[논문]엉덩관절 굽힘 각도에 따른 쪼그려 앉기 운동 시 하지의 근활성도 비교

민동기

Abstract ▼ AI-Helper

Background: The purpose of this study was to determine if there is a difference in activation of the rectus femoris, vastus medialis oblique, vastus lateralis, semitendinosus, and biceps femoris when performing normal free squat with standinding position and free squat with $30^{\circ}$ f...

Background: The purpose of this study was to determine if there is a difference in activation of the rectus femoris, vastus medialis oblique, vastus lateralis, semitendinosus, and biceps femoris when performing normal free squat with standinding position and free squat with $30^{\circ}$ flexed hip joint. Methods: Electromyograph surface electrodes were placed on the rectus femoris, vastus medialis oblique, vastus lateralis, semitendinosus, and biceps femoris of 19 healthy college students. The participants performed standing bilateral squats and standing bilateral squats with $30^{\circ}$ flexed hip joint with EMG measures taken upon initiation of muscle activity as confirmed by an electronic goniometer. Participants completed one trial with the EMG time measurements on each type. Results: There was a significant difference between normal squats(standing squats) and normal squats with $30^{\circ}$ flexed hip joint. The normal squat exercise was statistically higer than normal squat exercise with $30^{\circ}$ flexed trunk except for semitendinosus and biceps femoris that shown slightly high. Conclusions: As a result of this study, there were increases of muscle activity in both ways. In particular, it may be more beneficial for knee joint stabilization to perform normal squat exercise with standing position relatively.

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문제 정의

근전도 검사는 운동단위 활동의 기록을 나타내는 것이기 때문에 근전도 신호에 관한 연구는 근육질환의 병변을 발견하여 임상적인 증상의 분류에 이용할 뿐만 아니라 공학적인 면에 있어서 근전도 신호를 해석하며 보철제어(prosthetic control)에 응용하기 위하여 연구가 계속 이루어지고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 근전도 검사를 이용하여 바로 선 자세와 엉덩관절 30도 굽힌 자세에서의 스쿼트 수행 시 하지의 근 활성도의 차이를 비교하여 향후 무릎 손상 재활에 있어서 임상적적용의 근거자료를 제공하기 위해 실시하였다
본 연구는 정상 쪼그려 앉기와 엉덩관절 굽힘 각도에 따른 쪼그려 앉기 운동 시 하지의 근 활성도를 비교하였다.
본 연구에서 피실험자들의 쪼그려 앉기 자세를 실시 할 때 정확한 발의 위치를 잡아주기 위해서 발판 사용하였다.
이번 연구는 20대 건강한 성인남녀 19명을 대상으로 엉덩관절을 바로 편 상태와 30도 굴곡 시킨 상태에서 쪼그려 앉기 운동 시 양 쪽 넙다리네갈래근, 넙다리두갈래근, 반힘줄근, 가쪽넓은근, 안쪽넓은근의 근활성도를 비교하기 위해 실시되었다. 본 연구 결과, 엉덩관절을 바로 편 상태에서와 30도 굽힌 상태에서 쪼그려 앉기 때 모두 근활성도의 증가가 있었지만 특히 엉덩관절을 30도 굽힌 상태에서 넙다리곧은근, 가쪽넓은근, 안쪽넓은근의 근 활성도가 증가하였고, 반힘줄근과 넙다리두갈래근에서는 큰 차이가 없었다.

