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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 흔들림이 있는 표면에서 신발 굽 높이에 따른 하지 근육들의 근 활성도를 비교 분석하여 신발 굽 높이에 따른 각 근육들의 근 활성도를 알아보고자 한다. 이를 통하여 향 후 노인 여성의 맞춤형 신발 개발 및 제작에 필요한 기초자료로 활용될 수 있도록 한다.
- 본 연구는60세 이상의 여성 노인 20명을대상으로 흔들림이 있는 표면인 BSS를 사용하여 맨발(0cm), 4cm, 7cm 신발 굽이 하지근육들의 근 활성도에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 것을 조사하였다. 그 결과 맨발과 4cm, 맨발과 7cm, 4cm 와 7cm 신발굽 사이 근 활성도에서 공통적 유의한 변화를 나타낸 근육은 앞정강근이었고, 7cm 이상의 신발굽은하지 근육의 근활성도를눈에 띄게증가시켜 하지 근육의 근 피로를 유발하여 낙상의 위험을 가중 시키는 한 요인으로 작용하는 등 문제를 야기 할 수 있을 것으로 판단된다.
제안 방법
- 노인의 균형이 어느정도인지를 알아보기 위해 BSS 기기는 전후, 좌우 자동적으로 움직여 0점 조절을 한다. 0점 조절이 끝나고 난후 가장 안정적 인 8단계에서 15초를 유지 하여 하지 근육의 활성도를 3회 반복 측정 한다. 총 15초를 유지 하는 동안 근 활성 도의 표준화를 위해 처음 5초와 마지 막 5 초를 제 외한 중간 5초를 측정 하였으며 각 근육의 최대 근 등척 성 수축시 (% MVIC)의 활성 도를 기준으로 하여 표준화 단위 로 만들었다.
- 주었다는 결과를 토대로 하여 선택하게 되었다. 그리고 본 연구에 사용된 BSS(biodex stability system)는 국내에는 도입 된지얼마 되지 않아 관련된 연구들이 많지 않지만, 정상인들을 대상으로 발뒤꿈치의 위치와 발 중심의 편향된 각도 계산을 용이하게 할수 있어 반복된 측정 시 에도 발의 위치 변화에 따른 오차를 최소화할 수 있으며, 시각적인 피드백 효과를 줄 수 있을 뿐만 아니라, 안전 지지대가 있어 검사 시 넘어질 위험에 대한심리적 안정감을제공할 수 있어 보다 정확하고 객관적인 균형 척도를 제공 하여 줄 수있는 장비라 여겨져 본 연구의 실험 장비로 사용하였다.
- 각 전극의 피부 저항을 최소 화 하기 위해 전극 부착 부위를 면도 한 후 알코올로 닦고완전히 마른 후 전극을 부착 하였다. 근전도 신호는 신호 획득률 (sampling rate) 1,000Hz로 수집 하였으며, 30 ~ 500Hz에서 밴드패스 필터 링을 하고, 전원 잡음 제 거를 위해 60Hz로 notch 필터링 하였다. 수집 된 자료는 전파정 류(hill-wave rectification)처 리를 한 후, 그 실효치 를 컴퓨터 파일로 저장하였다.
- 근전도 신호는 신호 획득률 (sampling rate) 1,000Hz로 수집 하였으며, 30 ~ 500Hz에서 밴드패스 필터 링을 하고, 전원 잡음 제 거를 위해 60Hz로 notch 필터링 하였다. 수집 된 자료는 전파정 류(hill-wave rectification)처 리를 한 후, 그 실효치 를 컴퓨터 파일로 저장하였다. 자료 저장과 처리를 위해 표 1 에서와 같은 Acknowledge 3.
- 신발 굽 높이에 따른 근전도 분석을 위해 맨발(0cm)과 실험자가미리 준비한 4cm와 7cm 높이의 굽을 사용하여 각각 측정 하였고, 각각 굽의 높이는 신발의 뒷굽과 앞굽의 차이로 계산 하였으며, 대상자의 종골 중심과 신발 뒷굽의 중심이 일치하도록 하였다.
- 여성 노인의 신발 굽 높이에 따른 우측넙다리 곧은근, 앞정강근, 가자미근의 근 활성도 변화를측정하기 위해서 맨발, 4cm, 7cm의 굽이 있는 구두를 신고 BSS의 균형 지지대 위에 올라선 다음 환자의 어깨 넓이만큼 벌리고 선다. 노인의 균형이 어느정도인지를 알아보기 위해 BSS 기기는 전후, 좌우 자동적으로 움직여 0점 조절을 한다.
- 0점 조절이 끝나고 난후 가장 안정적 인 8단계에서 15초를 유지 하여 하지 근육의 활성도를 3회 반복 측정 한다. 총 15초를 유지 하는 동안 근 활성 도의 표준화를 위해 처음 5초와 마지 막 5 초를 제 외한 중간 5초를 측정 하였으며 각 근육의 최대 근 등척 성 수축시 (% MVIC)의 활성 도를 기준으로 하여 표준화 단위 로 만들었다.
