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문제 정의
- 본 연구는 교각 운동과 PNF의 들어올리기 패턴결합 교각 운동이 하지 근육의 활성도에 미치는 영향을 비교 분석하고, 패턴의 결합 운동을 통해 효율적인 하지 근육의 운동 방법을 알아보고자 하였다.
- 이에 본 연구는 일반적으로 시행되고 있는 교각운동과 PNF의 들어올리기(lifting) 패턴의 특성을 결합한 교각운동이 하지에 미치는 영향을 비교해 보고, 효율적인 하지 근력강화의 방법을 제안해 보고자한다.
제안 방법
- 측정된 각 근육의 활동전위를 표준화 하기위해 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction;MVIC)을 측정하였으며, 측정 자세는 Kendal 등(2005)이 제시하는 방법을 기준으로 실시하였다. 각 근육의 최대 수의적 등척성 수축 값은 3 회 실시 후 초기와 후기 각 1초를 제외한 중간 3초 동안의 평균 신호량을 %최대 수의적 등척성 수축(%MVIC)으로 사용하였다.
- 들어올리기 패턴 결합 교각 운동은 동일한 조건에서 실시하였으며, 들어올리기 패턴의 끝 범위에서 최대의 저항을 적용하였다. 각각의 운동은 3회 반복 측정하였으며, 운동 시 피로를 방지하기 위하여 각 5초간의 운동 후 1분간 휴식을 취하였다.
- 교각 운동 시 과도한 요추부 전만의 증가를 방지하기 위하여 골반 후방경사운동을 통한 요추부 중립자세를 유지한 후 실시하였다.
- 교각 운동 자세는 두 다리는 어깨 넓이만큼 벌리고, 체간과 하지가 일직선이 되는 고관절 굴곡 0°높이까지 거상을 지시하였다.
- 89(Laxtha, 한국)를 사용하였다. 근전도 전극(electrode)의 피부 저항을 줄이기 위해 부착 부위의 털을 제거하고 알코올로 피부를 소독하였다.
- 들어올리기 패턴 결합 교각 운동은 동일한 조건에서 실시하였으며, 들어올리기 패턴의 끝 범위에서 최대의 저항을 적용하였다. 각각의 운동은 3회 반복 측정하였으며, 운동 시 피로를 방지하기 위하여 각 5초간의 운동 후 1분간 휴식을 취하였다.
- 본 연구는 교각 운동과 들어올리기 패턴결합 교각 운동의 두 가지 조건에서 하지 근육의 활성도를 비교 분석하였으며, 실험 자세는 Fig 1과 같다.
- 실험 순서는 난수표를 이용하여 무작위로 실시하였으며, 각각의 운동은 5초간 실시 후 초기와 후기 각 1초를 제외한 중간 3초간의 근 활성도 자료를 분석에 사용 하였다.
- 표면 근전도 측정 시 표본 추출률(sampling rate)은 1024㎐였으며, 근전도 신호는 1785배로 증폭되었고, 대역통과(band-pass) 필터는 20~450㎐, 노치(notch) 필터는 60㎐로 처리하였다. 수집된 근 활성도 신호는 완파정류(full wave rectification)후 제곱평 균제곱근법(root mean square; RMS)으로 기록하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 실험의 내용을 이해하고 참여에 동의하며, 연구에서 실시하는 운동을 수행할 수 있는 20~30대 건강한 성인 남, 여 각각 15명을 대상으로 실시하였다. 대상자 선정기준에서 신경계와 심폐계에 이상이 있는 자, 체간과 하지의 근골격계 관련 정형외과적 이상이 있는자 등은 제외하였다.
- 전극은 Ag-AgCl 재질의 일회용 전극인 Electrode2237(3M, 미국) 표면 전극을 사용하였으며, 전극과의 거리는 3㎝ 내에 위치하도록 하였으며, 접지(ground) 전극은 우세 측면 하지의 외측복사뼈(lateral malleolus) 부위에 부착하였다.
데이터처리
- 대상자의 일반적 특성은 기술통계량(descriptive statistics)을 이용하였으며, 두 가지 운동 형태에 따른 하지 근육의 활성도 차이를 알아보기 위하여 짝 비교 t 검정(Paired t test)을 이용하였다. 통계적 유의수준 α=.
- 본 연구에서 수집된 자료는 윈도우용 SPSS ver-sion 18.0 통계 프로그램을 이용하여 분석하였다.
이론/모형
- 표면 근전도 측정 시 표본 추출률(sampling rate)은 1024㎐였으며, 근전도 신호는 1785배로 증폭되었고, 대역통과(band-pass) 필터는 20~450㎐, 노치(notch) 필터는 60㎐로 처리하였다. 수집된 근 활성도 신호는 완파정류(full wave rectification)후 제곱평 균제곱근법(root mean square; RMS)으로 기록하였다.
