본 연구는 일상생활에서 흔히 접하게 되는 시설물 중 낙상의 위험이 큰 계단과 경사로 오르기 동안 젊은 성인과 노인들의 시공간적 보행 변인, 보행 주기 중 각 시점에서의 하지 관절 각도와 근활성도 그리고 족저압 변화에 대해 알아보았다. 운동학적 변화를 측정하기 위해 Vicon system(Oxford Metrics, Oxford, England)을 사용하였고 근활성도 변화를 알아보기 위해 MP150 system(BIOPAC System Inc., Santa Barbara, U.S.A)를 사용하였고 족저압 변화를 알아보기 위해 MatScan system(Tekscan, USA)을 이용하였다. 보행 조건(평지 보행, 계단 오르기, 경사로 오르기)에 따른 보행 변수들의 차이를 알아보기 위해 일원배치분산분석(One-way ...
본 연구는 일상생활에서 흔히 접하게 되는 시설물 중 낙상의 위험이 큰 계단과 경사로 오르기 동안 젊은 성인과 노인들의 시공간적 보행 변인, 보행 주기 중 각 시점에서의 하지 관절 각도와 근활성도 그리고 족저압 변화에 대해 알아보았다. 운동학적 변화를 측정하기 위해 Vicon system(Oxford Metrics, Oxford, England)을 사용하였고 근활성도 변화를 알아보기 위해 MP150 system(BIOPAC System Inc., Santa Barbara, U.S.A)를 사용하였고 족저압 변화를 알아보기 위해 MatScan system(Tekscan, USA)을 이용하였다. 보행 조건(평지 보행, 계단 오르기, 경사로 오르기)에 따른 보행 변수들의 차이를 알아보기 위해 일원배치분산분석(One-way ANOVA)을 사용하였으며 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 시공간적 변인에서 분속수와 보장시간은 젊은 성인의 경우 경사로 오르기에서, 노인의 경우 계단 오르기에서 더 감소하였고 보장은 젊은 성인과 노인 모두 계단 오르기에서 더 감소하였다. 보폭은 젊은 성인과 노인 모두 경사로 오르기에서 증가하였고 활보장은 젊은 성인과 노인 모두 계단 오르기에서 더 감소하였고 활보시간은 젊은 성인의 경우 경사로 오르기에서, 노인은 계단 오르기에서 더 증가하였다. 보행 속력은 젊은 성인과 노인 모두 계단 오르기에서 더 감소하였다. 2. 시상면상에서 보행 주기 동안 고관절과 슬관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지보행과 비교해 계단 오르기에서 대체적으로 굴곡각도가 더 증가하였다. 족관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지보행과 비교해 경사로 오르기에서 대체적으로 굴곡각도가 더 증가하였다. 3. 관상면상에서 보행 주기 동안 고관절은 젊은 성인의 경우 평지 보행과 비교해 경사로 오르기에서 내전과 외전의 변화가 컸으며 노인의 경우는 계단 오르기에서 내전과 외전의 변화가 컸다. 슬관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지보행과 비교해 계단 오르기에서 대체적으로 내반이 증가하였다. 족관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지 보행과 비교해 계단 오르기에서 대체적으로 내번이 증가하였다. 4. 수평면상에서 보행 주기 동안 고관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지보행과 비교해 계단과 경사로 오르기에서 각도 변화의 차이가 없었다. 슬관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지 보행과 비교해 대체적으로 계단 오르기에서 내회전이 증가하였고 족관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지 보행과 비교해 대체적으로 계단 오르기에서 외회전이 증가하였다. 5. 입각기 동안 하지근육의 근활성도는 젊은 성인과 노인 모두 평지 보행과 비교해 경사로 오르기에서 대체적으로 증가하였다. 6. 유각기 동안 하지근육의 근활성도는 젊은 성인의 경우 평지 보행과 비교해 계단 오르기에서 대체적으로 증가하였고 노인의 경우 대퇴직근과 대퇴이두근은 경사로 오르기에서, 전경골근과 비복근은 계단 오르기에서 증가 하였다. 7. 압력중심 이동경로는 젊은 성인의 경우 평지 보행과 비교해 계단 오르기에서 조금 짧아졌으며 전족부에서는 외측으로 외전하는 경향이 나타났다. 경사로 오르기에서는 평지와 비슷한 경향을 보였으나 전족부에서 내측으로 내전되는 경향이 나타났고 특히 엄지발가락으로 압력중심이 뚜렷이 이동하였다. 노인의 경우 평지 보행과 비교해 계단 오르기에서 짧아졌으며 전족부에서는 외측으로 외전되는 경향이 더욱 확실해졌다. 경사로 오르기에서는 자연스러운 이동경로가 아니라 압력중심이 앞뒤로 이동하는 불안정한 경향이 나타났다. 8. 족저 영역별 최고 힘값은 젊은 성인의 경우 평지보행과 비교해 경사로 오르기에서 두 번째 중족관절 영역과 발뒤꿈치 영역의 최고 힘값이 감소하였다. 노인의 경우 첫 번째 중족관절 영역은 계단 오르기에서 최고 힘값이 증가하고 경사로 오르기에서 최고 힘값이 감소하였고, 두 번째 중족관절 영역과 발뒤꿈치 영역은 평지 보행과 비교해 경사로 오르기에서 최고 힘값이 감소하였다. 이상의 연구결과로 볼 때, 계단과 경사로 오르기는 대체적으로 평지 보행과 비교해 노인에게 어려운 과제이며 계단과 경사로 오르기 동안 많은 보행 변인들이 크게 변하는 것을 확인하였다. 같은 기울기의 계단과 경사로 오르기 동안 운동학적 보행 변인들은 계단 오르기에서 변화가 컸으며 근활성도와 족저 최고 힘값은 대체적으로 경사로 오르기에서 변화가 크게 나타났다. 앞으로 계단이나 경사로의 기울기에 따른 보행 유형을 관찰하고 보행에 장애가 있는 환자들을 대상으로 연구를 진행하여 보다 안전한 계단과 경사로의 기울기를 제시하는 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.
