Kinesiology - Chapter.1 introduce.
Chapter 1. 소개
운동학 / Kinesiology
움직인다 Kinesis + 학문 logy
운동형상학 / Kinematics
운동(motion)을 만들어내는 힘이나 토크는 고려하지 않고 body의 운동만을 묘사하는 역학(mechanics)의 한 분야.
일반적으로 2종류 (병진, 돌림)
병진운동 / 돌림운동
병진운동 / translation
강체(rigid body)의 모든 부분의 같은 방향으로 평행하게 움직이는 선형(linear) 운동
직선(straight line, rectilinear) 이나 곡선(curved line, curvilinear)의 방법으로 움직일 수 있다.
돌림운동 / rotation
강체가 어떤 중심점(pivot point)을 기준으로 원을 그리며 이동.
물체 안의 모든 지점은 같은 각도에 거쳐 같은 각방향으로 동시에 돌림운동
인체 전체의 움직임
일반적으로 sacrum의 바로 앞쪽의 신체 질량중심(centre of mass)의 병진운동으로 종종 설명
하지만 이것은 팔다리를 돌림운동시키는 근육에 의하여 추진된다.
걷는동안 팔꿉을 굽히고 아래팔을 돌림운동한다.
팔꿉관절에 대한 해부학적인 제한이 없다면 360도 돌림운동가능 (개방된 원)
운동학에서는 통상적으로 ‘관절의 돌림운동’과 ‘뼈의 돌림운동’은 같은 의미
돌림축(axis of rotation)
신체나 각 분절의 각운동(angular motion)을 위한 중심점
돌림운동하고 있는 물체의 운동이 제로가 되는 지점
관절 구조의 내부나 관절에 매우 가까운 곳에 위치
능동움직임 / 수동움직임
능동움직임 / Active movement
근수축에 의해 유발
수동움직임 / Passive movement
다른 원인에 의해 유발
타인의 외력, 중력, 신장된 결합조직의 장력 등등
운동형상학의 일차적인 변수
위치 / Position
속도 / Velocity
가속도 / Acceleration
뼈 운동 형상학 / osteokinematics
운동면 / plane of motion
Frontal / Sagittal / Horizontal Plane
해부학적 위치(anatomical position) 기준
Sagittal
Flexion-Extention
Frontal
Abduction-Adduction / Lateral flexion / Ulnar-Radial deviation
Horizontal
Internal-External rotation
어깨뼈에 대한 위팔뼈의 각운동과 병진운동 의 자유도
돌림축 / axis of rotation
뼈는 돌림축과 직각을 이루고 있는 운동면 내에서 관절에 대하여 돌림운동
일반적으로 축의 위치는 Convex의 관절면을 통과
예를 들어 어깨관절
3개의 운동면에서 움직임 ⇒ 3개의 돌림축
서로에 대해 직각을 이루고 있는 3개의 축은 고정되어 있다 설면되나 사실은 가동범위 내에서 축은 이동한다.
Convex-Concave가 완전한 구형이라면야 축은 고정된다.
대부분은 불완전한 구현이기 때문에 축이 이동.
자유도 / degree of freedom
관절에서 허용되는 독립적인 움직임 방향의 수
관절의 3가지 운동면 모두에서 움직임이 허용 ⇒ 각운동에 대한 자유도는 3
어깨는 각운동에 대하여 3, 손목은 2, 팔꿉관절은 1만을 가진다.
자유도 ⇒ 관절에서 허용된 각운동의 면들(plane of angular motion)의 수
공학의 관점에서 엄격하게 보면 병진(선형)움직임도 포함.
인체의 모든 관절은 근수축에 의한 능동적이거나 관절 구조내의 자연스런 느슨함에 의하여 유발되는 수동적인 병진운동을 가진다.
부가적 움직임 / Accesory movement
대부분의 관절에서 일어나는 이런 약간의 병진운동.
관절놀이(joint play)라고도 한다.
3개의 선형움직임으로 흔히 정의
해부학적 자세에서 부가적 움직임의 공간적 방위와 방향은 3개의 돌림축을 이용하여 설명할 수 있다.
