[논문]교각운동 시 공 적용이 체간근 활동에 미치는 영향

김명진

교각운동 시 공 적용이 체간근 활동에 미치는 영향
Effect of Bridging Stabilization Exercises on Trunk Muscles Activity On and Off a Swiss Ball 원문보기

한국전문물리치료학회지 = Physical Therapy Korea, v.16 no.1, 2009년, pp.18 - 24

김명진 (강릉영동대학 물리치료과)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to assess the effect of bridging stabilization exercises on trunk muscles activity on and off a Swiss ball. 20 healthy university students volunteered to participate in this study. Subjects were required to complete following four exercises: exercise 1, single bridging exercise; exercise 2, feet on ball bridging exercise; exercise 3, calf on ball bridging exercise; exercise 4, back on ball bridging exercise. Surface electromyography from selected trunk muscles was normalized to maximum voluntary isometric contraction. A repeated measures of ANOVA with post-hoc Bonferroni's correction was used to determine the influence of exercise type on muscle activity for each muscle and descriptive statistics was used to determine local/global muscle ratios. The rectus abdominis of exercise 4 showed significantly higher muscle activity than rectus abdominis of exercise 1, 2, 3 (p<.05). The external oblique of exercise 2, 4 showed significantly higher muscle activity than external oblique of exercise 1 (p<.05). The internal oblique of exercise 2, 4 showed significantly higher muscle activity than internal oblique of exercise 1 (p<.05). The erector spinae of exercise 2, 3, 4 showed significantly higher muscle activity than erector spinae of exercise 1 (p<.05). Median of internal oblique/rectus abdominis ratio of exercise 1 was 1.16, exercise 2 was 2.43, exercise 3 was 2.45, exercise and 4 was 1.27. Median of internal oblique/external oblique ratio of exercise 1 was 1.01, exercise 2 was .91, exercise 3 was .99, and exercise 4 was .93. Muscle activity can be influenced by addition of a Swiss ball in bridging exercises. It is recommend to use a Swiss ball for trunk stabilization exercise.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

또한, 근 활성비율은 일상생활에서 다양한 동작 동안에 체간 근육들의 활동양상을 이해하는데 도움을줄 것이다(Stevens, 2006). 그러므로 본 연구에서는 체간 근육들의 근 활성도 수준 뿐만 아니라 소근육과 대근육의 근활성도 비율까지도 알아보았다.
본 연구의 목적은 교각안정화 운동 시 스위스 공 적용이 체간근 활성도 수준과 체간근 활성도 비율에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 실험결과, 스위스 공 적용시 대부분의 체간근에서 더 높은 근 활성도 수준을 보였다.
그러나, 교각운동 시 다양한 공의 위치에 따른 체간근 활성화 수준과 대근육과 국소근육의 활성화 비율을 동시에 알아 본 연구는 부재한 실정이다. 이에 본 연구는 교각운동시 다양한 공의 위치에 따른 체간근 활성화 수준과 대근육과 국소근육의 활성화 비율을 알아보고자 한다.

가설 설정

대근육의 활동으로 인한 과도한 압박력은 척추 내 추간판 압력을 높인다(Mirka와 Marras, 1993). 이전의 연구들에서 안정화 운동 시에 국소근육들의 높은 활동을 체간의 적절한 안정상태로 가정하였다(Hodges 1999; Richardson 등, 2004). 이러한 관점에서, 체간 근육들의 근 활성수준과 마찬가지로 소근육과 대근육의 근활성 비율을 아는 것은 중요하다.

