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문제 정의
- 본 연구에서는 근육의 활동전위를 정량화하기 위하여 각 근육에 대한 맨손 근력 검사를 통해 최대 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction, MVIC) 동안 근 활성화를 측정하고, 이어서 등장성 수축(isotonic contraction)의 근 활성화를 측정하였다.
- 이에 본 연구는 RSP에 대한 중재로서, RSP로 인해 약화된 전거근과 하부 승모근의 강화를 위해 전거근 및 견관절 안정화 협력근 운동인 PUP 운동과 단축된 소흉근을 신장시키기 위해 소흉근 자가-신장(pectoralis minor self-stretch, PMSS)운동을 실시하였다. 이 연구를 통해 근력 운동과 신장 운동에 대한 중재 전후의 효과 비교와 중재 간의 효과 비교를 통하여 RSP에 대한 임상적인 중재를 제시하여 실생활에서 용이하게 접근할 수 있는 치료적인 운동 및 잘못된 자세로 인해 발생할 수 있는 질병과 통증을 예방하는 데 이바지하고자 한다.
- 앞에서 언급한 선행 연구를 통해 RSP로 인한 견관절의 근력과 능동적인 움직임의 감소 및 견갑골 안정근의 근활성도 불균형으로 견갑대의 질병과 통증의 발생 가능성을 높이게 된다는 것을 알 수 있으며, 이에 RSP에 대한 적절한 임상적인 중재가 필요할 것이다. 이에 본 연구는 RSP에 대한 중재로서, RSP로 인해 약화된 전거근과 하부 승모근의 강화를 위해 전거근 및 견관절 안정화 협력근 운동인 PUP 운동과 단축된 소흉근을 신장시키기 위해 소흉근 자가-신장(pectoralis minor self-stretch, PMSS)운동을 실시하였다. 이 연구를 통해 근력 운동과 신장 운동에 대한 중재 전후의 효과 비교와 중재 간의 효과 비교를 통하여 RSP에 대한 임상적인 중재를 제시하여 실생활에서 용이하게 접근할 수 있는 치료적인 운동 및 잘못된 자세로 인해 발생할 수 있는 질병과 통증을 예방하는 데 이바지하고자 한다.
제안 방법
- MVIC에 대한 5초 동안의 각 근육별 근전도 신호는 RMS(root mean square) 방법으로 처리한 후 처음과 마지막 1초를 제외한 중간 3초 동안의 평균 근전도 신호량을 사용하였고, 등장성 수축에 대한 각 근육별 근전도 신호량은 RMS 방법으로 처리한 후 그 중앙값을 분석에 활용하여 ％MVIC를 산출하였다.
- RSP 대상자 선정 및 중재 전후의 RSP 변화량을 측정하기 위한 도구로서, 본 연구에서는 보다 정밀한 RSP 측정을 위해 버니어캘리퍼스(vernier calipers)를 이용하여 1/20mm까지의 길이를 측정하였다.
- 각 중재 그룹의 대상자들은 각각의 조로 나누어서 각 조장에 의해 주당 3일을 조원들과 함께 운동했고, 나머지 1일은 개인의 집에서 수행하였다. 연구자는 각 조장들을 통한 전화 확인으로 운동의 수행 여부를 점검하였다.
- 각 중재 전･후의 근활성도와 RSP 변화량 사이의 상관관계를 분석하였다. 중재 전에 각 근육의 근활성도와 RSP 변화량 사이의 상관관계 분석에서는 전거근에서 유의한 음의 상관관계가 있었으나(r=-0.
- 그리고 2분 휴식시간을 준 후에, 다시 PUP 운동을 8회 실시했다. 마무리 운동으로 제자리 뛰기를 5분 실시했다.
- 본 연구는 견관절부에 통증이 없는 건강한 학생을 대상으로 RSP를 가진 자를 선발하였고, 성별을 고려하여 실험군인 PUP 그룹과 대조군인 PMSS 그룹으로 나누어 4주 동안 운동을 실시하였으며, 각 중재 전･후의 상부 승모근, 하부 승모근, 전거근 근활성도와 견갑골 위치 변화를 측정·분석하여 PUP 운동의 효과를 알아보았다.