예를 들어 이완된 상태의 어깨
위팔뼈는 앞-뒤 / 위-아래 / 안-가쪽 으로 수동의 병진운동 가능
많은 관절에서 부가적인 움직임은 관절의 건강함을 검사하기 위해 사용
관절에 대한 뼈의 과도한 병진운동 ⇒ 인대 손상, 비정상적 느슨함
병진운동의 감소 ⇒ 주변 결합조직의 병적인 뻣뻣함
비정상적 병진운동 ⇒ 능동운동의 질적인 특성에 영향 ⇒ 미세외상, 관절속 스트레스의 증가를 유발.
뼈운동형상학: 관점의 문제
일반적으로 관절은 둘 또는 그 이상의 뼈들이나 분절들의 연결로 구성.
관절 움직임의 두가지 관점
Distal fix - Proximal rotation
Proximal fix - Distal rotation
무릎의 예시 ) 왼쪽은 근위분절에 대한 원위분절의 운동형상학.
무릎관절의 굽힘이라는 용어는 넙다리와 종아리 사이의 상대적 운동 (relative motion)으로 설명될 수 있다.
실제로는 두 분절이 동시에 돌림운동을 하지만, 여기서는 일차적인 돌림운동을 하는 뼈를 설명하는 것.
상대적 운동에 대한 개념.
팔에서 수행하는 대부분의 일상적인 움직임은 몸쪽 분절에 대한 먼쪽 분절의 운동형상학(Distal-on-proximal segmental kinematics)을 수행.
팔의 몸쪽 분절은 대개 근육, 중력, 또는 몸쪽분절의 관성에 의해 고정되어있다. 먼쪽 분절은 상대적으로 자유롭다.
팔굽혀펴기 ⇒ 먼쪽 분절에 대한 몸쪽 분절의 돌림운동
다리는 일상적으로 먼쪽 분절에 대한 몸쪽 분절의 돌림운동과 몸쪽 분절에 대한 먼쪽 분절의 돌림운동 둘 다를 수행한다. ⇒ 보행.
Stance phase / Swing phase
CKC에서 knee flexion시 Quadriceps는 심체가 점진적으로 내려가는 것을 조절하기 위해 비교적 큰 근수축력을 발휘한다.
열린 운동형상학적 사슬(OKC) / 닫힌 운동형상학적 사슬(CKC)
상대적인 분절운동형상학의 개념을 설명하기 위해 자주 사용
운동형상학적 사슬 ⇒ 일련의 분절들이 관절로 서로 연결되어 있는 경우를 설명하는 용어.
열린 / 닫힌 ⇒ 사슬의 먼쪽 끝부분이 고정되어있는가?
Open kinematic chain
다리의 발과 같이 사슬의 먼쪽 분절이 지면이나 다른 고정된 물체에 고정되어있지 않은 상태
먼쪽 분절의 움직임이 자유롭다.
Close kinematic chain
먼쪽 분절이 고정. 몸쪽이 자유롭다.
이러한 단어들은 특히, 다리관절들의 저항운동의 방법들을 설명하기 위해 광범위하게 사용된다.
공학과는 조금 다르다.
관절운동형상학 / arthrokinematics
전형적인 관절 형태학
관절면들 사이에서 일어나는 운동을 설명
관절면의 형태는 다양하지만 대부분 Convex-concave.
이는 관절의 일치성을 향상
접촉력을 분산시키기 위한 표면 면적을 증가
뼈들 사이의 움직임을 안내
관절면 사이의 기본적인 움직임
구르기 / Roll
미끄러짐 / Slide (Glide)
돌림 / Spin
Convex - on - concave, 혹은 Concave - on - convex.
Roll - Slide motion
일반적으로 Convex가 Roll 시 반대방향으로 Slide
Concave는 같은방향으로 Slide
충분한 미끄러짐 없으면 impingement syndrome.
roll과 slide의 동시발생은 회전운동을 최대화하고 병진운동을 최소화한다.
convex 가 concave보다 큰 관절에서 특히 중요.
