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문제 정의
- 따라서 본 연구는 이러한 선행연구를 바탕으로 고유수용성 감각능력에 증진 효과가 있는 PNF 하지 패턴을 적용한 스텝퍼 운동이 20대 여성의 발목 근력과 균형능력에 미치는 영향을 분석함으로써 치료적 목적에서의 효과를 규명하고 20대 여성의 발목의 기능 유지 및 향상에 적용할 수 있는 기초 자료로 제공하고자 한다.
- 본 연구는 20대 여성을 대상으로 하지에 고유수용성 신경근촉진법 패턴을 이용한 스텝퍼 운동이 균형과 보행에 미치는 영향을 알아보고자 2주간의 실험을 실시하였다. 실험결과는 정적⋅동적균형에는 유의한 차이를 보이지 않았으나, 발목 근력에는 유의한 차이가 있었다.
- 본 연구에서는 일반형 스텝퍼 운동과 PNF 하지패턴을 이용한 나선형 스텝퍼 운동이 높은 굽 신발을 자주 착용하는 20대 여성의 정적 균형 조절 능력과 동적 균형 조절 능력 및 근력에 미치는 영향에 대해 알아보고자, 전남 광양시 소재 H대학교에 재학 중인 20대의 여대학생을 대상으로 2주간 주 5회씩 총 10회로 일반형스텝퍼 운동과 PNF 하지패턴을 이용한 나선형 스텝퍼 운동을 실시하였다.
제안 방법
- 본 운동은 나선형⋅일반형 스텝퍼 위에서 각각 운동을 실시하였다. 각 운동은 1일 10분 주 5회로 2주간 실시하였다.
- PNF 패턴은 시상면, 관상면, 횡단면상의 훈련이 결합된 것으로 동작이 크기 때문에 공간의 제약과 치료사의 힘이 많이 드는 치료법이다. 그러나 스텝퍼의 방향 조절 및 부하 조절이 용이한 장점을 사용하면 보다 쉽게 훈련을 할 수 있기 때문에 본 연구에서는 PNF 하지 패턴의 기초에 스텝퍼를 이용하여 하지 근력강화 훈련을 시켰다
- 발목 근력은 근력 측정 장비인 Digital Indicator PKS-12207(Bongshin, Korea)을 이용하여 나선형 스텝퍼 운동군과 직선형 스텝퍼 운동군의 발목 배측 및 저측 굴곡의 근력을 각각 운동 전⋅후로 나누어 무릎 뻗고 앉은 자세를 기준으로 측정하였다(그림 3).
- 본 연구는 광양 소재 H대학에 재학 중인 여학생을 대상으로 균형의 문제가 없고 현재 특별한 운동을 하지 않으며 주로 5∼7cm 정도의 높은 굽 신발을 선호하는 자를 대상으로 PNF 하지 패턴을 적용한 나선형 스텝퍼와 일반형 스텝퍼 두 군으로 각각 10명씩 나누어 주 5회 2주간 수행하였다.
- 본 연구에서는 발목 근력과 균형 능력을 각각 나누어 측정하였다.
- 본 연구에서는 하지의 고유수용감각 증진과 근력강화를 위해 PNF의 다양한 하지 패턴 중 고관절 굴곡,내전과 외회전, 슬관절 굴곡 또는 신전, 족관절 배굴과 내반, 발가락 신전을 하는 D1 Flexion과 고관절 신전, 외전과 내회전, 슬관절 신전 또는 굴곡, 족관절 저굴과 외반, 발가락 굴곡을 하는 D1 Extension(Kisner와 Collby, 2002)을 사용하여, 높은 굽 신발을 착용함으로 인해 발목의 불안정성을 가지고 있는 20대 여성을 대상으로 2주간 PNF 패턴을 적용시킨 스텝퍼 운동을 실시하였다. PNF 패턴은 시상면, 관상면, 횡단면상의 훈련이 결합된 것으로 동작이 크기 때문에 공간의 제약과 치료사의 힘이 많이 드는 치료법이다.
- 본 운동은 나선형⋅일반형 스텝퍼 위에서 각각 운동을 실시하였다.
- 정리운동은 신장 운동(Stretching Exercise)을 5분간 실시하였다.
- 준비운동은 트레드밀 운동(Treadmill Exercise)을 5분간 실시하였다.
- 집단 간 비교를 위해 운동 전을 공변량으로 처리한 공분산분석을 실시하였다. 공변량의 효과를 통제한 후, 운동 전⋅후 집단 간 비교에서는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>.
