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문제 정의
- 본 연구에서는 교각 운동 시 내-외회전, 내-외전에 따른 근육 길이 변화에 따른 엉덩이와 대퇴의 근활성도를 비교함으로써 효율적인 운동 적용을 위한 교각운동 자세를 알아보자하였다.
- 이에 본 연구에서는 교각 운동 시 다양한 관절의 각도에 따른 근육 길이 변화에 따른 엉덩이와 대퇴의 근 활성도를 비교함으로써 보다 효율적인 운동 적용을 위한 교각운동 자세를 알아보고자 한다.
제안 방법
- 측정된 각 근육의 활동전위를 표준화하기 위해 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 5초간 3회 실시 후 초기와 후기 각 1초를 제외한 중간 3초 동안의 평균 신호량을 %최대 수의적 등척성 수축(%MVIC)으로 환산하여 표준화 하였다. 근전도 부착부위는 Table 2에 제시되었다.
- 모든 실험은 각 3회 반복 측정하였다. 각각의 운동은 5초간 실시하였으며, 초기와 후기 각 1초를 제외한 중간 3초간의 근 활성도 자료를 분석에 사용하였다. 운동 시 피로를 방지하기 위하여 각 5초간의 운동 후 1분간의 휴식을 취하였다.
- 교각운동 시 표본 추출률(sampling rate)은 1024㎐였으며, 근전도 신호는 1785배로 증폭되었고, 대역통과(band-pass) 필터는 20~450㎐, 노치필터는 60㎐로 처리하였다. 수집된 근 활성도 신호는 완파정류(fullwave rectification) 시 골반 후방경사운동을 통하여 요추부 중립자세를 유지한 후 실시하였다.
- 본 연구에서는 교각 운동시 나타나는 외측광근, 내측 광근, 반건양근, 대퇘이두근, 대둔근, 중둔근, 대퇴근막장근, 장내전근의 근활성도 측정을 위해 8채널 표면근전도계(MyoSystem 1400A, Noraxon, USA)을 사용하였다. 근전도 전극의 피부 저항을 줄이기 위해 부착부위의 털을 제거하고 알코올로 피부를 소독하였다.
- 본 연구에서는 교각 운동시 나타나는 외측광근, 내측 광근, 반건양근, 대퇘이두근, 대둔근, 중둔근, 대퇴근막장근, 장내전근의 근활성도 측정을 위해 8채널 표면근전도계(MyoSystem 1400A, Noraxon, USA)을 사용하였다. 근전도 전극의 피부 저항을 줄이기 위해 부착부위의 털을 제거하고 알코올로 피부를 소독하였다.
- 본 연구에서는 교각운동 시 슬관절 굴곡 각도를 90도로 실시되었으며, 교각운동의 중립 자세는 양손을 교차시켜 가슴 위에 올려놓고, 두 다리는 어깨 넓이만큼 벌려 평행하게 바닥에 붙여놓으며, 골반을 요추와 일직선이 되도록 고관절 굴곡 0도 높이까지 들어 올린 후 5초간 유지 하였다(Fig 1, 2). 먼저 경골의 내회전과 외 회전은 관상축을 기준으로 두 번째 발가락을 지나는 선으로 하여 내회전은 30도 외회전은 40도로 하였다(Fig 4, 5).
- 본 연구에서도 교각 운동시 대퇴의 내외전과 경골의 내외회전에 따라 하지근육의 근 활성도를 비교 분석하였다. 내전 상태의 교각 운동 시에는 장내전근, 외전 상태의 교각 운동시에는 중둔근의 활성화가 유의하게 높게 나타났다.
- 교각운동 시 표본 추출률(sampling rate)은 1024㎐였으며, 근전도 신호는 1785배로 증폭되었고, 대역통과(band-pass) 필터는 20~450㎐, 노치필터는 60㎐로 처리하였다. 수집된 근 활성도 신호는 완파정류(fullwave rectification) 시 골반 후방경사운동을 통하여 요추부 중립자세를 유지한 후 실시하였다. 모든 실험은 각 3회 반복 측정하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 D시에 거주하는 20대 남성을 대상으로 연구조건을 충족하는 9명을 임의 선정하여 연구 참여에 동의한 자로 선정하였다. 연구 대상 조건은 신경외과학적 질환이나 심한 근골격계 장애가 없는 자, 체간과 하지의 근골격계 관련 정형외과학적 이상이 없는 자로 하였다.
- 본 연구는 D시에 거주하는 20대 남성을 대상으로 연구조건을 충족하는 9명을 임의 선정하여 연구 참여에 동의한 자로 선정하였다. 연구 대상 조건은 신경외과학적 질환이나 심한 근골격계 장애가 없는 자, 체간과 하지의 근골격계 관련 정형외과학적 이상이 없는 자로 하였다. 대상자의 특성은 다음과 같다(Table 1).