제안 방법

각 근육의 활동전위를 표준화하기위하여 최대 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction; MVIC)을 사용하였다. 최대 등척성 수축 측정을 위한 맨손 근력 자세는 Kendall 등(2005)의 방법을 따랐다.
각 운동을 6초간 실시하였고 처음 1 를 제외한 5초 동안 측정된 근 활성도를 자료 분석에 사용하였다. 각 운동은 3번 측정하여 평균값을 구하였다.
운동 시 피로를 고려하여 각 운동 후 1분간의 휴식을 취하였다. 각 운동을 6초간 실시하였고 처음 1 를 제외한 5초 동안 측정된 근 활성도를 자료 분석에 사용하였다. 각 운동은 3번 측정하여 평균값을 구하였다.
을 사용하였다. 근전도 전극(electrode)의 피부저항을 줄이기 위하여 전극 부착 부위에 털을 면도기로 제거하고, 가는 사포로 4회 정도 문지른 후, 알코올로 피부를 소독하였다. 전극에 소량의 전해질 젤(electrolyte gel)을 바른 후, 피부에 부착하였다.
05로 정하였다. 기술적 통계학(descriptive statistics)을 사용하여 근 활성도 비율(relative muscle activity ratio)을 알아보았다.
또한, 안쪽빗근/복직근 활성도 비율에서도 스위스 공을 이용한 운동 2, 3이 운동 1보다 2배 이상 높게 나타났다. 따라서, 교각안정화 운동 시 운동효과 증진과 훈련강도 강화를 위하여 스위스 공 사용을 제안한다.
본 연구에서는 4개의 운동방법을 실시하였다(그림 1). 각 운동방법은 다음과 같다.
내복사근의 아래쪽 근섬유는 흉요추 근막을 통하여 척추와 직접적으로 연결되기에 국소근육으로 분류된다(Hodges, 1999). 본 연구에서는 표면 근전도를 사용하여 심부에 위치한 뭇갈래근과 배가로근의 근 활성도는 측정하지 못하고 측정 가능한 내복사근만을 측정하였다. 향후 연구에서는 안정화 운동 시 뭇갈래근과 배가로근의 근활성도를 알아보아야 할 것이다.
신호의 표본추출률(sampling rate)은 1,000 ㎐로 정하였고, 주파수 대역폭(band pass)은 20～450 ㎐, 주파수 정지(band stop)은 60 ㎐로 설정하였다. 수집된 신호는 완파정류(full wave rectification)후, root mean square(RMS) 처리하였다.
실험대상자들은 운동방법에 익숙해지기 위하여 실험 전에 운동방법을 설명 받고, 연습하였다. 운동순서는 난수표를 이용하여 무작위로 시행하였다.
각 근육의 최대 등척성 수축값은 3번 측정하여 평균값을 구하였다. 최대 등척성 수축 시 5초간 자료값을 구한 후, 초기 1 를 제외한 4초 동안의 평균 근전도 신호량을 % 최대 등척성 수축(%MVIC)으로 사용하였다.

대상 데이터

각 운동 동안에 체간근의 활성화를 알아보기 위하여 MP150WSW¹⁾ Bagnoli EMG System²⁾을 사용하였다. 근전도 전극(electrode)의 피부저항을 줄이기 위하여 전극 부착 부위에 털을 면도기로 제거하고, 가는 사포로 4회 정도 문지른 후, 알코올로 피부를 소독하였다.
본 연구는 실험참여에 자발적으로 동의한 연세대학교 원주캠퍼스 학생들이 실험에 참여하였다. 연구대상자들은 실험에 요구되는 운동을 수행할 수 있는 근력, 관절가동범위와 균형능력을 갖춘 건강한 성인 남, 여 20명을 대상으로 실시하였다.
본 연구는 실험참여에 자발적으로 동의한 연세대학교 원주캠퍼스 학생들이 실험에 참여하였다. 연구대상자들은 실험에 요구되는 운동을 수행할 수 있는 근력, 관절가동범위와 균형능력을 갖춘 건강한 성인 남, 여 20명을 대상으로 실시하였다. 이전에 신경계, 심폐계, 허리와 하지에 근골격계 이상이 있는 자는 제외하였다.

