[논문]열린사슬운동과 닫힌사슬운동이 정상성인의 하지근활성도에 미치는 영향

권유정; 박수진; 김경

doi:10.13066/kspm.2012.7.2.173

열린사슬운동과 닫힌사슬운동이 정상성인의 하지근활성도에 미치는 영향
The Effect of Open and Closed Chain Exercise on Lower Extremity Muscle Activity in Adults 원문보기

대한물리의학회지 = Journal of the korean society of physical medicine, v.7 no.2, 2012년, pp.173 - 182

권유정 (대구대학교 대학원 물리치료전공) , 박수진 (선린대학 물리치료과) , 김경 (대구대학교 물리치료학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose : This study was investigated the effect of lower extremity muscle activity during open kinetic chain exercise (OKC) and closed kinetic exercise (CKC) in normal young adults. Methods : The participants were consisted of forty-one. All subjects were randomly assigned to two groups of open kinetic chain exercise group (n=21) and closed kinetic chain exercise group(n=20). It was perform 3 sets, 3 times per week for 6 weeks both open kinetic chain exercise group and closed kinetic chain exercise group. Subjects were assessed for each subject took pre-test, post-test in 2 weeks, post-test in 4 weeks, post-test in 6 weeks measurement the surface EMG data for vastus medialis and lateralis, lateral and medial hamstring, lateral and medial gastrocnemius, tibialis anterior. Results : The vastus medialis and lateralis muscle activity was significantly increased within the intervention period both group(p<.05). The lateral and medial part of hamstring muscle activity was significantly increased with in the intervention period(p<.05). The tibialis anterior muscle activity of open kinetic chain exercise group and closed kinetic chain exercise group was significantly increased in the intervention period(p<.05). The lateral and medial part of gastrocnemius muscle activity of open kinetic chain exercise group and closed kinetic chain exercise group was significantly increased with in the intervention period(p<.05). Conclusion : It was found that both open kinetic chain exercise and closed kinetic chain exercise was significantly increased muscle activity. Further studies are needed to analyzed long term effects and subjects resulting from these changed. these exercises can be selectively adapted not only as treatment exercise for patients but also as preventive exercise for normal person to improve balancing ability by conducting proper amount of exercise for each individual's condition and stage.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이러한 약화된 근육은 운동을 통하여 근 활성도를 증가시키는데 도움이 된다. 따라서 본 연구에서는 각 개인의 적합한 운동량을 측정하여 근력강화 운동으로 열린 사슬 운동과 닫힌 사슬 운동을 실시하여 근력 증진을 위해 시기별 적절한 치료적 운동 프로그램을 형성하는데 도움이 되고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 열린 사슬 운동과 닫힌 사슬 운동을 이용하여 각 개인에 맞는 저항량과 횟수로 각 근육과 시기에 맞는 운동 방법을 제시하고자 하였다.
본 연구는 열린 사슬 운동과 닫힌 사슬 운동이 하지 근활성도에 미치는 영향과 효과성을 알아보기 위하여 포항에 소재한 S대학에 재학 중인 정상 성인을 대상으로 주3회 6주간 실시하였다. MES9000을 이용하여 근활성도를 측정하였으며, 운동 기간 6주 동안 운동전, 운동 2주 후, 운동 4주 후, 운동 6주 후 총 4회 반복측정하여 분석한 결과 열린사슬 운동그룹과 닫힌사슬운동그룹이 근활성도를 향상시키는 것을 알 수 있었다.
본 연구는 정상 성인 41명을 대상으로 열린 사슬 운동과 닫힌 사슬 운동이 하지 근활성도에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 그리고 운동기간에 따른 근활성도 변화를 알아보기 위해 내측광근, 외측광근, 내측 슬괵근, 외측 슬괵근, 전경골근, 내측 비복근, 외측 비복근의 활성도를 측정 비교분석 하였다.

