1. 개요
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앉은 자세에서 선 자세로 전환되는 과정으로, 일상생활 동작 중 가장 빈번하게 수행되는 기능적 동작 중 하나이며 하지 근력, 균형 능력, 낙상 위험도를 평가하는 핵심 지표로 활용됨
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COM을 의자의 넓은 BOS에서 두발이라는 좁은 BOS 위로 이동시키는 과정
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수평 운동량(horizontal momentum) → 수직 운동량(vertical momentum) 전환.
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초기 단계에서 생성된 전방 이동 운동량을 상승을 위한 수직 운동량으로 변환하는 것
HM : Horizontal Momentum(수평 운동량)
VM : Vertical Momentum(수직 운동량)
2. 4 Phase
3. Sit to Standing 단계별 움직임 분석
Phase 1: Flexion-Momentum (굽힘-모멘텀 단계)
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동작: Kicking Back → Leaning Forward (발을 몸쪽으로 당기고, 몸통을 앞으로 굽힘)
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엉덩이는는 좌석에 접촉을 유지한 상태에서 몸통 앞굽힘 및 엉덩관절 굽힘 증가
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발바닥의 위치를 무릎보다 뒤쪽으로 위치하여 이후 단계에서 체중 이동에 유리하게 만듦
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역학적 목적: 수평 방향 운동량을 생성하여 COM을 앞쪽으로 이동
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근활동: 척주세움근의 신장성 수축을 통한 굽힘 속도 조절, 볼기근군 사전 활성화(pre-activation)
Phase 2: Momentum Transfer (모멘텀 전이 단계)
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동작: Liftoff (볼기-좌석 분리, seat-off)
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수평 운동량이 수직 운동량으로 전환되는 단계
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엉덩관절 최대굽힘, 무릎관절은 굽힘 상태 유지
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COM이 발 지지면 경계 내로 진입
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근활동: 넙다리네갈래근 및 볼기근군의 강한 등척성·신장성 수축을 통한 체중의 하지 전이
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임상적 의의: 동작 전체에서 가장 불안정한 구간으로 낙상 위험과 밀접하게 연관됨
Phase 3: Extension (폄 단계)
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엉덩관절과 무릎관절의 동시폄(synchronous extension)을 통해 신체가 수직으로 상승
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넙다리네갈래근의 단축성 수축에 의한 무릎 폄과, 큰볼기근·뒤넙다리근에 의한 엉덩관절 폄이 동시에 발생
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엉덩관절, 무릎관절 두 관절의 폄 속도 동기화가 COM의 안정적 수직 상승을 결정함
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발목관절은 정강뼈 앞쪽 이동에 대응하여 발바닥굽힘 방향으로 미세 조정
Phase 4: Stabilization (안정화 단계)
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동작: Standing
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선자세 도달 후 엉덩관절·무릎관절·발목관절의 등척성 수축을 통한 자세 고정
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COM이 양발 지지면 내에서 안정적으로 위치하도록 미세 자세 조절 수행
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전정계·시각계·몸감각계의 통합적 균형 조절 작용
4. 뇌졸중 환자에서 관찰할 수 있는 변화된 동작
Phase 1: Flexion-Momentum 단계의 변화
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몸통굽힘 범위의 변화
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척주세움근 및 엉덩관절 폄근군의 신장성 수축 조절의 약화로 인해 임상적으로는 조절되지 않은 과도한 굽힘 또는 낙상에 대한 보호적 긴장으로 인한 굽힘 범위 제한의 두 양상으로 나타날 수 있음
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좌우 비대칭적 체중 분포
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환측의 체중 부하 회피, 건측 편향 발생
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환측 발을 무릎보다 뒤로 가져오지 못함
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발목관절 능동 움직임 저하 및 감각 피드백 저하로 인해 발생
Phase 2: Momentum Transfer 단계의 변화
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엉덩이를 의자에서 떼는 동작(Liftoff)의 지연
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큰볼기근·넙다리네갈래근의 힘이 부족하여 엉덩이를 들어 올리는 시점이 늦어지며, 이를 보상하기 위해 몸통을 앞뒤로 반복적으로 흔드는(rocking) 동작이 관찰됨
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경직으로 인한 전이 실패
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신전 공동운동 패턴이 일찍 나타날 경우, 앞으로 가는 힘이 충분히 형성되기 전에 다리가 펴지는 방향으로 먼저 반응하여 힘의 방향 전환이 매끄럽게 이루어지지 못함
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환측으로의 체중 이동 저하
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무게중심이 건측 다리 쪽으로 치우쳐 이동하며, 환측 다리의 체중 부하 비율이 낮아짐
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보상 전략
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앞으로 나아가는 힘이 부족한 것을 보충하기 위해 건측 손으로 워커·침대 난간 등 고정물을 잡아당기는 동작이 흔히 관찰됨
Phase 3: Extension 단계의 변화
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엉덩관절과 무릎관절의 동시 수축 불가
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환측 넙다리네갈래근 및 큰볼기근의 약화로 엉덩관절-무릎관절 동시폄 패턴이 무너짐
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건측과 환측의 비대칭적 폄
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건측 하지가 우세하게 신체를 들어 올리는 역할을 수행하며, 환측은 상대적으로 수동적으로 따라오는 양상
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일어나는 힘의 부족에 대한 보상
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부족한 수직 신전력을 보상하기 위해 건측 상지로 팔걸이나 좌석을 밀어내는 동작, 혹은 치료사의 어깨를 과도하게 누르면서 일어나는 보상이 흔히 관찰됨
Phase 4: Stabilization 단계의 변화
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선자세에서 몸이 흔들림
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환측 다리의 체중 지지 능력이 낮아 완전히 선 자세에서도 균형을 잡는 데 시간이 걸리며, 몸통의 좌우 흔들림이 증가함
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발바닥 감각 저하로 인한 시각 의존 증가
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발바닥을 통해 들어오는 체성감각 정보가 줄어들면서, 이를 보상하기 위해 시각적인 정보에 의존
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보상적 상지 사용
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균형 유지를 위해 건측 손으로 주변 물체(워커, 침대 난간 등)를 잡는 행동이 관찰됨
<Reference>
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Aissaoui, R., & Dansereau, J. (1999, October). Biomechanical analysis and modelling of sit to stand task: a literature review. In IEEE SMC'99 Conference Proceedings. 1999 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (Cat. No. 99CH37028) (Vol. 1, pp. 141-146). IEEE.
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Mao YR, Wu XQ, Zhao JL, Lo WLA, Chen L, Ding MH, Xu ZQ, Bian RH, Huang DF and Li L (2018) The Crucial Changes of Sit-to-Stand Phases in Subacute Stroke Survivors Identified by Movement Decomposition Analysis. Front. Neurol. 9:185. doi: 10.3389/fneur.2018.00185
