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문제 정의
- 본 연구는 슬관절의 굴곡각도에 따른 교각 운동이 체간 근육의 활성도와 대근육과 국소 근육 간의 활성화 비율을 연구하여 효율적인 교각운동 자세를 알아보고자 하였다.
- 따라서 요부의 안정화 운동에서 체간의 안정성에 기여하는 일차적 적용으로 복부 근육의 안정적 수축을 통한 중립 자세를 유도하기 위한 방법으로 골반 후방경사운동, 복부근드레이싱, 복부 드로우-인 방법 등이 적용되고 있다 (김은옥, 2008; 이심철, 2009; Stevens 등, 2006; Stevens 등, 2007). 본 연구에서도 교각운동 시 과도한 요추부 전만의 증가를 방지하기 위하여 골반 후방 경사운동을 통한 요 주부 중립 자세를 유지한 후 실시하였다.
- 이에 본 연구는 일반적으로 시행되고 있는 교각 운동에서 슬관절의 다양한 굴곡각도에 따른 체간 근육의 활성도와 대근육과 국소근육 간의 활성화 비율을 알아보고, 효율적인 교각운동 자세를 제안해보고자 한다.
제안 방법
- 각 근육의 최대 수의적 등 척성 수축값은 5 초간 3회 실시 후 초기와 후기 각초를 제외한 중간 3초 동안의 평균 신호량을 % 최대 수의적 등척성 수축(%MVTC)으로 환산하여 표준화 하였다.
- 각각의 운동은 5초간 실시하였으며, 초기와 후기 각 1초를 제외한 중간 3초간의 근활성도 자료를 분석에 사용하였다. 운동 시 피로를 방지하기 위하여 각 5초간의 운동 후 1분간의 휴식을 취하였다.
- 교각운동 시 과도한 요추부전만의 증가를 방지하기 위하여 골반 후방 경사운동을 통하여 요추부 중립자세를 유지한 후 실시하였다. 모든 실험은 각 3회 반복 측정하였으며, 실험 순서는 난수표를 이용하여 무작위로 실시하였다.
- 2, 3, 4, 5).교각운동의 자세는 양손을 교차 시켜 가슴 위에 올려놓고, 두 다리는 어깨 넓이만큼 벌리고, 체간과하지가 일직선이 되는 고관절 굴곡 0° 높이까지 거상을 지시하였다.
- 89 (Laxtha, 한국)를 사용하였다. 근전도 전극(electrode) 의 피부저항을 줄이기 위해 부착 부위의 털을 제거하고 알코올로 피부를 소독하였다.
- 유지한 후 실시하였다. 모든 실험은 각 3회 반복 측정하였으며, 실험 순서는 난수표를 이용하여 무작위로 실시하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 대상자 선정은 실험의 내용을 이해하고 동의하며, 이에 요구되는 운동을 수행할 수 있는 근력과 관절 가동범위와 일정한 균형능력을 갖춘 20-30대 건강한 성인 남자 25명을 대상으로 실시하였다. 신경계와 심폐계에 이상이 있는 자, 체간과 하지의 근골격계 관련 정형외과적 이상이 있는 자 등은 제외하였다.
- 전극은 Ag-AgCl 재질의 일회용 전극인 Electrode 2237(3M, 미국) 표면전극을 사용하였으며, 전극과의 거리는 3cm 내에 위치하도록 하였고, 접지(ground) 전극은 우세손 요골 경상돌기(radial styloid process) 부위에 부착하였다.
데이터처리
- 슬관절각도에 따른 교각운동에서 각 근육들의 근 활성도 차이를 알아보기 위하여 반복 측정된 일요인 분산분석(repeated one-way ANOVA)을 사용하였으며, 사후검정은 본 페로니 수정법(Bonforroni, s correction) 을 사용하였다. 대상자의 일반적 특성과 근 활성도 비율(relative muscle activity ratio)은 기술통계량(descriptive statistics)을 이용하였으며 중간값(median) 을 사용하였다. 통계적 유의 수준은 a<.
- 0 통계 프로그램을 이용하여 분석하였다. 슬관절각도에 따른 교각운동에서 각 근육들의 근 활성도 차이를 알아보기 위하여 반복 측정된 일요인 분산분석(repeated one-way ANOVA)을 사용하였으며, 사후검정은 본 페로니 수정법(Bonforroni, s correction) 을 사용하였다. 대상자의 일반적 특성과 근 활성도 비율(relative muscle activity ratio)은 기술통계량(descriptive statistics)을 이용하였으며 중간값(median) 을 사용하였다.
