탱고 backward walk 동작시 신발 굽 유형에 따른 하지의 근전도 분석 EMG Analysis of Lower Extremity Muscles under different heel types of shoes when performing Tango Backward Walk원문보기
The purpose of this research is to provide scientific training guides and the basis for preventing injuries in performing tango backward walk by comparing the effects the height and shape of a heel will have on leg muscles and determining the difference between skilled and unskilled dancers through ...
The purpose of this research is to provide scientific training guides and the basis for preventing injuries in performing tango backward walk by comparing the effects the height and shape of a heel will have on leg muscles and determining the difference between skilled and unskilled dancers through EMG analysis according to different types of shoes Total eight female athletes were selected for this research. Four with six years of professional dancing experience and another four with one year of dance sports experience. Utilizing the EMG system, rectus femoris, biceps femoris, anterior tibialis, gastrocnemius were measured under different heights (0cm, 5cm, 7cm, 9cm) and shapes (flat, fine, wide) of a heel. Experiments were conducted calculating EMG peak value and muscle load ration under different types of shoes in order to analyze the EMG of leg muscles and Erector Spinae when performing tango backward walk. The result was as follows: 1. The EMG peak value of leg muscles showed significant difference under different heights of a heel in anterior tibialis(p<.001) and gastrocnemius(p.<01) in case of skilled dancers, and in biceps femoris(p.<01) in case of unskilled dancers. 2. The EMG peak value of leg muscles showed significant difference under different shapes of a heel in anterior tibialis(p<.001) and gastrocnemius(p<.001) in case of skilled dancers, and showed no significant difference in case of unskilled dancers. 3. The muscle load ration of leg muscles showed different degrees of muscle contribution between skilled and unskilled dancers. The muscle load ration was in the order of anterior tibialis, rectus femoris, biceps femoris, and gastrocnemius in case of skilled dancers and anterior tibialis, gastrocnemius, biceps femoris, and rectus femoris in case of unskilled dancers.
The purpose of this research is to provide scientific training guides and the basis for preventing injuries in performing tango backward walk by comparing the effects the height and shape of a heel will have on leg muscles and determining the difference between skilled and unskilled dancers through EMG analysis according to different types of shoes Total eight female athletes were selected for this research. Four with six years of professional dancing experience and another four with one year of dance sports experience. Utilizing the EMG system, rectus femoris, biceps femoris, anterior tibialis, gastrocnemius were measured under different heights (0cm, 5cm, 7cm, 9cm) and shapes (flat, fine, wide) of a heel. Experiments were conducted calculating EMG peak value and muscle load ration under different types of shoes in order to analyze the EMG of leg muscles and Erector Spinae when performing tango backward walk. The result was as follows: 1. The EMG peak value of leg muscles showed significant difference under different heights of a heel in anterior tibialis(p<.001) and gastrocnemius(p.<01) in case of skilled dancers, and in biceps femoris(p.<01) in case of unskilled dancers. 2. The EMG peak value of leg muscles showed significant difference under different shapes of a heel in anterior tibialis(p<.001) and gastrocnemius(p<.001) in case of skilled dancers, and showed no significant difference in case of unskilled dancers. 3. The muscle load ration of leg muscles showed different degrees of muscle contribution between skilled and unskilled dancers. The muscle load ration was in the order of anterior tibialis, rectus femoris, biceps femoris, and gastrocnemius in case of skilled dancers and anterior tibialis, gastrocnemius, biceps femoris, and rectus femoris in case of unskilled dancers.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
이상에서 살펴본 바와 같이 굽 높이에 대한 연구는 몇몇 보고된 바가 있었으나 굽 형태에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구는 운동화가 아닌 구두 유형의 댄스스포츠 신발을 신고 리드미컬하게 이동 동작을 연결할 때 좀 더 다양한 신발 유형에 따른 활동 양상에 대한 근활동전위의 분석을 통하여 신발의 굽 높이와 형태가 하지에 미치는 영향에 대해 연구하여 숙련․미숙련 그룹간의 차이를 규명함으로써 합리적이고 과학적인 훈련을 지도하고 상해 예방의 기초 자료를 제공하는데 목적이 있다.
근활동전위 분석은 AEMG신호가 근활동지속 동안 즉, 안정수준(resting level)에서 활동종료(end of activity)까지 1 사이클(cycle)로 설정하여 적분근전도(integrated EMG)의 최대치(peak value)와 근부하율(Muscle load ration)를 산출하였다. 평균 적분근전도(AEMG)와 근부하율의 적용 공식은 다음과 같다.
