거골하 관절(Subtalar joint)의 구조와 기능

발목 관절은 약간의 수평면 운동이 가능하지만 보행 중 체중의 부드러운 전달과 하퇴와 발의 회전을 제공하기에는 불충분합니다. 해부학적으로 발목 관절과 가깝게 위치한 거골하 관절은 폐쇄 운동 사슬 상에서 발의 위치에 따라 하퇴의 추가적인 회전을 제공해 줍니다.

 

해부학(Anatomy)

거골하 관절은 거골과 종골 사이에 위치합니다. 3개의 관절면으로 구성되어 있으며, 종골 상부의 3개 관절면과 거골 하부의 3개 관절면이 만나게 됩니다. 거골의 후방 관절면과 종골 상부 관절면은 인대와 피막에 의해 합쳐져, 해부학적으로 독특한 관절을 이룹니다.

 

전방과 중간에 있는 관절면은 분리된 것으로 생각되었지만, 최근에는 이 관절면들이 혼합된 것처럼 보이는 과도기적인 두 개의 관절면으로 이루어져 있거나 전방과 중간의 관절면 사이에 구별이 없는 특수한 두 개의 관절면으로 이루어져 있습니다.

 

거골하 관절의 인대는 체중이 부하되는 동안 가해지는 스트레스에 견딜 만큼 짧고 강합니다. 주요한 인대는 족궁동(sinus tarsi)을 차지하는 2개의 밴드로 구성된 골간 거종인대(interosseous talocalcaneal ligament)입니다. 전방 밴드는 종골에서 위쪽, 앞쪽, 외측으로 주행해 거골 경부의 아랫면, 거골 골두의 관절면 가장자리 바로 뒤에 붙습니다.

 

 

발목 내&외측의 인대

 

 

 

후방 밴드는 전방 밴드 바로 뒤쪽에서 시작해서 비스듬히 위쪽, 뒤쪽, 외측으로 가서 거골의 후관절면의 바로 앞에 붙습니다. 이 골간인대는 거골하 관절에서 내번과 외번을 제한하는 역할뿐만 아니라 우선적으로 외번을 제한합니다.

 

외측 결절에서 비스듬히 아래쪽, 뒤쪽으로 발목 관절의 외측 측부 인대의 중간 밴드에 평행하게 주행해서 종골의 외측면에 붙습니다. 이 인대는 하신전 건지지띠(inferior extensor retinaculum)와 함께 거골하 관절의 내번을 제한합니다.

 

마지막으로 후거종 인대는 거골의 후외측 결절에서 시작해서 종골의 상면에 붙는데, 기능적으로 중요하지 않습니다.

 

 

거골하 관절의 가동범위(Range of motion)

거골하 관절의 정상 가동범위는 다양합니다. 내번의 범위는 5~50도이며, 외번의 범위는 5~26도입니다. 평균 거골하 관절의 가동범위는 25도(내번 20도, 외번 5도)가 일반적이며, 다른 자료에는 평균 거골하 관절 가동범위를 내번 20도, 외번 10도, 총 30도로 정리하였습니다.

 

입각기 동안 거골하 관절은 평균 6도가량 움직인다고 하여 이것을 기능적 관절 가동범위라고 부릅니다. 정상적인 보행을 하기 위해서는 최소한 평균 가동범위의 회외 4~6도 내번, 회내시 4~6도의 외번이 필요합니다.

 

정상 보행에 필요한 거골하 관절의 가동범위에 대한 의견이 일치되지는 않지만, 이 관절의 평균 가동범위보다는 훨씬 적은 실질적 가동범위가 정상적인 기능을 위해 필요할 것입니다.

 

 

 

발목 관절의 움직임 범위

 

 

 

거골하 관절의 기능(Function)

거골하 관절 축은 후방, 족저측, 외측에서 전방, 족배측, 내측으로 지나갑니다. 이 축의 각도는 수평면에서 위쪽으로 평균 42도 경사를 갖는다고 합니다. 거골하 관절은 거골과 종골을 연결하여 경첩처럼 작용하는 단축 관절입니다

 

 

하퇴와 발의 움직임(경첩 관절)

 

 

 

경첩 축이 45도인 경우, 경첩은 수직판의 회전이 수평판의 동일한 회전을 유발하는 단순 토크 변환기 역할을 합니다. 그러나 이 경첩의 각도가 변하면 한 판의 움직임이 다른 판의 움직임의 변화를 다양하게 만들 수 있습니다. 만약 경첩이 더욱 수평에 가깝게 변하게 된다면 수직판의 회전에 따른 수평판의 회전은 훨씬 커지게 됩니다. 반대의 가정도 마찬가지로 성립합니다.

 

경첩 관절의 모형을 다시 살펴보면 편향의 다양성의 의미를 이해할 수 있을 것입니다. 경첩은 수평면으로부터 45도 기울어져 있습니다. 이 경첩에서 수직판의 1도 회전은 수평판의 1도 회전을 유발합니다. 만약 경첩이 수평면에 대해 70도 기울어져 있다면 수평판보다 수직판의 회전이 훨씬 더 클 것입니다.

 

만약 경첩이 수평면에서 20도 기울어져 있다면 수직판 회전은 수평판보다 더 작을 것입니다. 이 모델에서 경첩 편향의 영향은 하퇴와 발의 이동에 대한 거골하 관절 축 편향의 영향에 해당됩니다.

 

거골하 관절 축이 좀 더 수직인 사람은 하퇴의 회전에 대해 거골하 관절에서 내번과 외번이 작게 일어날 것입니다. 임상적으로 이런 사람은 수직 회전에 대해 거골하 관절 움직임이 감소되기 때문에 하퇴와 자세에 더 많은 문제를 가지게 됩니다.

 

반대로 거골하 관절 축이 보다 수평에 가까울 경우, 다리 회전에 대해 거골하 관절의 내번과 외번은 더 크게 됩니다. 임상적으로 하퇴의 회전 정도에 따라 거골가 관절에서 더 많은 내번과 외번이 일어나기 때문에 이런 환자는 발에 심각한 이상이 생길 수 있습니다.

 

또한 신체면으로부터 거골하 관절축의 편향을 보면 회내와 회외 중 어느 움직임이 더 우세한 지도 알 수 있습니다. 거골하 관절축이 수평면에서 심하게 편향되어 있는 경우, 거골하 관절의 수평면 운동이 주로 나타납니다. 이런 경우, 축 방향의 편향에 따라 내번이나 외번이 심하게 나타납니다. 심한 외번 편평족에서 이러한 유형의 축 방향과 그에 따른 보상 형태를 볼 수 있습니다.