[논문]열린사슬운동 및 닫힌사슬운동에서 위팔굽힘 각도에 따른 앞톱니근의 근활성도 비교

문성종; 김택훈; 노정석

doi:10.13066/kspm.2013.8.3.369

열린사슬운동 및 닫힌사슬운동에서 위팔굽힘 각도에 따른 앞톱니근의 근활성도 비교
A Comparison of the Serratus Anterior Muscle Activity according to the Shoulder Flexion Angles in a Closed Kinetic Chain Exercise and an Open Kinetic Chain Exercise 원문보기

대한물리의학회지 = Journal of the korean society of physical medicine, v.8 no.3, 2013년, pp.369 - 378

문성종 (한서대학교 대학원 물리치료학과) , 김택훈 (한서대학교 물리치료학과) , 노정석 (한서대학교 물리치료학과)

Abstract ▼ AI-Helper

PURPOSE: The purpose of present study was to ascertain how the activity of the serratus anterior muscle, the upper trapezius muscle and the pectoral major muscle was affected while the upper arm was being flexed at 70, 90 and 110 degrees respectively in a closed kinetic chain exercise (wall push up plus) and an open kinetic chain exercise (static hug). METHODS: Sixteen healthy young men subjects participated in the study. Surface electromyography (EMG) data were collected from the dominant-side muscles during a closed kinetic chain exercise and an open kinetic chain exercise. The activity of each muscle was measured quantitatively, and by the use of the two-way repeated ANOVA, the data were compared with each other according to exercises and shoulder flexion angles. RESULTS: Results indicated that the closed kinetic chain exercise did not interact with the open kinetic chain exercise (p>.05). In both the closed kinetic chain exercise and the open kinetic chain exercise, the activity of the serratus anterior muscle became different significantly according to angles (p<.05). Its activity increased in order of 70, 90 and 110 degrees (p<.05). In both exercises and all angles, muscle activity was significantly higher in the serratus anterior muscle than in the upper trapezius muscle and the pectoral major muscle (p<.05). CONCLUSION: The above results show that there is a need to selectively control the exercise stress of the serratus anterior muscle in the case of the patients with the shoulder impingement syndrome characterized by the winged scapula, insufficient scapular protraction and upward rotation.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 닫힌사슬운동과 열린사슬운동을 시행했을 때 위팔 굽힘 각도(70°, 90°, 110°)에 따라 등세모근 위섬유, 큰가슴근, 그리고 앞톱니근의 근활성도가 어떠한 차이를 보이는지 연구하고자 한다.

가설 설정

연구의 가설은 어깨에 실리는 무게를 일정하게 통제한다면 앞톱니근의 근활성도가 닫힌사슬운동보다 열린 사슬운동에서 더 높을 것이고 위팔 굽힘 각도가 증가할수록 앞톱니근의 근활성도가 증가될 것이라고 정하였다.

제안 방법

닫힌사슬운동(벽 푸쉬업 플러스)에서 세 가지 근육 (등세모근 위섬유, 큰가슴근, 앞톱니근)의 근활성도를 실험 하기위해 벽을 마주보고 선 자세에서 약간 무릎을 구부리고 어깨높이 정도의 벽에 높이 조절이 가능하도록 줄에 고정하여 기계식 저울을 위치하였다(Fig. 1).
닫힌사슬운동을 이용한 실험을 위해 실험대상자는 벽을 마주하고 선 자세로 무릎을 약간 구부린 자세에서 정면 팔 길이 정도 거리의 벽에 저울을 두었다. 이 때 대상자에게 최대로 등을 뒤로 밀어(plus up) 어깨뼈가 내밈 되도록 한 후 5초간 유지하도록 하였고 측정 동안 대상자는 직접 눈으로 저울의 눈금을 확인하며 무게를2 kg으로 통제하고 좌우 균형을 유지하도록 하였다.
등세모근 위섬유, 큰가슴근 그리고 앞톱니근의 근활성도를 표준화하기 위해 맨손근력검사 자세에서 최대 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction: MVIC)시 각 근육의 최대 근활성도를 3회씩 반복 측정 하였다. 5초 동안의 자료값을 제곱 평균 제곱근법(root mean square: RMS)로 처리 한 후 처음과 마지막 1초를 제외한 중간 3초 동안의 평균 근전도 신호량을 %MVIC 로 사용하였다.
따라서 본 연구는 비슷한 동작이지만 다른 형태의 운동인 벽 푸쉬업 플러스를 닫힌사슬운동, 정적 껴안기를 열린사슬운동으로 선택하였고 실험동안 어깨에 실리는 무게를 일정하게 2 kg으로 통제한 다음 어깨뼈를 내밈 및 위쪽돌림 시킨 상태에서 앞톱니근과 등세모근 위섬유 그리고 큰가슴근의 근활성도를 위팔 굽힘 각도 70°, 90°, 110°로 나누어 표면 근전도 분석 시스템을 이용하여 알아보았다.
본 실험에서 근활성도 측정을 위해 닫힌사슬운동과 열린사슬운동 시 어깨뼈의 조절에 기여하는 등세모근 위섬유, 큰가슴근 그리고 앞톱니근을 측정하였으며 어깨관절이 시상면에서 70°, 90°, 110°로 유지 할 때 각각 분리하여 자료를 수집하였다.
실험은 닫힌사슬운동과 열린사슬운동 두 가지 방법으로 실시되었으며 등세모근 위섬유, 큰가슴근, 그리고 앞톱니근의 근활성도를 위팔 굽힘 각도 70°, 90°, 110°에서 알아보았다. 실험에 들어가기 전 대상자들의 이해를 돕기 위해 각 각도별로 어깨뼈 내밈방법에 대한 예비연습을 5분간 실시하였다.
열린사슬운동을 이용한 실험을 위해 대상자는 닫힌 사슬운동과 같은 자세로 등을 곧게 펴고 선 자세에서 무릎을 약간 구부린 상태로 대상자의 어깨 높이에서 대상자의 후방 측정 장치에 고정되어 밴드와 연결된 매달림 저울의 손잡이를 양손에 고정하고 주관절을 폄시킨 상태에서 최대로 등을 뒤로 밀어 어깨뼈가 내밈되도록 한 후 5초간 유지하도록 하였다. 근활성도 측정 동안 대상자는 직접 눈으로 저울의 눈금을 확인하며 무게를 2kg으로 통제하고 좌우 균형을 유지하도록 하였다.