본 연구는 일상생활에서 흔히 접하게 되는 시설물 중 낙상의 위험이 큰 계단과 경사로 오르기 동안 젊은 성인과 노인들의 시공간적 보행 변인, 보행 주기 중 각 시점에서의 하지 관절 각도와 근활성도 그리고 족저압 변화에 대해 알아보았다. 운동학적 변화를 측정하기 위해 Vicon system(Oxford Metrics, Oxford, England)을 사용하였고 근활성도 변화를 알아보기 위해 MP150 system(BIOPAC System Inc., Santa Barbara, U.S.A)를 사용하였고 족저압 변화를 알아보기 위해 MatScan system(Tekscan, USA)을 이용하였다. 보행 조건(평지 보행, 계단 오르기, 경사로 오르기)에 따른 보행 변수들의 차이를 알아보기 위해 일원배치분산분석(One-way ANOVA)을 사용하였으며 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 시공간적 변인에서 분속수와 보장시간은 젊은 성인의 경우 경사로 오르기에서, 노인의 경우 계단 오르기에서 더 감소하였고 보장은 젊은 성인과 노인 모두 계단 오르기에서 더 감소하였다. 보폭은 젊은 성인과 노인 모두 경사로 오르기에서 증가하였고 활보장은 젊은 성인과 노인 모두 계단 오르기에서 더 감소하였고 활보시간은 젊은 성인의 경우 경사로 오르기에서, 노인은 계단 오르기에서 더 증가하였다. 보행 속력은 젊은 성인과 노인 모두 계단 오르기에서 더 감소하였다. 2. 시상면상에서 보행 주기 동안 고관절과 슬관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지보행과 비교해 계단 오르기에서 대체적으로 굴곡각도가 더 증가하였다. 족관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지보행과 비교해 경사로 오르기에서 대체적으로 굴곡각도가 더 증가하였다. 3. 관상면상에서 보행 주기 동안 고관절은 젊은 성인의 경우 평지 보행과 비교해 경사로 오르기에서 내전과 외전의 변화가 컸으며 노인의 경우는 계단 오르기에서 내전과 외전의 변화가 컸다. 슬관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지보행과 비교해 계단 오르기에서 대체적으로 내반이 증가하였다. 족관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지 보행과 비교해 계단 오르기에서 대체적으로 내번이 증가하였다. 4. 수평면상에서 보행 주기 동안 고관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지보행과 비교해 계단과 경사로 오르기에서 각도 변화의 차이가 없었다. 슬관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지 보행과 비교해 대체적으로 계단 오르기에서 내회전이 증가하였고 족관절은 젊은 성인과 노인 모두 평지 보행과 비교해 대체적으로 계단 오르기에서 외회전이 증가하였다. 5. 입각기 동안 하지근육의 근활성도는 젊은 성인과 노인 모두 평지 보행과 비교해 경사로 오르기에서 대체적으로 증가하였다. 6. 유각기 동안 하지근육의 근활성도는 젊은 성인의 경우 평지 보행과 비교해 계단 오르기에서 대체적으로 증가하였고 노인의 경우 대퇴직근과 대퇴이두근은 경사로 오르기에서, 전경골근과 비복근은 계단 오르기에서 증가 하였다. 7. 압력중심 이동경로는 젊은 성인의 경우 평지 보행과 비교해 계단 오르기에서 조금 짧아졌으며 전족부에서는 외측으로 외전하는 경향이 나타났다. 경사로 오르기에서는 평지와 비슷한 경향을 보였으나 전족부에서 내측으로 내전되는 경향이 나타났고 특히 엄지발가락으로 압력중심이 뚜렷이 이동하였다. 노인의 경우 평지 보행과 비교해 계단 오르기에서 짧아졌으며 전족부에서는 외측으로 외전되는 경향이 더욱 확실해졌다. 경사로 오르기에서는 자연스러운 이동경로가 아니라 압력중심이 앞뒤로 이동하는 불안정한 경향이 나타났다. 8. 족저 영역별 최고 힘값은 젊은 성인의 경우 평지보행과 비교해 경사로 오르기에서 두 번째 중족관절 영역과 발뒤꿈치 영역의 최고 힘값이 감소하였다. 노인의 경우 첫 번째 중족관절 영역은 계단 오르기에서 최고 힘값이 증가하고 경사로 오르기에서 최고 힘값이 감소하였고, 두 번째 중족관절 영역과 발뒤꿈치 영역은 평지 보행과 비교해 경사로 오르기에서 최고 힘값이 감소하였다. 이상의 연구결과로 볼 때, 계단과 경사로 오르기는 대체적으로 평지 보행과 비교해 노인에게 어려운 과제이며 계단과 경사로 오르기 동안 많은 보행 변인들이 크게 변하는 것을 확인하였다. 같은 기울기의 계단과 경사로 오르기 동안 운동학적 보행 변인들은 계단 오르기에서 변화가 컸으며 근활성도와 족저 최고 힘값은 대체적으로 경사로 오르기에서 변화가 크게 나타났다. 앞으로 계단이나 경사로의 기울기에 따른 보행 유형을 관찰하고 보행에 장애가 있는 환자들을 대상으로 연구를 진행하여 보다 안전한 계단과 경사로의 기울기를 제시하는 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.
The purpose of this study was to investigate characteristics of the kinematics and muscle activities and plantar foot pressure during level walking and stairs and ramp ascending in elderly people. Fifteen young adult and fourteen healthy old adults were recruited to walk. Kinematic variable was meas...
The purpose of this study was to investigate characteristics of the kinematics and muscle activities and plantar foot pressure during level walking and stairs and ramp ascending in elderly people. Fifteen young adult and fourteen healthy old adults were recruited to walk. Kinematic variable was measured by Vicon system(Oxford Metrics, Oxford, England) and muscle activity was measured by MP150 system(BIOPAC System Inc., Santa Barbara, U.S.A) and plantar foot pressure was measured by MatScan system(Tekscan, USA). Statistical analysis was used One-way ANOVA to know difference among the facilities. The results were as follow: 1. In spatio-temporal parameter, cadence and step time was more