Spin
뼈가 돌림운동할 수 있는 또다른 일차적인 방법은 마주보고 있는 다른 관절면에 대해 스핀하는 것.
아래팔의 엎침(pronation)의 예 ) 위팔뼈의 작은머리(capitulum)에 대해 노뼈(radius)가 돌림운동을 할 때 나타난다.
다른 예 ) 90도 AB된 어깨관절에서의 안쪽과 가쪽돌림, 엉덩관절의 굽힘과 폄
긴뼈의 장축과 관절면이 직각 ⇒ Spin은 rotation의 일차적인 기전.
Roll - slide and spin
인체의 몇몇 관절은 구르기와 미끄러짐이 스핀과 결합되어 일어난다.
전형적인 예 ) 무릎의 굽힘과 폄.
CKC ⇒ Convex의 Roll & Slide / Femur IR
OKC ⇒ Concave의 Roll&Slide / Tibia ER
자동적으로 일어나며 폄의 일차적인 동작과 역학적으로 연결되어있다.
결합형 돌림(conjunct rotation)
관절의 형태에 근거한 관절운동형상학적 양상의 예견
Convex-Concave rull.
움직임 동안의 관절운동형상학을 시각화하는데 있어 매우 유용
도수치료 기법을 위한 기초를 제공
치료사의 외력은 관절운동형상학을 도와주거나 인도.
관절운동형상학은 관절면의 현태에 대한 지식에 근거하여 이해되어어야 한다.
Close / Loose - Packed Position
대부분의 볼록-오목 관절은 관절의 한 위치에서 꼭 맞게 된다.
대개 가동범위의 맨 끝이거나 그 근처
이러한 최대의 일치성 ⇒ Close - packed position
대부분의 인대들과 관절주머니의 일부분은 팽팽 ⇒ 관절에 대한 안정성
Accessory movement 최소.
다리의 관절들에 있어 닫힌위치는 일상적인 기능과 관계가 있다.
무릎관절의 완전 폄 ⇒ Close-packed position ⇒ 서있는 자세의 안정성
닫힌위치를 제외한 모든 위치 ⇒ 느슨한 위치 / Loose-Packed Position
인대, 관절주머니가 비교적 느슨 ⇒ Accessory movement 허용
대개 ROM의 중간범위에서 가장 낮은 일치성
장기간의 침상안정과 같이 환자가 오랜기간 고정되어야 할 때 선호되는 위치.
다리의 경우 굽힘쪽으로 치우쳐져 있다.
운동역학 / Kinetics
물체에 대한 힘의 효과를 설명하는 역학의 한 분야.
근육뼈대계통에 적용하여 소개
힘 / Force ⇒ 움직임을 만들거나 정지 또는 수정. // 궁극적인 운동력을 제공
F = ma (단위는 N)
근육뼈대의 힘들
개념과 용어
부하 / Load : 신체에 작용하는 힘
건강한 조직은 형태의 변화에 부분적으로 저항할 수 있는 능력이 있다.
질병, 외상, 장기간의 불용(disuse)에 의해 약해진 조직은 적절한 저항 x
Osteoporosis ⇒ compression, torsion, shear, bend 에 의한 골절유발
강한 근수축때문에 건열골절도 가능
부하를 수용하고 분산시키는 관절주위 결합조직들의 능력
노화, 외상, 활동이나 체중부하 수준의 변경, 장기간의 고정 ⇒ 변화
적출된 조직을 변형시키는데 요구되는 힘을 그래프로 계산
응력-변형률 곡선(stress-strain curve)
강성(young의 계수)이 클수록 단단(tight)
대부분의 건강한 힘줄은 신장되기 전인 원래 길이에서 8~13% 이상 신장되면 파열된다.
이 그림은 시간에 대한 변화를 나타내지는 않는다.
점탄성(Viscoelastic) - 시간에 따라 변화하는 응력-변형률 곡선
크리프(Creep) : 점탄성의 특성 중 하나.
일정시간 부하가 가해졌을 때 나타나는 물질의 점진적 변형률.
