발바닥 아치(Foot arch)의 지지점과 발 아치 높이는 근육

발바닥 아치는 여러 가지 기능을 가지고 있습니다. 그중에서 가장 중요한 기능은 발바닥에 전해지는 충격을 흡수하는 기능입니다. 이 기능이 없다면 충격으로 인해서 발뿐만 아니라 전신에 반복적인 충격을 전달하여 그 충격으로 인해서 여러 가지 문제가 발생할 것입니다.

 

발의 아치는 정확하게 몇 개가 있고 위치는 어디이고 어디에 체중이 가장 많이 실리고 아치를 높여주는 그 중요한 아치를 유지하기 위해서는 어떤 구조물들이 일을 하고 있는지에 대해서 알아보겠습니다.

 

발 아치의 종류

발의 아치는 총 3개의 아치로 이루어져 있고 이 모양은 둥근 천장을 닮아 있습니다.

 

 

발바닥 3개 아치

 

 

 

내측 종아치(medial longitudinal arch)

내측 종아치는 말 그대로 발의 내측을 이루고 있는 세로 아치를 말합니다. 이 세로 아치를 구성하는 구조물은 종골에서부터 거골, 주상골, 그리고 3개의 설상골 마지막으로 1,2,3 중족골로 구성되어 있습니다. 아치의 구성을 보면 후족부, 중족부, 전족부로 다시 나눌 수 있고 후족부인 종골은 뒤쪽 아치를 부분을 담당하고 중족부인 주상골과 설상골은 아치의 가장 높은 부위에 위치하고 있습니다. 전족부는 다시 낮아지는 앞쪽 아치를 담당하고 있습니다.

 

이 부위는 여러 구조물로 이루어져 아치를 유지하고 있지만 가장 약하고 움직임이 많은 부위입니다. 발 아치는 유연성과 안정성을 모두 가지고 있어야 보행에서 발의 움직임이 잘 이루어지고 점프를 해서 착지하는 갑작스러운 충격에도 잘 대비할 수 있습니다. 

 

 

발바닥 아치의 측면 모습

 

 

외측 종아치(lateral longitudinal arch)

외측 종아치는 발의 바깥쪽 새끼발가락 쪽으로 말하고 다른 아치들에 비해서 낮습니다. 아치가 낮다는 것은 그만큼 덜 움직일 것이고 움직임이 적다는 것은 안정성이 높다는 뜻일 겁니다. 구성은 종골의 외측, 입방골, 4,5번째 중족골로 이루어져 있습니다. 외측 종아치는 안정성을 담당하는 부위이며 종골과 입방골에서 일어나는 잠김 현상으로 인해서 더욱 강력하게 움직임을 제한합니다. 

 

횡아치(transverse arch)

횡아치는 가로아치 또는 앞쪽 아치라고도 불립니다. 횡아치는 중족골 뒤쪽 부분과 족근골의 앞쪽에 위치하는 가로 방향의 아치를 말합니다. 이 부위는 완전한 수평은 아니고 아치의 안쪽은 조금 앞쪽에 위치하고 있고 아치의 바깥쪽으로 약간 뒤에 위치하고 있어서 약간 사선으로 이루어져 있습니다.

 

 

체중 지지점 3곳

 

 

체중이 실리는 3곳

첫 번째 중족골두(1st metatarsal head)

위에 언급한 각 아치들이 만나는 지점을 연결하면 체중이 실리는 3곳이 나타납니다. 횡아치와 내측 종아치가 만나는 지점은 첫 번째 중족골두입니다.

 

첫 번째 중족골은 여러모로 중요한 부위입니다. 발의 움직임과 보행에서도 굉장히 중요한 곳이고 체중지지로 보아도 중요한 부위입니다. 체중이 실리기 위해서는 뼈가 튼튼해야 합니다. 모든 체중이 짧은 순간이라더라도 한 부위에 실리게 되었을 때 그것을 버텨내야 하기 때문입니다. 그런 면에서는 다른 중족골들보다 크고 강한 첫 번째 중족골두에 체중이 많이 실리는 것이 당연할 것입니다.

 

보행에서도 체중의 이동이 뒤쪽에서는 뒤꿈치에 실리다가 발 앞쪽으로 이동할 때 정상적인 상황이라면 엄지발가락 쪽으로 이동하게 되는데 3,4,5 발가락은 짧아서 보행의 추진력을 주기가 어렵고 1,2번 발가락은 뒤꿈치가 떨어진 상황에서도 지면에 많은 부분이 닿아 있기 때문에 보행의 추진력을 줄 수 있기 때문에 체중이 자연스럽게 안쪽(엄지발가락 쪽)으로 실리는 것입니다.