- 본 연구에서는 3가지 다른 형태의 PUP 운동인 wall PUP (서서 벽을 미는 PUP), Knee PUP (무릎 꿇은 자세를 유지하고 실시하는 PUP), 일반적인 PUP 중에 Knee PUP 운동을 이용하였다(Figure 1-A).
- 본 연구에서는 RSP를 가진 대상자에게 4주 동안 PUP 운동을 통해 전거근 및 견갑골 안정협력근 근활성도와 견갑골 위치 변화를 측정･분석하여 PUP 운동의 효과를 알아보았다. PUP 운동 그룹의 전거근 근활성도 분석을 통해 PUP 운동이 전거근을 강화시키는 유용한 운동이라는 것을 증명하였으며, 중재를 통한 전거근 및 견갑골 안정협력근의 근활성도 분석으로 RSP로 인한 상부 승모근 과사용 및 전거근 저사용에 의한 근육간의 불균형적인 활성화 패턴을 변화시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다.
- 상부 승모근은 차렷 자세에서 제7경추 극돌기와 견봉 외측의 중간 지점에, 하부 승모근은 견갑골 하각 높이의 척추 극돌기를 기준으로 외측으로 5 cm 지점에, 전거근은 견관절 90도 굴곡시 견갑골 하각의 외측, 광배근의 앞쪽에 부착하였으며, 대상자의 근육에 대략적 위치를 표시한 후, 도수 근력검사의 최대 근수축 유도 시 뚜렷이 보이는 근복(muscle belly)을 확인하여 근전도 전극 부착 부위를 최종적으로 표시하였다.26,27
- 신장은 30초를 유지하고, 총 3분을 반복하여 실시하였다. 이와 같은 순서로 4주 동안 주당 4일을 실시하였다.
- 신호의 표본 수집률은 1000Hz로 설정하였으며, 30 Hz∼500 Hz 주파수 영역 필터(bandwidth)와 60 Hz 노치필터(notch filter)를 이용하였다.
- 각 중재 그룹의 대상자들은 각각의 조로 나누어서 각 조장에 의해 주당 3일을 조원들과 함께 운동했고, 나머지 1일은 개인의 집에서 수행하였다. 연구자는 각 조장들을 통한 전화 확인으로 운동의 수행 여부를 점검하였다.
- 우세 측의 상부 승모근, 하부 승모근, 전거근의 근전도 신호 수집과 신호처리를 위해 MP100WSW(With TEL 100C RF, Biopac System Inc., 미국)을 사용하였다. 전극은 이극 표면전극(Biopac System Inc, 미국)을 사용하였다.
- 이에 본 연구에서는 대상자가 테이블 위에 이완된 자세로 편안하게 바로 누운 상태에서 양팔을 중립 위치(neutral position)로 몸통 옆에 가지런히 놓고, 3명의 측정자가 버니어캘리퍼스를 이용하여 RSP를 측정하였다. 중재 전･후의 RSP 측정치에 대한 측정자 간에 신뢰도는 중재 전의 측정에 대한 급간내 상관계수(ICCs)값이 0.
- 전극이 신호 잡음(signal noise) 없이 해당 근육의 신호를 적절히 수집하고 있는지를 알아보기 위해 근전도 신호 확인 과정을 수행하였다. 이완된 상태와 수축된 상태의 진폭 차이를 근전도 프로그램에서 확인하고, 잡음이 보이고 진폭차이가 크지 않을 경우 전극의 위치를 재조정하였다.
- 28 접지전극(ground electrode)은 측정하는 부위에 반대측의 견봉 외측에 부착하였다. 전극이 신호 잡음(signal noise) 없이 해당 근육의 신호를 적절히 수집하고 있는지를 알아보기 위해 근전도 신호 확인 과정을 수행하였다. 이완된 상태와 수축된 상태의 진폭 차이를 근전도 프로그램에서 확인하고, 잡음이 보이고 진폭차이가 크지 않을 경우 전극의 위치를 재조정하였다.
- 운동은 준비운동, 본운동, 마무리 운동으로 구성되었다. 준비운동으로 제자리 뛰기 5분 후에, 본운동으로 PUP 운동을 8회 실시했고, 1분 휴식시간을 준 후에, 대상자가 할 수 있는 PUP의 최대 횟수로 실시했다. 그리고 2분 휴식시간을 준 후에, 다시 PUP 운동을 8회 실시했다.