제안 방법

각 근육의 최대 근 수축을 유도하여 두드러진 근복(muscle belly)을 육안으로 확인하여 전극 부착 부위에 따라 각 전극 사이의 거리를 2cm 유지하였고 내측광근은 슬개골 내측상연에서 55° 내측상방으로 5cm 위에 부착하였고, 외측광근은 대퇴골의 전상장골극과 슬개골의 상극점 사이 2/3 지점의 대퇴 외측에 부착하였다.
본 연구는 정상 성인 41명을 대상으로 열린 사슬 운동과 닫힌 사슬 운동이 하지 근활성도에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 그리고 운동기간에 따른 근활성도 변화를 알아보기 위해 내측광근, 외측광근, 내측 슬괵근, 외측 슬괵근, 전경골근, 내측 비복근, 외측 비복근의 활성도를 측정 비교분석 하였다.
각각의 기록 전극과 기준전극은 근섬유에 평행하게 부착하였다(우영근 등, 2004; 김연주, 2007). 근육의 활성도를 측정하기 위해 각각 운동전, 운동 2주, 4주, 6주 후 각 근육의 최대 근수축력(MVIC)을 도수근력평가 자세를 기본으로 하여 구하였다. 이에 각 근육의 MVIC에 대한 RMS 값을 구하여 %MVIC를 다음과 같이 계산하였다.
이렇게 정해진 피실험자 각각의 1RM의 80%의 무게와 횟수로 3세트 실시하였다. 근피로를 방지하기 위해 각 set 당 2분씩 휴식하고 운동기간은 주3회 6주간 실시하였다(배성수 등, 1999; Kurugant 등, 2006).
일반적으로 저항운동은 1RM의 80%에서 최적의 근비대와 근력강화가 이루어진다(McDonagh 와 Davis, 1984; Tanimoto와 Ishii; 2006). 따라서 본 연구에서는Oddvar Holten의 연구를 바탕으로 각각 개인의 1RM의 80%에 해당하는 저항량과 반복횟수를 정하여 주 3회 6주간 실시하였다(배성수, 1998).
본 연구는 S대학 학생을 대상으로 심혈관계 및 신경학적 그리고 정형외과적 질환이 없으며, 전정계 손상이나 시력장애로 인한 균형의 문제가 없는 자, 현재 특별한 운동을 하지 않고 일상생활을 수행할 수 있는 정상 성인 41명을 열린 사슬운동 그룹과 닫힌 사슬운동 그룹으로 나누어 주3회 6주간 실시하였으며, 대상자들에게 실험과정에 대한 충분한 설명을 하였고 실험 전 자발적인 참여 의사를 표시하는 동의서를 받았다.
본 연구는 근활성도 측정을 위해 사용된 표면 근전도인 MES 9000 EMG (myotronics-normed WA, 미국)을 사용하였다. 수집된 표면 근전도 아날로그 신호는 MES 9000 EMG로 보내져 디지털 신호로 전환한 다음 개인용 컴퓨터에서 MES 9000 소프트웨어 ver. 1.11을 이용하여 필터링과 기타 신호 처리하였다. 근전도기의 자료 수집 환경은 신호의 표본 추출률(sampling rate)을 1024Hz로 설정하였으며, 여과 주파수 범위는 15~4000Hz이고 60Hz의 전원잡음을 제거를 사용하였다.
열린 사슬 운동 그룹은 공압식 knee extensor (HUR, 핀란드)에 앉아 슬관절 굴곡 90도를 시작점으로 하여 신전하였고, 닫힌 사슬 운동은 shuttle 2000-1(Contemporary Design Company, 미국)을 이용하여 슬관절 90도에서 신전하였다.
저항량은 최대 저항 양의 80% 저항으로 30회 반복운동을 했을 때 근육 내 혈류량이 증가한다는 근거로 배성수(1998)가 만든 곡선과 도표를 바탕으로 하여 1RM에 80%를 결정하는데, 피실험자에게 임의의 무게를 주고 그것을 저항으로 반복 운동시켜 적합한 그 횟수와 저항량을 측정하였다. 예를 들어, 피실험자에게 임의의 3kg을 주고 그것을 저항으로 30회 했다면 그림1에서 1RM의 60%가 되며 이를 이용하여 1RM의 80%를 결정하기 위해 계산하면 다음과 같다.

