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문제 정의
- 각각의 대상자들에게 실험 전 실험 동의서의 내용을 알려주고 서명하도록 하였다. 검정력 분석(power analysis)을 실시하여 본 연구의 대상자 수가 충분한지 알아보았다.
- 따라서 본 연구에서는 닫힌 힘 연쇄 운동인 쪼그려 앉기 운동 시 공과 치료용 벨트를 이용한 등척성 고관절 내·외전이 내·외측광근의 근 활성도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
- 그러므로 본 연구에서는 공을 이용한 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동이 선택적으로 내측광근의 근 활성도를 증가시킬 수 있다는 것을 보여주었다. 따라서 슬개대퇴 통증 증후군 환자에게 선택적인 내측광근 강화운동 방법으로 공을 이용한 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동을 추천하는 바이다.
- 본 연구는 등척성 고관절 내·외전을 동반한 쪼그려 앉기 운동 시 내·외측광근의 근 활성도의 변화를 알아보고 무릎관절의 안정성을 위한 내측광근과 외측광근의 근육 균형(muscle balance) 정도를 알아보기 위해 근 활성도 비를 비교하였다.
제안 방법
- 각각의 대상자들에게 실험 전 실험 동의서의 내용을 알려주고 서명하도록 하였다. 검정력 분석(power analysis)을 실시하여 본 연구의 대상자 수가 충분한지 알아보았다. 이전 근전도 연구로 부터 추정된 효과 크기(estimated effect size), 즉 운동 간의 의미 있는 차이를 10% MVIC로 정하여 이 분석을 실시하였다(Reinold et al.
- 로 사용하였다. 그리고 공통 모드 제거(common mode rejection) 능력을 초과한 측정 환경으로 부터 발생되는 전기적 잡음(electrical noise)을 제거하기 위해 60 HZ 노치필터(notch filter)를 사용하였다.
- 세 가지 운동 방법에 따른 각 근육의 근 활성도는 평균평방근(root mean square: RMS)으로 처리 후 중간 3초간의 각 근육의 근 활성도를 아래와 같이 백분율(%MVICRMS)로 환산하였다. 그리고 세 가지 운동방법에 따른 정규화된 근 활성도 값을 가지고 내측광근과 외측광근의 비(ratio)를 계산하였다.
- 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동을 하기 위해 지름이 20 cm인 축구공의 중심 지름 선을 그린 후 좌·우 슬개골의 꼭지(apex)와 바닥(base)의 중앙에 위치하도록 양발을 벌리도록 하였다. 그리고 치료용 벨트의 중앙이 슬개골의 중앙에 위치하도록 하여 등척성 고관절 외전을 동반한 쪼그려 앉기 운동을 실시하였다. 이전 근전도 연구에서 경골의 중립 자세보다 내회전 자세에서 등척성 다리 밀기(leg press) 운동 시 외측광근의 근 활성도가 높았기 때문에 각각의 운동 시 두 발은 내전되지 않도록 통제하였다(Serrao et al.
- 근전도 신호의 표본 추출률(sampling rate)은 1000 HZ로 하였고 전극 선의 움직임 신호와 잡다한 생체 신호 잡음을 제거하기 위한 하한 차단 점(lower cut-off point)과 전극 부착 부위의 조직 잡음(tissue noise)을 제거하기 위한 상한 차단 점(upper cutoff point)을 이용한 밴드 패스 필터(band pass filter)를 20-500 HZ로 사용하였다. 그리고 공통 모드 제거(common mode rejection) 능력을 초과한 측정 환경으로 부터 발생되는 전기적 잡음(electrical noise)을 제거하기 위해 60 HZ 노치필터(notch filter)를 사용하였다.
- Wonju, Korea)을 각각의 근육에 부착하였다. 내측광근의 근전도 두 개의 활성전극(active electrode)은 슬개골의 상부내측으로 대퇴골의 장축과 55˚각도를 유지하여 내측으로 4 cm 그리고 상부로 4 cm에 위치하도록 하여 부착하도록 하였으며 외측광근의 근전도 활성 전극은 장축으로부터 15˚를 유지하여 슬개골의 상부 외측에 외측으로 6-8 cm, 상부로 10 cm 위치하도록 부착하였다. 내·외측광근의 기준전극(reference electrode)은 각각 경골 조면(tibial tubercle) 및 비골두(fibular head)에 부착하였다(Irish et al.