- 표면 근전도 신호에 대한 피부 표면의 저항을 제거하기 위해서 면도칼로 제모 후, 소독용 알코올로 피부 지방을 제거하고, 전극을 피부에 부착하고 전극을 가볍게 눌러 전극 내 근전도용 전해질 겔(electrolytic gel)이 피부와 전극 사이에서 유지되게 하였다.28 접지전극(ground electrode)은 측정하는 부위에 반대측의 견봉 외측에 부착하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 전남 소재 D대학교에 재학 중인 20대 학생 30명(남자 15, 여자 15)을 대상으로 2010년도 3월 2일부터 4월 10일까지 연구하였다. 대상자는 바로 누운 자세에서 견봉 후면으로부터 테이블까지의 높이가 2.5 cm 이상인 자를 선발하였고, 견갑대의 통증이나 손상이 있거나, 경추와 상지에 정형학적, 신경학적 또는 피부과적인 병력이 있는 자는 실험에서 제외하였다. 연구 대상자의 일반적인 특성은 다음과 같다(Table 1).
- 본 연구는 전남 소재 D대학교에 재학 중인 20대 학생 30명(남자 15, 여자 15)을 대상으로 2010년도 3월 2일부터 4월 10일까지 연구하였다. 대상자는 바로 누운 자세에서 견봉 후면으로부터 테이블까지의 높이가 2.
- , 미국)을 사용하였다. 전극은 이극 표면전극(Biopac System Inc, 미국)을 사용하였다. 신호의 표본 수집률은 1000Hz로 설정하였으며, 30 Hz∼500 Hz 주파수 영역 필터(bandwidth)와 60 Hz 노치필터(notch filter)를 이용하였다.
데이터처리
- 99로 매우 높게 나타났다. 3회 RSP 측정치의 평균을 산출하여 분석에 이용하였다.
- 4주 동안의 PUP 그룹과 PMSS 그룹 간의 근활성도를 비교하기 위해 공분산 분석(Analysis of Covariance, ANCOVA)을 사용하였다. 각 중재 그룹 내의 근활성도와 RSP 변화량을 비교하기 위해 짝 비교 t검정(paired t-test)을 사용하였다.
- MVIC와 등장성 수축에 대한 근전도 신호량 수집은 각각 3회 실시한 근전도 신호의 평균값을 사용하였다.
- 4주 동안의 PUP 그룹과 PMSS 그룹 간의 근활성도를 비교하기 위해 공분산 분석(Analysis of Covariance, ANCOVA)을 사용하였다. 각 중재 그룹 내의 근활성도와 RSP 변화량을 비교하기 위해 짝 비교 t검정(paired t-test)을 사용하였다. 각 중재에 따른 근활성도와 RSP 변화량 사이의 상관관계 분석을 위해서 상관관계 분석 중 Pearson의 적률상관계수를 사용하였다.
- 각 중재 그룹 내의 근활성도와 RSP 변화량을 비교하기 위해 짝 비교 t검정(paired t-test)을 사용하였다. 각 중재에 따른 근활성도와 RSP 변화량 사이의 상관관계 분석을 위해서 상관관계 분석 중 Pearson의 적률상관계수를 사용하였다. 유의수준은 p<0.
성능/효과
- 본 연구에서는 RSP를 가진 대상자에게 4주 동안 PUP 운동을 통해 전거근 및 견갑골 안정협력근 근활성도와 견갑골 위치 변화를 측정･분석하여 PUP 운동의 효과를 알아보았다. PUP 운동 그룹의 전거근 근활성도 분석을 통해 PUP 운동이 전거근을 강화시키는 유용한 운동이라는 것을 증명하였으며, 중재를 통한 전거근 및 견갑골 안정협력근의 근활성도 분석으로 RSP로 인한 상부 승모근 과사용 및 전거근 저사용에 의한 근육간의 불균형적인 활성화 패턴을 변화시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 대조군인 PMSS 운동 그룹에서 신장 운동이 부적절한 견갑골의 위치를 적절한 위치로 변화시키는 작용을 한다는 부과적인 결과를 도출하였고, 두 그룹 사이의 RSP 변화량 분석을 통해 PUP 운동에서도 소흉근을 신장시키는 효과가 있다는 것을 증명하였다.