이론/모형
- 본 연구에서 교각운동 시 나타나는 체간 근육의 활성화를 측정하기 위하여 QEMG4(LXM 3204, Laxtha, 한국) 근전도 system을 사용하였고, 수집된 자료를 분석하기 위해 근전도 소프트웨어 Telescan 2.89 (Laxtha, 한국)를 사용하였다. 근전도 전극(electrode) 의 피부저항을 줄이기 위해 부착 부위의 털을 제거하고 알코올로 피부를 소독하였다.
- 필터는 60Hz로 처리하였다. 수집된 근 활성도 신호는 완파정류(fhH wave rectification) 후 제곱평균 제곱근 법(mot mean square; RMS)으로 기록하였다
- 전극의 부착 부위는 Cram 등(1998)의 방법을 이용하여 환자의 신체적 특성에 맞게 조절하여 부착하였으며, 실험 대상자의 우세측 체간 근육에 4개를부착하였다(Fig 1, Table 2).
- 측정된 각 근육의 활동 전위를 표준화하기 위해 최대 수의적 등 척성 수축(maximal voluntary isometric contraction; MVIC)을 측정하였으며, 측정 자세는 Kendal 등(2005) 이 제시하는 방법을 기준으로 실시하였다. 각 근육의 최대 수의적 등 척성 수축값은 5 초간 3회 실시 후 초기와 후기 각초를 제외한 중간 3초 동안의 평균 신호량을 % 최대 수의적 등척성 수축(%MVTC)으로 환산하여 표준화 하였다.
성능/효과
- 그 결과 슬관절 굴곡각도 120°에서 배곧은근, 배안쪽빗근, 배바깥빗근의 최대 근 활성도를 보였으며, 척추기립근에서는 최소의 근활성도가 나타났으나 통계적 유의성은 없었다. 그리고 슬관절 굴곡 각도가 감소함에 따라 45°에서는 배곧은 근, 배 안쪽 빗근, 배바깥빗근이 최소근 활성도를 보였으며, 척추 기립근에서는 최대의 근활성도가 나타났으나 통계적 유의성은 없었다.
- 통계적 유의성은 없었다. 그리고 슬관절 굴곡 각도가 감소함에 따라 45°에서는 배곧은 근, 배 안쪽 빗근, 배바깥빗근이 최소근 활성도를 보였으며, 척추 기립근에서는 최대의 근활성도가 나타났으나 통계적 유의성은 없었다. 근전도 신호량의 차이는 120°와 90°에서 배안쪽 빗근의 유의한 차이를 보였으나(p<.
- 05), 나머지 복부 근육에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 그리고 슬관절 굴곡각도가 점차 감소함에 따라 120° 이후 척추기립근의 활성도 증가에 비해 복부 근육의 근활성도가 감소하는 경향을 보였으나 유의한 차이를 보이지 않았다. 그리고 배안쪽빗근/배곧은 근과 배 안쪽 빗근/배바깥빗근의근 활성도 비율은 배곧은근 보다 배안쪽 빗근이 3~4 배 높게 측정되었는데, 이는 일반적인 교각 운동에서 엉덩이 들기시 좌고 측 배안쪽 빗근과 배 바깥 빗근이 균형 유지를 위해 가장 많이 수축한다고 하였다(김택연, 2004).
- 그리고 슬관절 굴곡 각도가 감소함에 따라 45°에서는 배곧은 근, 배 안쪽 빗근, 배바깥빗근이 최소근 활성도를 보였으며, 척추 기립근에서는 최대의 근활성도가 나타났으나 통계적 유의성은 없었다. 근전도 신호량의 차이는 120°와 90°에서 배안쪽 빗근의 유의한 차이를 보였으나(p<.05), 나머지 복부 근육에서는 유의한 차이를 보이지 않았으며, 척추기립근은 60°와 45°사이를 제외한 모든 각도에서 상호간의.유의 한 차이를 보였다(pv05).
- 유의 한 차이를 보였다(pv05). 또한 배안쪽빗근/배곧은 근과 배 안쪽 빗근/배바깥빗근의 근 활성도 비율은 배곧은근 보다 배 안쪽 빗근이 3~4배 높게 측정되었으며, 배 바깥 빗근보다 배안쪽 빗근이 2배 이상 높게 측정되었다.