- 하퇴 근육의 근 활성도를 측정하기 위하여서 표면 근전도 측정기구인 MP150(BIOPAC system inc., CA USA)을 이용하였고, 근활성도 측정을 위해 우측 넙다리 곧은근(rectus femoris), 앞정강근(tibialis anterior), 가자미근(soleus)의 활동을 측정 하였다. 활성 전극(Ag-Ag/Cl; biopac, diameter 2cm, inter-electrode distance 2cm)은 근섬 유 방향과 평행하게 근복의 중간 부위에 배치 하였고, 각 근육에 대한 전극 부착 부위는 근육이 가장 활성화 되는 부분인 근복(muscle belly)에 부착하였다.
- , CA USA)을 이용하였고, 근활성도 측정을 위해 우측 넙다리 곧은근(rectus femoris), 앞정강근(tibialis anterior), 가자미근(soleus)의 활동을 측정 하였다. 활성 전극(Ag-Ag/Cl; biopac, diameter 2cm, inter-electrode distance 2cm)은 근섬 유 방향과 평행하게 근복의 중간 부위에 배치 하였고, 각 근육에 대한 전극 부착 부위는 근육이 가장 활성화 되는 부분인 근복(muscle belly)에 부착하였다. 각 전극의 피부 저항을 최소 화 하기 위해 전극 부착 부위를 면도 한 후 알코올로 닦고완전히 마른 후 전극을 부착 하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 참여한 대상자는 표 2에서와 같이 총 20명으로 평균 나이는 65세, 표준편차는4세, 평균몸무게는58 kg이며 표준편차는 6 kg이며 평균 신장은 155 cm이며 표준편차는4 cm이다.
- 본 연구의 대상자는 대구광역시 에 소재하는 O O 복지관을 주로이 용하는 60세 이상의 건강한 여성 노인 20명을 대상으로 하였고 4cm, 7cm 굽 신발을 일주일에 평균 3회에서 5회 정도 착용한 경험이 있는대상자로서 아래의 기준을 충족하는사람을 선정하였다.
데이터처리
- 0) 을 이용하여 통계처리 하였다. 대상자의 일반적 특성 즉, 나이, 몸무게, 신장의 평균, 표준편차를 산출하였으며, 맨발(0cm), 4cm, 7cm의 신발굽 높이에 따른 각근육 활성도의 차이를비교하기 위해 반복 측정된 일요인분산분석 (reapeated measures of one- way, ANOVA)을실행하였으며 개체 내 요인간 차이를 검정하기위해 대응별 비교를 실시하였다. 통계적 유의성을 검정하기 위해유의수준 (a)는 .
- 실험결과로 획득된 데이터의 분석은 SPSS/Window(ver 12.0) 을 이용하여 통계처리 하였다. 대상자의 일반적 특성 즉, 나이, 몸무게, 신장의 평균, 표준편차를 산출하였으며, 맨발(0cm), 4cm, 7cm의 신발굽 높이에 따른 각근육 활성도의 차이를비교하기 위해 반복 측정된 일요인분산분석 (reapeated measures of one- way, ANOVA)을실행하였으며 개체 내 요인간 차이를 검정하기위해 대응별 비교를 실시하였다.
성능/효과
- 가자미 근은 맨발 평균 17.65 %MVIC, 4cm 신발 굽 평균 20.94 %MVIC, 7cm 신발 굽 평균 29.13 %MVIC로 신발굽이 높아질수록 근 활성도가 증가하는 양상을 보였다. 신발 굽 높이가 가자미근 근 활성화에 얼마만큼 영향을 미치 는지 를 확인하기위해 실시 한반복측정 분산분석 결과는 .
- 05이하의 유의한 수준을 나타냈다. 개체 내 요인간 차이를 검정하기 위한 대응 별 비교는 맨발과 4cm 신발 굽에서 -2.848, 맨발과 7 cm 신발 굽에서 -8.983의 평균차가 있었으며 맨발과 4cm 신발굽, 맨발과 7cm 신발굽은 유의한 수준의 차이를 나타냈다. 4cm 신발굽과 7cm신발굽에서 -6.
- 그 결과 맨발과 4cm, 맨발과 7cm, 4cm 와 7cm 신발굽 사이 근 활성도에서 공통적 유의한 변화를 나타낸 근육은 앞정강근이었고, 7cm 이상의 신발굽은하지 근육의 근활성도를눈에 띄게증가시켜 하지 근육의 근 피로를 유발하여 낙상의 위험을 가중 시키는 한 요인으로 작용하는 등 문제를 야기 할 수 있을 것으로 판단된다. 앞으로 본 연구 결과는 여성 노인의 맞춤형 신발제작에 이용될 수 있을 것이며 노인 신발에 대한 편안함과 노인의 질적 삶추구에 보탬이 될 수 있을 것이다.