데이터처리

최대 등척성 수축 측정을 위한 맨손 근력 자세는 Kendall 등(2005)의 방법을 따랐다. 각 근육의 최대 등척성 수축값은 3번 측정하여 평균값을 구하였다. 최대 등척성 수축 시 5초간 자료값을 구한 후, 초기 1 를 제외한 4초 동안의 평균 근전도 신호량을 % 최대 등척성 수축(%MVIC)으로 사용하였다.
사후검정은 본페로니 수정법 (Bonferroni's correction)을 사용하였다.
0 프로그램을 사용하였다. 운동방법에 따른 각 근육들의 근활성도(relative muscle activity) 차이를 알아보기 위하여 반복측정된 일요인 분산분석(reapeated one-way ANOVA)을 사용하였다. 사후검정은 본페로니 수정법 (Bonferroni's correction)을 사용하였다.

이론/모형

Ag-AgCl 표면전극 사이 거리는 2 ㎝ 내에 위치하도록 하였고, 접지전극(ground electrode)은 오른쪽 손등에 부착하였다. 전극의 위치는 Cram 등(1998)의 방법에 따라 실험대상자의 오른 쪽 4개의 체간근육 근복 부위에 부착하였다. (1)안쪽빗근(internal oblique): 배꼽 선과 위앞엉덩뼈가시의 중간지점.
각 근육의 활동전위를 표준화하기위하여 최대 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction; MVIC)을 사용하였다. 최대 등척성 수축 측정을 위한 맨손 근력 자세는 Kendall 등(2005)의 방법을 따랐다. 각 근육의 최대 등척성 수축값은 3번 측정하여 평균값을 구하였다.

성능/효과

Vera-Garcia 등(2000)은 윗몸일으키기 시 스위스 공 유, 무에 따른 체간근 활성도 변화를 알아보았다. 그 결과, 공 사용 시 더 높은 체간근 활성도를 보였다. Marshall과 Murphy(2005)는 4가지 운동에서 스위스 공 사용 유, 무에 따라 근 활성도 차이를 조사하였다.
실험결과, 스위스 공 적용시 대부분의 체간근에서 더 높은 근 활성도 수준을 보였다. 또한, 안쪽빗근/복직근 활성도 비율에서도 스위스 공을 이용한 운동 2, 3이 운동 1보다 2배 이상 높게 나타났다. 따라서, 교각안정화 운동 시 운동효과 증진과 훈련강도 강화를 위하여 스위스 공 사용을 제안한다.
본 연구에서 교각 운동 시 스위스 공을 사용하지 않은 운동 1과 공을 발바닥 밑에 둔 운동 2에서 복직근을 제외한 모든 체간 근육들에서 더 높은 활성화 수준을 보였다. 이는 교각 운동 시 스위스 공을 사용한 운동 2가 체간근 활성도 수준을 더 높게 이끌어 낸다는 것을 의미한다.
본 연구의 목적은 교각안정화 운동 시 스위스 공 적용이 체간근 활성도 수준과 체간근 활성도 비율에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 실험결과, 스위스 공 적용시 대부분의 체간근에서 더 높은 근 활성도 수준을 보였다. 또한, 안쪽빗근/복직근 활성도 비율에서도 스위스 공을 이용한 운동 2, 3이 운동 1보다 2배 이상 높게 나타났다.
연구 결과, 안쪽빗근/복직근의 근활성도 비율 중간값은 스위스 공을 사용하지 않은 운동 1보다 공을 사용한 운동 2, 3에서 2배 넘게 나타났다. 이는 운동 1보다 운동 2, 3에서 대근육보다 소근육이 상대적으로 더 많이 활성화 된 것으로써, 공을 사용한 운동 시 모집패턴이 변화되었음을 의미한다.
반면에, 운동 1과 공을 종아리 밑에 둔 운동 3의 체간근 활성도 수준 비교에서는 유의한 차이가 없었다. 운동 1과 스위스 공을 양쪽 견갑골 사이에 둔 운동 4의 체간근 활성화 수준비교에서는 안쪽빗근, 가쪽빗근, 복직근에서 운동 4가 운동 1보다 유의하게 높았다. 그러나 척추기립근에서는 오히려 운동 1이 운동 4보다 활성화 수준이 유의하게 높았다.
안쪽빗근과 가쪽빗근의 남, 여 근 활성도 최대차이는 운동 4에서 나타났다. 운동 4에서 남, 여 안쪽빗근의 근 활성도 차이는 6.67%MVIC, 가쪽빗근의 근 활성도 차이는 6.08%MVIC로 모두 여자가 높게 나타났다. 신장에 상관없이 같은 크기의 스위스 공을 적용했을 때, 운동 4에서는 신장이 작을수록 상체가 더 굴곡되는 자세가 유지된다.
운동방법에 따른 근전도 신호량의 차이를 알아본 결과, 복직근의 근활성도는 운동 4와 운동 1, 2, 3 사이에서 유의한 차이가 있었다(p<.05).

