[논문]수동적 어깨뼈 정렬이 작은가슴근 단축된 사람의 등세모근 근활성도에 미치는 영향

최지영; 장준혁; 오재섭

doi:10.12674/ptk.2012.19.2.012

수동적 어깨뼈 정렬이 작은가슴근 단축된 사람의 등세모근 근활성도에 미치는 영향
Effects of Passive Scapular Alignment on Electromyographic Activity of Trapezius in People With Shortness of Pectoralis Minor Muscle 원문보기

한국전문물리치료학회지 = Physical Therapy Korea, v.19 no.2, 2012년, pp.12 - 19

최지영 (인제대학교 대학원 물리치료학과) , 장준혁 (해운대 자생한방병원 물리치료실) , 오재섭 (인제대학교 의생명공학대학 물리치료학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to assess the influence of scapular alignment on the electromyographic (EMG) activity of the trapezius in people with a short pectoralis minor muscle. For the study, we recruited 15 volunteers who had positive results for short on a pectoralis minor muscle length test. We measured the EMG activity of the upper, middle and lower trapezius muscles. The participants lifted their dominant arm to ear level with the thumb up toward the ceiling in the prone position on a table with the shoulder at a flexion angle of 180 degrees and a horizontal abduction angle of 120 degrees. Scapula was manually aligned by an experienced physical therapist prior to arm lift for the scapular alignment condition. A paired t-test was used to compare the effects of scapular alignment on the EMG activity of the trapezius muscles. The EMG activity of the lower trapezius muscle was significantly increased during the test with the scapular alignment compared to that without scapular alignment (p.05). The findings of this study suggest that a scapular alignment may alter the recruitment of the lower trapezius muscle during arm lifting in the prone position in people with a short pectoralis minor muscle.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

작은가슴근이 단축된 환자의 경우 어깨뼈의 전방경사가 유발 되므로 이러한 환자의 어깨뼈 주변 근육의 근력강화를 위한 치료적 운동 시 어깨뼈의 정상 정렬은 중요하다. 그러므로 본 연구는 작은가슴근이 단축되어 어깨뼈가 전방경사된 사람들에게 등세모근 아래섬유를 강화시키는 자세로 보편화 되어있는 엎드려 누워 팔을 들어올리는 자세에서 수동적 어깨뼈 정렬이 등세모근 아래섬유 뿐만 아니라 어깨뼈에 부착 하는 등세모근 위섬유, 중간섬유의 근활성도에 영향을 미치는지 알아보고자 실시하였다. 본 연구에서는 수동적 어깨뼈 정렬이 근육의 길이를 변하게 하여 등세모근 근활성 도에 차이를 보일 것이라 가설을 설정하였다.
본 연구는 작은가슴근 길이 검사에서 양성반응을 보인 남자 5명, 여자 10명을 대상으로 하여 엎드려 누워 팔을 들어 올리는 자세에서 어깨뼈 정렬이 등세모근 아래섬유 근활성도에 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 그 결과 등세모근 아래섬유의 근활성도는 어깨뼈 정렬 후 유의하게 높았다.
작은가슴근은 어깨뼈 부리돌기에 부착하기 때문에 이 근육이 단축되면 어깨뼈는 전방경사 되어 정상적인 정렬을 벗어나게 되고 등세모근 아래섬유가 신장 약화 되면 어깨뼈를 상방회전 시키는 근육들에 불균형이 초래되어 비정상적인 견갑 상완 리듬(scapulo humeral rhythm)이 발생한다(Kendall 등, 2005). 본 연구는 작은가슴근이 단축되어 어깨뼈가 전방경사된 사람이 엎드려 누워 팔을 들어 올릴 때 수동적 어깨뼈 정렬이 등세모근 근 활성도에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 실시하였다. 본 연구의 결과 가설과 동일하게 등세모근 아래섬유 근활성도는 어깨뼈 정렬 후 유의하게 증가 하였다(p<.

가설 설정

그러므로 본 연구는 작은가슴근이 단축되어 어깨뼈가 전방경사된 사람들에게 등세모근 아래섬유를 강화시키는 자세로 보편화 되어있는 엎드려 누워 팔을 들어올리는 자세에서 수동적 어깨뼈 정렬이 등세모근 아래섬유 뿐만 아니라 어깨뼈에 부착 하는 등세모근 위섬유, 중간섬유의 근활성도에 영향을 미치는지 알아보고자 실시하였다. 본 연구에서는 수동적 어깨뼈 정렬이 근육의 길이를 변하게 하여 등세모근 근활성 도에 차이를 보일 것이라 가설을 설정하였다.

