The purpose of this study was to examine the effect of foot orthotics on the overall comfort and muscle activity during running. The subjects were 10 members from the joggers' club which consisted of 2 women and 8 men. These individuals ran on the treadmill by 4.0m/s speed with and without the custo...
The purpose of this study was to examine the effect of foot orthotics on the overall comfort and muscle activity during running. The subjects were 10 members from the joggers' club which consisted of 2 women and 8 men. These individuals ran on the treadmill by 4.0m/s speed with and without the custom foot orthotics. The data concerning the overall comfort was collected by a questionairre that examined the overall comfort, heel cushioning, forefoot cushioning, medio-lateral control, arch height, heel cup fit, shoe heel width, forefoot width, and shoe length The MegaWin ver. 2.1(Mega Electronics lid, Ma. Finland) was used to gain electromyography signals of the muscle activity; Tibialis anterior, medial gastronemius, lateral gastronemius, vastus lateralis, vastus medialis, biceps femoris, and rectus femoris were measured. The results of the study were as follows. 1. During running the overall comfort was higher for the foot arthotic condition than the nonorthotic condition. Among the inquiries the overall comfort showed the biggest difference comparing the two conditions. and the shoe heel width showed the highest score for contort. 2 The muscle activity of the biceps femoris, and vastus lateralis in the stance period decreased. due to the foot orthotics. The muscle activity of the vastus medialis in the swing period also decreased and the muscle activity tibialis anterior in the stance and swing stance decreased as well During running, orthotics showed positive result in foot comfort. The foot comfort related to decreased stress, muscle activity, and foot arch strain. Overall comfort and the adequate decrease of muscle activity were associated with injury prevention and the best method to prevent injury semms to be the maintenance of foot comfort.
The purpose of this study was to examine the effect of foot orthotics on the overall comfort and muscle activity during running. The subjects were 10 members from the joggers' club which consisted of 2 women and 8 men. These individuals ran on the treadmill by 4.0m/s speed with and without the custom foot orthotics. The data concerning the overall comfort was collected by a questionairre that examined the overall comfort, heel cushioning, forefoot cushioning, medio-lateral control, arch height, heel cup fit, shoe heel width, forefoot width, and shoe length The MegaWin ver. 2.1(Mega Electronics lid, Ma. Finland) was used to gain electromyography signals of the muscle activity; Tibialis anterior, medial gastronemius, lateral gastronemius, vastus lateralis, vastus medialis, biceps femoris, and rectus femoris were measured. The results of the study were as follows. 1. During running the overall comfort was higher for the foot arthotic condition than the nonorthotic condition. Among the inquiries the overall comfort showed the biggest difference comparing the two conditions. and the shoe heel width showed the highest score for contort. 2 The muscle activity of the biceps femoris, and vastus lateralis in the stance period decreased. due to the foot orthotics. The muscle activity of the vastus medialis in the swing period also decreased and the muscle activity tibialis anterior in the stance and swing stance decreased as well During running, orthotics showed positive result in foot comfort. The foot comfort related to decreased stress, muscle activity, and foot arch strain. Overall comfort and the adequate decrease of muscle activity were associated with injury prevention and the best method to prevent injury semms to be the maintenance of foot comfort.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 맞춤형 발보장구를 일반 달리기 동호인들에게 착용했을 때 인체에 미치는 교정적 영향을 근전도(EMG)의 측면, 그리고 착용자의 편안함에 대한 만족도에 근거하여 종합적으로 살펴보고 달리기 동호인들의 상해예방에 새로운 방법을 모색할 기회를 제공할 것이다. 또한 이 결과를 바탕으로 발 보장구 이용의 가처 유무를 새로운 측면에서 실용적인 근거로 제시할 수 있을 것이다.
발보장구 착용의 편안함을 조사하기위해 두 가지 조건에서 설문지에 답하도록 하였다. 사용된 설문지는 150mm로 이루어진 선위에 편안함의 크기를 기입하는 형태로 구성되어 있으며 왼쪽 끝은 '편안하지 않다, 로편안함의 등급이 0이며, 오른쪽 끝은 '매우 편안하다'로편안함의 등급이 15이다 이 설문지는 기존연구를 통해 편안함을 평가하는데 있어서 신뢰성 있는 정보를 제공한다고 부고하고 있다(Mundruann, Mgg, Stefanyshyn, & Humble, 2002).
본 연구에서는 발보장구의 착용은 대상자들에게 많은 편안함을 제공한다고 나타난다. 그러면 발 보장구로부터의 편안함은 어디서 기인하는가? 라는 의문에 도달하게된다.