 

5번째 중족골두(5th metatarsal head)

이곳은 발의 체중이 실리는 곳 중에서 가장 적게 체중이 실리는 곳입니다. 뼈도 작고 체중이 대부분 뒤쪽과 안쪽으로 실리기 때문이기도 합니다. 5번째 중족골두는 외측 종아치와 횡아치가 만나는 지점입니다. 

 

60kg의 성인의 체중 분산은 대략적으로 뒤꿈치에 30kg, 첫 번째 중족골두에 20kg, 마지막으로 5번째 중족골에 10kg이 실리게 됩니다. 

 

종골/뒤꿈치(calcaneus bone)

발이 지면에 닿게 되면 가장 먼저 뒤꿈치가 닿게 됩니다. 가장 충격을 많이 받는 부위이지만 충격을 흡수하는 구조적인 장치는 뒤꿈치에는 없습니다. 뒤꿈치를 덮고 있는 근육과 약간의 지방 패드만이 존재합니다. 정상적인 상황에서 서 있게 되면 발 뒤꿈치에 대략 50%의 체중이 실리게 되는데 이 지점은 강력하고 특이한 모양의 뼈를 가지고 있어서 충격에 준비가 되어 있습니다.

 

발의 아치를 높여주는 구조물

인대(ligament)

인대는 발의 구조를 높여준다기보다는 발의 아치의 높이를 유지한다고 하는 것이 맞습니다. 인대의 단축으로 인해서 발의 아치가 높아지는 것보다는 뼈의 구조적인 문제로 인해서 인대가 단축되어서 변형이 고착화되는 경우는 있지만 인대의 단축으로 발의 변형이 일어나는 경우는 드뭅니다.

 

 

족저인대

 

 

 

발바닥 아래에 위치하고 발의 아치를 유지한다고 할 수 있는 인대들은 대략 4개로 구분할 수 있습니다. 족저종주인대/스트링인대(plantar calcaneonavicular ligament), 족저근막(plantar fascia), 장족저인대(long plantar ligament)/장종입방인대(long calcaneocuboid ligament), 단족저인대(short plantar ligament)/단종입방인대(plantar calcaneocuboid ligament)입니다.

 

 

장조적인대

 

 

 

가장 표층(발바닥 쪽)에 위치하는 것이 족저근막이고 근육층을 지나서 그다음이 장족저인대, 바로 위에 단족저인대가 위치합니다. 족저근막은 발바닥 중앙에 위치하고 있고 장족저인대와 단족저인대는 발의 외측에 위치합니다. 마지막으로 가장 심부에 위치하고 있는 족저종주인대/스프링인대입니다. 스프링인대는 스프링처럼 탄성이 좋기 때문에 이렇게 이름이 붙여졌고 거골의 바로 아래 위치하고 있어서 체중 지지에 가장 중요한 인대 중에 하나입니다.

 

 

단족저인대

 

 

 

스프링 인대

 

 

 

근육(muscle)

발아래를 지나가는 근육 중에 아치를 유지하거나 높여주는 근육들은 후경골근, 장비골근, 장무지굴근, 장지굴근, 무지외전근, 단비골근이 있습니다. 일반적으로는 후경골근, 장무지굴근 정도가 내측 종아치를 올려주는 기능이 있기 때문에 이 두 근육을 아치를 올려주는 근육이라고 일반적으로 하지만 발가락 혹은 중족골에서 종골을 연결하는 근육들의 단축으로도 발의 아치가 유지되거나 높아질 수 있기 때문에 모든 근육을 넣었습니다.

 

그래도 가장 강력하게 아치를 높여주는 근육은 후경골근입니다. 후경골근은 발바닥에 여러 뼈에 부착되어서 수축을 하게 되면 발의 후족부와 중족부를 위로 올려주는 역할을 합니다. 특히 가장 움직임이 많은 내측 종아치의 안정화에 중요한 역할을 합니다. 

 

후경골근은 내측 복사뼈 아래를 지나서 발바닥에 부착되어서 발바닥 내측을 위로 올려주고 유지하는데 도움을 주고 장비골근은 하퇴의 외측에서 내려와서 외측 복사뼈 아래를 지나서 첫 번째 중족골 기저부에 부착하기 때문에 발바닥 외측 아치를 유지하고 올려주는 기능을 합니다. 이 두 근육은 발바닥에 엑스자 모양으로 부착되어서 발의 아치를 유지고 올려주는 중요한 근육이 됩니다.