제안 방법

두 번째 이유는 실험자세의 차이 때문으로 볼 수 있다. Weon 등(2011)의 연구에서는 어깨관절 60도, 90도 굽힘자세에서 측정 하였으나 본 연구에서는 등세모근 아래섬유의 맨손근력평가자세로 보편화 되어 있는 120도 수평 벌림 한 자세에서 근활성도를 측정하였다. 어깨관절 수평 벌림 120도와 145도의 각도는 등세모근 아래섬유의 근 섬유 방향과 일치하는 방향이기 때문에(Mcmahon 등, 1996) 아래섬유의 근활성도를 선택적으로 증가시킨다.
를 사용하였다. 각 근육에서 수집된 채널의 표면 근전도 아날로그 신호는 디지털 신호로 전환되어 개인용 컴퓨터에서 Delsys EMG Works Acqusition을 통해 자료를 수집 처리하였다. 근전도의 표본 추출률(sampling rate)은 1000 ㎐로 하였으며, 주파수 대역폭은 Delsys 근전도의 주파수 대역폭인 20∼450 ㎐로 설정하였다.
등세모근 중간섬유의 최대 등척성 수축은 엎드려 누운 자세에서 어깨는 90도 벌림 가쪽 돌림하고 팔꿈치는 90도 굽힘한 상태에서 저항은 어깨뼈 외측에 가하였으며 등세모근 아래섬유는 엎드려 누운 자세에서 검사측의 어깨를 120도 수평 벌림 하고 팔을 들어 올리게 하여 어깨뼈를 모음과 내림 하도록 하고 검사자는 몸통의 돌림을 막으며 아래팔에 저항을 주어 최대 등척성 수축시 근활성도를 측정하였다. 각 근육의 최대 등척성 수축시 근활성도는 5초 동안 2회 반복 측정하여 측정값은 RMS처리한 후 처음과 마지막 1초를 제외한 중간 3초 동안의 평균 근전도 신호량을 100%MVIC로 사용하였다.
대상자는 팔을 들어 올릴 때 수직막대를 따라 막대의 높이까지 들고 5초간 유지하였다. 각 조건은 3회 반복 측정하여 평균값을 사용 하였으며 2가지 조건은 무작위 순서(random order)로 정하였다. 측정 사이에는 30초의 휴식시간을 주어 근 피로를 최소화 하였다.
등세모근 위섬유와 중간섬유는 아래섬유와 함께 어깨뼈에 부착하여 어깨뼈 움직임에 중요한 역할을 한다. 그러므로 어깨뼈 정렬이 등세모근 세 섬유의 근활성도 변화에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 위섬유와 아래섬유의 근활성도를 함께 측정 하였다. 본 연구에서 등세모근 위섬유와 중간섬유의 근활성도는 어깨뼈 정렬 전과 후에 유의한 차이를 보이지 않았는데 이는 등세모근 아래섬유의 근 섬유 방향과 일치하는 어깨관절 120도 수평 벌림자세에서 측정 하였기 때문일 것이라 사료된다.
96)(Borstad 등, 2005). 대상자는 무릎을 구부리고 팔은 옆에 편안하게 두고 바로 누워 있을 때 검사자가 어깨뼈 봉우리(acromion)의 후면과 바닥 사이의 거리를 재어 1 inch (2.5 ㎝)이상이 되면 작은가슴근 길이 검사의 양성으로 판정하였다(그림 1). 길이 검사 결과는 평균 5 ㎝로 작은가슴근의 단축이 있었다.
등세모근 위섬유, 중간섬유, 아래섬유의 근활성도를 측정하기 위하여 기존 연구들을 참조하여 각 근육의 전극 부착 위치를 결정하였다(Cools 등, 2007; Ekstrom 등, 2003). 각 근육의 전극은 우세측에만 부착 하였다.