제안 방법

엉덩관절을 30도 굽힌 상태에서 쪼그려 앉기는 엉덩관절은 각도기를 사용하여 30도로 굽힌 다음 나머지는 바로 선 자세에서 쪼그려 앉기와 동일한 조건으로 수행하였다.각도기(Goniometer)를 이용하여 엉덩관절의 굽힘 각도를 측정하였는데, 축은 넙다리뼈 큰 돌기에 두고 고정팔은 넙다리뼈의 중앙선에 두었다. 운동팔은 몸통을 따라 두었다.
무릎관절의 굽힘각도는 각도기(goniometer)를 이용하여 측정하였는데 축은 넙다리뼈의 가쪽 관절 융기에 두고 고정팔은 넙다리뼈 중앙선, 운동팔은 정강뼈의 관절 융기를 향한 선을 따라 두었다.
본 연구에서 피실험자들의 동일하고 정확한 가동범위의 측정을 위해 각도기(ezcardline, USA)를 사용하였다.
본 연구에서는 피실험자들의 엉덩관절을 굽힘하는 동안 상체의 움직임을 제한하기 위해서 끈을 사용하였다
본 연구에서는 피실험자들의 하지근육의 활성도 비교를 정확히 측정하기 위해 Noraxon Myosystem DTS(Noraxon, USA)를 사용하였다.

대상 데이터

본 연구는 D 대학교에 재학 중인 학생 20명(남자 7명 여자 12명)을 대상으로 실시하였다. 남자 평균나이 23.
실험에 참여한 대상자는 D 대학에 재학 중인 총 20명의 연구 대상자로 남자 7명, 여자 12명으로 구성되었다.대상자는 무릎관절과 엉덩관절에 통증이 없고 6개월 이내에 무릎수술 경험이 없으며 무릎관절과 엉덩관절 운동범위가 정상범위에 속하며 자발적으로 참여한 대상자들에게 실험 전에 진행과정을 충분히 설명한 후 대상자들에게 동의서를 받고 실시하였다.

데이터처리

본 연구는 수집된 자료가 정규분포를 하는지의 여부를 Shapiro-Wilk test를 사용하여 분석하였다. 각 그룹의 하지 근 활성도를 비교하기 위해 대응비교 t-검정을 사용하였다. 통계학적 유의 수준 ⍺는 .
0을 사용하였다. 본 연구는 수집된 자료가 정규분포를 하는지의 여부를 Shapiro-Wilk test를 사용하여 분석하였다. 각 그룹의 하지 근 활성도를 비교하기 위해 대응비교 t-검정을 사용하였다.
실험 대상자의 일반적 특징 및 각 변인의 평균 및 표준편차를 알아보기 위해 수집된 자료는 상용 통계 프로그램인 윈도우용 SPSS ver. 12.0을 사용하였다. 본 연구는 수집된 자료가 정규분포를 하는지의 여부를 Shapiro-Wilk test를 사용하여 분석하였다.