- 또한 대조군인 PMSS 운동 그룹에서 신장 운동이 부적절한 견갑골의 위치를 적절한 위치로 변화시키는 작용을 한다는 부과적인 결과를 도출하였고, 두 그룹 사이의 RSP 변화량 분석을 통해 PUP 운동에서도 소흉근을 신장시키는 효과가 있다는 것을 증명하였다. 그러므로 본 연구의 근전도를 이용한 전기･생리학적 검증과 견갑골 위치의 변화를 분석을 통해 PUP 운동이 어깨주위 근육들의 활성화에 관여하여 RSP와 관련된 견갑대의 부적절한 자세를 개선시키는 것으로 결론을 얻었다.
- 그룹 간의 중재 전･후 RSP 변화량은 7.44±1.86 cm에서 5.01±1.01 cm로 감소된 PUP 그룹과 7.41±1.68 cm에서 5.42±0.99 cm로 감소된 PMSS 그룹 간의 유의한 차이가 없었다.
- 그룹 내의 중재 전･후 RSP 변화량 비교에서는 PUP 그룹은 7.44±1.86 cm에서 5.10±1.14 cm로 유의한 감소를 보였으며(p<0.00), PMSS 그룹은 7.41±1.89 cm에서 5.49±1.06 cm로 유의한 감소를 보였다(p<0.00)(Table 4).
- 그룹 내의 중재 전･후 상부 승모근 근활성도 비교에서는 PUP 그룹이 61.86±29.82％에서 40.31±22.85％로 유의하게 감소하였으며(p<0.05), PMSS 그룹도 67.45±27.71％에서 44.06±18.77％로 유의하게 감소하였다(p<0.01).
- 그룹 내의 중재 전･후 전거근 근활성도 비교에서는 PUP 그룹이 53.08±12.17％에서 71.94±18.89％로 유의하게 증가하였으며(p<0.05), PMSS 그룹은 54.98±22.26％에서 55.70±15.66％로 유의한 차이가 없었다.
- 그룹 내의 중재 전･후 하부 승모근 근활성도 비교에서는 PUP 그룹이 81.38±14.06％에서 83.13±24.08％로 유의한 차이가 없었고, PMSS 그룹도 73.61±14.89％에서 72.27±14.59％로 유의한 차이가 없었다(Table 3).
- 그룹간의 전거근 근활성도 비교에서는 53.08±12.17％에서 71.94±18.89％의 PUP 그룹과 54.98±22.26％에서 55.70±15.66％의 PMSS 그룹 사이에 유의한 차이가 있었다(p<0.05).
- 또한 4주 동안의 PMSS 운동 전･후에 상부 승모근의 근활성도가 유의하게 감소하는 결과를 얻었다. 이는 RSP로 인해 단축된 소흉근의 신장 효과로 인한 견갑골 위치변화에 의해 상부 승모근의 근활성도가 감소한 것으로 사료되며, PUP 운동과 같이 전거근의 근활성도를 증가시키지는 못하지만 상부 승모근의 과도한 근활성도를 감소시키는 효과를 나타내는 것으로 사료된다.
- PUP 운동 그룹의 전거근 근활성도 분석을 통해 PUP 운동이 전거근을 강화시키는 유용한 운동이라는 것을 증명하였으며, 중재를 통한 전거근 및 견갑골 안정협력근의 근활성도 분석으로 RSP로 인한 상부 승모근 과사용 및 전거근 저사용에 의한 근육간의 불균형적인 활성화 패턴을 변화시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 대조군인 PMSS 운동 그룹에서 신장 운동이 부적절한 견갑골의 위치를 적절한 위치로 변화시키는 작용을 한다는 부과적인 결과를 도출하였고, 두 그룹 사이의 RSP 변화량 분석을 통해 PUP 운동에서도 소흉근을 신장시키는 효과가 있다는 것을 증명하였다. 그러므로 본 연구의 근전도를 이용한 전기･생리학적 검증과 견갑골 위치의 변화를 분석을 통해 PUP 운동이 어깨주위 근육들의 활성화에 관여하여 RSP와 관련된 견갑대의 부적절한 자세를 개선시키는 것으로 결론을 얻었다.