가소성 변형과는 달리 가역적
사람이 저녁보다 아침에 키가 더 큰 이유(Disc fluid)
점탄성의 응력-변형률 곡선은 부하의 적용 속도에도 민감
부하의 속도가 증가할수록 기울기는 탄성범위 내에서 증가
점탄성 결합조직의 속도-민감성 특성은 근골격계의 주변 조직 보호
압박의 속도 증가 ⇒ 강성 증가 ⇒ 관절의 힘 상승 ⇒ 안정성 증가
내적인 힘 / 외적인 힘
근골격계에 작용하는 힘은 크게 두가지 내적 / 외적으로 나뉜다.
내적인 힘 / Internal force
신체의 내부에 위치한 구조들로부터 생산
능동적(Active) / 수동적(Passive)
능동적인 힘은 자극된 근육에 의하지만 반드시 수의적이진 않다.
수동적인 힘은 대체로 신장된 결합조직의 장력에 의해 발생
근육속 결합조직, 인대, 관절주머니 등
일반적으로 근육에 의한 능동적인 힘은 모든 내적인 힘들 중 가장 크다.
외적인 힘 / External force
신체의 외부로부터 작용하는 힘들에 의해 생산
신체분절의 질량, 외적 부하를 당기는 중력, 치료사의 신체적 접촉 등
중력은 신체의 질량중심에 적용된다.
벡터(vector) : 크기와 방향을 가지고 있는 물리량(quantity)
질량이나 속력은 스칼라다. 방향이 없어.
벡터의 4 요소
크기
공간적 방위
방향
작용점
그림 1-15는 정적인 선형 평형 (Static linear equilibrium) 을 이루고 있다.
관절반작용력(joint reaction force)에 의해서.
Biceps brachii의 힘이 중력보다 강해야 하는 이유
모먼트 팔 때문이다. 토크;;
생산적인 대항작용 ; 수동장력을 유용한 일로 전환하는 신체의 능력
탄성(장력)E 를 저장했다가 반대편 작용에 사용
예) Biceps brachii 와 Triceps brachii 의 망치질.
삼두근 수축시 이두근을 먼저 수축하여 삼두에 탄성E를 저장했다가 삼두근 수축과 함께 활용.
근육뼈대의 토크
신체에 발휘된 힘들은 두 가지의 결과를 가질 수 있다
병진운동 / 돌림운동
모멘트 팔(moment arm) : 관절 돌림축과 힘과의 거리.
토크(Torque), 또는 모멘트 : 힘 x 모멘트 팔
힘에 대한 돌림력으로 고려.
돌림축에 대하여 물체를 돌림운동.
돌림축에 대해 수직인 운동면에서 일어난다.
내적 토크 = 내적인 힘 x 내적 모멘트 팔
외적 토크 = 외적인 힘 x 외적 모멘트 팔
정적인 돌림 평형 ; 내적 토크 = 외적 토크
한쪽 토크가 우세하면 그쪽으로 회전운동.
근력(strenght) = muscle force x moment arm
지레작용(leverage) : 특정 힘이 가지는 상대적인 모멘트 팔의 길이
근육 모멘트팔은 가동범위 내에서 항상 변한다.
왜 사람이 특정 가동범위에서 강한지 이해하는데 도움
이를 이용하여 저항을 줄 수 있다.
근육은 다음의 상황에서만 관절에서 토크를 발생할 수 있다.
힘의 돌림축에 대하여 직각일 때
모멘트팔이 제로보다 큰 상황에서 힘이 작용할 때
근육과 관절의 상호작용
Muscle and joint interaction
근육의 힘이 관절에 작용하는 총체적인 효과를 말한다.
모멘트팔이 있는 힘 ⇒ 토크
모멘트팔이 없는 힘 ⇒ 관절의 안정성 제공
근육활성의 유형
근육은 신경계통에 의해 자극될 때 활성된다.
등척성 / 동심성 / 편심성 ⇒ 3가지.
