요한 관절낭주위근(periscapsular muscles)이 있습니다 .

상지운동 중 동적 안정화는 어깨 근육의 공동수축, 적절한 위치 조정, 어깨 및 견갑골-흉부 복합체의 조정 및 조정의 시너지 메커니즘에 의해 얻어집니다.

어깨 복합체의 동적 안정성(dynamic stability)은 다음과 같이 나눌 수 있습니다.

▪ Glenohumeral stability (Local)
▪ Scapulothoracic stability (Global)

 

Glenohumeral joint stability, 관절와 상완관절 안정성

☑ 삼각근, Deltoid muscle

삼각근은 어깨 안정성 요소로 중요한 역할을 가지고 있으며, 일반적으로 극상근과 함께 외전 동안 견관절에 대한 주요 운동자(prime mover)로 인정됩니다. 삼각근은 15º ~ 90º 까지 팔의 외전을 담당하는 주요 근육입니다. 또한 특히 짐을 옮기는 경우 상완골두의 안정성 요소 역할을 합니다.

팔이 몸의 측면에 있는 삼각근의 당김 방향은 힘 구성에서 가장 큰 부분입니다. 결과적으로 상완골두의 상방 전환이 이루어지며, 외측 방향으로 작은 수직 힘이 상완골을 회전시키는 방향으로 향하게 됩니다. 또한 중력이 관절와 상완관절 주위의 힘과 균형을 맞출 수 없기 때문에, 팔을 올리는 동안 활성화되는 중 삼각근의 요소를 상쇄하는 힘이 있습니다.

삼각근의 혈액 공급

후방 곡절 상완골 동맥과 흉강 근 동맥의 삼각근 분지는 삼각근의 혈관 공급원입니다.

삼각근의 신경 지배

상완 신경총의 후부로부터 겨드랑이 신경 (C5, C6)을 통해 이루어집니다.

 

☑ 회전근개, Rotator Cuff muscles

회전근개 (Rotator Cuff, RC : supraspinatus, subscapularis, infraspinatus, teres minor)는 어깨를 외전 할뿐만 아니라 어깨 안정근(어깨 안정성)으로서 중요한 역할을 합니다. 회전근개(RC)의 주된 역할은 관절와(glenoid fossa) 내에서 상완골 두부의 미세하게 조정된 움직임(종종 병진 움직임으로 간주 됨)을 제어하는 것입니다.

회전근개는 정적인 자세와 역동적인 움직임 동안 상완골 머리의 중앙 위치를 유지하는 데 도움이 됩니다. 이것은 거상 움직임(elevation movement) 중 견봉하궁(subacromial arch) 아래에서 연조직의 생체 역학적 충돌을 방지하는 데 도움이되므로 신경근 제어와 관련하여 매우 중요합니다.

해부학적 위치와 기원에서 정지까지 근섬유 방향과 관련하여 3개의 회전근개(RC, teres minor, subscapularis, infraspinatus)를 볼 수 있습니다. 유사한 당김 하방선과 회전근개의 3개 벡터힘의 총합을 같는 경향이 있으며, 삼각근에 의해 상완골두의 상방 전환이 거의 상쇄됩니다.

또한, 회전근개(RC)의 다양한 회전 모멘트에 의해 어깨의 넓은 범위의 움직임이 허용됩니다. teres minor 및 infraspinatus 는 외회전 근육이며, 어깨 운동 중에 견봉(acromion) 아래의 큰결절을 피하는 데 관여합니다.

 

☑ 극상근, 가시위근, Supraspinatus muscle

극상근(Supraspinatus)는 (0º ~ 15º)에서 어깨를 외전하며, 상완골 두를 관절강에 대해 중앙으로 눌러 유지함으로써 어깨 안정근(어깨 안정성)으로서 효과적인 역할을 합니다. 이 안정성 기능은 supraspinatus가 어깨 외전에서 삼각근에 기여하도록합니다.

supraspinatus 의 위치에 관해서는 다른 3 개의 회전근개 근육보다 위에 위치합니다. 따라서 삼각근에서 방출되는 힘의 선을 상쇄 할 수 없는 더 상방의 당김선을 가지고 있습니다. 삼각근과 회전근개 근육을 견갑상완 관절과 관련된 움직임에 대한 집단적 힘결합으로 고려할 수 있습니다.