제안 방법
동작구간 은 크게 스탠스와 스윙의 2가지 구간으로 나누었고7 해부학적 자세시 3회에 걸쳐 7개의 근육에서 동작에 대한 RVC로서 IEMG 평균값을 구하였으며, 달리는 동 작에서 7개의 근육에서 3회에씩 구한 IEMG 평균값과 RVC-IEMG 평균값을 비교하여 %RVC로 각 근육의 근전도 신호를 표준화 하였다. 4.0m/s 속도의 달리기에서 발보장구 착용 유무에 따라 다리의 근 활성상태를 조사하기 위하여 앞정강근(tibialis anterior), 안쪽 장딴지근(medial gastronemius), 가쪽장딴지근(lateral estranemius), 가쪽넓은근(vastus lateralis), 안쪽넓은근 (vastus medialis) 넙다리두갈래근(biceps femoris), 넙 다리곧은근(欧土儷 femoris)의 근활동을 EMG측정기기 (ME3000P System, Nfega electrode, Finland)를 통하여 측정하여 각각의 근육들의 평균적분 근전도값 (averaged integrated electromyography; iEMG)과 이에 따른 표준화 적분근전도(normalized iEMG)를 구 하였다
근전도 신호의 주파수 범위(band width)는 20~ 500Hz 사이로 설정하였고 전극의 공통성분 제거비 (comrmn mode rejection ratio)는 llOdB로 설정하였다. 달리기 동작시 발생한 전기적 신호는 표면전극을통하여 Pre-amplifier cable에 의해 증폭되었고, 증폭된 아날 로그 신호는 아날로그-디지탈 변환기(12 bit analogue to digital converter)에 의하여 초당 1024개의 디지털 신호로 변환되어 기록되었다.
근전도의 신호처리와 저장은 NfegaV血 ver. 21(Ivfega Electronics Ltd, Ma. Finland) 소프트웨어를 이용하여 산출하였으며, 수집된 근전도 신호에서 달리는 동작구 간을 구분하기 위하여 6mm 디지털 비디오카메라 (GR-DVR9500, JVQ를 이용하여 60骚g/sec로 촬영 하였다. 영상자료와 근전도 자료를 동조하기 위하여 특수 제작한 후레시(fla够h Hght)를 이용하여 후레시가 터지는 순간 컴퓨터 화면상에 근전도 신호의 시작점을 나타내는 마커를 표시하도록 하였다.
본 연구에서는 %RVC 방법을 사용하여 각 대상자의 해부학적 자세에 서의 근전도 신호를 통하여 표준화 하였다. 동작구간 은 크게 스탠스와 스윙의 2가지 구간으로 나누었고7 해부학적 자세시 3회에 걸쳐 7개의 근육에서 동작에 대한 RVC로서 IEMG 평균값을 구하였으며, 달리는 동 작에서 7개의 근육에서 3회에씩 구한 IEMG 평균값과 RVC-IEMG 평균값을 비교하여 %RVC로 각 근육의 근전도 신호를 표준화 하였다. 4.
(Gam, Kasman, & Holtz, 1998). 본 연구에서는 %RVC 방법을 사용하여 각 대상자의 해부학적 자세에 서의 근전도 신호를 통하여 표준화 하였다. 동작구간 은 크게 스탠스와 스윙의 2가지 구간으로 나누었고7 해부학적 자세시 3회에 걸쳐 7개의 근육에서 동작에 대한 RVC로서 IEMG 평균값을 구하였으며, 달리는 동 작에서 7개의 근육에서 3회에씩 구한 IEMG 평균값과 RVC-IEMG 평균값을 비교하여 %RVC로 각 근육의 근전도 신호를 표준화 하였다.
본 연구에서는 달리기시 많이 사용되는 근육들 중넙다리두갈래근(biceps femoris), 안쪽넓은근vastus medialis), 가쪽넓은근(vastus lateralis), 넙다리곧은근 (rectus femoris), 안쪽장딴지근(medial gastronemius), 가쪽장딴지근(lateral gastronemius), 앞정강근(tibialis anterior)을 선택하여 왼발에 표면전극(mini dectorde, 3M ltd. USA) 을 부착하였다,
조건 [1. 신발 착용 2.발 보장구 착용(신발에 발 보장구 착용)〕으로 하였으며 이때 속도는 4.0m/s로 실시하였다.