- 본 연구에서는 슬관절 굴곡각도 120°에서 최대근 활성도를 보였으나, 유의한 차이를 보이지 않았으며, 120°와 90°에서 배안쪽 빗근의 유의한 차이를 보였으나(p<.05), 나머지 복부 근육에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 그리고 슬관절 굴곡각도가 점차 감소함에 따라 120° 이후 척추기립근의 활성도 증가에 비해 복부 근육의 근활성도가 감소하는 경향을 보였으나 유의한 차이를 보이지 않았다.
- 본 연구에서도 모든 슬관절 굴곡각도에서 배 안쪽 빗근의 높은 활성도를 보였으며, 상대적으로 배곧은근의 활성도가 낮게 니타나서 유사한 결괴를 얻었으나 통계적 유의성은 없었다.
- 슬관절 굴곡각도에 따른 근전도 신호량의 차이는 120°와 90°에서 배안쪽 빗근의 유의한 차이를 보였으나 나머지 복부 근육에서는 유의한 차이를 보이지 않았으며, 척추기립근은 60°와 45°사이를 제외한 모든 각도에서 상호간의 유의한 차이를 보였다(p<.05)(Fig 5.).
- 슬관절 굴곡각도에 따른 체간 근육들의 근 활성도는 Table 3과 같으며, 슬관절 굴곡 각도의 변화에 따른 근전도 신호량의 변화를 보면 슬관절 굴곡 각도 120°에서 복부 근육의 최대 근 활성도를 보였으며, 점차 각도가 감소함에 따라 근 활성도가 감소하는 경향을 보였으나 통계적 유의성은 없었다 척추기립근에서는 슬관절 굴곡각도 120°에서 최소 근 활성도를 보였으며, 점차 각도가 감소함에 따라 근 활성도가 증가하여 45°에서 최대근 활성도를 보였으나 통계적 유의성은 없었다.
후속연구
- 그리고 배안쪽빗근/배곧은 근과 배 안쪽 빗근/배바깥빗근의근 활성도 비율은 배곧은근 보다 배안쪽 빗근이 3~4 배 높게 측정되었는데, 이는 일반적인 교각 운동에서 엉덩이 들기시 좌고 측 배안쪽 빗근과 배 바깥 빗근이 균형 유지를 위해 가장 많이 수축한다고 하였다(김택연, 2004). 또한 배 바깥빗근 보다 배안쪽 빗근이 2 배 이상 높게 측정되었는데, 지지면의 불안정성과 운동의 난이도에 따라 좌우 측 배안쪽 빗근과 배 바깥 빗근의 기여도가 서로 다름에도 불구하고 본 논문에서는 편 측만 측정된 제한점이 있다. 하지만 이러한 비율의 의미는 움직임의 변화에 따라 작용하는 근육의 기여도를 분석하여 약화된 근육을 확인하고강화시켜야하는 수준의 근거를 제시할 수 있을 것이라 사료된다.
- 그러나 척추기립근의 근활성도는 배안쪽 빗근을 포함한 복부 근육보다 모든 각도에서 높게 측정되었는데, 이는 교각운동이 체간과 고관절 신전근들이 강하게 작용하는 점을 감안하고, 지지면의 불안정한 상태나 운동의 난이도가 높아질수록 체간 안정화를 위해 복부 근육의 동시 수축을 위한 더 많은 운동학습이 필요하다고 사료되어진다. 또한 본 연구에서는 슬관절 굴곡각도의 변화에 따른 체간 근육의 활성도만 연구하였으나, 이에 따른 하지근육의 근 활성도 변화량을 측정하여 체간과 하지의 동시 분석이 필요하다고 사료된다.
- 이상의 결과는 교각운동 시슬관절 굴곡각도 120° 와 90°까지는 배안쪽 빗근이 균형을 유지하기 위해 유의성 있는 활동을 하지만, 90°이하에서는 척추기립근의 활동성이 증가함에 따른 복부 근육의 활동성이 상대적으로 감소하게 되므로 체간의 안정화와 균형유지를 위한 더 많은 복부 근력 강화와 동시 수축의 운동 학습이 수행되어야 할 것으로 사료된다,
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