등척활성 / Isometric activation
근육의 일정한 길이는 유지하면서 당기는 힘을 생산할 때
“iso / 같다, metron / 길이”
활성동안 관절면 내에서 내적인 토크과 외적인 토크는 같다
따라서 근육의 짧아짐이나 관절의 돌림운동은 없다.
동심활성 / Concentric activation
근육이 수축하면서 당기는 힘을 생산할 때 일어난다.
“중심쪽으로 간다.”
관절내의 내적인 토크는 반대되는 외적인 토크보다 크다.
수축하는 근육이 활성된 근육의 당김방향으로 관절을 돌림운동
편심활성 / Eccentric activation
근육이 다른 우세한 힘에 의해 길어지지만 당기는 힘을 생산
“중심에서 멀어진다”
관절에 대한 외적인 토크는 내적인 토크보다 크다.
상대적으로 더 큰 토크의 운동방향으로 관절은 돌림운동
많은 일상적인 동작이 근육의 폄심활동에 의해 수행
주로, 중력에 대항해 동작을 조절하는 역할로
수축 / Contraction
근육이 실제로 짧아지거나, 길어지거나, 또는 일정한 길이를 유지하는 것에 상관 없이 활성(activation)과 동의어로 흔히 사용된다.
수축한다(contract)라는 말은 함께 잡아당긴다(drawn together)란 의미
원칙적으로는 근육의 수축은 동심활성 동안에만 일어난다.
관절에서의 근육작용 / muscle action
근육이 특정 운동방향과 운동면으로 토크를 유발하는 것
근육 작용의 실제적인 명칭은 flexion-extension / AB-AD / IR-ER 같은 것들
근육 작용(muscle action)과 관절 작용(joint action)은 상호교환적으로 사용
비등척성(nonisometric), 그러니까 흔히 등장성(isotonic)한 움직임
관절은 구성하는 분절 중 한쪽이 다른쪽보다 더 고정적
자유로운 분절이 움직인다.
뒤어깨세모근(posterior deltoid) 의 예)
첫째, 관절의 자유도를 결정
둘째, 한 근육이 다양한 작용을 가질 수 있는 걸 이해.
2도 이상의 자유도를 가진 관절에서 다양한 작용을 가지는 근육은 흔하다.
셋째, 관절의 기준 위치를 이해.
근육 작용에 관계된 용어
작용근(agonist)
특정 움직임의 시작과 실행에 가장 직접적으로 관계되는 근육이나 근육무리. (모멘트 팔이 가장 긴 근육)
예) 앞정강근은 발등굽힘의 작용근
대항근(antagonist)
특정 작용근의 반대작용을 갖는 근육이나 근육무리.
예) 가자미근, 장딴지근은 앞정강근의 대항근
협동근(synergist)
특정 움직임이 실행되는 동안 서로 협력하는 근육들
의미 있는 움직임들은 다 협동근이 작용
서로 견제되어 목적 이외의 동작은 중화
한쪽 근육의 마비시 다른쪽 근육의 전체적인 작용에 영향
짝힘(FORCE COUPLE)
둘 또는 그 이상의 근육들에 의해 발휘된 힘의 방향이 서로 다른 직선방향을 이룰 때 형성
서로 다른 힘의 방향이 같은 방향의 토크를 형성
엉덩관절 굽힘근과 허리폄근(짝힘)
근육뼈대의 지레
지레의 3 유형
지레의 중요한 기본적인 개념은 서로 맞서고 있는 코트들이 모멘트 팔의 길이가 서로 다르고 힘들의 크기가 서로 달라도 균형을 잡을 수 있나는 것.
인체의 내적인 힘들과 외적인 힘들은 벼의 지레 시스템을 통해 토크를 생산.
한쪽이 우세하면 움직임을 초래
제 1형 지레
돌림축은 두 힘의 사이에 있다.
힘의 방향은 같지만 토크의 방향은 반대다.
힘의 방향을 바꾸어주는 역할
예) 목과 머리의 신전근
제 2형 지레
근골격계에서 매우 드문 유형
돌림축은 뼈의 한쪽 끝에 위치
큰 움직임을 만들 수는 없지만 큰 토크를 만들 수 있다.