이러한 근육 중 하나 이상의 불균형은 생체 역학적 정렬 불량을 유발하고 충돌 장애, 활액낭염, 불안정, 견갑골 운동 이상증 또는 병리학적 마모와 관련된 만성 질환과 같은 어깨기능장애에 기여할 수 있습니다.

극상근의 혈액 공급

suprascapular artery는 극상근으로 혈액을 전달합니다.

극상근의 신경 지배

극상근의 신경 지배는 상완 신경총의 상부 줄기에서 suprascapular 신경 (C5, C6)에 의해 이루어집니다.

 

견흉관절 안정성, Scapulothoracic joint stability

견흉관절(scapulothoracic joint)은 부동 관절이기 때문에 신경근 조절 (적절한 힘과 안정제 근육의 조절, 건강한 근육 타이밍 감각)에만 의존합니다. 주동근, 길항근 및 협력근 제어는 정상화되고 비병리학적인 견흉 리듬(scapulothoracic rhythm)에 필수적입니다.

어깨의 거상(elevation)과 뻗기 활동 동안, 부유관절(floating joint)에 작용하는 힘 결합을 고려하는 것이 중요합니다. 이와 관련해 주목되는 근육들은 serratus anterior, serratus posterior, trapezius (upper/middle/lower), rhomboids, teres major, levator scapulae, latissimus dorsi, flexibility and mobility of the thoracolumbar fascia 입니다.

 

☑ 전거근, Serratus anterior (SA)

상지의 기능적 전방 길이를 필요로하는 뻗기 또는 기능적 활동 중에는, 주로 전거근(serratus anterior)에 의해 견갑골이 전인(protracted)되고 상방 회전합니다. AC와 SC 관절의 움직임의 조합에 반응하여 견흉관절의 움직임이 발생합니다.

전거근(SA)은 견갑골에 작용하여 이러한 움직임을 만들어 내며, 팔을 올리는 전체 범위 내에서 견흉관절의 상방 회전을 유지할 수 있으며, 견갑골의 외회전 및 기울임에도 기여합니다. 전거근(SA)의 하부 섬유는 이 견갑골 상방 회전을 유지하기 위해 더 긴 모멘트 암을 가지고 있습니다.

하승모근(lower trapezius muscle)은 전거근(SA)이 견봉하 공간(subacromial space)을 유지하도록 견갑골을 위쪽으로 회전시키는 데 도움을 줍니다.

전인근/상방회전근과 같은 전거근의 강한 작용은 이 움직임을 제어하기 위해 적절한 힘(동일하게 강한 길항근)이 필요합니다. 전거근과 중승모근은 견갑골을 위쪽으로 회전시키는 주요 힘 결합 역할을 합니다.

전거근의 혈액 공급

upper part of the lateral and superior thoracic artery, the lower part of the thoracodorsal artery

전거근의 신경 지배

long thoracic nerve C5-C7 from brachial plexus

 

☑ 승모근, Trapezius

승모근은 상부, 중간 및 뒤쪽 부분으로 세분화된 광범위하고 표면적인 근육이며, 각 부분은 다른 섬유 방향을 가지고 있기 때문에 다른 작용을 합니다. 상부는 쇄골에 정지되지만, 견갑골에는 부착되지 않고, 중간 부분은 견갑골의 견봉과 척추에 부착되고, 하부는 견갑골의 내측 기저부에 정지됩니다.

외전시 팔의 거상할 때 더 활동적이며 외전 각도가 증가함에 따라 활동이 점진적으로 선형적으로 증가합니다.

상부 승모근, Upper trapezius

따라서 견흉 움직임은 AC 와 SC 관절의 움직임의 조합에 반응하여 발생하고 상부 승모근은 쇄골에 부착되어 견갑골 상방 회전에 간접적으로 약한 영향을 미치고 견갑골의 외회전에 강한 영향을 미칩니다.

고정된 두개-경부 영역과 수축 할 때, 흉쇄관절(sternoclavicular joint)의 높이에서 쇄골을 들어 올리고 후인(retract)시킵니다. 쇄골의 후인(retraction)은 견갑골 외회전의 100 % 기여하고, 쇄골 거상(elevation)은 견갑골 전방 기울기의 약 75 %, 견갑골 위쪽 회전의 25 % 에 기여합니다.