등세모근 위섬유, 중간섬유, 아래섬유의 근활성도를 측정하기 위하여 표면 근전도 기기인 Delsys-Trigno wireless EMG system¹⁾을 사용하였고 표면 근전도의 전극은 Trigno EMG Sensor²⁾를 사용하였다. 각 근육에서 수집된 채널의 표면 근전도 아날로그 신호는 디지털 신호로 전환되어 개인용 컴퓨터에서 Delsys EMG Works Acqusition을 통해 자료를 수집 처리하였다.
정규화를 위한 최대 등척성 수축시 대상자의 자세는 표준화된 맨손근력자세에서 시행되었다(Kendall 등, 2005). 등세모근 위섬유의 최대 등척성 수축은 똑바로 앉은 자세에서 양팔은 옆에 편안히 이완시키고 우세측 어깨의 올림과 목의 동측굽힘, 반대측으로 돌림 한 상태에서 저항은 어깨와 뒤통수에 적용하였다. 등세모근 중간섬유의 최대 등척성 수축은 엎드려 누운 자세에서 어깨는 90도 벌림 가쪽 돌림하고 팔꿈치는 90도 굽힘한 상태에서 저항은 어깨뼈 외측에 가하였으며 등세모근 아래섬유는 엎드려 누운 자세에서 검사측의 어깨를 120도 수평 벌림 하고 팔을 들어 올리게 하여 어깨뼈를 모음과 내림 하도록 하고 검사자는 몸통의 돌림을 막으며 아래팔에 저항을 주어 최대 등척성 수축시 근활성도를 측정하였다.
등세모근 위섬유의 최대 등척성 수축은 똑바로 앉은 자세에서 양팔은 옆에 편안히 이완시키고 우세측 어깨의 올림과 목의 동측굽힘, 반대측으로 돌림 한 상태에서 저항은 어깨와 뒤통수에 적용하였다. 등세모근 중간섬유의 최대 등척성 수축은 엎드려 누운 자세에서 어깨는 90도 벌림 가쪽 돌림하고 팔꿈치는 90도 굽힘한 상태에서 저항은 어깨뼈 외측에 가하였으며 등세모근 아래섬유는 엎드려 누운 자세에서 검사측의 어깨를 120도 수평 벌림 하고 팔을 들어 올리게 하여 어깨뼈를 모음과 내림 하도록 하고 검사자는 몸통의 돌림을 막으며 아래팔에 저항을 주어 최대 등척성 수축시 근활성도를 측정하였다. 각 근육의 최대 등척성 수축시 근활성도는 5초 동안 2회 반복 측정하여 측정값은 RMS처리한 후 처음과 마지막 1초를 제외한 중간 3초 동안의 평균 근전도 신호량을 100%MVIC로 사용하였다.
모든 연구대상자는 등세모근 아래섬유의 맨손근력자세로 보편화 되어 있는 엎드려 누운 자세에서 머리는 중립(neutral)으로 두고 팔은 180도 굽힘, 120도 수평 벌림 하여 엄지손가락을 천장 쪽으로 하고 팔을 귀 높이까지 들어 올리는 자세를 두 가지 조건에서 시행하였다(Ekstrom 등, 2003; Kendall 등, 2005)(그림 2). 첫 번째 조건은 아무런 통제를 하지 않고 자연스럽게 팔을 들어 올리도록 하였고, 두 번째 조건은 Sahrmann(2002)의 방법대로 검사자의 맨손으로 대상자의 어깨뼈를 벌림과 내림으로 후방경사하게 하여 정상 위치에 두고 정렬을 맞추어 팔을 들어 올리도록 하였다.
각 근육의 전극은 우세측에만 부착 하였다. 우세측 상지는 구두로 질문하여 결정 하였으며, 대상자 들의 우세측 상지는 모두 우측이었다. 전극은 엎드려 누운 자세에서 부착하였다.
이때 모든 대상자들이 한 각도에서 동일하게 팔을 들어 올리기 위하여 수평 막대(target bar)를 사용 하였다. 팔을 몸통에 붙이고 있는 때를 0도로 하고 120도 되는 지점에 수직막대를 세우고 귀 높이에 수평막대를 세워 막대를 설치하였다. 어깨뼈의 정렬은 임상에서 물리치료사로 근무하고 있는 어깨뼈 정렬에 경험 있는 한 치료사에 의해 실시하여 객관성을 유지하였다.