- 운동 순서는 투표용지를 이용해 무작위 할당하여 실시되었다. 대상자는 각 운동방법을 3번 반복하였으며 측정 간에 30초 동안 휴식을 취하도록 하였다.
- 각 근육에 대한 근 활성도의 표준화(normalization)를 위해 최대 수의적 등척성 수축 시 근 근 활성도를 도수 근력 검사(manual muscle testing) 자세에서 세 번 반복 측정하였다(Kendall McCreary, Provance, Rodgers & Romani, 2005). 대상자는 치료용 테이블에 걸터앉아 최대한 무릎을 신전시킨 후 대상자의 발목 위쪽에 무릎의 굴곡 방향으로 최대 저항을 주고 대상자는 신전 자세를 5초간 유지하도록 하였다. 측정 시 대퇴는 회전되지 않도록 대상자에게 지시하였으며 측정 간에 피로가 발생되지 않도록 30초간의 휴식을 취하도록 하였다.
- 대상자들은 무릎관절을 45˚ 굴곡 시킨 자세에서 5초간 유지하도록 하였고 피로의 영향을 줄이기 위해 운동조건 사이에 3분간의 휴식을 취하도록 하였다. 쪼그려 앉기 운동은 고관절 내·외전 유무에 따라(1번: 쪼그려 앉기; 2번: 공을 이용한 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기; 3번: 벨트를 이용한 등척성 고관절 외전을 동반한 쪼그려 앉기) 근 활성도를 측정하였다.
- 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동을 하기 위해 지름이 20 cm인 축구공의 중심 지름 선을 그린 후 좌·우 슬개골의 꼭지(apex)와 바닥(base)의 중앙에 위치하도록 양발을 벌리도록 하였다.
- Gresalmer와 Klein(1998)은 슬개대퇴 통증 증후군 대상자에게 슬관절 0-45˚ 혹은 0-50˚ 굴곡 자세에서 쪼그려 앉기 운동을 수행해야 한다고 보고하였다. 따라서 본 연구에서는 닫힌 힘 연쇄 운동 중 쪼그려 앉기 운동을 선택하였고 슬관절 각도를 45˚로 정하였다.
- 즉, 대상자가 쪼그려 앉기 운동 동안 무릎관절 45°를 일정하게 유지하면서 슬개골이 반창고에 위치하도록 하였다. 또한 쪼그려 앉기 운동 시 허리가 구부려지지 않도록 실험자가 관찰하였다.
- 본 연구는 공을 이용한 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동과 치료용 벨트를 이용한 등척성 고관절 외전을 동반한 쪼그려 앉기 운동 시 내·외측광근의 근 활성도와 내측광근과 외측광근의 비를 비교하였다.
- 측정 시 대퇴는 회전되지 않도록 대상자에게 지시하였으며 측정 간에 피로가 발생되지 않도록 30초간의 휴식을 취하도록 하였다. 세 가지 운동 시 대상자들은 무릎관절이 45˚ 굴곡된 지점에서 5초간 유지하는 동안 근 활성도를 측정하였다. 세 가지 운동 방법에 따른 각 근육의 근 활성도는 평균평방근(root mean square: RMS)으로 처리 후 중간 3초간의 각 근육의 근 활성도를 아래와 같이 백분율(%MVICRMS)로 환산하였다.
- 세 가지 운동방법에 따른 근 활성도 및 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction: MVIC) 시 근 활성도를 측정하기 위해 표면근전도 MP150 WSW(BIOPAC System Inc. CA, USA)를 이용하였다. 표면근전도 신호는 PM150 WSW로 수집된 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾼 후 노트북 컴퓨터에 Acqknowledge 3.