- 전극은 Ag-Agcl 재질의 일회용 전극인 Electrode2237(3M, USA) 표면 전극을 사용하였으며, 전극과 의 거리는 3㎝ 내에 위치하도록 하였고, 접지(ground)전극은 실험 대상자의 우세 측 하지근육에 부착하였다. 표면 근전도 측정 후 제곱평균제곱근법(root mean square; RMS)으로 기록하였다.
데이터처리
- 대상자들의 일반적 특성은 기술 통계를 이용하여 평균과 표준편차를 산출하고, 교각 운동 후 나온 엉덩관절의 위치에 따른 근 활성도는 대응 표본 t-검정으로 비교 분석하였으며, 통계적 유의 수준은 α＝.05로 설정하였다.
이론/모형
- 측정된 각 근육의 활동전위를 표준화하기 위해 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 5초간 3회 실시 후 초기와 후기 각 1초를 제외한 중간 3초 동안의 평균 신호량을 %최대 수의적 등척성 수축(%MVIC)으로 환산하여 표준화 하였다.
- 전극은 Ag-Agcl 재질의 일회용 전극인 Electrode2237(3M, USA) 표면 전극을 사용하였으며, 전극과 의 거리는 3㎝ 내에 위치하도록 하였고, 접지(ground)전극은 실험 대상자의 우세 측 하지근육에 부착하였다. 표면 근전도 측정 후 제곱평균제곱근법(root mean square; RMS)으로 기록하였다.
성능/효과
- 1. 경골의 내-외회전 변화에 따른 근전도 신호량의 변화는 대부분 외회전에서 내회전보다 근활성도가 높은 경향을 보였지만 통계적 유의성을 없었다(p<.05).
- 2. 대퇴의 내-외전 변화에 따른 근전도 신호량의 변화는 중둔근에서는 외전이 내전보다 통계적으로 유의하게 높게 나타났으며(p<.05), 그리고 장내전근은 내전이외전보다 통계적으로 유의하게 높게 나타났다(p<.05).
- 경골의 내-외회전에 따른 하지 근육들의 근 활성도는 Table 3에 제시되었다. 경골의 내-외회전 변화에 따른 근전도 신호량의 변화는 반건양근에서 가장 높게 나타났으며, 외측광근에서 가장 낮은 근활성도를 보였다. 대부분 외회전에서 내회전보다 근활성도가 높은 경향을 보였지만 통계적 유의성을 없었다.
- 본 연구에서도 교각 운동시 대퇴의 내외전과 경골의 내외회전에 따라 하지근육의 근 활성도를 비교 분석하였다. 내전 상태의 교각 운동 시에는 장내전근, 외전 상태의 교각 운동시에는 중둔근의 활성화가 유의하게 높게 나타났다. 이는 교각 운동 시 엉덩 관절과 무릎관절의 각도를 변화시켜 슬괵근의 근력 변화를 확인한 연구에서 각도에 따라 다른 근 활성도를 나타낸 결과를 지지하고 있다(최재청, 1999).
- 중둔근에서는 외전이 내전보다 통계적으로 유의하게 높게나타났으며, 그리고 장내전근은 내전이 외전보다 통계적으로 유의하게 높게 나타났다(p<.05).
후속연구
- 따라서 임상에서 운동치료 접근 시 흔히 많이 상용되어지는 교각 운동 자세에서 본 연구의 결과를 바탕으로 하는 다양한 교각자세의 접근을 통해 길이-긴장 관계의 변화를 주어 효율적인 교각운동 자세를 적용할 수 있는 있을 것으로 생각된다.
- 본 연구에서는 제한점으로 적은 수의 인원으로 전체로 일반화하기에는 다소 무리가 있으며, 표면근전도의 특성상 운동 시 근육의 움직임에 따라 신호잡음이 발생될 수 있을 것이다. 또한 앞으로 교각 운동 시 근육의 활성도는 여러 가지 요인들이 작용되기 때문에 좀 더다각도의 연구가 이루어져야 할 것이다.
- 본 연구에서는 제한점으로 적은 수의 인원으로 전체로 일반화하기에는 다소 무리가 있으며, 표면근전도의 특성상 운동 시 근육의 움직임에 따라 신호잡음이 발생될 수 있을 것이다. 또한 앞으로 교각 운동 시 근육의 활성도는 여러 가지 요인들이 작용되기 때문에 좀 더다각도의 연구가 이루어져야 할 것이다.
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