Kinetic Analysis of The foot and ankle during walking

보행시 발과 족관절의 운동학적 분석

Purpose : This study shows the movements of the ankle and the foot in walking stages, and helps to diagnose and treat the problems of the ankle and the foot. The foot in human is a mean of the transportation, body support, and shock absorber. However, the slightest changes in the anatomical position can cause a significant increase of the stress and force in the ankle and the foot. The regular compressive force in the ankle of the normal person is generated by the contraction of the gastrocnemius and popliteus muscles, and transmitted to the achilles tendon. The plantar flexion about 10 degrees occurs immediately after the heel strike, getting ready for the weight acceptance. The shear force about 80 % of the body weight is generated immediately after the heel off of the mid stance phase. In those who have a problem in the ankle, the compression force at the ankle decreased to 1/3 of the body weight, and the shear force decreased, and the compressive force was reached at their maximum level earlier than the normal people. Conclusion : Analysis of the movements at the ankle and the foot in walking phase can make the effort to diagnose and treat the ankle and foot with the problems. However, the further study is necessary.

발뒤꿈치 닿기 시 족관절은 약간 족저굴곡 위치에 있다가 발바닥 닿기까지 족저굴곡이 진행된다. 몸체가 지지하는 중간입각기동안 빨리 배굴로 변하고 입각기 말기에 발뒤꿈치 떼기 후에는 다시 저굴이 일어난다. 유각기의 시작인 발가락 떼기에서는 저굴이 되다가 유각기 중기에는 배굴로 바뀌고 발뒤꿈치 닿기에서는 약간 저굴로 변한다. 후족부의 운동은 발뒤꿈치 닿기 시에 편안히 서있을 때보다 더 회내되어 있고 발뒤꿈치 닿기 직후는 회내되고 중간입각기동안 다시 회내되는 양상을 보인다. 발끝떼기 시에 최대로 회내가 이루어진다. 발에서 일어나는 중요한 요소는 체중과 지면 반발력과의 충격을 흡수하는 역할이라 할 수 있다. 족관절 저굴은 뒤꿈치에 의한 초기 바닥 닿기의 즉각적인 반응으로 대부분의 최후 $10^{\circ}$는 짧은 발의 떨어짐으로 일어난다. 경골 전면 근육들의 활동은 동작을 유의하게 제한하고 즉각적으로 나타난다기보다는 오히려 보행주기에 8% 지점까지 전족에 의한 바닥접촉을 지연시킨다. 떨어지는 체중은 점차감소되고 두 번째로 충격을 흡수하는 기전은 슬관절에서 흡수한다. 위와 같이 보행 시에 발과 족관절의 운동성은 다양하다. 그러나 아직 임상에서는 발과 족관절에 대한 연구가 미흡하다. 따라서 발의 역학적인 범위의 다양성과 발의 내적인, 외적인 부하 사이의 관련성을 위한 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다.