[논문]발목관절 자세 변화에 대한 무릎관절 굽힘근과 폄근의 활성도

권유정; 이현옥

doi:10.21598/jkpnfa.2013.11.2.111

발목관절 자세 변화에 대한 무릎관절 굽힘근과 폄근의 활성도
Activity of Knee Flexors and Extensors on Change of Ankle Joint Position 원문보기

대한고유수용성신경근촉진법학회지 = Journal of Korea Proprioceptive Neuromuscular Facilitation Association, v.11 no.2, 2013년, pp.111 - 117

권유정 (부산가톨릭대학교 대학원 물리치료과) , 이현옥 (부산가톨릭대학교 물리치료과)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose : The purpose of this study was to examine the activity of the knee flexor and extensor with ankle plantar flexion and dorsiflexion. Methods : A total of 18 subjects(Male 6, female 12) performed 4 lower extremity patterns of PNF and the activities of the vastus medialis oblique, rectus femoris, vastus lateralis, biceps femoris, semitendinosus ipsilateral sides were measured using electromyography. Results : During 4 lower extremity patterns of PNF, knee flexor and extensor muscle activity were significantly difference. Knee extensors were shown to be higher knee extension and ankle dorsiflexion combined pattern. Knee flexors were shown to be higher knee flexion and ankle plantarflexion combined pattern. Conclusion : We suggest that it is efficient to strengthening of knee extensors with ankle dorsiflexion and to strengthening of knee flexors with ankle plantar flexion. Also, for the functioning as toe standing, we have to choice appropriate movement pattern.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

반면 KE1과 KE2는 무릎관절에서는 공통적으로 폄이 이루어지지만 엉덩관절과 발목에서는 상반되는 움직임이 이루어진다. 그러므로 무릎관절에서 동일한 움직임이 이루어지지만 근위와 원위 관절의 움직임에 따라 무릎관절 굽힘근과 폄근의 활성도를 비교하고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 다리에 PNF 패턴을 사용하여 발목의 변화가 무릎의 폄근과 굽힘근의 근활성도에 어떤 영향을 미치는지 확인하여 폄근이나 굽힘근의 효과적인 운동방법에 기초자료를 제공하고자 한다.
본 연구는 발목의 변화가 무릎의 폄근과 굽힘근의 근활성도에 어떤 영향을 미치는지 확인하여 폄근이나 굽힘근의 효과적인 운동방법에 기초자료를 제공하고자 PNF의 하지 패턴 4가지를 사용하였다. 그 결과는 다음과 같다.

제안 방법

실험은 각각의 패턴을 3회씩 실시하여 %MVIC를 측정하였고, 한 패턴의 끝 범위에서의 유지 적용 시간은 5초, 휴식시간은 1분으로 하였다. PNF 패턴 적용 순서는 대상자들에서 무작위로 시행하였다. 이때 획득된 5초간의 값을 전 후 1초씩 제외하고 3초의 값을 실효평균값(RMS, root mean square)으로 산출하여 각각의 근육에 대한 최대 수의적 등척성근수축에 대한 비율(%MVIC)로 표준화하여 비교 분석하였다.
본 연구는 집단에 대한 구분 없이 18명의 대상자에게 PNF의 하지 패턴 4개의 동작을 단일 반복측정으로 하였다.
특히 PNF의 패턴처럼 세 개의 축과 세 개의 면에서 이루어지는 근육의 작용은 서로 밀접하게 연관성을 가지게 된다. 본 연구에서는 PNF의 하지 패턴 중 가장 일반적인 4가지 패턴을 적용하였다. KF1과 KF2 패턴은 무릎관절에서는 공통적으로 굽힘이 발생하지만 엉덩관절과 발목관절에서는 상반되는 움직임이 이루어진다.
측정하기 전에, 연구 대상자들에게 실험 방법과 과정을 충분히 설명하고 대상자 모두 실험의 내용을 이해하고 참여에 동의하였다. 실험은 각각의 패턴을 3회씩 실시하여 %MVIC를 측정하였고, 한 패턴의 끝 범위에서의 유지 적용 시간은 5초, 휴식시간은 1분으로 하였다. PNF 패턴 적용 순서는 대상자들에서 무작위로 시행하였다.

대상 데이터

본 연구는 연구의 목적과 진행 방법에 대한 설명을 듣고 이에 자발적으로 참여를 동의한 20대의 성인 남녀 중 최근 6개월 이내에 근골격계 질환으로 인한 통증이나 병력이 없는 18명(여자 12, 남자 6)을 대상으로 하였다. 대상자의 일반적인 특성은 <표 1>과 같다.