- 본 연구에서 4cm 신발 굽과 7cm 신발 굽을 준비하여 적용한 이유는 맨발을 기준으로 하여 김 경 등(2007)의 4cm이상의 신발 굽에서 전체 균형 지수가 감소하였다는 연구 결과와, 이건철 등[13] 의 7cm의 신발굽이 기립 균형과동적 자세 균형 수행 능력에 영향을 주었다는 결과를 토대로 하여 선택하게 되었다. 그리고 본 연구에 사용된 BSS(biodex stability system)는 국내에는 도입 된지얼마 되지 않아 관련된 연구들이 많지 않지만, 정상인들을 대상으로 발뒤꿈치의 위치와 발 중심의 편향된 각도 계산을 용이하게 할수 있어 반복된 측정 시 에도 발의 위치 변화에 따른 오차를 최소화할 수 있으며, 시각적인 피드백 효과를 줄 수 있을 뿐만 아니라, 안전 지지대가 있어 검사 시 넘어질 위험에 대한심리적 안정감을제공할 수 있어 보다 정확하고 객관적인 균형 척도를 제공 하여 줄 수있는 장비라 여겨져 본 연구의 실험 장비로 사용하였다.
- 본 연구에서 흔들림이 있는 판 위에서 신발 굽 높이에 따른 넙다리 곧은근과 앞정 강근, 그리고 가자미근의 %MVIC 비교에서 신발 굽이 높아지면 높아질수록 근육이 더 많이 활성화 됨을 알 수 있었다. 신발굽 높이에 따라세 근육각각모두에서 유의성을 나타낸 이유는 동요로 인한 하지의 불안정성이 크다는 이유이며 체간 및 상지의 흔들림을 극복하기 위해 하지근육의 근육활동이 더해지고 이 와 같은 엉덩 관절의 근육, 무릎 관절, 발목 관절의 근육이 긴장했다는 것으로 보여진다.
- 본 연구의 7cm 신발 굽에서 넙다리곧은근보다 앞정강근의 % MVIC 값이 가장 크게 나온 이유는 4cm 신발 굽에서 7cm로 굽이 높아지게 되면 슬관절의 잠김 현상이 더욱유발되어 넙다리곧은근의 능동적 수축 보다는 수동적 신장을 유발하게 되어 이근육의 근 활성도는 감소되 며 후방 근육군인 가자미 근은 오히려 근육의 길이가 수동적으로 짧아진 형태가 되어 능동적 수축을 제한하고 상대적으로 전방 근육인 앞정강근이 근육 수축을 일으켜 근 활성도 값이 증가된 것으로 사료된다.
- 앞정강근은 맨발에서 21.97 %MVIC, 4cm 굽에서 24.82 %MVIC, 7cm 굽에서 30.95 %MVIC의 평균값을 보였고 신발 굽이 높아질수록 근 활성도가 증가하는 양상이 나타났다. 신발 굽 높이에 따른 앞정강근근 활성화에 영향을미치는지를 확인하기 위해 실시한 반복측정 분산분석 결과는 표 3에서와 같이 .
후속연구
- 본 연구의 제한점은 60세 이상의 노인들을 대상으로 하였기 때문에 보행하는 데에 이상은 없지만 크고 작은 정도의 무릎관절 병력은 어 느정도 가지고 있었다는 점이다. 높은 굽 신발을 착용한 경험 유무에 따른 변별력을 적용하기에 어려움이 있었다는 점이다.
- 그 결과 맨발과 4cm, 맨발과 7cm, 4cm 와 7cm 신발굽 사이 근 활성도에서 공통적 유의한 변화를 나타낸 근육은 앞정강근이었고, 7cm 이상의 신발굽은하지 근육의 근활성도를눈에 띄게증가시켜 하지 근육의 근 피로를 유발하여 낙상의 위험을 가중 시키는 한 요인으로 작용하는 등 문제를 야기 할 수 있을 것으로 판단된다. 앞으로 본 연구 결과는 여성 노인의 맞춤형 신발제작에 이용될 수 있을 것이며 노인 신발에 대한 편안함과 노인의 질적 삶추구에 보탬이 될 수 있을 것이다. 추후연구로는 흔들림이 있는표면에서 다양한 신발을 적용하여 하지 근육뿐만 아니라 균형을 잡는데관여 될 수 있는 체간, 상지 등의 다양한 근육들에 대한 연구들이필요할 것이라 생각된다.
- 각 근육들의 근 활성도를 알아보고자 한다. 이를 통하여 향 후 노인 여성의 맞춤형 신발 개발 및 제작에 필요한 기초자료로 활용될 수 있도록 한다.
- 앞으로 본 연구 결과는 여성 노인의 맞춤형 신발제작에 이용될 수 있을 것이며 노인 신발에 대한 편안함과 노인의 질적 삶추구에 보탬이 될 수 있을 것이다. 추후연구로는 흔들림이 있는표면에서 다양한 신발을 적용하여 하지 근육뿐만 아니라 균형을 잡는데관여 될 수 있는 체간, 상지 등의 다양한 근육들에 대한 연구들이필요할 것이라 생각된다.
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