- 본 연구에서는 대조군으로서 PMSS 운동을 중재하였고, 위의 선행 연구와 같이 중재 전･후에 RSP가 유의하게 감소하였다. 또한 실험군인 PUP 그룹과의 RSP 변화량에 대한 비교에서는 유의한 차이가 없었다. 이는 PUP 운동을 통해서도 RSP로 인해 단축된 소흉근을 신장시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다.
- 본 연구에서는 4주 동안의 운동 전･후 PUP 그룹의 근활성도와 RSP변화에 대한 상관관계 분석을 통해 전거근이 강화됨에 따라 RSP가 감소한다는 결과를 얻었다. 이는 PUP 운동을 통한 전거근의 강화가 견갑골의 위치에도 영향을 줄 수 있다는 것을 알 수 있으며, PUP 운동을 통해서 부적절한 견갑골의 위치로 인해 유발될 수 있는 미래의 손상을 예방할 수 있을 것으로 사료된다.
- 본 연구에서는 근전도를 이용한 전기생리학적 검증과 견갑골 위치의 변화를 분석한 결과 PUP 운동이 어깨주위 근육들의 활성화에 관여하여 RSP와 관련한 관절의 상태를 개선시키는 것으로 결론을 얻었다. 그러나 본 연구는 정적인 상태의 연구로 둥근 어깨와 관련된 동적인 동작과 지면의 차이를 이용한 고유 신경성 자극 실험 등의 다양한 접근이 부족한 상태이므로 추후에 더 폭넓은 연구가 필요하다고 사료된다.
- 은 RSP를 가진 28명의 건강한 대상자에게 RSP로 인해 단축된 소흉근에 대한 중재로서, 소흉근 연부조직 가동술(pectoralis minor soft tissue mobilization)과 PMSS에 대한 효과를 알아보기 위한 연구를 하였으며, 두 중재에서 RSP가 유의하게 감소되었다. 본 연구에서는 대조군으로서 PMSS 운동을 중재하였고, 위의 선행 연구와 같이 중재 전･후에 RSP가 유의하게 감소하였다. 또한 실험군인 PUP 그룹과의 RSP 변화량에 대한 비교에서는 유의한 차이가 없었다.
- 은 21～51세 사이 성인 30명을 대상으로 견관절 비손상군과 손상군이 안정한 지지면과 슬링을 이용한 불안정한 지지면 그리고 슬링을 이용한 진동 자극을 더한 불안정한 지지면의 세 가지 조건에서 Knee PUP 운동을 할 때 상부 승모근, 하부 승모근, 전거근의 근활성도를 비교한 연구에서, 비손상군의 전거근 근활성도가 세 가지 측정방법에 따라 유의하게 높아졌으며, 상부 승모근과 하부 승모근은 유의한 차이가 없었다. 본 연구에서도 안정한 지지면에서 Knee PUP 운동을 실시하여 운동 전･후에 전거근 근활성도의 유의한 증가를 확인 할 수 있었으며, PUP 운동이 전거근을 강화하는 운동으로서 유용하다는 것을 알 수 있었다.
- 본 연구의 근활성도와 RSP 변화량의 상관 분석에서 RSP가 감소함에 따라 전거근의 근활성도가 증가한다는 것을 알 수 있었으나, 통계학적으로 낮은 상관성을 가지는 것으로 분석되었다. 이는 위의 선행 논문에서 불안정한 지지면이 안정한 지지면보다 전거근의 근활성도가 더 높게 나타난 결과와 같이 불안정한 지지면에서 수행했다면, 더 높은 상관성을 보였을 것으로 추측되며, PUP 운동 중재 시에 불안정한 지지면의 조건도 포함되어야 전거근 강화에 더 좋은 효과가 있을 것으로 사료된다.
- 중재 전에 각 근육의 근활성도와 RSP 변화량 사이의 상관관계 분석에서는 전거근에서 유의한 음의 상관관계가 있었으나(r=-0.41, p<0.05), 상부 승모근(r=0.13)과 하부 승모근(r=-0.16)의 상관관계는 매우 낮았다.