데이터처리

PNF 패턴 적용 순서는 대상자들에서 무작위로 시행하였다. 이때 획득된 5초간의 값을 전 후 1초씩 제외하고 3초의 값을 실효평균값(RMS, root mean square)으로 산출하여 각각의 근육에 대한 최대 수의적 등척성근수축에 대한 비율(%MVIC)로 표준화하여 비교 분석하였다.
수집된 자료는 SPSS Win 20 통계프로그램을 이용하여 처리하였다. 하지의 4가지 패턴의 적용시 무릎관절 폄근과 굽힙근의 근육활성도를 비교하기 위해 일원배치 분산분석(one way ANOVA)이용하였고, Bonferroni 사후검정을 실시하였다. 통계적 유의수준은 p<.

이론/모형

PNF 하지패턴 적용 시, 대상자들의 우세쪽 하지의 안쪽 넓은근(Vastus medialis oblique, VMO), 넙다리곧은근(Rectus femoris, RF), 가쪽넓은근(Vastus lateralis oblique, VLO), 넙다리두갈래근(Biceps femoris, BF), 반힘줄모양근(Semitendinosus, ST)의 활성도를 측정하기 위해 표면 근전도 시스템은 미국 (주) Noraxon의 TeleMyo DTS Telemetry를 사용하였다. 표면 근전도 시스템에 디지털 처리된 근전도 신호는 개인용 컴퓨터에서 (주) Noraxon의 MyoRearch XP 1.

성능/효과

1. 무릎관절 폄근은 발목관절 발등굽힘과 무릎관절폄이 동반될 때 가장 높은 활성도를 보임을 알 수 있었다.
2. 무릎관절 굽힘근은 발목관절 발바닥굽힘과 무릎관절 굽힘이 동반될 때 가장 높은 활성을 보임을 알 수 있었다.
3. 무릎관절 폄과 발목관절의 발바닥굽힘이 동반된 패턴과 무릎관절 굽힘과 발목관절의 발등굽힘이 동반된 패턴에서는 무릎관절 폄과 굽힘근이 동시에 활성화됨을 알 수 있었다.
RF는 KF1과 KE2에서 유의하게 높은 활성도를 보였다. VLO는 높은 활성도를 보였으며 무릎관절 굴곡 패턴인 KE1과 KE2에서 유의하게 높은 활성도를 보였다<;표 2>.
하지의 4가지 패턴에 따른 무릎관절 굽힘근의 활성도는 KF2 패턴에서 유의하게 높은 활성도를 보였다. 무릎관절 굽힘에서 발목관절의 발바닥 굽힘이 함께 동반되어질 때 굽힘근의 작용이 높아지고 KF1 패턴에서처럼 발등굽힘이 동반된 무릎관절 굽힘에서는 낮은 활성도를 보임을 알 수 있었다. Hwang과 Abraham(2001)의 연구에서 무릎관절을 45°로 고정한 상태에서 발목관절을 발바닥 굽힘하였을 때 넙다리 두갈래근이의 작용이 높게 나타났으며 발목관절을 발등굽힘하였을 때는 넙다리 곧은근이 높게 나타났다.
본 연구에서도 PNF의 하지 패턴 중 무릎관절굽힘과 폄에 따라 4가지 패턴을 적용하였을 때 발목관절과 엉덩관절의 움직임에 따라 무릎관절 굽힘과 폄의 활성도가 영향을 받음을 알 수 있었다. 무릎관절 폄근은 무릎관절 폄과 발목관절의 발등굽힘이 동반된 패턴(KE2)에서 활성도가 높게 나타났으며 무릎관절 굽힘근은 무릎관절 굽힘과 발목관절의 발바닥굽힘이 동반된 패턴(KF2)에서 높은 활성도를 보임을 알 수 있었다. 하지만 무릎관절 굽힘과 발목관절의 발등굽힘이 동반된 패턴(KF1)과 무릎관절 폄과 발목관절 발바닥굽힘이 동반된 패턴(KE2)에서는 무릎관절 굽힘근과 폄근의 동시 수축이 더 많이 일어남을 알 수 있었다.
이처럼 무릎관절의 굽힘과 폄근은 무릎관절의 움직임 뿐만 아니라 발목관절의 움직임에 의해서도 활성도가 달라짐을 알 수 있다. 본 연구에서도 PNF의 하지 패턴 중 무릎관절굽힘과 폄에 따라 4가지 패턴을 적용하였을 때 발목관절과 엉덩관절의 움직임에 따라 무릎관절 굽힘과 폄의 활성도가 영향을 받음을 알 수 있었다. 무릎관절 폄근은 무릎관절 폄과 발목관절의 발등굽힘이 동반된 패턴(KE2)에서 활성도가 높게 나타났으며 무릎관절 굽힘근은 무릎관절 굽힘과 발목관절의 발바닥굽힘이 동반된 패턴(KF2)에서 높은 활성도를 보임을 알 수 있었다.
무릎관절 폄근은 무릎관절 폄과 발목관절의 발등굽힘이 동반된 패턴(KE2)에서 활성도가 높게 나타났으며 무릎관절 굽힘근은 무릎관절 굽힘과 발목관절의 발바닥굽힘이 동반된 패턴(KF2)에서 높은 활성도를 보임을 알 수 있었다. 하지만 무릎관절 굽힘과 발목관절의 발등굽힘이 동반된 패턴(KF1)과 무릎관절 폄과 발목관절 발바닥굽힘이 동반된 패턴(KE2)에서는 무릎관절 굽힘근과 폄근의 동시 수축이 더 많이 일어남을 알 수 있었다.
하지의 4가지 패턴에 따른 무릎관절 굽힘근의 활성도를 본 결과 BF와 ST 모두 KF2에서 유의하게 높게 나타났다<;표 2>.
하지의 4가지 패턴에 따른 무릎관절 폄근의 활성도는 KE2에서 VMO, RF, VLO 모두 높게 나타났으며 VMO와 RF는 무릎관절 굽힘 패턴인 KF1에서도 유의하게 높게 나타났다. KF1에서 VMO와 RF의 작용은 무릎관절에서의 움직임보다는 엉덩관절과 발목관절의 움직임에 의해 활성화가 증가하였다고 생각된다.
하지의 4가지 패턴에 따른 무릎관절 폄근의 활성도를 본 결과 VMO는 KE2에서 가장 높은 활성도를 보였으며 KF1, KE2패턴에서도 KF2보다는 유의하게 높은 활성도를 보였다. RF는 KF1과 KE2에서 유의하게 높은 활성도를 보였다.

