[논문]수직점프 동작시 근육길이와 수축속도 변화

채원식

doi:10.5103/kjsb.2004.14.1.161

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본 연구의 목적은 각기 다른 수직 점프 동작 시 근육의 길이와 근육의 수축속도 변화를 비교 분석하는데 있다. 피험자의 운동학적 변인들을 분석하기 위해 2대의 고감도 카메라를 (60 Hz, Panasonic AG455) 사용하여 점프 동작을 촬영하였다. 대퇴직근, 내측광근, 외측광근, 중간광근, 대퇴이두근(단두), 내측과 외측 비복근의 길이와 근수축 속도는 Brand et al. (1982)에 의해 제시되어진 하지근 기시 정지점의 3차원 좌표값과 동작분석을 통한 하지 분절간의 회전 및 변환행렬을 사용하여 측정되어졌다. 일반적인 근육 길이와 수축속도의 변화 형태는 각기 다른 점프간에 매우 유사한 형태를 보였다. 상승기 초기에 대퇴사두근의 길이가 최대인것으로 나타났으며, 이에 반해 대퇴이두근과 내외측 비복근은 공중 동작이 발생하는 시점에 근의 길이가 최대인 것으로 나타났다. 근육의 길이 변화 범위는 대퇴직근이 35.9에서 47.5 cm, 외측광근이 29.4에서 38.8 cm, 중간광근이 31.5에서 38.0 cm, 내측광근이 30.9에서 38.6 cm, 대퇴이두근이 21.3에서 39.1 cm, 외측비복근이 31.4에서 33.5 cm, 내측비복근이 30.5에서 33.2 cm인 것으로 나타났다. SQ와 CMJ에서는 대퇴사두근의 최대 단축성 수축 속도와 대퇴이두근과 내외측 비복근의 최대 신장성 수축이 공중동작이 발생하기 바로 전에 이루어졌다. 대퇴사두근의 최대 신장성 수축과 대퇴이두근과 내외측 비복근의 최대 단축성 수축은 일반적으로 피험자가 착지하는 순간에 발생되어졌다. 그러나 HJ와 DJ에서는 대퇴사두근의 최대 신장성 추축과 대퇴이두근과 내외측 비복근의 최대 신장성 수축이 하강기 초반에 발생되어졌다.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

To accurately evaluate muscle force7 the muscle length and velocity changes associated with the performance should be measured and their effects need to be evaluated. The purpose of this study was to give a time varying description of the muscle length and velocity changes during the different jump types.

제안 방법

For each selected trial, two -dimensional coordinates of eight body landmarks and two reference markers were manually extracted from video pictures using a Peak 5 motion measurement system (Peak Performance Technologies, Englewood/ Co). The landmarks of interest were the right toez heelz ankle, knee, hip, and anterior superior iliac spine, midpoint between the left and right pubic tubercles and midpoint between the left and right anterior superior spines.
The coordinates of the origin and insertion of each muscle were transformed from the reference frames used by Brand et al. (1982) to the femoral reference frame defined in this study (Table 1). Two different sets of coordinate transformations were performed so that the origin and insertion coordinates of each muscle were expressed relative to the femoral reference frame located 휴t the center of the knee joint (Figure 2).
9 Lo/s for the RF, VLZ VL VMZ BFZ GL, and GM, respectively. The maximum eccentric muscle shortening velocities observed in this study across different jump types were 5.6/ 5.5Z 3.7/ 4.9, 5.1, 3.6, and 2.7 Lo/s for the RFZ VL, VI, VMZ BF, GL, and GM, respectively. The peak concentric shortening velocities for the quadriceps and eccentric shortening velocities for the BF, GL, and GM were observed immediately before the takeoff during SQ and CMJ.
The classic experiment by Gordon, Huxley, and Julian (1966) demonstrated that the tension developed in isolated fibers of a frog skeletal muscle depended on its sarcomere length. The results of their study were in close agreement with the theoretical predictions that were based on the cross-bridge theory (Huxley, 1957), and they helped to establish the cross-bridge theory as the primary paradigm to describe muscular force production.

대상 데이터

Eight males with no known musculoskeletal disorders were recruited as the participants. The participants were university students who exercise regularly.
The knee joint model used in this study included seven muscles (rectus femoris: RF, vastus intermedius: VIZ vastus lateralis: VL, vastus medialis: VM, biceps femoris: BF, medial gastrocnemius: GM and lateral gastrocnemius: GL). Three dimensional coordinates of the origins and insertions from Brand, Crowninshield, Wittstock, Pedersen, Clark, and van Krieken (1982) were used in this study, They reported coordinates of the insertions and origins of lower extremity muscles using right-handed orthogonal and anatomically based reference frames.
The first camera was placed directly in front of the participant 15 m from the force platform. The second camera was placed 10 m to the side of th얀 right force platform. For spatial reference, a Peak calibration frame (2 m X 2 m X 2.
hung at a height of 61 cm above their standing reach heights. Two S-VIC camcorders (Panasonic AG455, 60 fields/s) were used to record the takeoff and landing of the participants. The first camera was placed directly in front of the participant 15 m from the force platform.

이론/모형

As in most studies using the technique of musculoskeletal modeling, th은 straight line approach was used to represent the line of action of a muscle force in this study. When determining muscle lengths, all coordinates involved were transformed such that all coordinates are relative to the femoral weferenc랸 frame.
Seven sets of muscle length-time (L-t) data, one for each muscle, were acquired for each trial The central difference method (Woodz 1982) was used to obtain shortening velocity-time (v-t) data. Knowing the time histories of individual muscle lengths, the shortening velocity
GM and lateral gastrocnemius: GL). Three dimensional coordinates of the origins and insertions from Brand, Crowninshield, Wittstock, Pedersen, Clark, and van Krieken (1982) were used in this study, They reported coordinates of the insertions and origins of lower extremity muscles using right-handed orthogonal and anatomically based reference frames. The origin and insertions are represented as three-dimensional coordinates relative to onof the three reference frames fixed to the pelvis, femur or tibia.

성능/효과

1. The maximum muscle lengths for the quadriceps occurred at the beginning of the ascending phase, while the BFZ GLZ and GM reached their maximum lengths at the instant of takeoff.
2, The peak concentric shortening velocities for the quadriceps and eccentric shortening velocities for the BFZ GLZ and GM were observed immediately before the takeoff during SQ and CM[. The peak eccentric shortening velocities for the quadriceps and concentric shortening velocities for the BF, GLZ and GM generally occurred at the instant of landing.

참고문헌 (14)

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