후속연구

향후 연구에서는 안정화 운동 시 뭇갈래근과 배가로근의 근활성도를 알아보아야 할 것이다. 또한, 여러 자세에서 다양한 기구들을 이용한 체간안정화 운동 시에 체간과 사지 근육들에 미치는 영향을 알아 볼 것을 제안한다. 본 연구의 결과는 요통감소와 방지를 위한 교각안정화 운동을 시행할 때 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
또한, 여러 자세에서 다양한 기구들을 이용한 체간안정화 운동 시에 체간과 사지 근육들에 미치는 영향을 알아 볼 것을 제안한다. 본 연구의 결과는 요통감소와 방지를 위한 교각안정화 운동을 시행할 때 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
이러한 남, 여 차이는 본 연구의 결과를 해석하는데 한계가 될 것이다. 앞으로의 연구에서, 스위스 공 사용시 각 실험대상자의 체격에 따라 공의 크기를 다르게 적용하여 체간근 활동을 알아보는 것이 필요할 것이다.
본 연구에서는 표면 근전도를 사용하여 심부에 위치한 뭇갈래근과 배가로근의 근 활성도는 측정하지 못하고 측정 가능한 내복사근만을 측정하였다. 향후 연구에서는 안정화 운동 시 뭇갈래근과 배가로근의 근활성도를 알아보아야 할 것이다. 또한, 여러 자세에서 다양한 기구들을 이용한 체간안정화 운동 시에 체간과 사지 근육들에 미치는 영향을 알아 볼 것을 제안한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	척추의 안정성은 무엇으로 이루어지는가?	척추의 안정은 요추 손상의 예방과 치료에 중요하다(O'Sullivan, 2000). 척추의 안정성은 체간근육(trunk muscle)의 동시활동(co-activation)으로 이루어진다. 따라서, 체간근육들의 동시수축(co-contraction)은 요통을 치료하고 방지하기 위하여 적절한 척추 안정성을 유지하는데 필요하다(Lehman 등, 2005; Marshall과 Murphy, 2005; Stevens 등, 2006).
	척추근육은 무엇으로 구분할 수 있는가?	척추근육은 대근육(global muscle)과 국소근육(local muscle)으로 구분할 수 있다. 대근육은 복부와 요추부위를 둘러싸고 있는 크고, 신체 표면에 위치한 근육으로 주로 힘(torque)을 생성하고 전체적인 체간 안정성에 관여한다.
	척추근육 중 대근육은 어떤 특징을 가지고 있는가?	척추근육은 대근육(global muscle)과 국소근육(local muscle)으로 구분할 수 있다. 대근육은 복부와 요추부위를 둘러싸고 있는 크고, 신체 표면에 위치한 근육으로 주로 힘(torque)을 생성하고 전체적인 체간 안정성에 관여한다. 국소근육은 복부와 요추부위 깊은 곳에 위치한 내재근(intrinsic muscle)으로 척추에 직접 연결 되어 척추의 미세한 조절과 척추 분절간 안정성(inter-segmental stabilization)에 관여한다(Bergmark, 1989).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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