성능/효과

본 연구와 비교해서는 엉덩관절 모음근인 안쪽넓은근의 활성화가 유의하므로 공을 이용한 운동이 아니더라도 엉덩관절의 각도에 따라서 충분히 엉덩관절의 모음근을 활성화할 수 있다는 것을 보여준다. 또한, 이러한 엉덩관절 모음근의 등척성 수축을 수행할 때 안쪽빗넓은근 활성도도 다른 연구에서도 유의하게 증가하는 것으로 보아 본 연구의 결과를 고려하여 충분히 엉덩관절의 각도에 따라 안쪽빗넓은근 또한 활성화될 수 있다는 것을 유추 할 수 있다.하지만 본 연구에서는 반힘줄근과 넙다리두갈래근에서는 유의한 차이가 없는 것으로 보아 두 근육의 엉덩관절 각도에 따른 차이가 크지 않다는 것을 확인하였다.
이번 연구는 20대 건강한 성인남녀 19명을 대상으로 엉덩관절을 바로 편 상태와 30도 굴곡 시킨 상태에서 쪼그려 앉기 운동 시 양 쪽 넙다리네갈래근, 넙다리두갈래근, 반힘줄근, 가쪽넓은근, 안쪽넓은근의 근활성도를 비교하기 위해 실시되었다. 본 연구 결과, 엉덩관절을 바로 편 상태에서와 30도 굽힌 상태에서 쪼그려 앉기 때 모두 근활성도의 증가가 있었지만 특히 엉덩관절을 30도 굽힌 상태에서 넙다리곧은근, 가쪽넓은근, 안쪽넓은근의 근 활성도가 증가하였고, 반힘줄근과 넙다리두갈래근에서는 큰 차이가 없었다. 이 연구를 통해 쪼그려 앉기 운동 시 엉덩관절의 굽힘 각도에 따라 하 지의 근 활성도 차이를 확인할 수 있었으며, 따라서 임상 전문가들은 치료의 목적에 따라 근 활성도의 증진을 위해 엉덩관절 굽힘 각도를 적절히 조절할 필요가 있다고 사료된다.
이는엉덩관절 모음근의 등척성 수축을 통한 긴 모음근과 큰 힘줄의 영향으로 안쪽 빗넓은근 활동을 촉진함으로써 안쪽빗넓은근의 더욱 안전한 기원을 제공할 수 있다(Hanten와 Schulthies, 1990)고 한다. 본 연구와 비교해서는 엉덩관절 모음근인 안쪽넓은근의 활성화가 유의하므로 공을 이용한 운동이 아니더라도 엉덩관절의 각도에 따라서 충분히 엉덩관절의 모음근을 활성화할 수 있다는 것을 보여준다. 또한, 이러한 엉덩관절 모음근의 등척성 수축을 수행할 때 안쪽빗넓은근 활성도도 다른 연구에서도 유의하게 증가하는 것으로 보아 본 연구의 결과를 고려하여 충분히 엉덩관절의 각도에 따라 안쪽빗넓은근 또한 활성화될 수 있다는 것을 유추 할 수 있다.
또한, 이러한 엉덩관절 모음근의 등척성 수축을 수행할 때 안쪽빗넓은근 활성도도 다른 연구에서도 유의하게 증가하는 것으로 보아 본 연구의 결과를 고려하여 충분히 엉덩관절의 각도에 따라 안쪽빗넓은근 또한 활성화될 수 있다는 것을 유추 할 수 있다.하지만 본 연구에서는 반힘줄근과 넙다리두갈래근에서는 유의한 차이가 없는 것으로 보아 두 근육의 엉덩관절 각도에 따른 차이가 크지 않다는 것을 확인하였다. 이것은 Neumann(2009)에 의하면 체간을 약간 앞쪽으로 기울이는 동안 체중의 힘은 엉덩관절 돌림의 안가쪽축 약간 앞쪽으로 지나가게 되는데, 이렇게 엉덩관절이 약간 굽힘된 자세는 넙다리뒤근육으로 부터의 최소 활성에 의해 유지된다는 것과 같은 결과로 보여진다.