- 균형 능력은 균형 능력 측정 장비인 GOOD BALANCE System(Metitur, Finland)을 이용하여 나선형 스텝퍼 운동군과 직선형 스텝퍼 운동군의 정적 및 동적 균형을 각각 운동 전⋅후로 나누어 측정하였고 측정 자세는 장비 자체에 내장되어 있는 여러 가지 자세 중에서 정적 균형 능력을 측정 할 수 있는 항목 중 1) 눈뜨고 양발서기 자세, 2) 눈 감고 양발 서기 자세를 이용하였고, 동적 균형 능력은 컴퓨터 화면경로를 따라 COP를 정확한 순서로 도달하게 하여 측정하였다. 측정 장비에서 정적 균형 능력을 나타내는 지수, 즉 압력 중심(Center of pressure; COP)의 X축 평균 속도(mean X speed), 압력 중심의 Y축 평균 속도(mean Y speed), 압력 중심의 속도 모멘트(Velocity moment)를 측정하였고, 동적 균형 능력을 나타내는 지수, 즉 압력 중심(Center of pressure; COP)의 이동시간(time), 이동거리(distance), X축 평균 속도(mean X speed), Y축 평균 속도(mean Y speed)를 측정하였다(그림 4).
대상 데이터
- ① 본 연구의 대상자는 H대학교 재학 중인 여학생 20명으로 한정하였다.
- 본 실험은 2010년 4월 5일부터 2010년 4월 16일까지 총 2주간 실시하였고, 대상자들에게 실험과정에 대한 충분한 설명을 하였고 실험전 자발적인 참여 의사를 표시하는 동의서를 받았다.
- 본 연구의 측정과 실험에 사용된 운동 도구로는 나선형 스텝퍼(T-CRAFT, BS), 일반형 스텝퍼(MiniStepper, Healthvil)를 사용하였다(그림 1).
데이터처리
- 실험 결과는 모든 측정치의 평균과 표준편차를 구하여 일반형 스텝퍼군과 나선형 스텝퍼군 각각의 운동 전⋅후 차이 검증을 위해 정적 균형 능력과 동적 균형 능력의 측정 항목별로 Wilcoxon 부호 순위 검정(Wilcoxon rank sum test)을 실시하였으며, 일반형 스텝퍼군과 나선형 스텝퍼군의 운동 전⋅후, 군 간 차이에 대한 유의성 검정을 위해 공분산분석(Analysis of Covariance; ANCOVA) 검정을 실시하였다.
성능/효과
- 균형 능력은 균형 능력 측정 장비인 GOOD BALANCE System(Metitur, Finland)을 이용하여 나선형 스텝퍼 운동군과 직선형 스텝퍼 운동군의 정적 및 동적 균형을 각각 운동 전⋅후로 나누어 측정하였고 측정 자세는 장비 자체에 내장되어 있는 여러 가지 자세 중에서 정적 균형 능력을 측정 할 수 있는 항목 중 1) 눈뜨고 양발서기 자세, 2) 눈 감고 양발 서기 자세를 이용하였고, 동적 균형 능력은 컴퓨터 화면경로를 따라 COP를 정확한 순서로 도달하게 하여 측정하였다. 측정 장비에서 정적 균형 능력을 나타내는 지수, 즉 압력 중심(Center of pressure; COP)의 X축 평균 속도(mean X speed), 압력 중심의 Y축 평균 속도(mean Y speed), 압력 중심의 속도 모멘트(Velocity moment)를 측정하였고, 동적 균형 능력을 나타내는 지수, 즉 압력 중심(Center of pressure; COP)의 이동시간(time), 이동거리(distance), X축 평균 속도(mean X speed), Y축 평균 속도(mean Y speed)를 측정하였다(그림 4).
- 눈감고 양발서기자세에서 일반형 스텝퍼군의 X축 평균 속도는 운동 전 4.76±4.23㎜/s에서, 운동 후 5.17±1.74㎜/s으로, Y축 평균 속도는 운동 전 8.10±4.23㎜/s에서, 운동 후 8.80±2.00㎜/s으로, 속도 모멘트는 운동 전 11.21±8.33㎟/s에서, 운동 후 13.10±7.42㎟/s으로 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며(P>.05), 나선형 스텝퍼군의 X축 평균 속도는 운동 전 4.18±1.86㎜/s에서, 운동 후 4.26±1.24㎜/s으로, Y축 평균속도는 운동 전 8.72±2.29㎜/s에서, 운동 후 8.57±2.33㎜/s으로, 속도 모멘트는 운동 전 14.62±12.00㎟/s에서, 운동 후 11.78±5.53㎟/s으로 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(P>.05)(표 4).