decreased during ramp ascent in young adults and during stairs ascent in elderly people. Step length more decreased during stairs ascent both young adults and elderly. Step width more increased during ramp ascent both young adults and elderly people. Stride length more decreased during stairs ascent both young adults and elderly people. Stride time more increased during ramp ascent in young adults and during stairs ascent in elderly people. Walking speed more decreased during stairs ascent both young adults and elderly people. 2. In sagittal plane, flexion of hip and knee joint generally more increased during stairs ascent both young adults and elderly people. Flexion of ankle joint more increased during ramp ascent both young adults and elderly people. 3. In frontal plane, adduction and abduction of hip joint more changed during ramp ascent in young adults and during stairs ascent in elderly people. Varus of knee joint and inversion of ankle joint more increased during stairs ascent both young adults and elderly people. 4. In horizontal plane, angle of hip joint is no difference with gait conditions both young adults and elderly people. Internal rotation of knee joint and external rotation of ankle joint more increased during stairs ascent both young adults and elderly people. 5. In stance phase, muscle activity of low extremity generally more increased during ramp ascent both young adults and elderly people. 6. In swing phase, muscle activity of low extremity generally more increased during stairs ascent in young adults. Rectus femoris, biceps femoris activity more increased during ramp ascent and tibialis anterior and gastrocnemius activity more increased during stairs ascent in elderly people. 7. In young adults, COP pathway during stairs ascent was little shorten and trended to abduct at forefoot. That of ramp ascent was also shorten but trend to adduct at forefoot and was marked until great toe. In elderly people, COP pathway during stairs ascent was more shorten and abducted and that of ramp ascent was unstable. 8. In young adults, maximum force of second metatarsal joint and heel was more decreased at ramp ascent. In the elderly people, that of first metatarsal joint increased at stair ascent decreased at ramp ascent. That of second metatarsal joint and heel was more decreased at ramp ascent. These results indicate that stair and ramp ascent is more difficult task than level walking in elderly people as well as young adults. Kinematic gait parameters in stairs and ramp ascent with a same inclination are more changed at stair ascent. Muscle activity and plantar maximum force are more changed at ramp ascent. In the future, we suggest that studies of stair and ramp gait pattern regarding ambulatory patient with disabilities be further studied and an appropriate stairs and ramp inclination will be indicated.