외적인 모멘트 팔보다 내적인 모멘트 팔이 더 길기 때문
예) Calf muscles
제 3형 지레
근골격계에서 가장 흔하다.
돌림축은 뼈의 한쪽 끝에 위치
내적인 모멘트 팔보다 외적인 모멘트 팔이 더 크다.
적은 길이의 근육의 수축으로 큰 움직임을 만들어 낼 수 있다.
예) Elbow flexor
역학적 이득
Mechanical Advantage(MA)
1형 지레 : MA = 1, MA < 1, MA > 1
2형 지레 : MA > 1
3형 지레 : MA < 1
대부분이 3형인 근골격계의 근육들은 MA < 1 로 기능한다.
부하보다 더욱 큰 (sholder AB의 경우에는 20배의!!) 근육의 힘을 필요로 한다.
이러한 힘을 근원성 힘(Myogenic force)라 한다
이러한 힘들은 관절반작용력의 양과 방향을 대부분 결정한다.
힘과 거리의 맞교환
대부분의 근육들은 외적인 부하에 의한 저항보다 더 큰 힘을 생산해야 할 의무가 있다.
팔 다리의 먼쪽 지점에서의 큰 이동거리와 속도를 필요로하는 많은 기능적인 움직임들을 고려하면 이러한 내용은 절대적으로 필요
일(Work) = 힘(Force) x 적용된 힘의 거리
근육뼈대의 지레는 힘→ 토크 외에도 근수축의 일을 뼈와 외적인 부하를 돌림시키는 일로도 전환.
특정 근골격 지레의 MA는 일이 어떻게 수행되고 있는지를 설명
[일= 힘 x 거리] 이기 때문에, 상대적으로 짧은거리에 대한 큰 힘(3형 지레), 긴 거리에 대한 작은 힘(2형 지레) 으로 수행될 수 있다.
Supraspinatus 와 Deltoid 의 예)
AB시 역학적 이득은 1/20
외적인 부하의 20배의 힘을 생상해야 한다.
But, 수축시키는 길이는 1/20.
근육의 매우 짧은 수축거리는 훨씬 더 큰 부하의 수직운동을 만든다.
시간의 요소
근육은 비교적 느린 수축에서 큰 힘을 생산.
역학적인 관점에서 볼때 이득이 되는 점은 비교적 가벼운 부하가 매우 빠른 속도로 들리게 되는 것.
요약을 하자면,
대부분의 인체는 큰 운동범위를 가지기 위해서 MA가 1보다 훨씬 작은 상태로 기능하게 된다.
하지만 팔다리의 큰 운동범위는 환경에 대항한 큰 접촉력을 가지기 위해서는 필수적이다.
움직임의 특성과 관계없이, MA가 1보다 적은 근육-그리고-관절 시스템들은 낮은 부하의 활동이라 할 지라도 비교적 큰 내적인 힘들을 발생시켜야 하기 때문에 힘을 통함 ‘벌금’을 지불해야 한다.
관절연골, 지방패드, 윤활주머니와 같은 관절주위 조직들은 큰 근원성 힘들을 부분적으로 흡수하거나 분산시킨다.
이러한 보호작용이 없다면, 관절은 부분적으로 퇴행되어 통증이나 만성염증이 발생하게 된다. ⇒ 뼈관절염의 특징.
요약
인체는 팔다리와 몸통의 돌림운동들을 통해 일차적으로 움직인다.
이러한 운동을 설명하는 2개의 유용한 용어
뼈운동형상학 / Osteokinematics
관절운동형상학 / Arthrokinematics
Osteokinematics
3개의 기본적인 운동면 : Frontal, sagittal, horizontal plane
들 중 하나의 운동면에서 하나의 돌림축( antrioposterior, mediolateral, longitudinal axis) 을 중심으로 일어나는 팔다리나 몸통의 움직임
Arthrokinematics
관절에서 일어나는 움직임을 이해하는데 도움이 된다.