- 전극의 부착부위는 SENIAM project (Surface Electromyography for the Non -Invasive Assessment of Muscles, 2005)의 제시 방법을 이용하여 환자의 신체적 특성에 맞게 조절하여 부착하였으며, 실험 대상자의 우세 측면 하지의 4개 근육에 부착하였다(Table 2).
- 측정된 각 근육의 활동전위를 표준화 하기위해 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction;MVIC)을 측정하였으며, 측정 자세는 Kendal 등(2005)이 제시하는 방법을 기준으로 실시하였다. 각 근육의 최대 수의적 등척성 수축 값은 3 회 실시 후 초기와 후기 각 1초를 제외한 중간 3초 동안의 평균 신호량을 %최대 수의적 등척성 수축(%MVIC)으로 사용하였다.
- 하지 근육의 활성도를 측정하기 위하여 QEMG-4(LXM 3204, Laxtha, 한국) 근전도 system을 사용하였고, 수집된 자료를 분석하기 위해 근전도 소프트웨어 Telescan 2.89(Laxtha, 한국)를 사용하였다. 근전도 전극(electrode)의 피부 저항을 줄이기 위해 부착 부위의 털을 제거하고 알코올로 피부를 소독하였다.
성능/효과
- 교각 운동과 들어올리기 패턴 결합 교각 운동에서 들어올리기 패턴 결합 교각 운동은 일반적인 교각운동 보다 모든 근육에서 높은 활성도를 보였다. 넙다리두갈래근, 앞정강근, 장딴지근(안쪽갈레)은 들어올리기 패턴 결합 교각 운동에서 유의한 차이가 있었다(p<.
- 들어올리기 패턴 결합 교각 운동은 일반적인 교각운동 보다 모든 근육에서 높은 활성도를 보였으며, 넙다리두갈래근, 앞정강근, 장딴지근(안쪽갈레)에서 유의한 차이가 있었다(p<.05). 하지만, 안쪽 넓은근은 다른 근육들보다 가장 높은 근 활성도를 보였으나, 유의한 차이가 없었다(p>.
- 본 논문에서 적용된 들어올리기 패턴 결합 교각 운동에서 하지 근 활성도의 증가는 교각 운동 시 체간의 안정화 운동을 선행적으로 시행하였고, 들어올리기 패턴의 특성은 체간의 신전근들을 더욱 강화시키는 결과를 유도할 수 있으므로 하지에서의 넙다리두갈래근, 앞정강근, 장딴지근(안쪽갈레)의 활성도에 유의한 결과를 주었을 것이라 사료된다. 또한 박태준(2010)의 연구에서는 운동형상학적 닫힌 사슬에서 적용된 고유수용 성신경근촉진법의 패턴이 하지 근 활성도의 유의한 증가를 설명하였고, 앉은 자세에서 적용된 상지의 상지 굽힘, 벌림, 가쪽 돌림은 넙다리두갈래근의 활성도에서 유의한 결과를 확인하였다.
- 여자 대상자의 경우 넙다리두갈래근과 앞정강근에서 교각 운동보다 들어올리기 패턴 결합 교각 운동에서 높은 근 활성도를 보였으며, 유의한 차이가 있었다(p<.05). 그러나, 안쪽넓은근과 장딴지근은 교각 운동 보다 들어올리기 패턴 결합 교각 운동에서 높은 근 활성도를 보였으나, 유의한 차이가 없었다(p>.
- 또한 박태준(2010)의 연구에서는 운동형상학적 닫힌 사슬에서 적용된 고유수용 성신경근촉진법의 패턴이 하지 근 활성도의 유의한 증가를 설명하였고, 앉은 자세에서 적용된 상지의 상지 굽힘, 벌림, 가쪽 돌림은 넙다리두갈래근의 활성도에서 유의한 결과를 확인하였다. 하지만 본 연구에서 폄근의 안쪽 넓은근은 다른 근육들보다 가장 높은 근 활성도를 보였으나, 유의한 차이를 보이지 않았으며, 남녀 모두에서 넙다리두갈래근은 유의미한 결과를 보였다.
후속연구
- 따라서 본 논문에서 적용된 들어올리기 패턴 결합 교각 운동은 일반적 교각 운동에서의 효과보다 하지 넙다리네갈래근과 넙다리뒤근육의 활성도를 증가시키는 요인으로 작용될 수 있을 것이라 사료된다.
- 이상의 결과는 들어올리기 패턴 결합 교각 운동은 저항을 통해 일반적인 교각운동 보다 높은 하지 근육의 활성도를 유도 할 수 있으나, 교각 자세의 특성에서 넙다리두갈래근의 활성도를 의미 있게 변화시킬 수 있으므로 넙다리두갈래근의 활성도 증가를 이용한 하지 근력강화운동으로 사용될 수 있을 것이라 사료된다.
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