신발은 여성용 댄스스포츠의 모던화로 굽 높이가 5cm, 7cm, 9cm의 세 종류와 대조를 위해 굽 높이가 없는 신발, 즉 높이가 0cm인 수준을 추가하였고, 굽의 형태는 1.2(cm)×1.2(cm)의, 2.2(cm)×2.5(cm)굽의 단면적을 가진 가는 굽(Fine heel)과 통 굽(Wide heel), 굽의 형태가 없이 발바닥 전체가 평평한 평평굽(flat heel)의 세 종류로 하였다.
실험자는 각각의 EMG Signal이 제대로 기록되는지를 확인하고, 각 피험자들은 각각의 댄스스포츠 신발을 신고 2/4박자의 탱고 음악에 맞추어 탱고 backward walk 동작을 5회 실시하여 측정한 것 중 가장 정확하게 한 3회의 동작을 선정하여 분석하였다.
탱고 backward walk 동작의 시작은 무릎을 약간 구부린 stance position 상태에서 시작하여 오른발 착지점에서 다음 오른발 착지 직전까지의 1 cycle을 선정하여 측정하였다.
대상 데이터
본 연구의 대상자는 현재 professional로 활동중인 경력 6년 이상의 여자선수 4명으로 구성된 숙련그룹, 1년 정도의 댄스 스포츠 경력을 가진 여자 4명의 미숙련 그룹으로 총 8명을 선정하였다. 이들의 신체적 특성은 [table 1]과 같다.
데이터처리
실험결과의 자료처리는 SAS package를 이용하여 댄스 스포츠의 신발 굽 높이와 형태에 대한 근육별 적분근전도 최대치에 대한 차이를 검증하기 위해 one-way ANOVA test를 실시하였고, 유의성<0.05 수준에서 사후검증을 위하여 Duncan test를 이용하여 검증하였다.
성능/효과
1. 하지근육의 적분근전도 최대치는 굽 높이에 대해 숙련자는 전경골근(p<.001)과 비복근(p<.01)에서 미숙련자는 대퇴이두근((p<.01)에서 유의한 차이가 나타났다.
2. 하지근육의 적분근전도 최대치는 굽 형태에 대해 숙련자는 전경골근(p<.001)과 비복근(p<.001) 에서 유의한 차이가 나타났고, 미숙련자는 유의한 차이가 나타나지 않았다.
3) 근육은 하지 근육으로 우측 대퇴직근, 대퇴이두근, 전경골근, 비복근으로 제한하였다.
3. 하지근육의 근부하율은 굽 높이와 형태에 따라 숙련자의 경우 전경골근, 대퇴직근, 대퇴이두근, 비복근 순으로 나타났고, 미숙련자의 경우 전경골근, 비복근, 대퇴이두근, 대퇴직근 순으로 숙련자와 미숙련자의 근육기여 정도가 다르게 나타났다.
대퇴이두근의 적분근전도 최대치에서는 굽 높이간에 유의한 차이가 나타났고(F=4.45, p<.01), 사후 검정 결과 5cm의 굽이 0cm, 7cm, 9cm 높이의 굽 보다 146.20±49.90㎶로 유의한 근활동전위가 나타났다.
미숙련 그룹의 각 굽 높이에 대한 하지근육의 부하율 결과는 0cm 굽에서 전경골근이 48.06%(225.54㎶)로 가장 높은 부하율이 나타났고, 그 다음으로 비복근이 23.79%(111.63㎶), 대퇴이두근이 14.96% (70.21㎶), 대퇴직근이 13.19%(61.89㎶)로 나타났다.
미숙련 그룹의 각 굽 형태에 대한 하지근육의 부하율 결과는 평평굽에서 전경골근이 48.06%(225.54㎶)로 가장 높은 부하율이 나타났고, 그 다음으로 비복근이 23.79%(111.63㎶), 대퇴이두근이 14.96%(70.21㎶), 대퇴직근이 13.19%(61.89㎶)로 나타났다.
14㎶로 유의한 근활동전위가 나타났다. 비복근의 적분근전도 최대치에서도 0cm, 5cm, 7cm, 9cm 굽 높이간에 유의한 차이가 나타났고(F=5.01, p<.01), 사후검정 결과 0cm의 굽이 5cm, 7cm, 9cm 높이의 굽 보다 218.40±117.12㎶로 유의한 근활동전위가 나타났다.