대상 데이터

본 연구는 30명의 대상자에게 작은가슴근 길이 검사를 실시하여 양성반응을 보인 15명(남자 5명, 여자 10명)을 대상으로 실시하였다(표 1). 작은가슴근의 단축 검사는 Sahrmann(2002)의 방법을 이용하였다(ICC:.
두 번째는 젊은 사람을 대상으로 하였기 때문에 일반화 하여 확대 해석하기는 어렵다. 세 번째는 남자 5명 , 여자 10명을 대상으로 하였기 때문에 남녀에 따른 차이는 볼 수 없었다. 추후 연구에서는 다양한 어깨뼈 증후군(syndrome)을 대상으로 어깨뼈의 정렬을 좀 더 객관적으로 통제하여 근활성도를 알아보는 연구가 필요할 것이다.

데이터처리

어깨뼈 정렬 유·무에 따른 두 조건에서 등세모근 위 섬유, 중간섬유, 아래섬유의 전·후 근활성도 차이를 비교하기 위하여 짝 비교 t－검정(paired t－test)을 실시하였다.

이론/모형

근전도의 표본 추출률(sampling rate)은 1000 ㎐로 하였으며, 주파수 대역폭은 Delsys 근전도의 주파수 대역폭인 20∼450 ㎐로 설정하였다. 각 근육별 근전도 신호는 제곱 평균 제곱근법(root mean square; RMS) 처리하여 분석하였다.
본 연구는 30명의 대상자에게 작은가슴근 길이 검사를 실시하여 양성반응을 보인 15명(남자 5명, 여자 10명)을 대상으로 실시하였다(표 1). 작은가슴근의 단축 검사는 Sahrmann(2002)의 방법을 이용하였다(ICC:.96)(Borstad 등, 2005). 대상자는 무릎을 구부리고 팔은 옆에 편안하게 두고 바로 누워 있을 때 검사자가 어깨뼈 봉우리(acromion)의 후면과 바닥 사이의 거리를 재어 1 inch (2.
모든 연구대상자는 등세모근 아래섬유의 맨손근력자세로 보편화 되어 있는 엎드려 누운 자세에서 머리는 중립(neutral)으로 두고 팔은 180도 굽힘, 120도 수평 벌림 하여 엄지손가락을 천장 쪽으로 하고 팔을 귀 높이까지 들어 올리는 자세를 두 가지 조건에서 시행하였다(Ekstrom 등, 2003; Kendall 등, 2005)(그림 2). 첫 번째 조건은 아무런 통제를 하지 않고 자연스럽게 팔을 들어 올리도록 하였고, 두 번째 조건은 Sahrmann(2002)의 방법대로 검사자의 맨손으로 대상자의 어깨뼈를 벌림과 내림으로 후방경사하게 하여 정상 위치에 두고 정렬을 맞추어 팔을 들어 올리도록 하였다. 동작 끝 범위에서 검사자는 손을 떼고 대상자가 능동적으로 동작을 유지 하였다.

성능/효과

본 연구는 작은가슴근 길이 검사에서 양성반응을 보인 남자 5명, 여자 10명을 대상으로 하여 엎드려 누워 팔을 들어 올리는 자세에서 어깨뼈 정렬이 등세모근 아래섬유 근활성도에 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 그 결과 등세모근 아래섬유의 근활성도는 어깨뼈 정렬 후 유의하게 높았다. 이는 어깨뼈 정렬로 근 길이가 변함에 따라 근활성도가 증가 하였다고 설명할 수 있다.
그러므로 어깨뼈 정렬이 등세모근 세 섬유의 근활성도 변화에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 위섬유와 아래섬유의 근활성도를 함께 측정 하였다. 본 연구에서 등세모근 위섬유와 중간섬유의 근활성도는 어깨뼈 정렬 전과 후에 유의한 차이를 보이지 않았는데 이는 등세모근 아래섬유의 근 섬유 방향과 일치하는 어깨관절 120도 수평 벌림자세에서 측정 하였기 때문일 것이라 사료된다.
어깨뼈 부리돌기에 부착된 작은가슴근이 단축되어 어깨뼈가 전방경사된 사람은 등세모근 아래섬유의 근 길이가 길어져 최대 장력을 낼 수 없다. 본 연구에서는 작은가슴근이 단축된 대상자에게 수동적 어깨뼈 정렬을 제공하여 등세모근 아래섬유의 근 길이를 적절하게 회복 하였을 때 근활성도가 유의하게 높았다. Morrissey(2000)는 테이프(taping)를 사용하여 신장된 등세모근 아래섬유를 기시부(origin)에서 종지부(insertion)로 끌어 당겨 근육을 수동적 단축 시켰다.
본 연구는 작은가슴근이 단축되어 어깨뼈가 전방경사된 사람이 엎드려 누워 팔을 들어 올릴 때 수동적 어깨뼈 정렬이 등세모근 근 활성도에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 실시하였다. 본 연구의 결과 가설과 동일하게 등세모근 아래섬유 근활성도는 어깨뼈 정렬 후 유의하게 증가 하였다(p<.05). 그러나 등세모근 위섬유와 중간섬유의 근활성도는 어깨뼈 정렬 전과 후의 유의한 차이를 보이지 않았다(p>.
어깨뼈 정렬 전·후에 따른 등세모근 위섬유, 중간섬유, 아래섬유의 전과 후의 근활성도는 표 3과 같다. 작은가슴근이 단축된 사람들의 엎드려 누워 팔을 들어 올리는 자세에서 어깨뼈 정렬을 하지 않았을 때 보다 어깨뼈 정렬을 했을 때 등세모근 아래섬유의 근활성도는 유의하게 증가 하였고(p<.05), 등세모근 위섬유, 중간섬유의 근활성도는 유의한 차이가 없었다(p>.05).
Morrissey(2000)는 테이프(taping)를 사용하여 신장된 등세모근 아래섬유를 기시부(origin)에서 종지부(insertion)로 끌어 당겨 근육을 수동적 단축 시켰다. 테이프를 사용하여 적절한 근 길이-장력 관계를 유도한 결과 본 연구의 결과와 동일하게 근육의 힘 발생능력을 역학적으로 향상시킬 수 있었다고 하였다.