- 눈뜨고 양발서기자세에서 일반형 스텝퍼군의 X축 평균 속도는 운동 전 3.37±0.78㎜/s에서, 운동 후 3.61±1.59㎜/s으로, Y축 평균 속도는 운동 전 5.99±1.91㎜/s에서, 운동 후 5.20±2.11㎜/s으로, 속도 모멘트는 운동 전 6.09±1.38㎟/s에서, 운동 후 9.83±10.57㎟/s으로 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며(P>.05), 나선형 스텝퍼군의 X축 평균 속도는 운동 전 4.09±2.18㎜/s에서, 운동 후 4.23±1.85㎜/s으로, Y축 평균 속도는 운동 전 6.11±2.44㎜/s에서, 운동 후 5.79±2.50㎜/s으로, 속도 모멘트는 운동 전 12.41±10.93㎟/s에서, 운동 후 9.52±9.07㎟/s으로 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(P>.05)(표 3).
- 동적 균형 능력에서 일반형 스텝퍼군의 평균 이동시간은 운동 전 16.57±5.41sec에서, 운동 후 12.19±2.19sec로 감소하여 유의한 차이를 보였으나(P<.05), 평균 이동거리는 운동 전 1794.49±1075.49cm에서, 운동 후 1648.57±719.47cm으로, X축 평균속도는 운동 전 1130.88±495.26㎜/s에서, 운동 후 1016.76±299.14㎜/s으로, Y축 평균속도는 운동 전 1550.29±1327.96㎜/s에서 운동 후 1132.55±587.11㎜/s으로 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며(P>.05), 나선형 스텝퍼군의 평균 이동시간은 운동 전 14.19±3.28sec에서, 운동 후 12.71±3.85sec로 감소하여 통계적으로 유의한 차이를 보이진 않았지만 현저한 변화가 있었으며, 평균 이동거리는 운동 전 1502.09±845.84cm에서, 운동 후 1566.08±951.59cm으로, X축 평균속도는 운동 전 998.92±742.48㎜/s에서, 운동 후 958.88±628.05㎜/s으로, Y축 평균속도는 운동 전 1008.09±570.83㎜/s에서, 운동 후 1018.23±584.40㎜/s으로, 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(P>.05)(표 5).
- 두 군의 일반적인 특성은 일반형 스텝퍼군의 평균 연령은 21.90±1.10세였으며, 평균 신장은 162.60±3.50cm였으며, 평균 체중은 53.00±.4.59kg이었다.
- 본 연구에서 정적 균형을 알아보기 위한 눈뜨고 양발서기 자세와 눈감고 양발서기 자세에서의 X축 평균속도, Y축 평균속도, 속도 모멘트는 일반형 스텝퍼 운동과 나선형 스텝퍼 운동 모두 통계학적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 또한 동적 균형을 알아보기 위한 4가지 측정 연구 결과 중 평균 이동거리, X축 평균속도, Y축 평균속도는 일반형 스텝퍼 운동과 나선형 스텝퍼 운동 모두 통계학적으로 유의한 차이를 나타내지 않았으며, 평균 이동시간은 일반형 스텝퍼 운동만이 통계학적으로 유의한 차이를 나타냈고 나선형 스텝퍼 운동은 감소는 보였으나 통계학적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다.
- 본 연구에서 나선형 스텝퍼 운동은 전⋅후 모두 좌⋅우 배측 굴근력과 좌⋅우 저측 굴근력이 통계학적으로 유의한 차이를 나타났으며, 일반형 스텝퍼 운동은 전⋅후 모두 좌⋅우 배측 굴근력과 우⋅저측 굴근력이 통계학적으로 유의한 차이를 나타났으나 좌⋅저측 굴근력은 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다.
- 05) 하였다. 본 연구에서 정적 균형을 알아보기 위한 눈뜨고 양발서기 자세와 눈감고 양발서기 자세에서의 X축 평균속도, Y축 평균속도, 속도 모멘트는 일반형 스텝퍼 운동과 나선형 스텝퍼 운동 모두 통계학적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 또한 동적 균형을 알아보기 위한 4가지 측정 연구 결과 중 평균 이동거리, X축 평균속도, Y축 평균속도는 일반형 스텝퍼 운동과 나선형 스텝퍼 운동 모두 통계학적으로 유의한 차이를 나타내지 않았으며, 평균 이동시간은 일반형 스텝퍼 운동만이 통계학적으로 유의한 차이를 나타냈고 나선형 스텝퍼 운동은 감소는 보였으나 통계학적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다.
- 본 연구의 중재 방법은 각각 다르지만 고유수용성 신경근 하지패턴을 이용한 나선형 스텝퍼 운동과 일반형 스텝퍼 운동 방법이 근력 비교에서 이와 유효함을 보여 주었다.
- 실험결과는 정적⋅동적균형에는 유의한 차이를 보이지 않았으나, 발목 근력에는 유의한 차이가 있었다.