Finland) 소프트웨어를 이용하여 산출하였으며, 수집된 근전도 신호에서 달리는 동작구 간을 구분하기 위하여 6mm 디지털 비디오카메라 (GR-DVR9500, JVQ를 이용하여 60骚g/sec로 촬영 하였다. 영상자료와 근전도 자료를 동조하기 위하여 특수 제작한 후레시(fla够h Hght)를 이용하여 후레시가 터지는 순간 컴퓨터 화면상에 근전도 신호의 시작점을 나타내는 마커를 표시하도록 하였다. 촬영된 영상은 Marvel Connector Box를 거쳐 Nfetrox Nfervel G200 场play Adapter# 통해 컴퓨터에 저장되었다.
두 번째, 신발이 근육활동에 대한 발보장구의 효과를 최소화 시켰을 가능성에 대해서도 보고하고 있다. 이 연구에서는 샌달에 발보장구를 삽입하고 실험을 진행하였고, 한명의 대상자에게 런닝화와 샌달의 두 조건에서 비교실험 하였다. 이 결과 샌달 조건에서보다 런닝화 조건에서의 발 보장구 착용시 근 활성도의 변화가 더 크게 줄어들었다고 보고하고 있다.
773)으로 선정하였다. 즉 비체중지지조건에서 한발의 전체 체중지지조건 사이에 10mm 이상의 발배뼈 하강을 가진 대상자를 우선적으로 선정하였고,다음조건으로 포도스코프(Podoscope)를 이용하여 살펴본 발바닥이 평발의 특성을 지니고 있는 대상자를 위주로 선정하였다. 발배뼈 하강테스트의 신뢰성은 Midler, Host, & Norton(1993)에 의해 이미 검증된 바 있다.
Nawoczenski DA & Ludewig PMQ999)은 달리기시 스탠스구간의 50%에서 발보장구가 하지 근육에 어떠 한 영향을 미치는지 조사하였다. 트레드밀에서 각자 편안한 속도로 런닝을 유도하였고, 발보장구 착용 유 무에 따라 하지 근육들의 적분근전도 값을 조사하였다. 넙다리 두갈래근의 적분근전도값은 발보장구 착용시 평균 11.
대상 데이터
근전도 신호의 주파수 범위(band width)는 20~ 500Hz 사이로 설정하였고 전극의 공통성분 제거비 (comrmn mode rejection ratio)는 llOdB로 설정하였다. 달리기 동작시 발생한 전기적 신호는 표면전극을통하여 Pre-amplifier cable에 의해 증폭되었고, 증폭된 아날 로그 신호는 아날로그-디지탈 변환기(12 bit analogue to digital converter)에 의하여 초당 1024개의 디지털 신호로 변환되어 기록되었다.
설문지에 답하도록 하였다. 사용된 설문지는 150mm로 이루어진 선위에 편안함의 크기를 기입하는 형태로 구성되어 있으며 왼쪽 끝은 '편안하지 않다, 로편안함의 등급이 0이며, 오른쪽 끝은 '매우 편안하다'로편안함의 등급이 15이다 이 설문지는 기존연구를 통해 편안함을 평가하는데 있어서 신뢰성 있는 정보를 제공한다고 부고하고 있다(Mundruann, Mgg, Stefanyshyn, & Humble, 2002).
연구 대상자는 달리기 동호인으로 10명을 선정하였다. 연구대상자들은 최근 1년간 다리에 상해를 입은 경력이 없는 동호인으로 선정하였으며, 발배뼈 하강(navicular drop) 테스트에서 비체중 지지와 한발체중지지 조건 사이에 이상의 발배뼈 하강을 가진집단(11.
연구대상자들은 최근 1년간 다리에 상해를 입은 경력이 없는 동호인으로 선정하였으며, 발배뼈 하강(navicular drop) 테스트에서 비체중 지지와 한발체중지지 조건 사이에 이상의 발배뼈 하강을 가진집단(11.57坦.773)으로 선정하였다. 즉 비체중지지조건에서 한발의 전체 체중지지조건 사이에 10mm 이상의 발배뼈 하강을 가진 대상자를 우선적으로 선정하였고,다음조건으로 포도스코프(Podoscope)를 이용하여 살펴본 발바닥이 평발의 특성을 지니고 있는 대상자를 위주로 선정하였다.
데이터처리
설문결과의 처리는 SPSS 12.0 for Window 통계 package를 사용하여 쌍표본의 검증(Paiied sarrplet-test)을 실시하여 변인들 간의 유의도를 분석하였다
성능/효과
가쪽 장딴지근은과에서와 같이스탠스 구간에서 미착용시 %RVC가 평균 6.31 가 나타났고, 착용시에는 평균 5.75가 나타났으며 스윙 구간에서는 미착용시 %RVC가 평균 9.43가 나타났고, 착용 시에는 평균 7.65가 나타났으며 통계적으로 유의한 차이가 발생하지 않았다.