- 세 가지 운동방법에 따른 근 활성도와 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction: MVIC) 시 근 활성도를 측정하기 위해 근전도 전극(T246H, BioProtech. Wonju, Korea)을 각각의 근육에 부착하였다. 내측광근의 근전도 두 개의 활성전극(active electrode)은 슬개골의 상부내측으로 대퇴골의 장축과 55˚각도를 유지하여 내측으로 4 cm 그리고 상부로 4 cm에 위치하도록 하여 부착하도록 하였으며 외측광근의 근전도 활성 전극은 장축으로부터 15˚를 유지하여 슬개골의 상부 외측에 외측으로 6-8 cm, 상부로 10 cm 위치하도록 부착하였다.
- 검정력 분석(power analysis)을 실시하여 본 연구의 대상자 수가 충분한지 알아보았다. 이전 근전도 연구로 부터 추정된 효과 크기(estimated effect size), 즉 운동 간의 의미 있는 차이를 10% MVIC로 정하여 이 분석을 실시하였다(Reinold et al., 2007). 검정 결과, 유의수준 0.
- 즉, 대상자가 쪼그려 앉기 운동 동안 무릎관절 45°를 일정하게 유지하면서 슬개골이 반창고에 위치하도록 하였다.
- , 2005). 쪼그려 앉기 운동 시 일반 각도계(universal goniometer)를 이용하여 무릎관절이 45˚ 굴곡하도록 하였다. 각도계의 축은 슬관절 회전 축에 위치하고 근위 자(proximal arm)는 대전전자(greater trochanter)를 기준으로 대퇴부의 외측 중앙에 위치하며 원위 자(distal arm)는 하퇴의 중앙에 외측 복사뼈(lateral malleolus)와 비골두(fibular head)에 위치시켰다.
- 쪼그려 앉기 운동은 고관절 내·외전 유무에 따라(1번: 쪼그려 앉기; 2번: 공을 이용한 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기; 3번: 벨트를 이용한 등척성 고관절 외전을 동반한 쪼그려 앉기) 근 활성도를 측정하였다.
- 대상자는 치료용 테이블에 걸터앉아 최대한 무릎을 신전시킨 후 대상자의 발목 위쪽에 무릎의 굴곡 방향으로 최대 저항을 주고 대상자는 신전 자세를 5초간 유지하도록 하였다. 측정 시 대퇴는 회전되지 않도록 대상자에게 지시하였으며 측정 간에 피로가 발생되지 않도록 30초간의 휴식을 취하도록 하였다. 세 가지 운동 시 대상자들은 무릎관절이 45˚ 굴곡된 지점에서 5초간 유지하는 동안 근 활성도를 측정하였다.
- CA, USA)를 이용하였다. 표면근전도 신호는 PM150 WSW로 수집된 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾼 후 노트북 컴퓨터에 Acqknowledge 3.73(BIOPAC System Inc. Santa Babara, USA) 소프트웨어를 이용하여 근 활성도를 수집 및 분석하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 대상자는 M대학교 재학생 중인 21명(남성 10명, 여성 11명)의 건강한 성인을 대상으로 하였다. 대상자의 평균 연령은 22.
데이터처리
- 세 가지 운동 시 대상자들은 무릎관절이 45˚ 굴곡된 지점에서 5초간 유지하는 동안 근 활성도를 측정하였다. 세 가지 운동 방법에 따른 각 근육의 근 활성도는 평균평방근(root mean square: RMS)으로 처리 후 중간 3초간의 각 근육의 근 활성도를 아래와 같이 백분율(%MVICRMS)로 환산하였다. 그리고 세 가지 운동방법에 따른 정규화된 근 활성도 값을 가지고 내측광근과 외측광근의 비(ratio)를 계산하였다.
- 세 가지 운동방법에 따른 측정된 내·외측광근의 근 활성도 그리고 내·외측광근 사이의 근 활성도비(ratio) 간에 차이가 있는 지 알아보기 위해 반복측정된 일요인 분산분석(one-way repeated measured ANOVA)을 사용하였다.
- 유의수준 p<.05에서 통계적 유의성을 검증하였다.
- 05에서 통계적 유의성을 검증하였다. 이 검증을 통해 유의한 차이가 나타난 경우 사후 검증으로 본훼르니 수정(bonffernii correction)으로 짝-비교 검증을 실시하였다. 유의수준은 Bonferroni 수정하여 0.
성능/효과
- Values are mean(SD), No significant difference in VMO:VL ratios between males and females for three exercises(p>.05), *Significantly greater VMO:VL ratio than that of LS(p=.014.).