비복근의 적분근전도 최대치에서도 평평굽, 가는굽, 통굽의 굽 형태간에 유의한 차이가 나타났고 (F=7.57, p<.001), 사후검정 결과 평평굽이 가는굽, 통굽 보다 218.40±117.12㎶로 유의한 근활동전위가 나타났다
숙련 그룹의 각 굽 높이에 대한 하지근육의 부하율 결과는 0cm 굽에서 전경골근이 57.08%(363.83㎶)로 가장 높은 부하율이 나타났고, 그 다음으로 대퇴이두근이 14.77%(94.13㎶), 대퇴직근이 14.36%(91.53㎶), 비복근이 13.79%(87.92㎶)로 나타났다.
숙련 그룹의 각 굽 형태에 대한 하지근육의 부하율 결과는, 평평굽에서 전경골근이 57.08%(363.83㎶)로 가장 높은 부하율이 나타났고, 그 다음으로 대퇴이두근이 14.77%(94.13㎶), 대퇴직근이 14.36%(91.53㎶), 비복근이13.79%(87.92㎶)로 나타났다.
숙련 그룹의 전경골근과 비복근의 경우, 0cm의 굽 높이에서 적분근전도 최대치가 가장 높게 나타났으며 굽 높이가 높아짐에 따라 조금씩 감소하는 경향이 나타났다.
이것을 분석한 결과, 미숙련 그룹은 탱고 backward walk 동작시 굽 높이에 관계없이 0cm, 5cm, 7cm, 9cm의 굽에서 모두 전경골근, 비복근, 대퇴이두근, 대퇴직근의 순으로 높은 근부하율이 나타났고 근부하율 수준도 거의 비슷한 비율로 일정하게 나타났다. 이것은 탱고 backward walk 동작시 전경골근의 기여정도가 가장 크고, 그 다음으로 비복근으로 나타났으며, 대퇴이두근, 대퇴직근의 기여정도는 서로 유사한 것으로 나타났다.
81㎶)로 나타났다. 이것을 분석한 결과, 숙련 그룹은 0cm 굽을 제외하고는 탱고 backward walk 동작시 굽 높이에 관계없이 5cm, 7cm, 9cm의 굽에서 전경골근, 대퇴직근, 대퇴이두근, 비복근의 순으로 높은 근부하율이 나타났고 근부하율 수준도 굽 높이에 따라 거의 비슷한 비율로 일정하게 나타났다. 이것은 숙련 그룹의 경우 탱고 backward walk 동작시 전경골근의 기여정도가 가장 크고 대퇴직근, 대퇴이두근, 비복근의 기여정도는 서로 유사한 것으로 나타났다.
이것을 분석한 결과, 숙련 그룹은 탱고 backward walk 동작시 굽 형태에 관계없이 거의 전경골근, 대퇴직근, 대퇴이두근, 비복근의 순으로 높은 근부하율이 나타났고 근부하율 수준도 각 굽 형태별로 거의 비슷한 비율로 일정하게 나타났다. 이것은 숙련 그룹의 경우 탱고 backward walk 동작시 전경골근의 기여정도가 가장 크고 대퇴직근, 대퇴이두근, 비복근의 기여정도는 서로 유사하며 굽 형태에 영향을 받지 않는 것으로 사료된다.
이상의 결과로 보아 미숙련 그룹은 탱고 backward walk 동작시 굽 형태에 관계없이 평평굽, 가는 굽, 통 굽의 굽에서 모두 전경골근, 비복근, 대퇴이두근, 대퇴직근의 순으로 높은 근부하율이 나타났고 근부하율 수준도 굽 형태별로 거의 비슷한 비율로 일정하게 나타났다. 이것은 Tang backward walk 동작시 전경골근의 기여정도가 가장 크고, 그 다음으로 비복근으로 나타났으며, 대퇴이두근, 대퇴직근의 기여정도는 서로 유사하며 굽 형태에 영향을 받지 않는 것으로 생각된다.
전경골근의 적분근전도 최대치는 0cm, 5cm, 7cm, 9cm 굽 높이간에 유의한 차이가 나타났고 (F=9.98, p<.001), 사후검정 결과 0cm의 굽이 5cm, 7cm, 9cm 높이의 굽 보다 501.80±260.14㎶로 유의한 근활동전위가 나타났다. 비복근의 적분근전도 최대치에서도 0cm, 5cm, 7cm, 9cm 굽 높이간에 유의한 차이가 나타났고(F=5.
