슬관절 개요

1 슬관절 개요

 

1) 슬관절의 기능

슬관절은 고관절과 족관전을 연결하는 하지에 있어서 중간관절이며, 기본적으로 체중과 중력의 작용에 의한 종축성 압박을 견디는 구조를 가지고 있다. 슬관절은 근수축 없이 기립자세에서 체중을 지지할 수 있다. 앉은 자세, 쪼그리고 앉은 자세, 오르기 등의 동작에서 몸통을 0.5m까지 높이고 내릴 수 있다. 발을 고정한 상태에서 방향을 바꿀 때 몸을 회전시킬 수 있도록 해준다. 보행에서 정상적인 슬관절은 체중의 4-6배에 해당하는 수직 힘을 지지하면서, 동시에 체중심의 수직 및 측방 이동을 감소시켜 에너지 소비를 줄여준다. 정상적인 슬관절은 큰 힘을 견디며, 안정성을 제공하고, 넓은 범위의 운동을 유지할 수 있도록 해준다. 이때 슬관절의 운동성은 주로 뼈의 구조에 의해서, 안정성은 인대, 근육, 연골과 같은 연부조직에 의해 유지된다.

 

2) 슬관절의 구조

슬관절은 대퇴골, 경골, 슬개골 등의 3개의 뼈로 구성되어 있다. 이들 3개의 뼈는 3개의 관절을 형성한다. 즉, 슬개대퇴관절과 내·외측 경대퇴관절로 한 관절낭 내에 3개의 관절이 포함되어 있다.

 

(1) 경대퇴관절(tibiofemoral joint)

경대퇴관절은 대퇴골의 원위 내·외측 과(medial, lateral condyle)와 경골의 근위 내·외측 과(medial, lateral condyle)가 반월판(반월상 연골)을 사이에 두고 형성하는 관절이다. 대퇴골과 경골의 내·외측 과(condyle) 사이에 내·외측 반월판이 쐐기 모양으로 끼어 있어, 관절의 일치성에 기여한다.

경대퇴관절은 전방의 슬개면에서 연결되고, 후방의 과간와(intercondylar notch)에 의해 분리되어 있다. 경골의 내·외측 과는 관절을 이루고 있는 대퇴골의 내·외측 과에 비해 작고 오목하다. 대퇴골 과(condyle)의 관절면은 경골 과의 관절면의 길이에 비해 2배 정도 길다. 이 때문에 슬관절은 굴곡과 신전뿐만 아니라 구르기와 활주가 가능하다. 또한 대퇴골 외측과의 관절면 길이가 대퇴골 내측과의 관절면보다 길어 두 과의 운동은 다른 양상을 나타낸다.

 

(2) 슬개대퇴관절(patellofemoral joint)

슬개대퇴관절은 슬개골과 대퇴골의 과(condyle)의 원위부 전면이 맞닿아 형성하는 관절이다. 슬개골과 맞닿는 부분을 활차면(trochlear surface)이라고 하며, 안장 형태를 하고 있다. 이러한 대퇴골의 과와 맞닿는 슬개골의 관절면에는 수직 융기부가 있어 슬개골의 관절면을 내·외측으로 나누고 있다.

 

(3) 슬개골(patella)

슬개골은 보통 knee cap이라고 부른다. 첨부가 아래를 향해 있는 삼각형 모양의 종자골로 슬관절의 전방에 위치한다. 인체에서 가장 큰 종자골이다. 대퇴사두근건이 이 슬개골 위를 지나 슬개인대가 되어 경골에 부착된다. 이 대퇴사두근의 건에 의해 슬개골은 안정성을 확보한다.

슬개골의 원위부(첨부, 아래쪽)는 대퇴사두근의 건으로 슬개골을 지나 경골조면에 부착된 슬개인대에 의해 고정되어 있다. 슬개골의 외측(lateral side)는 장경인대와 대퇴사두근 중 외측광근에 의해 안정성을 갖게 된다.

슬개골의 내측은 내측 반월슬개인대(medial meniscopatellar ligament)와 대퇴사두근 중 내측광근의 사근(VMO)에 의해 이탈이 방지된다. 슬개골의 근위부(기저부, 위쪽)에는대퇴사두근 중  대퇴직근과 중간광근이 슬개골의 기저부에 부착되어 있어 슬개골의 움직임을 제한한다. 슬개골은 정적인 안정성은 fascia에 의해 동적인 활동은 근육에 의해 영향을 받는다.

슬개골의 기능은 다음과 같다. 슬개골은 대퇴사두근건의 길이(지레에서 힘팔의 길이)를 길게 하여, 대퇴사두근의 하퇴 신전운동의 효율성을 크게 증가시켜준다. 만약 슬개골이 없다면 하퇴 신전시 약 30% 이상의 힘이 더 들게 된다. 이외에도 슬관절 굴곡시 대퇴골의 과를 보호하고, 대퇴골에 가해지는 압박의 감소와 힘의 분산, 굴곡 시 신전근으로서 굴곡에 저항하게 되는 대퇴사두근건에 가해지는 압박을 감소시키는 역할을 한다.

 

(4) 슬관절의 배열

신전된 슬관절을 전면에서 보면 대퇴골과 경골의 수직 배열에서 외측으로 각이 형성되어 있는 것을 볼 수 있다. 경골과 대퇴골의 장축이 이루는 이 각은 약 170도이다. 이 각은 대퇴골의 내전과 체중을 발과 지면에 수직으로 전달하기 때문에 형성된다. 만일 이 각이 170도보다 적으면(150도, 120도처럼) X자 모양으로 휘어진 형태가 되며, 외반슬(genu valgum, knock knee)이 된다. 170도보다 크다면(180도, 200도처럼) O자 모양으로 구부러진 형태가 되며, 내반슬(genu varum 혹은 bowleg)이다.

슬개골을 중심으로 대퇴사두근의 건과 슬개인대가 각을 형성하고 있다. 이 각을 Q각이라고 한다. Q각을 좀더 정확히 표현하자면 경골조면에서 슬개골 중심을 연결한 선과 슬개골 중심에서 ASIS를 연결하는 선에 의해 형성되는 각이라고 할 수 있다. 보통 남자는 11.2도, 여자는 15.8도이며, Q각이 20도보다 크면 슬개대퇴관절의 궤도 문제나 슬개골의 연화증과 같은 이상이 나타나는 빈도가 높아진다. 왜냐하면 슬개골을 좌우, 위아래로 붙잡아 안정화시키는 대퇴사두근의 건이나 슬개인대 등의 기능이 정상적이지 못하기 때문이다.

 

(5) 촉지 가능, 불가능한 슬관절 부위

 

① 촉지 가능 부위

대퇴골 - 대퇴골 과(condyle), 상과(epicondyle)

경대퇴골 관절선(tibiofemoral joint line)

내측 측부인대, 내측 반월판, 외측 측부인대, 슬개골

경골 - 경골조면(tibial tuberosity), 경골능(tibial crest)

 

② 촉지 불가능 부위

대퇴골 - 슬개골과 관절한 대퇴골 과의 관절면, 슬와부의 과간와(intercondylar notch)), 대퇴골 후면의 내·외측 상과선(medial, lateral supracondylar line).

슬개골의 슬개면 - 대퇴골 과와 관절하고 있는 부위

외측 반월판, 전·후 십자인대, 횡인대

경골 - 경골 과의 관절면(tibial plateau)