- 또한 내측광근과 외측광근의 비는 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동 시에 가장 증가하였다. 그러므로 본 연구에서는 공을 이용한 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동이 선택적으로 내측광근의 근 활성도를 증가시킬 수 있다는 것을 보여주었다. 따라서 슬개대퇴 통증 증후군 환자에게 선택적인 내측광근 강화운동 방법으로 공을 이용한 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동을 추천하는 바이다.
- 본 연구에서는 내·외측광근의 근 수축 개시 시간을 분석하진 않았지만 슬관절의 안정성에 위협을 주는 불안정한 공을 활용하였을 때 내측광근과 외측광근의 근 활성도 비가 증가하였음을 증명하였다.
- 14:1이라고 보고하였고, 따라서 등척성 고관절 내전과 함께 쪼그려 앉기 운동이 내측광근의 선택적 강화에 효과적이라고 하였다. 본 연구에서는 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동 시 내측광근과 외측광근의 비가 1.34:1로 선행연구에 비해 높았다. 선행연구와 본 연구의 내측광근과 외측광근의 비가 차이나는 이유를 몇 가지로 설명할 수 있다.
- 24:1로 유의한 차이가 없었다. 본 연구에서는 쪼그려 앉기 운동과 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동 시 내측광근과 외측광근의 비가 각각 1.10:1과 1.34:1로 유의하게 증가하였다. 선행 연구에서는 슬관절에서의 저항도구를 주지 않고 등척성 내전을 했기 때문이라 사료된다.
- 본 연구의 결과 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동은 고관절 외전을 동반한 쪼그려 앉기 운동 보다 내·외측광근의 근 활성도가 통계학적으로 유의하게 증가하였고(p<.016)[Figure 2], 세 가지 운동방법에 따른 내측광근과 외측광근의 비는 성별과는 유의한 차이가 없었으며(p>.05), 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동이 쪼그려 앉기 운동 시 보다 통계학적으로 유의하게 증가하였다(p<.016)(Table 1).
- 본 연구는 공을 이용한 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동과 치료용 벨트를 이용한 등척성 고관절 외전을 동반한 쪼그려 앉기 운동 시 내·외측광근의 근 활성도와 내측광근과 외측광근의 비를 비교하였다. 본 연구의 결과, 내·외측광근의 근 활성도는 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동 시 등척성 고관절 외전을 동반한 쪼그려 앉기 운동 시에 비해 통계학적으로 유의하게 증가하였다. 또한 내측광근과 외측광근의 비는 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동 시에 가장 증가하였다.
- 본 연구는 등척성 고관절 내·외전을 동반한 쪼그려 앉기 운동 시 내·외측광근의 근 활성도의 변화를 알아보고 무릎관절의 안정성을 위한 내측광근과 외측광근의 근육 균형(muscle balance) 정도를 알아보기 위해 근 활성도 비를 비교하였다. 연구 결과, 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동이 등척성 고관절 외전을 동반한 쪼그려 앉기 운동보다 내측광근의 근 활성도가 유의하게 높았고 내측광근과 외측광근의 비가 가장 높았다.
후속연구
- 본 연구의 제한점으로 대상자를 슬개대퇴 틍증 증후군이 아닌 정상인을 대상으로 했다는 점이다. 따라서 향후 연구에서는 슬개대퇴 통증 증후근 환자를 대상으로 공을 이용한 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동 효과를 알아볼 필요가 있다. 다른 제한점으로는 슬개대퇴 통증 증후군의 특징으로 고관절 외전근과 외회전근의 약화가 있다고 보고되었다(Baldon et al.
- 본 연구의 제한점으로 대상자를 슬개대퇴 틍증 증후군이 아닌 정상인을 대상으로 했다는 점이다. 따라서 향후 연구에서는 슬개대퇴 통증 증후근 환자를 대상으로 공을 이용한 등척성 고관절 내전을 동반한 쪼그려 앉기 운동 효과를 알아볼 필요가 있다.
- , 2009). 이러한 운동이 고관절의 주위 근육의 근 활성도에 미치는 변화에 대한 연구도 선행되어져야 할 것이다.
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