The purpose of this study was to investigate characteristics of the kinematics and muscle activities and plantar foot pressure during level walking and stairs and ramp ascending in elderly people. Fifteen young adult and fourteen healthy old adults were recruited to walk. Kinematic variable was measured by Vicon system(Oxford Metrics, Oxford, England) and muscle activity was measured by MP150 system(BIOPAC System Inc., Santa Barbara, U.S.A) and plantar foot pressure was measured by MatScan system(Tekscan, USA). Statistical analysis was used One-way ANOVA to know difference among the facilities. The results were as follow: 1. In spatio-temporal parameter, cadence and step time was more decreased during ramp ascent in young adults and during stairs ascent in elderly people. Step length more decreased during stairs ascent both young adults and elderly. Step width more increased during ramp ascent both young adults and elderly people. Stride length more decreased during stairs ascent both young adults and elderly people. Stride time more increased during ramp ascent in young adults and during stairs ascent in elderly people. Walking speed more decreased during stairs ascent both young adults and elderly people. 2. In sagittal plane, flexion of hip and knee joint generally more increased during stairs ascent both young adults and elderly people. Flexion of ankle joint more increased during ramp ascent both young adults and elderly people. 3. In frontal plane, adduction and abduction of hip joint more changed during ramp ascent in young adults and during stairs ascent in elderly people. Varus of knee joint and inversion of ankle joint more increased during stairs ascent both young adults and elderly people. 4. In horizontal plane, angle of hip joint is no difference with gait conditions both young adults and elderly people. Internal rotation of knee joint and external rotation of ankle joint more increased during stairs ascent both young adults and elderly people. 5. In stance phase, muscle activity of low extremity generally more increased during ramp ascent both young adults and elderly people. 6. In swing phase, muscle activity of low extremity generally more increased during stairs ascent in young adults. Rectus femoris, biceps femoris activity more increased during ramp ascent and tibialis anterior and gastrocnemius activity more increased during stairs ascent in elderly people. 7. In young adults, COP pathway during stairs ascent was little shorten and trended to abduct at forefoot. That of ramp ascent was also shorten but trend to adduct at forefoot and was marked until great toe. In elderly people, COP pathway during stairs ascent was more shorten and abducted and that of ramp ascent was unstable. 8. In young adults, maximum force of second metatarsal joint and heel was more decreased at ramp ascent. In the elderly people, that of first metatarsal joint increased at stair ascent decreased at ramp ascent. That of second metatarsal joint and heel was more decreased at ramp ascent. These results indicate that stair and ramp ascent is more difficult task than level walking in elderly people as well as young adults. Kinematic gait parameters in stairs and ramp ascent with a same inclination are more changed at stair ascent. Muscle activity and plantar maximum force are more changed at ramp ascent. In the future, we suggest that studies of stair and ramp gait pattern regarding ambulatory patient with disabilities be further studied and an appropriate stairs and ramp inclination will be indicated.
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