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 작성자 |
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이동윤 |
작성일 |
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2003.02.24 |
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발/신발, 그 접촉면(1), Guten(1997) |
달리기는 걷기의 자연스런 연장이다. 아기들은 걷는 법을 먼저 배우고 나중에 어린이가 되면서 속도를 올려서 스스로 달리는 법을 배운다. 걷는 것과 달리는 것은 아주 자연적인 것이긴 하지만 기술적으로는 서로 다르게 발달된 동작들이다. 이런 차이들 중에는 달리기에서의 비행기가 걸을 때는 나타나지 않는다는 것도 포함된다. 하지 가동범위가 달리기에서 훨씬 더 크다. 근육운동의 진폭이 달리기에서 훨씬 더 크다. 발에 작용하는 힘의 위치가 걷기와 달릴 때가 다르다. 달릴 때 받는 힘이 걸을 때에 비해서 2-3.6배나 더 세다. 힘이 축적되는 시간은 달리기에서 훨씬 더 짧다. 이런 모든 차이들이 지지조직들의 염좌를 최소한 4배나 증가시키며, 또한 발 뿐만 아니라 다른 신체 부위의 부상의 원인이 될 수가 있다.
달릴 때 발의 체중부하가 언제 어떻게 오는지 알고 또 이런 힘들을 중재하는데 있어서 신발의 역할을 이해하는 아는 것은 중요하다.
1.달리는 동안 발이 받는 압력들
가. 압력분포
걸을 때의 보행주기도 뒤꿈치가 지면에 접촉하면서 시작된다. 이것이 움직일 때 어떻게 발이 지면에 접촉하는 지에 대한 적절한 설명이다. 뒤꿈치는 걸을 때 체중의 대부분을 받치고 있는데, 제1, 제2 중족골두가 같은 부하를 견딘다.
달릴 때는 주자들의 75-90%에서 초기 접지가 뒤꿈치에서 이루어진다. 뒤꿈치는 달리기 동안의 충격형 착지에 관한 주요 인자이다.
최근까지 달리는 동안 발이 받는 압력들의 정확한 분포가 잘 알려지지 않았다. 발과 신발 사이에 넣을 수 있는 어려가지 센서들을 신발의 안창에 부착하는 기술의 발달로 발에 작용하는 상대적인 압력들이 측정될 수 있었다. 남여 각 25명씩을 이용한 연구에서 제 2중족골두가 가장 많은 압력을 받으며, 이게 버금가는 두 번째로 높은 압력이 제 1, 제3 중족골두와 엄지발가락 끝까지의 부위인 것이 밝혀졌다. 이런 동일한 부위가 최고조의 순간적인 압력을 받을 뿐만 아니라 발의 다른 부위보다 상대적으로 더 오래 압력을 받는 것으로 밝혀졌다. 뒤꿈치는 더 약한 압력을 더 짧은 순간동안 받는다. 뒤꿈치가 지면과 처음으로 부딛히는 부위이긴 하지만 그 대의 압력은 상대적으로 낮다는 것이 분명해졌다.
처음에는 달리기 신발의 바깥창의 후측면의 전형적인 닳는 모양의 관점에서 혼돈을 일으킬 수도 있다. 이것은 바로 발이 지면에 접촉될 때의 전후방 비틀림의 결과일 가능성이 있다. 그러나 최고 수직력은 접지기 말기까지는 나타나지 않는다. 많은 연구들에서 달리는 동안의 최대 수직력은 접지기의 후반부에 나타난다는 것이 밝혀졌다. 이 시점에서 뒤꿈치가 전형적으로 지면을 떠난다. 이 관찰은 뒤꿈치 보다는 오히려 전족부에 가장 높은 압력을 받는다는 사실을 지지한다.
종골이 중족골두보다는 압력이 분산될 수 있는 훨씬 더 넓은 면적을 가지고 있다. 종골 아래쪽의 지방패드는 상대적으로 더 두껍다. Steinback과 Russell은 백인들의 뒤꿈치 두께는 약 17.8mm이며, 흑인미국인들의 뒤꿈치 두께는 약 20.1mm라는 것을 발견했다. 이런 지방 패드가 최대 압력을 약 20-28%까지 감소시킨다. 중족골 부위의 지방 패드는 측정되지 않았지만, 뒤꿈치보다는 질적으로 적다는 것은 분명하다. 우리 몸은 보행하는 동안 만족스러울 정도로 뒤꿈치에 오는 압력을 더 잘 조절할 수 있도록 설계가 되어진 것처럼 보인다. 아마도 이것은 진화론적인 사례일 것이다. 사람들은 달리는 것보다 걷으면서 더 많은 시간을 보내기 때문에 우리 몸은 걷는데 가장 적당하도록 진화되어 왔다. 그러나 달리는 동안은 뒤꿈치가 위험한 부위는 아닌 것처럼 보이며, 제1, 제2, 제3 중족골두와 엄지 발가락이 더 위험한 부위이다. 종족골두에서의 표면적이 좁으면 좁을수록 생물학적 큐션이 더 적으며, 역사적으로 중족골두에 대한 압력의 역할에 대한 관심도 덜 했다.
달리는 동안 전족부 부상이 올 수 있다는 것은 놀랄 일이 아니며, 사실 그런 예도 있다.