중간 및 하부 섬유

전거근과 함께 견갑골을 상방 회전시키고, AC 관절의 토크를 통해 견갑골을 외측으로 회전시키고, 전거근의 전인(protraciotn)을 상쇄하는 견갑골에 후인력(retraction force)을 가집니다.

하부 승모근, Lower trapezius

전거근과 함께 견갑골의 주요 상향 회전근입니다. 이는 거상 축이 견쇄관절에 도달 할 때 견갑골 위쪽 회전에 기여합니다.

중간 승모근, Middle trapezius

견갑골에서 도착하는 아래쪽 및 위쪽 모멘트 팔이 모두 있습니다. 하향 모멘트 팔은 견갑골의 상향 모멘트와 후인력 보다 더 강하며, 전인근 및 상방 회전근으로서 전거근의 강한 작용의 상쇄에 기여합니다. (길항근 역할)

전거근과 승모근은 견갑골 상방 회전에 대한 주동근 역할을 합니다. 삼각근(중간/후방)에 의해 생성된 하향 회전 움직임을 방지하고, GH 관절을 외전시키는 견갑 상완의 힘과 관련하여 삼각근과 협력근입니다.

☑ 광배근과 대흉근, Latissimus Doris, Pectoralis major.

광배근, Latissimus dorsi

등 뒤의 근육으로 견갑골과 상완골에 부착되어 있습니다. 대흉근(Pectoralis major)은 가슴 부위의 표면 근육이며 흉골 및 쇄골 부분이 있습니다. 광배근은 어깨를 내전시키는 대흉근과 함께 견갑골과 어깨 복합체를 내전시키고 하강하게 합니다.

그들은 팔을 올리는 동안 안정화 역할을 합니다. 광배근은 GH 관절에 대한 압축력을 통해, 더 높은 반응력을 통해 대흉근에 전달됩니다.

대흉근, Pectoralis minor

오구돌기(coracoid process)에 부착되어 있으므로 견갑골 하방 회전, 내부 회전 및 전방 기울임에 기여합니다. 또한 어깨의 내전 및 내회전 기능을 가지고 있어 어깨를 내전하고 내회전하는 것은 광배근과 대흉근과의 협력근 관계가 있습니다.

☑ 능형근과 대원근, Rhomboids and teres major muscles

대원근(Teres major)은 내전, 신전, 내회전의 광배근(latissimus dorsi)과 동일한 작용을 합니다. 그리고 그것이 견갑골 근위부, 상완골 원 위에 부착됨에 따라 효과적인 내전 및 확장을 위해 상완골을 견갑골 (안정된 부분)로 당기는 역할을 하므로 견갑골을 하향 회전 및 후퇴 시키는 것과 관련이 있습니다.

대원근의 주요 기능은 견갑골을 아래로 회전시키기 위해 GH 관절의 내전 및 신전 중에 흉벽의 견갑골을 안정화시키는 견갑골 전인근으로서 능형근의 활동에 의존하며, 충분한 어깨 안정성 없이 대원근은 하방 회전하는 대신 상방 회전합니다.

또한, 능형근은 구심성으로 작용하여 팔을 올리는 동안 견갑골 위치의 변화를 제어합니다. 따라서 전거근의 측면 이동에 대항하는 역할을 합니다.

 

물리치료

재활은 어깨 복합체의 정상적인 생체 역학적 정렬(GH 관절의 중앙 집중화, 견갑골의 적절한 scapulothoracic gliding)의 복원뿐만 아니라 안정화 근육의 적절한 힘-결합 균형(proper force-coupling balance)을 복원하는 데 집중해야 합니다. 어깨 동적 안정근과 적절한 신경근 제어 패턴의 적절한 강화는 재활 및 어깨 부상 예방에 중요합니다.

신경근육 운동은 일반적으로 물리 치료사의 안내에 따라 움직임의 질에 중점을 둡니다. 신경근육 운동에는 일반적으로 근력, 조정, 균형 및 고유 감각 요소가 포함됩니다.