- 이에 본 연구에서는 대상자가 테이블 위에 이완된 자세로 편안하게 바로 누운 상태에서 양팔을 중립 위치(neutral position)로 몸통 옆에 가지런히 놓고, 3명의 측정자가 버니어캘리퍼스를 이용하여 RSP를 측정하였다. 중재 전･후의 RSP 측정치에 대한 측정자 간에 신뢰도는 중재 전의 측정에 대한 급간내 상관계수(ICCs)값이 0.99이었고, 중재 후의 측정에 대한 급간내 상관계수(ICCs)가 0.99로 매우 높게 나타났다. 3회 RSP 측정치의 평균을 산출하여 분석에 이용하였다.
후속연구
- 본 연구에서는 근전도를 이용한 전기생리학적 검증과 견갑골 위치의 변화를 분석한 결과 PUP 운동이 어깨주위 근육들의 활성화에 관여하여 RSP와 관련한 관절의 상태를 개선시키는 것으로 결론을 얻었다. 그러나 본 연구는 정적인 상태의 연구로 둥근 어깨와 관련된 동적인 동작과 지면의 차이를 이용한 고유 신경성 자극 실험 등의 다양한 접근이 부족한 상태이므로 추후에 더 폭넓은 연구가 필요하다고 사료된다.
- 앞에서 언급한 선행 연구를 통해 RSP로 인한 견관절의 근력과 능동적인 움직임의 감소 및 견갑골 안정근의 근활성도 불균형으로 견갑대의 질병과 통증의 발생 가능성을 높이게 된다는 것을 알 수 있으며, 이에 RSP에 대한 적절한 임상적인 중재가 필요할 것이다. 이에 본 연구는 RSP에 대한 중재로서, RSP로 인해 약화된 전거근과 하부 승모근의 강화를 위해 전거근 및 견관절 안정화 협력근 운동인 PUP 운동과 단축된 소흉근을 신장시키기 위해 소흉근 자가-신장(pectoralis minor self-stretch, PMSS)운동을 실시하였다.
- 본 연구에서는 4주 동안의 운동 전･후 PUP 그룹의 근활성도와 RSP변화에 대한 상관관계 분석을 통해 전거근이 강화됨에 따라 RSP가 감소한다는 결과를 얻었다. 이는 PUP 운동을 통한 전거근의 강화가 견갑골의 위치에도 영향을 줄 수 있다는 것을 알 수 있으며, PUP 운동을 통해서 부적절한 견갑골의 위치로 인해 유발될 수 있는 미래의 손상을 예방할 수 있을 것으로 사료된다. 또한 이 결과는 Kim 등31이 15명의 내전된 견갑골을 가진 건강한 성인을 대상으로 4주 동안 전거근 강화 운동인 Knee PUP 운동을 실시하였고, 운동 전･후의 견갑골 위치 변화에 대한 분석에서 C7과 견봉각 사이의 거리가 유의하게 증가하였으며, 흉추 극돌기와 견갑골 척추연 사이의 거리가 유의하게 감소하였고, 통증척도에서 통증이 유의하게 감소한 결과와 부분적으로 일치한다.
- 본 연구의 근활성도와 RSP 변화량의 상관 분석에서 RSP가 감소함에 따라 전거근의 근활성도가 증가한다는 것을 알 수 있었으나, 통계학적으로 낮은 상관성을 가지는 것으로 분석되었다. 이는 위의 선행 논문에서 불안정한 지지면이 안정한 지지면보다 전거근의 근활성도가 더 높게 나타난 결과와 같이 불안정한 지지면에서 수행했다면, 더 높은 상관성을 보였을 것으로 추측되며, PUP 운동 중재 시에 불안정한 지지면의 조건도 포함되어야 전거근 강화에 더 좋은 효과가 있을 것으로 사료된다. Park 등30의 연구와 본 연구의 안정된 지지면에서의 상부 승모근과 전거근의 근활성도의 분석에서, Park 등30의 연구는 상부 승모근과 전거근의 근활성도가 유의하게 높았으나, 본 연구에서는 전거근의 활성도가 유의하게 증가하였고, 상부 승모근이 오히려 유의하게 감소하였다.
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