뇌졸중 환자의 치료는 지면반발력(Ground Reaction Forces)도 고려하여야할 부분이다.

1. 수직적 부하
2. 수평적 전단
3. 벡터 패턴
4. 관절 토크
5. 압력의 중심

1. 수직적 부하

 수직적 힘은 총 3가지로 첫 번째 수직적 힘의 정점은 부하반응기(Loading response) 동안에 일어나는 체중-수용기에서 중간 입각기(mid stance) 초기에 일어난다. 이때 신체 중심에서 중력이 빠르게 떨어지고 부가적인 체중 가속의 효과가 발생된다. 두 번째의 정점은 말기입각기(terminal stance) 후기에 일어나며 다시 말기 입각기(terminal stance)에 전족 라커 위로 체중이 전방으로 떨어져서 중력 중심이 떨어지고 하방으로 가속하는 것을 가리킨다.

 지면 반발력의 수직적 성분은 힘 측정판(Force plate)에 의해서 측정된다. 수직적 힘 패턴은 고관절 퇴행성 질환을 겪고 있는 사람의 경우에 건측 하지와 환측 하지를 비교하였을 때 환측편은 수직 부하가 감소한다. 특히, 수술 후에는 더 큰 어려움을 겪는다. 그리고 일반적인 소견에서 통증이 있거나 약한 하지의 부하 패턴은 정점이 불규칙하게 연속적이며 정량화를 복잡하게 한다. 따라서 수직적 부하는 장애가 심할 때 확실하게 측정하기가 어려우며 기능적인 측정은 보행속도와 단하지지지기(single stance time)이다.

 

2. 수평적 전단

 힘이 보행 표면과 평행하게 일어나는 것을 전단(share)라고 부른다. 전-후방 면에서 수평적 힘은 지면반발력이 수직으로부터 편위 될 때 일어난다. 한 하지로부터 다른 하지로 체중이 옮겨갈 때 수평적 내-외측 전단력이 만들어진다. 발과 바닥 사이에 적당한 마찰 없는 전단 패턴은 안정성을 위협하는 징조이며 결국 낙상 또는 미끄러지는 결과는 낳는다.

 

3. 벡터 패턴

 지면반발력은 동시에 일어나는 수직면, 시상면 그리고 관상면의 힘이 결합되어 하나의 벡터로 나타낸다. 그러므로 순간적인 수직 부하와 수평면 전단력의 벡터 합력을 결합하였을 때 힘 측정판의 자료로부터 계산된다.

 

4. 관절면 토크

 입각기 동안에 근육들의 중요한 기능은 유지하는 하지 위로 체중을 전진시켜 관절의 안정화 시키는 것이다. 일반적으로 근육의 반응은 안정성을 위하여 충격흡수 기능 하며 동작의 감속 수축을 일으키기도 한다. 이러한 근육 동작은 체중 벡터와 관절 중심 사이에 관계에 의해 강도가 결정 된다.
 토크는 힘과 지레 팔의 결과로 정의된다. 관절 토크의 지레(모멘트팔)는 관절의 중심과 벡터 동작의 선 사이에 수직 거리로 나타낸다. 수직 지면반발은 입각기에 힘으로 결정되며 동작과 벡터 자료를 결합해 일어나는 토크는 걸음(stride)으로 계산할 수 있다. 시상면의 자료는 굴곡과 신전토크, 관상면의 측정은 내전과 외전으로 횡단면 토크는 전-후방과 내외측 값을 합하여 계산한다.

 

5. 압력의 중심

 입각기 동안 동시에 일어나는 압력의 중심 통로를 추적하여 환자의 진행 균형과 패턴을 결정할 수 있다. 부하반응기에 뒤꿈치 지지나 말기입각기에 전족 지지 간격의 압력 중심이 어떤 해부학적 의미를 갖는 것을 분리한다. 그 때 압력 중심점은 뒤꿈치나 전족의 전체 힘의 평균치를 나타내지만 최대 압력은 아니다.

 

 

이러한 지면반발력은 입각기에 하지의 부하는 지면의 모든 세 방향(수직적, 진행적 그리고 외측)에서 중요한 힘의 시작이다. 신체는 지지하는 발 위로 이들의 힘 변화의 크기와 방향이 재정렬한다. 적절한 기구로 이러한 힘 분석은 보행의 역학을 이해하는데 중요하게 기여한다.

 

 지면반발력의 기초적인 용어를 이해하고 뇌졸중 환자를 운동치료, 보행치료를 할 때 반드시 생각하여야할 문제이다. 과연 균형의 3요소인 발목전략, 엉덩전략, 한발 떼기 전략에서 다양한 원인들을 분석하고 이를 개선시키기 위해서는 지면반발력의 작용이 어떻게 이루어지는 알야아한다. Inversion이 되는 발목관절을 어떻게 정확도를 높이는 지면반발력을 제공할 수 있을지 어떤 보상패턴이 있는지 조금 더 균형 개선을 위해서 다른 관절에서 방해요소는 없는지를 찾아야한다.

 보바스, PNF, NDT 치료 등 중추신경계발달치료를 하기 위해서 기술적인 접근 방법들이 모두 다르긴하겠지만 가장 중요한 것은 환자가 발목의 조절을 잘 고쳐나갈 수 있는 결과가 중요하다는 의미이다. 부디 하나의 기술에만 국한되지 않고 다양한 치료 기법들을 적용시켜서 폭넓은 시야를 갖춰볼 필요가 있다. 다음 장에서는 뇌졸중에 대해서 알아보자