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사이클 운동시 페달 샤프트 너비에 따른 근육 활동 비교
Muscle Activity of Cycling Movements at Different Pedal Shaft Widths 원문보기

한국운동역학회지 = Korean journal of sport biomechanics, v.14 no.1, 2004년, pp.173 - 182  

이민형 (경북대학교) ,  채원식 (경북대학교) ,  김정자 (경북대학교)

초록
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본 연구의 목적은 사이클 운동 시, 3가지 다른 길이의 페달 샤프트 (표준형, 5.08 cm, 10.16 cm)가 근육활동에 미치는 영향을 근전도 측정을 통해 비교 분석하는데 있다. 사이클링을 활동적으로 하는 여학생 5명을 피험자로 선택하여 대퇴지근(RF), 외측광근(VL), 내측광근(VM) 대퇴이두근(BF)을 표면전극을 사용하여 관찰하였다. 자료 분석을 위해 두 대의 S-VHS 카메라 (Panasonic Digital 5000)를 사용하여 사이클링 동작을 촬영하였다. 연구의 목적을 위해 각 조건에 대한 표준화된 평균 및 최대 근전도치가 계산되어졌다. 각각의 변인에 대해 페달 샤프트의 길이에 따른 근전도치의 차이점을 분석하기 위해 반복측정에 의한 일원변량분석을 사용하였으며, 통계적 유의성이 있을 경우 Newman-Keuls 사후검증을 실시하였다. 일반적으로 5.08 cm 길이의 페달 샤프트를 사용했을 경우 표준형의 페달 샤프트와는 다르게 모든 하지근의 적분 근전도치가 줄어드는 것으로 나타났다. 페달 샤프트의 길이가 길어짐에 따라 외측광근의 적분 근전도치가 통계적으로 유의하게 낮게 나타났고, 5.08 cm 길이에서 대퇴이두근의 적분 근전도치가 통계적으로 유의하게 낮게 나타났다. 페달 샤프트 길이에 따른 최대 근전도치의 통계적 유의성을 찾을 수 없었지만, 일반적으로 5.08 cm 길이의 페달 샤프트를 사용할 때 최대 근전도치가 가장 낮게 나타났다. 본 연구의 결과, 페달 샤프트의 길이가 하지근의 활동정도와 형태를 변화시킨다는 것을 알 수 있었으며, 하지관절의 부하에 영향을 미치는 것으로 사료되어진다. 이에 따라, 개인의 해부 구조학적인 면을 고려한 페달 샤프트의 길이 조절은 효율적이며 안정적인 사이클링 동작을 수행하는데 많은 도움이 될 수 있을 것이다.

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

  • For each trial, the average and peak normalized EMG levels of each muscle over three different pedal shaft widths were determined. A one-way analysis of variance with repeated measured was conducted to determined whether there were significant differences among three different pedal shaft widths.
  • A thorough understanding of the muscle activity process could very well 1 ead to improvements in efficiency. In this study, EMG activities during cycling were investigated under conditions of different pedal shaft widths. It is clear that the lower limb muscle stresses may be determined with good accuracy directly from EMG activity.
  • Because tire pressure affects rolling friction and thus the work needed to turn the pedals, the tires were kept at a constant pressure of 80 PSIG during the experiment Prior to testing, the bicycle was aligned according to 100% of trochanteric leg length of each subject. The subject then rode a conventional racing bicycle with toe-clips mounted on the Wind Trainer (system of Schwinn II magnetic roller) at three different pedal shaft widths (normal, two inches, and four inches). Three different pedal shaft widths were randomly ordered and tested to prevent a treatment effect.
  • There was an informational meeting for the subjects prior to the study. The subjects were then informed of the study's procedures and learned to perform the required exercises. Test protocol required each rider to pedal at a pedalling frequency of 80 rev/min.
  • This program were used to filter and rectify the raw EMG signals. To obtain maximum EMG levels of the selected muscles for normalization, three maximum effort isometric contractions were performed before the experimental trials.

대상 데이터

  • Five female subjects were asked to participate in this study. All of the subjects were experienced recreational cyclists. Each subject was familiarized with the experimental protocol and signed an informed consent statement, as required by the University Guidelines for the Protection of Human Subjects.
  • Five female subjects were asked to participate in this study. All of the subjects were experienced recreational cyclists.
  • Two S-VHS video cameras (Panasonic Digital 5(XX)) were used to record cycling movements of each subject The cameras were positioned ten meters from the subjects and were placed 쥲t a 90 degrees angle to each other. To synchronize the EMG and video, a synchronization unit was activated during the time the EMG was sampled.

이론/모형

  • A one-way analysis of variance with repeated measured was conducted to determined whether there were significant differences among three different pedal shaft widths. When a significant difference was found, post hoc analyses were performed using the Newman Keuls post hoc analysis. A confidence level of g<.
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참고문헌 (11)

  1. Desipres, M. (1974). An electromyographic study of competitive road cycling conditions simulated on a treadmill. In S. Cerquiglini, A. Venerando, & J. Wartenweiler (Eds.), Biomechanics IV (pp. 349-355). Baltimore, MD: University Park Press. 

  2. Ericson, M. O. (1986). On the biomechanics of cycling: A stduy of joint and muscle load during exercise on the bicycle ergometer. Scand. J. Rehab. Med., 16, 1-43. 

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  4. Gregor, R. J., Cavana호, P. R., & Lafortune, M. (1985). Knee flexor moments during propulsion in cycling-A creative solution to lombard's paradox. Journal of Biomechanics, 18, 307-316. 

  5. Goto, S., Toyoshima, S. & Hoshikawa, T. (1976). Study of the integrated EMG of leg muscles during pedalling of various loads, frequency, and equivalent power. In S. Cerquiglini, A. Venerando, & J. Wartenweiler (Eds.), Biomechanics VI-A (pp. 246-252). Baltimore, MD: University Park Press. 

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  8. Miller, N. & Seireg, A. (1977). Effect of load, speed and activity history on the EMG signal from intact human muscle. Journal of Bioengineering, 1, 147-155. 

  9. Ryan, M. M., Gregor, R. J., & Healy, B. (1989). Use of surface and find wire electromyography in the study of lower extremity flexors during cycling. Journal Biomechanics, 22, 1077-1083. 

  10. Ryan, M. M., Gregor, R. J., & Hodgson, J. A. (1988). Neural patterning of lower extremity muscles during cycling at a constant load. Journal of Biomechanics, 21, 854-866. 

  11. Suzuki, Y., Watanabe, S., & Homma, S. (1982). EMG activity and kinematics of human cycling movements at different constant velocities. Brain Research, 240, 245-258. 

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