후속연구

하지만 이러한 다양한 환경의 차이로 인한 각 근육 간의 선택적인 동원은 차이가 발생하기 때문에 개별적인 엉덩관절 각도 및 환경에 따른 힘의 정량화가 필요할 것으로 생각한다. 그러므로 운동 전문가들은 무릎 관절 주위 근육의 강화를 위해 다양한 과제 변수를 변경시켜 쪼그려 앉기 운동을 수행할 것을 제안한다. 이번 연구에서, 다양한 연령 및 직업군을 가진 피실험자들이 아닌 20대 초반의 건강한 피실험자들로 구성하였기 때문에 이 연구 결과를 전체적으로 일반화 하기 어려우며, 따라서 실제 환자들을 대상으로 했을 때와 다른 결과를 초래할 수도 있다.
이번 연구에서, 다양한 연령 및 직업군을 가진 피실험자들이 아닌 20대 초반의 건강한 피실험자들로 구성하였기 때문에 이 연구 결과를 전체적으로 일반화 하기 어려우며, 따라서 실제 환자들을 대상으로 했을 때와 다른 결과를 초래할 수도 있다. 또한, 엉덩관절 굽힘 각도는 0도 및 30도로 특정 각도로만 수행 하여 이 각도로 수행하기 힘든 대상자들에게 이 연구 결과를 토대로 일반화하기 어렵고, 넙다리두갈래근의 근 활성도에서 피실험자들마다 약간의 차이를 보이는데, 이러한 결과에 영향을 주는 요인으로 넙다리근막장근의 긴장도가 영향을 줄 수 있을 것으로 생각되므로 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다
본 연구 결과, 엉덩관절을 바로 편 상태에서와 30도 굽힌 상태에서 쪼그려 앉기 때 모두 근활성도의 증가가 있었지만 특히 엉덩관절을 30도 굽힌 상태에서 넙다리곧은근, 가쪽넓은근, 안쪽넓은근의 근 활성도가 증가하였고, 반힘줄근과 넙다리두갈래근에서는 큰 차이가 없었다. 이 연구를 통해 쪼그려 앉기 운동 시 엉덩관절의 굽힘 각도에 따라 하 지의 근 활성도 차이를 확인할 수 있었으며, 따라서 임상 전문가들은 치료의 목적에 따라 근 활성도의 증진을 위해 엉덩관절 굽힘 각도를 적절히 조절할 필요가 있다고 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	바로 선 자세에서 쪼그려 앉기 측정 시 무릎관절의 굽힘각도는 무엇을 이용하여 측정하였나?	대상자들은 턱을 당기고 시선을 정면으로 두었다.무릎관절의 굽힘각도는 각도기(goniometer)를 이용하여 측정하였는데 축은 넙다리뼈의 가쪽 관절 융기에 두고 고정팔은 넙다리뼈 중앙선, 운동팔은 정강뼈의 관절 융기를 향한 선을 따라 두었다.
	닫힌 사슬 운동은 어떻게 일어나는 운동인가?	최근에는 기능적인 수행을 위한 과제가 닫힌 사슬 운동에 포함되기가 쉽고(Palmitier 등, 1991), 무릎넙다리관절에 적은 손상을 가하며(Steinkamp 등, 1993) 앞십자인대에 대한 좌상을 줄일 수 있으므로(Arms 등, 1984; Beynnon과 Fleming, 1998), 열린 사슬보다 닫힌 사슬 운동이 권장되고 있다. 이런 닫힌 사슬 운동은 팔다리의 먼 쪽이 고정되어 있는 상태에서 몸 쪽과 먼 쪽에 동시에 저항을 적용할 때 일어나는 운동이다(Prince,2003). 체중을 부하한 상태에서 쪼그려 앉기 운동은 한동작에 다양한 관절과 근육이 포함되어 다리의 기능을 증가시키는 닫힌 사슬 운동으로 무릎 주위 근육들의 동시수축을 증가시키고, 정강 넙다리 관절의 압력을 증가시키는 앞십자인대의 긴장을 최소화하는 매우 안전하고 효과적인 중재법이다(Beynnon 등, 2005; Bynum 등, 1995; Mikkelsen 등, 2000).
	스쿼트에서 가장 많이 쓰이는 대표적인 근육은 무엇인가?	체중을 부하한 상태에서 쪼그려 앉기 운동은 한동작에 다양한 관절과 근육이 포함되어 다리의 기능을 증가시키는 닫힌 사슬 운동으로 무릎 주위 근육들의 동시수축을 증가시키고, 정강 넙다리 관절의 압력을 증가시키는 앞십자인대의 긴장을 최소화하는 매우 안전하고 효과적인 중재법이다(Beynnon 등, 2005; Bynum 등, 1995; Mikkelsen 등, 2000). 닫힌 사슬운동인 쪼그려 앉기 운동 즉, 스쿼트에서 가장 많이 쓰이는 대표적인 근육은 넙다리네갈래근과 넙다리두갈래근, 반힘줄근으로 넙다리네갈래근에서 가쪽넓은근과 안쪽넓은근은 무릎관절에서의 전체 폄 토크 중 약 80%를 생산하고 넙다리곧은근은 약 20% 생산하며 등척활동을 통해 무릎관절을 보호하는데 도움을 준다. 안쪽넓은근은 두 섬유의 방향이 다른 두 개의 섬유로 구성되는데 원위섬유는 넙다리 종축에 대해 50～57도 각을 이루고 있으며, 근위섬유는 약 15도 각을 이루고 있어 무릎뼈를 비스듬한 선방향으로 당겨 무릎뼈가 넙다리뼈의 관절융기사이고랑을 통과해 지나가거나 미끄러질 때 무릎뼈를 안정화시킨다(Neumann, 2009).

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