안쪽세로활의 수동적인 지지기전

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안쪽세로활의 수동적인 지지기전

 

목말발배관절(talonavicular joint)과 그 주변의 다양한 결합조직들은 안쪽세로활의 핵심적인 구조물인 쐐기돌(keystone)을 형성한다. 안쪽세로활의 전반적인 구조와 높이를 유지하는 데에는 여러 비근육성 조직들이 관여하는데, 이는 발바닥근막, 스프링인대, 그리고 첫째발목발허리관절을 포함한다. 특히 발의 발바닥근막(plantar fascia)은 안쪽세로활을 지지하는 가장 중요한 수동적 구조물로서 작용한다. 이 발바닥근막은 풍부한 아교질을 함유한 강력한 세로 및 가로 방향의 섬유띠들로 구성되어 있으며, 발바닥 전체와 발의 측면을 덮고 있는 복잡한 구조를 이룬다.

 

발바닥근막은 크게 얕은섬유층과 깊은섬유층으로 구분되는데, 얕은섬유들은 주로 두꺼운 진피층에 부착되어 있다. 반면 더욱 광범위한 깊은발바닥근막은 발꿈치뼈거친면의 안쪽돌기 후방에서 시작하여, 전방으로 진행하면서 가쪽, 안쪽, 중심의 세 가지 주요 섬유다발로 분지된다. 이 섬유들은 발의 내재근 첫 번째 층과 긴밀하게 연결되어 통합된 구조를 이룬다. 특히 가장 크고 기능적으로 중요한 중심섬유들은 발허리뼈머리를 향해 뻗어나가, 발허리발가락관절의 발바닥판[인대들, plantar plates (ligaments)]과 발가락 굽힘근 힘줄의 섬유집(fibrous sheaths)에 견고하게 부착된다. 이러한 해부학적 구조로 인해, 발가락을 능동적으로 펼 때 깊은근막의 중심섬유들이 늘어나면서 안쪽세로활에 추가적인 장력이 발생하게 된다. 이는 특히 발끝으로 서 있거나 보행 시 밀기단계에서 매우 중요한 역할을 한다.

 

정상적인 기립 자세에서, 체중은 목말발배관절 부위를 통해 전달되며, 이 하중은 안쪽세로활을 따라 전후방으로 효과적으로 분산된다. 최종적으로 이 힘은 발꿈치와 발앞꿈치(발허리뼈 영역)의 지방패드와 두꺼운 진피조직을 통해 지면에 전달된다(그림 A). 일반적으로 발뒤꿈치 부위는 발앞꿈치 부위에 비해 약 2배 정도의 압박력을 받으며, 발앞꿈치 부위에서는 특히 둘째와 셋째발허리뼈머리 영역에서 가장 높은 압력이 관찰된다.

 

 

기립 시 체중부하로 인해 목말뼈는 하방으로 압박되며, 이는 안쪽세로활을 편평화시키려는 경향이 있다. 이러한 스트레스는 발꿈치뼈와 발허리뼈머리 사이의 거리를 증가시키게 된다. 이때 신장된 결합조직, 특히 깊은발바닥근막에서 발생하는 장력은 반탄력적(semi-elastic) 결속막대(tie-rod)와 같은 역할을 하여 활의 과도한 하강을 효과적으로 제한한다(그림 A의 신장된 스프링). 이러한 트러스(truss) 구조는 체중을 효율적으로 지지하고 흡수하는 데 핵심적인 역할을 한다. 실제로 사체 연구에서는 깊은발바닥근막이 안쪽세로활의 높이 유지에 매우 중요하다는 것이 입증되었으며, 이 구조물의 절단 시 활의 구조적 안정성이 25% 정도 감소하는 것으로 나타났다.

 

활에 하중이 가해질 때, 발뒤꿈치 부위는 일반적으로 약간의 엎침 자세를 보이는데, 이는 후면에서 관찰 시 발꿈치뼈가 정강뼈에 대해 미세하게 가쪽으로 들림되어 있는 것으로 확인할 수 있다. 보행 중 한쪽 발의 체중부하가 해제되면, 탄력적이고 유연한 활 구조는 원래의 높이로 복원되며, 발꿈치뼈는 중립위치로 회복되면서 약간의 안쪽들림을 동반하게 된다. 이는 다음 체중부하 시의 충격흡수를 준비하는 과정이다.

 

건강한 발로 편안하게 서 있을 때는 일반적으로 발의 내재근이나 외재근의 활성이 거의 필요하지 않다. 그림 A에서 보여지는 스프링 메커니즘과 같이, 안쪽세로활의 형태와 높이는 주로 결합조직들의 수동적 저항에 의해 유지된다. 서 있는 동안의 능동적 근육 지지는 주로 무거운 물체를 들고 있을 때나, 결합조직의 신장으로 인해 활의 고유 지지력이 약화된 경우와 같이 "이차적인 지지선(secondary line of support)"이 필요한 특수한 상황에서만 작용하게 된다.