넙다리 곧은근은과에서와 같이스탠스 구간에서 미착용시 %RVC가 평균 1248가 나타났고, 착용시에는 평균 6.25가 나타났며, 스윙 구간에서는 미착용시 %RVC가 평균 17.30가 나타났고, 착용 시에는 평균 7.77가 나타났다.
달리기 상황에서 발보장구 착용은 발의 편안함에 있어 모든 상황에서 긍정적인 결과로 나타났다. 발의 편안함은 스트레인의 감소, 발의 움직임과 관련된 근육 활동의 감소 발 움직임과 관련된 뼈들의 움직임 감소, 충격력 감소(혹은 관절과 힘줄의 부하감소)등에 의해 나타나는 결과라고 할 수 있다.
발보장구 착용과 미착용 사이에 가장 큰 차이를 보인 항목은 전체적인 편안함을 묻는 문항 이었으며, 편안함이 가장 크게 나타난 문항은 신발 뒤꿈치 폭(Shoe heel width) 이었다.
05)가 발생하였다. 스윙 구간에서는 미착용시 %RVC가 평균 21.447} 나타났고, 착용 시에는 평균 13.61 이 나타났으며 통계적으로 유의한 차이는 발생하지 않았지만 발보장구 착용으로 근활성이 줄어드는 경향이 나타났다.
77가 나타났다. 스탠스구간과 스윙구간 모두 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았으나 발 보장구 착용시 근 활성도가 줄어드는 현상이 나타났다.
안쪽 넓은근에서는와에서와 같이스탠스 구간에서 미착용시 %RVC가 평균 16.27가 나타났고, 착용시에는 평균 12.22가 나타났으며 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다.
안쪽 장딴지근은과에서와 같이스탠스 구간에서 미착용시 %RVC가 평균 7.75가 나타났고, 착용시에는 평균 13.77가 나타났으며 통계적으로 유의한 차이가 발생하지 않았으나 발보장구 착용시 근 활성도가 줄어드는 경향이 나타났다.
001)에 나타나있다. 위의 그림 모두에서 발 보장구 착용이 미착용시보다 편안하다고 나타났으며, 통계적으로도 유의한 차이가 나타났다.
다시 말해 발의 편안함은 상해 방지와 직접적인 관계가 있다고 말할 수 있다. 이 편안함을 근거로 하지 근육들의 근 활동 결과를 보면 하지 근육들 중 스탠스 구간에서는 넙다리두갈래근, 가 쪽 넓은근, 앞정강근에서, 스윙구간에서는 안쪽 넓은근, 앞정강근에서 발보장구 착용시 근활동이 줄어드는 일관적인 현상이 나타났다 이 결과를 통해 편안함과 근 활동이 줄어드는 것은 비례관계에 있다는 결과를 유추할 수 있다고 볼 수 있다. 하지만 넙다리곧은근, 안쪽 장딴지근, 가쪽 장딴지근에서는 근활동의 변화가 일괄적으로 나타나지 않았다.
후속연구
하지만 위의 대부분 근육에서 보장구 착용시 평균 근 활동이 줄어드는 현상이 나타났고 향후 연구들에서 적절한 대상자 수의 선정이 이 문제를 해결할 수 있는 방법 중에 하나라고 사료된다. 그리고 발보장구와 피로와 관련된 연구도 향후 과제로 필요하다고 생각하며 피로한 상태에서 발보장구가 하지에 미치는 영향을 살펴보면 이 결과 또한 상해 예방 차원에서 중요한 역할을 할 수 있다고 생각된다.
제공할 것이다. 또한 이 결과를 바탕으로 발 보장구 이용의 가처 유무를 새로운 측면에서 실용적인 근거로 제시할 수 있을 것이다.
하지만 넙다리곧은근, 안쪽 장딴지근, 가쪽 장딴지근에서는 근활동의 변화가 일괄적으로 나타나지 않았다. 하지만 위의 대부분 근육에서 보장구 착용시 평균 근 활동이 줄어드는 현상이 나타났고 향후 연구들에서 적절한 대상자 수의 선정이 이 문제를 해결할 수 있는 방법 중에 하나라고 사료된다. 그리고 발보장구와 피로와 관련된 연구도 향후 과제로 필요하다고 생각하며 피로한 상태에서 발보장구가 하지에 미치는 영향을 살펴보면 이 결과 또한 상해 예방 차원에서 중요한 역할을 할 수 있다고 생각된다.
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