보행 중에 신체의 기능적인 분류

  • Passaenger(패신저, 승객) : 상반신과 골반
  • Locomotor(로코모터, 기관차) : 골반과 하반신

정상적인 보행의 기전에서는 패신저의 부하가 최소가 될 수록 효율이 좋음
상반신이나 팔, 머리를 사용하여 각종 활동을 시행할 수가 있어야 함

Perry, 1992
패신저가 로코모터의 위에서 자세를 바로잡으며 중요한 역할을 수행하고 있으며
로코모터가 어느 근육을 어느 정도 작동시켜야 하는 것은 패신저의 자세로 결정되는 것이다.

패신저(Passenger)란?

Elfman(1954)
패신저라는 단위를 표현하는 개념으로 HAT(head, arms, trunk)를 제창함

  • 머리와 경부, 체간, 골반 그리고 상지로 구성되어 있음
  • 패신저는 스스로의 자세를 유지하는 것이 유일한 기능이라 볼 수가 있음
  • 체간과 경부의 근육은 보행 중에 거의 예외 없이 최소한의 자세변화로 중립위로 유지하기 위해 작동
  • 팔은 보행의 근본적인 움직임에는 공헌을 하지 않지만 어느정도의 도움을 줌
  • 패신저는 전신의 질량의 약 70%을 차지하며 중력중심은 T10 앞에 있음
  • 엉덩관절 및 무릎관절의 구축이 있을 경우 대상운동으로서의 HAT의 과도한 움직임의 원인이 됨
  • 상하, 좌우 이동과 진행방향의 가속과 감속이 있음

상하 움직임

  • 엉치뼈와 몸통과 머리의 상하 움직임은 일치하며 최저지점(loading response)부터 최고지점(mid stance)의 평균적인 차이는 약 2.5cm
  • 하나의 보행주기 동안 상방으로의 움직임과 하방의 움직임은 각각 두번씩 일어난다.
  • Loading Response와 Pre-swing 때에 하방으로의 최대 움직임이 일어나며 이 시기는 모두 double stance phase 이다.
  • 각각 가라앉은 이후에 패신저는 전방으로 이동하면서 들어 올려지며 이 시점은 single stance phase 이다.
  • 상하로의 움직임의 궤적은 2연속의 사인 곡선(sine curve)이 되며 움직임의 크기는 보행속도에 따라서 변화된다.

좌우 움직임

  • 상하 움직임과 마찬가지로, HAT의 모든 분절은 좌우로도 움직임
  • 움직임 궤적의 최대 좌우 폭의 평균치는 4.5cm (Inman, 1981)
  • 하나의 보행주기 동안 좌우로의 움직임은 1회의 사인 곡선이 된다.
  • 항상 HAT는 체중을 지지하고 있는 다리의 방향으로 움직인다.
  • HAT 측방으로의 최대의 이동은 mid stance의 끝지점에 일어나며 보행주기의 31% 시점
  • 보행주기의 50% 시점에 HAT는 다시 가공의 중심선에 있다가 반대측으로 이동하며 81% 시점에서 최대의 이동이 된다.

감속과 가속

  • 보행 중 전방으로의 가속도는 변화하고 신체의 각 분절에 따라서 다르다
  • 보행 속도와 관계되는 전방으로의 가속도 변화를 그래프로 나타내면 2회 연속된 사인 곡선이 된다.
  • mid stance와 pre-swing에서 HAT의 속도와 평균 보행속도의 차이가 최대가 된다.
  • 앞으로의 가속도 변화는 엉치뼈의 속도가 가장 크고, 머리에서 가장 작음
  • 머리를 가급적 천천히, 조용히 앞으로 가져가면서 인지에 관한 보다 높은 성과를 얻을 수가 있음