대상 데이터

본 연구에 참여한 대상자는 S대학에 재학 중인 젊은 성인 41명으로, 남자 12명 여자 29명이었고 열린 사슬운동그룹 21명과 닫힌 사슬운동그룹 20명 무작위로 나누었다(Table 1).

데이터처리

본 연구는 SPSS 12.0 for window를 이용하여 통계처리 하였고, 열린사슬운동그룹과 닫힌사슬운동그룹의 치료전과 치료 2주, 4주, 6주 후의 하지 근활성도의 변화를 알아보기 위해 반복측정 일원분산분석(repeated one-way ANOVA)을 이용하였고, 두 그룹간 비교를 위해 독립 표본검정(independent t-test)을 실시하여 통계처리 하였고, 유의수준은 .05로 하였다.

이론/모형

본 연구는 근활성도 측정을 위해 사용된 표면 근전도인 MES 9000 EMG (myotronics-normed WA, 미국)을 사용하였다. 수집된 표면 근전도 아날로그 신호는 MES 9000 EMG로 보내져 디지털 신호로 전환한 다음 개인용 컴퓨터에서 MES 9000 소프트웨어 ver.

성능/효과

본 연구는 열린 사슬 운동과 닫힌 사슬 운동이 하지 근활성도에 미치는 영향과 효과성을 알아보기 위하여 포항에 소재한 S대학에 재학 중인 정상 성인을 대상으로 주3회 6주간 실시하였다. MES9000을 이용하여 근활성도를 측정하였으며, 운동 기간 6주 동안 운동전, 운동 2주 후, 운동 4주 후, 운동 6주 후 총 4회 반복측정하여 분석한 결과 열린사슬 운동그룹과 닫힌사슬운동그룹이 근활성도를 향상시키는 것을 알 수 있었다. 내측광근과 전경골근은 근력강화 초기 2주동안은 열린 사슬 운동이 더 효과 적인 것으로 나타났고 다른 외측광근, 슬괵근, 비복근은 닫힌 사슬운동이 더 효과적인 것으로 나타났다.
MES9000을 이용하여 근활성도를 측정하였으며, 운동 기간 6주 동안 운동전, 운동 2주 후, 운동 4주 후, 운동 6주 후 총 4회 반복측정하여 분석한 결과 열린사슬 운동그룹과 닫힌사슬운동그룹이 근활성도를 향상시키는 것을 알 수 있었다. 내측광근과 전경골근은 근력강화 초기 2주동안은 열린 사슬 운동이 더 효과 적인 것으로 나타났고 다른 외측광근, 슬괵근, 비복근은 닫힌 사슬운동이 더 효과적인 것으로 나타났다.
닫힌사슬운동그룹은 운동 2주, 4주, 6주 후 유의하게 증가하였다(p.05).
Tracy 등(2004)은 65~80세 정상노인을 대상으로 등척성과 비등척성 근력강화를 16주 실시한 결과 비등척성 운동이 대퇴사두근의 힘의 변화를 작게 한다고 하였다. 본 연구에서는 비등척성 운동으로 열린 사슬 운동과 닫힌 사슬 운동을 6주간 실시하여 내측광근과 외측광근의 근활성도를 측정한 결과 두 그룹 모두 유의하게 증가하는 것을 알 수 있었다.
운동기간에 따른 열린사슬운동그룹과 닫힌사슬운동그룹의 내측 비복근의 근활성도를 비교한 결과, 열린사슬운동그룹은 운동 6주 후까지 근활성도가 증가하였으나 유의한 차이가 없었고, 닫힌사슬운동 그룹은운동 6주 후 유의하게 증가하였다(p.05)
운동기간에 따른 열린사슬운동그룹과 닫힌사슬운동그룹의 내측 슬괵근의 근활성도를 비교한 결과, 열린사슬운동그룹과 닫힌사슬운동그룹 모두 운동 6주 후 유의하게 증가하였다(p.05).
운동기간에 따른 열린사슬운동그룹과 닫힌사슬운동그룹의 내측광근 근활성도를 비교한 결과, 운동 4주 후까지 유의하게 증가하였고(p<.05) 운동 4주에서 운동 6주 간 다소 감소하는 것으로 나타났으나 유의하게 증가하였다(p.05) 6주 후 유의하게 증가하였다(p.05)(Table 2).
운동기간에 따른 열린사슬운동그룹과 닫힌사슬운동그룹의 외측 비복근의 근활성도를 비교한 결과, 열린사슬운동그룹과 닫힌사슬운동그룹 모두 유의하게 증가하였다(p.05).
운동기간에 따른 열린사슬운동그룹과 닫힌사슬운동그룹의 외측 슬괵근의 근활성도를 비교한 결과, 운동 4주에서 운동 6주 간 다소 감소하는 것으로 나타났으나 운동 6주 후 유의하게 증가하였고(p<.05).
운동기간에 따른 열린사슬운동그룹과 닫힌사슬운동그룹의 외측광근 근활성도를 비교한 결과, 운동 후 2주에서 4주 사이에 다소 감소하는 경향이 있었으나(p>.05), 운동 6주 후 유의하게 증가하였고(p<.05), 닫힌사슬운동그룹은 2주, 4주, 6주 후 유의하게 증가하였다(p.05).
운동기간에 따른 열린사슬운동그룹과 닫힌사슬운동그룹의 전경골근의 근활성도를 비교한 결과, 열린 사슬운동그룹은 운동 4주 후까지 근활성도가 유의 하게 증가하다가(p.05), 닫힌사슬운동그룹은 운동 4주 후 근활성도가 유의하게 증가였다(p.05).
1RM의 80%가 결정되면 그 무게로 30회 반복운동 시키고 치료사가 관찰하여 피실험자가 피로하다고 느낄 때, 통증을 호소할 때, 협응 능력이 감소할 때 중지시키고 그때까지 반복한 횟수가 가장 적합한 저항량으로 운동과 관련된 모든 조직이 참여하는 양이 된다. 좀더 적합한 양을 측정하기 위해 이를 3회 반복 실시한 후 총횟수에서 10~15% 뺀 평균횟수를 측정한다. 이렇게 정해진 피실험자 각각의 1RM의 80%의 무게와 횟수로 3세트 실시하였다.