후속연구

이러한 결과를 종합해 보면 무릎관절 폄근 혹은 굽힘근만을 강화할 것인지 아니면 발가락서기와 같은 기능을 강화할 것인지 운동의 목적에 맞게 적절한 운동패턴을 선택해야 한다고 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	무릎관절이란 어떤 관절인가?	무릎관절은 과도한 체중지지로 인한 퇴행성 변화, 스포츠를 통한 무리한 신체 활동으로 인해 무릎관절의 손상 등 손상의 빈도가 대단히 높은 관절이다. 손상 후 재활과정에서 무릎관절 기능향상을 위한 가장 중요한 부분 중의 하나로 무릎관절 주위 근육 특히 넙다리네갈래근의 강화운동이 강조되고 있다.
	PNF의 하지 패턴은 어떠한가?	PNF의 하지 패턴은 엉덩관절, 무릎관절 그리고 발목관절의 운동을 결합시키는 것이다. 일반적으로는 동근의 수축시 길항근은 이완하는 것으로 알려져 있다.
	넙다리네갈래근을 강화하는 방법에 관한 연구에는 어떤것들이 있는가?	넙다리네갈래근을 강화하는 방법으로는 다양한 방법이 있다. 이에 대한 연구로는 무릎의 손상 구조나 회복정도에 따라 등척성이나 등장성운동 또는 특정 제한된 범위에서의 운동(Mesfar와 Shirazi-Adl, 2006), 엉덩관절의 자세(Choi 등, 2011), 발목의 자세에 따른 넙다리네갈래근의 활성도 변화(Hwang 등, 2000; Serrao 등, 2005; Stoutenberg 등, 2005: Signorile, 1995) 등이 있다. Signorile(1995) 등은 발의 안쪽돌림에서 안쪽 가쪽 넙다리네갈래근의 근활성이 가장 크다고 하였고, Stoutenberg 등(2005)은 발의 안쪽돌림에서 안쪽 가쪽 넙다리네갈래근의 근활성이 가장 크고 가쪽돌림에서는 넙다리곧은근이 근활성이 가장 크다고 하였다. 그러나 Serrao 등(2005)은 정강뼈의 회전이 선택적으로 근육을 활성화시키지는 않는다고 하여 서로 상이한 결과를 보였다. 또한 발의 발등, 발바닥굽힘에 대한 넙다리네갈래근의 활성연구에서는 안쪽 넙다리네갈래근의 H반사는 발목자세와는 차이가 없고 발바닥굽힘 노력에서 유의하게 증가한다고 하였다(Hwang 등, 2000). Tepperman 등(1986)은 발목의 자세는 넙다리네갈래근에 영향을 주지않고 환자의 편안함에 근거하여 선택하는 것이 바람직하다고 하였다. 위에서 처럼 발목의 자세와 무릎 폄근, 엉덩관절의 자세와 무릎 폄근의 근력관계에 대한 연구가 있다.

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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