- James 등(2002)의 연구에서는 건강한 젊은 남성에서 발목 저측굴곡근과 배측굴곡근의 등속성 피로가 동요변수와 자세 조절 범위에 유의한 영향을 미쳤다고 하였고, Johnston 등(1998)도 등속성 근력측정기를 사용하여 하지 근육의 피로를 유발한 후 균형 능력을 평가한 결과, 피로 유발 전보다 유의하게 감소하였다고 하였다. 이를 본 연구와 비교한 결과 스텝퍼 운동을 적용한 후 충분한 휴식시간을 주지 않고 결과치를 측정하였기 때문에 균형에 있어서 유의한 변화가 나타나지 않았다고 사료된다.
- 족관절 배측 근력에서 일반형 스텝퍼군의 오른쪽 족관절 배측 근력은 운동 전 3.81±1.95에서, 운동 후 7.86±3.37으로, 왼쪽 족관절 배측 근력은 운동 전 3.83±2.15에서, 운동 후 7.37±2.49으로 증가하여 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(P<.01), 나선형 스텝퍼군의 오른쪽 족관절 배측 근력은 운동 전 4.41±1.89에서, 운동 후 9.10±1.59으로, 왼쪽 족관절 배측 근력은 운동 전 4.77±2.02에서, 운동 후 8.38±1.90으로 증가하여 통계적으로 유의한 차이를 보였다(P<.01)(표 6).
- 족관절 저측 근력에서 일반형 스텝퍼군의 오른쪽 족관절 저측 근력은 운동 전 4.51±1.79에서, 운동 후 6.26±1.88으로 증가하여 통계적으로 유의한 차이를 보였으나(P<.01), 왼쪽 족관절 저측 근력은 운동 전 4.45±1.66에서, 운동 후 6.19±2.36으로 증가하여 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며(P<.05), 나선형 스텝퍼군의 오른쪽 족관절 저측 근력은 운동 전 4.35±1.68에서, 운동 후 6.91±1.87으로, 왼쪽 족관절 저측 근력은 운동 전 4.09±1.42에서, 운동 후 6.55±1.59으로 증가하여 통계적으로 유의한 차이를 보였다(P>.01)(표 7).
후속연구
- 높은 굽 신발은 골반과 체간에도 영향을 미치기 때문에 향후 높은 굽 신발을 적용한 보행에서 상위 관절의 움직임 및 기능, 특히 임상에서 높은 굽 신발로 인한 하지 및 요추부위의 통증을 호소하는 젊은 여성에 대한 연구의 필요성이 사료된다.
- 또한 연구기간이 충분하지 못하였고, 실험자들의 체력과 체격은 고려하지 않았으며, 결과에 중요한 영향을 주었을지도 모를 실험자들의 개인적 특성, 심리적 상태, 영양상태, 생활 습관 등은 통제하지 못하였다. 따라서 향후에는 이러한 제한점을 보완 및 수정하여 PNF패턴을 이용한 스텝퍼 운동이 가정 운동 프로그램으로 권장될 수 있도록 더 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
- 본 연구의 제한점으로는 PNF의 많은 패턴들을 모두 적용할 수 없었으며 발목 근력과 균형만을 측정하였기에 연구결과를 일반화하는데 있어서 어려움이 있을 것이다. 또한 연구기간이 충분하지 못하였고, 실험자들의 체력과 체격은 고려하지 않았으며, 결과에 중요한 영향을 주었을지도 모를 실험자들의 개인적 특성, 심리적 상태, 영양상태, 생활 습관 등은 통제하지 못하였다. 따라서 향후에는 이러한 제한점을 보완 및 수정하여 PNF패턴을 이용한 스텝퍼 운동이 가정 운동 프로그램으로 권장될 수 있도록 더 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
- 본 연구의 제한점으로는 PNF의 많은 패턴들을 모두 적용할 수 없었으며 발목 근력과 균형만을 측정하였기에 연구결과를 일반화하는데 있어서 어려움이 있을 것이다. 또한 연구기간이 충분하지 못하였고, 실험자들의 체력과 체격은 고려하지 않았으며, 결과에 중요한 영향을 주었을지도 모를 실험자들의 개인적 특성, 심리적 상태, 영양상태, 생활 습관 등은 통제하지 못하였다.
- 실험결과는 정적⋅동적균형에는 유의한 차이를 보이지 않았으나, 발목 근력에는 유의한 차이가 있었다. 이상의 결과로 보아 발목 근력약화로 인해 많은 위험성에 노출이 되기 쉬운 20대 여성의 발목 근력강화 운동에 도움이 될 수 있을 것으로 본다. 추후 연구에서는 다양한 형태의 패턴이 결합한 복합적인 운동 프로그램 연구가 이루어져야 될 것으로 사료된다.
- 이상의 결과로 보아 발목 근력약화로 인해 많은 위험성에 노출이 되기 쉬운 20대 여성의 발목 근력강화 운동에 도움이 될 수 있을 것으로 본다. 추후 연구에서는 다양한 형태의 패턴이 결합한 복합적인 운동 프로그램 연구가 이루어져야 될 것으로 사료된다.
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