후속연구

따라서 각 개인에 맞는 정확한 운동량으로 이러한 운동을 실시함으로써 운동방법에 따른 시기별 근활성도 각 근육의 선택적 치료로 적용할 수 있을 것이고 앞으로 임상적인 연구의 기초적인 자료가 될 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	저항운동이란?	저항운동은 근육이 빈약한 성인의 근력을 증가시킬 수 있는 안정적이고 효과적인 방법으로(Peterson 등, 2010), 자기체중을 이용한 운동방법과 중량기구를 이용한 운동방법을 통해 다양한 형태의 운동이 가능하다. 이러한 저항운동은 신체정렬에 따라 크게 열린 사슬 운동과 닫힌 사슬 운동으로 나눌 수 있다.
	저항운동은 신체 정렬에 따라 어떻게 분류할 수 있나?	저항운동은 근육이 빈약한 성인의 근력을 증가시킬 수 있는 안정적이고 효과적인 방법으로(Peterson 등, 2010), 자기체중을 이용한 운동방법과 중량기구를 이용한 운동방법을 통해 다양한 형태의 운동이 가능하다. 이러한 저항운동은 신체정렬에 따라 크게 열린 사슬 운동과 닫힌 사슬 운동으로 나눌 수 있다.
	저항운동 방법 중 열린 사슬 운동이란 무엇인가?	열린 사슬 운동은 사지의 원위부에서는 자유롭게 움직이고 근위부에서는 고정된 상태에서 운동을 시행하는 방법으로, 관절가동범위가 제한된 환자의 근력 강화 운동에서 중요한 역할을 한다(김연주, 2007;장재원, 2004). 또한, 열린 사슬운동은 구심성 근 수축이 우세할 뿐만 아니라, 더 많은 견인력과 회전력을 발생시키고, 안정성이 외부 수단에 의해 제공되는 운동이다(권순복과 이현옥, 2005). 또한, 가속도 증가, 저항력 감소, 신연력과 회전력 감소, 관절과 근육의 기계적 수용기의 변형 증가, 구심성 가속력과 원심성 감속력의 증가, 기능적 활동의 촉진과 같은 특징이 있다(Prince, 1999).

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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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