후속연구

구부정한 자세를 지속적으로 유지하는 사람에게 등세모근 아래섬유 근력을 평가하고 강화시키기 위하여 엎드려 누운 자세에서 팔을 들어 올릴 때 작은가슴근의 단축으로 인하여 어깨뼈가 전방경사 되어 있으므로 어깨뼈 정렬을 유지시킨 후 팔을 들어 올려야 한다. 본 연구의 제한점으로는 첫 번째는 객관적으로 어깨뼈 정렬을 통제하지 못했다. 검사자의 손으로 어깨뼈를 정렬하였기 때문에 검사자의 주관이 개입될 여지가 있었다.
이는 어깨뼈 정렬로 근 길이가 변함에 따라 근활성도가 증가 하였다고 설명할 수 있다. 이 결과는 작은가슴근 단축이 있는 사람들의 등세모근 아래섬유의 근력을 평가하고 선택적으로 강화할 때 유용하게 사용되어질 수 있을 것이다.
세 번째는 남자 5명 , 여자 10명을 대상으로 하였기 때문에 남녀에 따른 차이는 볼 수 없었다. 추후 연구에서는 다양한 어깨뼈 증후군(syndrome)을 대상으로 어깨뼈의 정렬을 좀 더 객관적으로 통제하여 근활성도를 알아보는 연구가 필요할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	근골격계 손상의 원인은 무엇인가?	최근 사회가 산업화 되고 있음에 따라 작업관련 근골격계 질환(work related musculoskeletal disorder)이 증가하고 있다(Wells, 2009). 근골격계 손상의 원인은 특정 관절의 반복적인 움직임(repeated movement)과잘못된 자세를 지속적으로 유지(sustained posture)하는 것으로 사무직 근로자들은 지속적인 자세 유지가 근골격계 통증의 주요인이 되고 있다(Lötters 등, 2003; Norman 등, 1998). 오랜 시간 동안 구부정한 자세로 앉아서 일하는 사무직 근로자들은 근육의 불균형(muscle imbalance)을 유발하여 근골격계 통증을 호소하게 된다 (Buckle 등, 2002; Sluiter 등, 2001; Tepper 등, 2003).
	상위교차증후군이란 무엇인가?	Janda (1988)는 앉은 자세에서 오랫동안 구부정한 자세로 있을 때 상위교차증후군(upper crossed syndrome; UCS)이 발생한다고 주장하였다. UCS은 목은 전방경사 되어 있고, 등은 뒤로 굽어 있는 자세로 인하여 목 굽 힘근(neck flexor)과 등세모근 아래섬유(trapezius lower fiber), 마름근(rhomboid)은 신장 약화 되고 등세모근 위섬유(trapezius upper fiber)와 어깨 올림근(levator scapular), 큰가슴근(pectoralis major), 작은가슴근 (pectoralis minor)은 단축되는 임상양상이다.
	UCS의 치료방법은 무엇인가?	등세모근의 위섬유, 중간섬유, 아래섬유는 어깨뼈에 부착하여 어깨뼈 움직임에 중요한 역할을 하는데 등이 굽어 있는 자세에서 위섬유는 단축되고 아래섬유는 신장 약화된다. 이러한 UCS의 치료방법으로는 단축된 근육의 신장 운동과 함께 늘어난 근육의 근력강화 운동이 추천되고 있다(Page 등, 2009). 최근 근력강화 운동 시 특정 근육의 선택적 강화를 위해서는 적절한 치료 자세의 선택과 관절 정렬(alignment)이 중요하게 여겨지고 있다(이원휘 등, 2011; Arlotta 등, 2011).

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저자의 다른 논문 :

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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