관절면에서의 움직임 : Roll, Slide, Spin
도수치료에서 광범위하게 사용
운동형상학이 뼈와 관절의 운동 그 자체에 대한 것이라면 운동역학은 운동을 유발하거나 정지시키는데 관여한 힘에 대한 연구
근육은 인체를 운동할 수 있는 힘을 생산
직선 방향의 힘이 어떻게 관절에서 토크를 생산해 내는가.
내적인 토크 : 근육에 의한 각운동의 표현, 크기=근육의 힘x모멘트 팔
두가지 변수는 근육 강도를 고려할 때 똑같이 중요
외적인 토크 : 외적인 힘x모멘트 팔
외적인 토크가 어떻게 관절에 영향을 미치는 가
궁극적으로, 움직임과 자세는 내적/외적 토크의 순간적인 상호작용에 근거하는데, 우세한 움직임의 방향과 범위는 좀 더 우세한 토크에 의해 결정된다.
인체의 대부분은 역학적 이득(MA)가 1보다 작은 근골격 지레 시스템을 통해 작용한다.
이런 형태는 팔다리 먼쪽 끝의 비교적 빠른 속도와 이동을 보인다.
이런 생체학적 ‘이익(advantage)’은 근육 힘의 사용이 팔다리의 무게와 부착된 외적인 부하가 결합된 크기보다 더 크게 만든다.
더 큰 근육의 힘은 대개 관절표면을 가로질러 뼈까지 가게 되고 압박과 전단이라는 용어로 흔히 설명된다.
이러한 힘을 일생 생리학적으로 견디기 위하여 대부분의 관절 끝부분은 대개 크게 되어있어 최대접촉 압박을 감소시킨다.
부가적인 보호는 관절연골 바로 깊은쪽에 위치한 스폰지와 같은 연골 밑 뼈에 의해 제공된다.
이러한 특징들은 힘을 분산시키기 위해 필수적이고, 상실될 시 퇴행이나 뼈관절염이 유발될 것이다.
운동학에서는 개별 근육들의 작용들과 관절의 돌림축에 대한 이런 근육들의 힘선에 대해 관심을 기울여야 한다. 일단 이것을 이해한다면, 운동학에 대한 관심은 다양한 근육들이 복잡한 움직임을 위해 어떻게 협력하는지를 이해하는 것으로 넘어간다.
근육들은 여러 이유들 때문에 서로 협력적으로 작용한다.
근육의 상호작용은 몸쪽 부착부위를 안정화시키거나, 특정 움직임의 일률, 근력, 또는 조절을 증대시키는데 도움이 된다. 근육의 기능이 질병이나 손상에 의하여 붕괴될 때, 이러한 협동작용의 결여는 움직임의 병리역학에 기여하게 된다.
예를 들어, 기능적인 근육무리 내에 있는 선택적인 몇몇 근육에서 마비나 약화가 발생하게 되면, 문제가 없는 근육들은(상대적인 독립작용시) 비정상적인 움직임 패턴에서 우세한 역할을 가진다(보상작용을 이야기 하는 듯)
한 영역에서 발생된 마비괸 근육과 정상적인 근육에 의한 역학적인 불균형은 어떤 보상적인 움직임이나 자세를 발생시켜 변형과 감소된 기능을 유발한다.
근육들이 어떻게 정상적으로 상호작용 하는지는 그 영역의 전반적 병리역학을 이해해야만 한다.
이러한 이해는 효과적 치료중재를 위한 기초를 제공하고 기능의 회복이나 최대화를 이루게 해 준다.
운동학은 인간운동에 대한 학문이며, 건강한 이상적인 상황이나 외상, 질병, 또는 불용에 의한 문제가 생기는 상황은 모두 연구 대상이다. 이러한 연구를 증대시키기 위하여, 이 책에서는 근골격계의 구조와 기능에 강한 초점을 둔다. 근육, 중력, 그리고 관절주위 결합조직에 의해 발생된 힘들이나 장력들 사이의 상호작용에 대해 강한 강조를 한다. 이 장은 이 책에서 사용되는 기본적 개념들과 용어에 대한 기초를 설정하는데 도움이 될 것이다.
