무릎 굴곡/신전 각도에 따른 대퇴사두근의 최대 자발적 수축 시 슬개골에 작용하는 힘

다이나모미터로 측정한 무릎 신전 모멘트에서 대퇴사두근 힘, 슬개인대 힘 및 다양한 무릎 각도(0-90도)에서 슬개대퇴관절의 반응력을 추정하였다. 슬개대퇴 및 경골대퇴 관절이 근육의 기계적 이점에 미치는 결합 효과를 계산하는 데 필요한 정보는 부검 무릎의 측면 촬영 엑스레이에서 얻었다. 결과는 대퇴사두근 힘이 최대 신전에서 가장 작고(2,000 N), 약 75도 굴곡에서 가장 크며(8,000 N) 슬개인대 힘은 60도에서 최대에 도달(5,000 N)함을 보여준다. 슬개대퇴 관절의 반응력은 신전 시 가장 작고(1,000 N) 75도에서 90도 범위의 근육 힘과 같은 값을 가진다. 특히 큰 굴곡각에서는 추정된 힘의 값이 문헌에 보고된 것보다 상당히 더 크다(100% 증가). 이러한 차이는 슬개대퇴 관절이 근육의 기계적 이점에 미치는 영향을 반영한 것으로, 다른 연구에서는 고려되지 않았다.