전경골근의 적분근전도 최대치에서는 평평굽, 가는굽, 통굽의 굽 형태간에 유의한 차이가 나타났고(F=14.75, p<.001), 사후검정 결과 평평굽이 통굽, 가는굽 보다 501.80±260.14㎶로 유의한 근활동전위가 나타났다.
특히, 미숙련 그룹에서는 비복근의 기여정도가 숙련 그룹에 비해 높은 비중을 차지하는 경향을 보였다. 이것은 미숙련 그룹이 뒤로 몸이 기울어 지는 것을 상쇄하기 위한 결과이며, 숙련 그룹 보다 미숙련 그룹이 굽 높이에 대해 더 많은 영향과 부담을 받고 있는 결과로 사료된다.
후속연구
단, 본 연구의 경우 신발의 재질, 쿠션, 디자인 등의 독립변수 요인이 추가되어 확대되면 댄스스포츠의 기능을 높일 수 있는 신발의 다양화 응용에 더욱 유용하리라 생각된다.
정은희(1999). High Heel이 인체에 미치는 영향에 관한 연구 -요추, 하체 load를 중심으로-.동의대학교석사학위논문.
최명애(1983). 젊은 여성의 발동작과 몇몇 하퇴근 근전도와의 관계. 서울대학교 의학박사학위 논문, pp. 1-3.
Adrian, M. J. and Darpovich, P. V.(1966) Foot instability during walking in shoes with high heel, Research Quarterly for Exercise and Sport, 37, 168-175, 1966.
Basmajian, J.V. and Bentzon, J.W.(1954) An elentromyographic study of certain muscles of the leg and foot in the standing position. Surg, Gynec. and Obst. 98:662-666.
Carlsoo, S.(1964) Influence of frontal and dorsal loads on muscel activity and on the weight distribution in the feet. Acta Orthop. Scandinav. 34:299-309.
deLateur, B. J., Giaconi, R. M., Questad, K., Ko, M. and Lehmann, J. F.(1991).Footwear and posture : compensatory strategies for heel height, American Journal of Physical Medicine and Rehabilitation, 70, 246-254.
Frey, C., Thomson, F., Smith J., Sanders M. and Horstman, H.(1993). American orthopedic foot and ankle society women's shoe survey, Foot & Ankle, 14(2), 78-81.
Hagemann. D. (1997) IDSF Strategic Issues for the IOC. Paris: Minutes of IDSF General Meeting.
Komi, PV. Kaneko M, Aura O.(1987) EMG activity of the leg extensor muscles with special reference to mechanical efficiency in concentric and eccentric exercise. International Journal of Sports Medicine suppl. 1:22-29.
Lee KH, Matteliano A, Medige J, et al.(1987) Electromyographic changes of leg muscles with heel lifts: Therapeutic implications. Arch Phys Med Rehabil. 68:298-301.
Lee KH, Shieh JC, Matteliano A, et al.(1990) Electromyographic changes of leg muscles with heel lifts in women: Therapeutic implications. Arch Phys Med Rehabil. 71:31-33.
Macallum, J., Turnage A., CornwallM.W., Mcpoil T.G(1981). The effect of a beveled heel on lower leg muscle EMG activity during walking.
Moritani T, M. Muro and Nagata A : Intramuscular and surface electromyogram change during muscle fatigue. journal of Applied Physiology. Vol. 60(4): 1179-1185, 1986.
Murray et al.(1970). Opila(1988), Rebecca A.E.(1994), Their effect on center of mass position posture, three dimentioned kinematics, rearfoot motion and ground reaction forces.
Nilsson. J., Tesch. P., Thorstensson A(1977) : Fatigue and EMG of repeated fast voluntary contractions in man. Acta Physiologica Scandinavia. 101(2) : 194-198.
O'Connell, A.L.(1958) Electromyographic study of certain leg muscles during movements of the free foot and during standing. Am J phys Med. 37:289-301.
Opila-Correia, K. A., Wagner, S S., Klausen, Schiowitz, S. and Chen, J.(1988). Postural alignment in barefoot and high-heeled stance, Spine, 13, 542-547.
Snow, R. E. and Williams, K. R.(1994). High heeled shoes : their effect on center of mass position, posture, three-dimensional kinematics, rearfoot motion and ground reaction forces, Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 75, 568-576.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.