운동은 자세 제어(서기, 플랭크, 무릎 꿇기 및 안정 공 위에 눕기) 수준이 증가하는 불안정한 조건에서 단측 또는 양측으로 수행 할 수 있으며 / 또는 운동 조정에 도전하는 외부 과부하 장치 (탄성, 공, 덤벨)를 사용할 수 있습니다.

저항 운동은 어깨 복합체의 신경 및 구조적 변형을 촉진 할 수 있으며 감각, 생체 역학적 및 운동 처리 패턴 (예 : 경추-흉추, 어깨 복합체 및 상지 전체)을 증가시킬 수 있습니다.

어깨 재활 중, 하지와 몸통에 대한 사슬 운동(Kinetic chain exercise)은 회전근개에 대한 요구를 감소시키고 겨드랑이 근육(axioscapular muscle)의 회복을 향상시킬 수 있습니다.

전반적으로 어깨 복합체의 신경근 조절을 재활시키기 위해 치료사는 다음 요소에 집중해야 합니다.

▪경추와 흉추의 전체적이고 통증이 없는 운동 범위.
▪경추의 상지 전체에 신경학적 징후나 증상이 없음.
▪모든 말단 관절 (손가락, 엄지, 손목, 팔꿈치)의 전체적이고 통증 없는 움직임 범위.
▪정적 및 동적 조건 동안 자세 제어 (중립 척추, GH 관절의 중앙 집중화, 적절한 견갑골 설정).
▪4 개의 어깨 복합 관절 (GH 관절, 견봉 쇄골 관절, 흉쇄 쇄골 관절, floating scapulothoracic joint)의 적절한 생체역학적 정렬 및 부속 움직임. 또한 흉부 케이지의 전반적인 이동성과 호흡 움직임을 확인하는 데 신중해야합니다.

▪일반적으로 약한/억제된 근육의 강화 (예 : 전거근, 회전근개, 하 승모근, 능형근)
▪자세 스트레스 및 신경 과잉 활동으로 인한 긴장된 근육의 존재 (예 : 트리거 포인트의 존재).
▪주변 근막 또는 근막 열차의 조임 및 이동성 부족.
▪상지, 자궁 경부 및 흉부 신경 조직의 이동성 부족 (필요에 따라 신경 치실 운동).
▪모든 정적 조직 (예 : GH 캡슐)의 긴장.
▪일반적으로 짧아지고 과도하게 활동할 수있는 근육의 동적 스트레칭 (대흉근, 상 승모근, 견갑거근)

▪회전근개의 재교육 (다양한 상승 각도, 스캡션(scaption) 움직임 및 기능적 활동에서 회전으로 작동).
▪rotator cuff tendinopathy 가 의심되는 경우 rotator cuff 근육을 위한 구심성 운동, 힘줄의 콜라겐 정렬을 회복합니다.
▪주변지지 근육의 강화 (이두근, 삼두근, 배근근, 능 형근, 경추 안정근, 등 척추지지 근육).
▪주동근, 길항근 및 협력근의 재교육. 근육 타이밍 (협응근 수축)은 어깨 재활 중에 집중해야 할 핵심 요소입니다.

어깨 복합체의 신경근 조절에 도전하기 위해 고려해야 할 진행 인자

▪자세 제어 및 위치 지정 : 동적 움직임을 향한 정적 자세.
▪강화 : 체중/재활 밴드/자유 무게/기능 강화.
▪반복 : 내구성 (고반복, 저 부하), 강도 및 성능 (저 반복, 고부하).
▪속도 : 더 빠른 움직임을 향한 느린 움직임 (항상 제어 됨).
▪관절 하중 : 체중 부하를 향한 비중량 부하.

▪표면 : 안정된 표면(벽/바닥)이 불안정한 표면(bosu ball, 안정 디스크, 이동 보드)으로 향하는 경우, 경사 대 하강.
▪관절 운동 : 다관절 운동 (전체 어깨 콤플렉스 및 상지)을 향한 단일 관절 운동 (예 : GH 관절만 해당).
▪기능적 동작 : 던지기, 잡기, 구르기 및 스포츠 특정 동작. 또한 수관(Water Pipe, 반동적인 움직임을 일으키는 내부에 모래 또는 액체가 있는 훈련 장비)과 같은 외부 동요의 사용.