Lysholm과 Wiklander는 마라톤 주자들에게 가장 흔한 부상 부위가 발이라는 것을 밝혀냈다. 역시 Eisele와 Sammarco는 전족부에서 가장 흔한 피로골절은 제2 혹은 제3 중족골의 체부혹은 경부라는 사실도 보고하였다. 첫째 열은 뼈가 크고 부착된 근육이 더 강하기 때문에 부상이 흔하지는 않다. 첫째 열은 둘째 열보다 4배나 더 강하게 되어 있어서 같은 하중에 더 잘 견디게 되어있다. 그러나 골두 아래쪽의 종자골의 피로골절은 당하기 쉽다.
주자가 부상을 당하게 되면, 임상의들은 이것을 마음에 새기고 내측 중족골과 엄지발가락 부위의 달리기 신발의 안창을 검사해볼 수도 있다. 뒤꿈치 부위에 촛점을 맞추기보다는 신발의 충격흡수 특징이 전족부 내측에 확실한지를 확인하는 것이 더 적절하다.
나. 압력에 미치는 속도의 효과
달리는 속도의 효과가 발에 분산되는 힘들에 어떤 역할을 할 것이라고 여겨지고 있다. Hoshikawa와 동료들은 달리는 속도가 증가할수록 접지시간이 줄어든다는 것을 발견했다. 이것은 평균적인(예, 더 느린) 주자들은 툭징적으로 뒤꿈치 착지를 하고 엘리트 주자들은 일반적으로 신발의 훨씬 더 앞쪽으로 초기 착지를 한다는 폭넓은 가설을 받아들인다.
이 생각과 반대로 즐거움 때문에 달리거나 경쟁적인 주자들은 훈련속도(12.5 킬로미터/시간)와 달리기 속도(15.4킬로미터/시간) 사이에서 속도를 변화시킬 때라도 자신들이 유지하는 달리기 속도의 한 패턴을 선택하는 경향이 있다. 그러나 달리는 속도가 달라지면 발에 받는 압력의 분포도 일부 달라진다.
빠른 속도에서는 내측 중족부 쪽에는 압력이 낮고 바깥쪽 4 발가락들에는 높은 압력을 받는다. 이것은 비록 여성주자들에게서만 발견되는 것이긴 하지만, 속도가 빨라질수록 발이 회내는 더 적어지고, 더 많이 회외한다는 것을 의미한다. 남자주자들은 압력분포에 다른 차이가 없다. 이것은 남자들의 발은 더 경직되어 있기 때문에 빠른 속도로 이동하더라도 그 만큼 많은 회내가 일어나지 않는다. 여성 주자들에서는 (속도가 빨라지고) 접지시간이 짧아지면 주자들은 그 만큼 회내할 시간을 갖지 못한다. 그래서 빠른 속도에서는 회내가 증가되거나 회내율이 증가될 것이라는 불안은 근거가 확실하지 않다.
다. 압력분산에 대한 성별차이
남자들은 여자들보다 압력을 중족부와 전족부의 외측에 약간 더 많이 받는다.
외측으로 더 많이 압력을 받는 남자들의 발은 여자들보다 더 경직되어 있다. 압력이 분산되는 표면적이 적을 뿐만 아니라 압력의 농도가 더 높다는 것이 밝혀졌다. 만약에 이것이 발의 경직성 때문이라면 하지에서는 충격 약화 능력의 소실이 관찰될 것이다. 더 작은 표면적과 충격약화 능력의 소실이 잠재적인 부상을 초래할 수 있다.
전체적으로 여자들은 관절 유연성이 남자들보다 더 좋고, 발도 예외가 아니다. 하지가 체중을 지탱하는 동안 여자들은 남자들보다 더 회내하는 것이 관찰된다. 만약 과도하거나 빠르게 회내된다면 임상적인 문제들은 경골-대퇴 관계가 비틀리기 때문에 발 뿐만 아니라 무릎에서도 나타날 수 있다. 슬개골의 연골연화증이나 슬개대퇴 통증(일부는 비틀린 경골-대퇴 관계때문이다)은 남자들에서보다 일반 여자들에서 거의 두배나 흔하다.
발에서의 압력분산에 대한 연구는 회외/회내의 실질적인 정도가 측정되지 않았기 때문에 한쪽 성이 너무 경직되었다거나 다른 성에서 더 많은 회내가 일어난다는 것을 보여주기 위한 연구설계는 아니었다. 이 연구의 소견은 단순히 두 성간의 포착하기 힘든 차이점들을 날카롭게 지적하고 있다.
이런 미묘함들은 두 성에서 부상빈도의 차이점들에 의해 지지될 때만 가치가 있을 것으로 생각되며, 이 점에서 검사는 아직도 계속되고 있다. 어떤 연구들에서는 전체적인 부상의 빈도가 양 성에서 비슷하다는 것을 제시하고 있다. 1년간 252명의 남자와 48명의 여자를 관찰한 코호트 연구에서 52%의 남자와 49%의 여자들이 최소한 한번의 달리기 부상을 경험하였으며, 이런 부상들 중에서 남자의 37%와 여자의 38%가 주당 거리를 줄여야할 정도의 심한 부상이었다. 다른 별개의 연구에서는 신체의 다른 10 부위에서 한사람이 1년 달리는 동안의 새로운 달리기 부상의 빈도는 남여에서 똑같았다. 그러나 이 연구들은 압력분산의 차이에 따라 추정되는 부상의 차이를 구분할만큼 특별하지 않다.
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