대상 데이터

본 연구는 연구 목적과 방법에 대하여 충분한 설명을 들은 후 본 실험에 참여할 것을 동의한 건강한 성인 남성 16명을 대상으로 실시하였다. 실험대상자에게 만약 상지 신경 긴장검사에서 신경긴장 증상이 보이거나, 경추 및 흉추에서 근원적으로 발현 되었거나, 양성 부하 혹은 이동검사에 의한 일반적인 견갑위팔 관절 불안정성, 견봉쇄관절의 탈구로 인한 양성 계단변형 (Ellenbecker, 2001) 혹은 전반적으로 회선근개 약화된 사람은 제외시켰다.
연구대상자는 한서대학교에 재학 중인 대학생으로 하였고 어깨관절 통증, 손상 혹은 불안정이 없고 어깨 관절에 운동범위 제한이 없는 학생으로 하였다.

데이터처리

등세모근 위섬유, 큰가슴근 그리고 앞톱니근의 근활성도를 표준화하기 위해 맨손근력검사 자세에서 최대 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction: MVIC)시 각 근육의 최대 근활성도를 3회씩 반복 측정 하였다. 5초 동안의 자료값을 제곱 평균 제곱근법(root mean square: RMS)로 처리 한 후 처음과 마지막 1초를 제외한 중간 3초 동안의 평균 근전도 신호량을 %MVIC 로 사용하였다.
닫힌사슬운동과 열린사슬운동 시 위팔 굽힘 각도 70°, 90°, 110° 세 가지 상태에 따른 앞톱니근의 상대적 근활성도를 비교하기위해 반복 측정된 이요인 분산분석(two-way repeated measure analysis of variance)을 하였 으며, 사후검정을 위해서 본페로니 수정법(Bonferroni’s correction)을 사용하여 위 세 가지 각도상태에서 서로 유의한 차이가 있는지 알아보았다. 통계학적 유의수준α=.

성능/효과

본 연구의 결과 닫힌사슬운동과 열린사슬운동 모두에서 어깨의 각도에 따라 앞톱니근의 근활성도에 유의한 차이가 있었다(p<.05). 임상에서 앞톱니근의 약화로 인한 어깨뼈의 날개와 어깨뼈의 불충분한 내밈과 위쪽 돌림을 보이는 어깨충돌증후군 환자의 치료 시 어깨 관절의 재활 프로그램 선택에 고려되어야 할 것이다.
임상에서 앞톱니근의 약화로 인한 어깨뼈의 날개와 어깨뼈의 불충분한 내밈과 위쪽 돌림을 보이는 어깨충돌증후군 환자의 치료 시 어깨 관절의 재활 프로그램 선택에 고려되어야 할 것이다. 특히 등세모근 위섬유의 낮은 근활성도와 앞톱니근의 높은 근활성도를 이끌어 내기위해서 낮은 각도(70°, 90°)에서는 열린사슬운동를 적용하고 높은 각도(110°) 에서는 닫힌사슬운동을 적용하는 것이 더욱 효과적일 것이라고 생각된다.

후속연구

05) 2kg 이외에 1 kg, 3 kg로 무게의 변화를 추가적으로 주어 연구를 해보거나 특정 각도에서 더 큰 무게로 닫힌사슬 운동과 열린사슬운동의 효과를 비교해보는 연구가 필요할 것이다. 또한 향후 환자를 대상으로 닫힌사슬운동과 열린사슬운동을 실시했을 때 위팔 굽힘 각도에 따라 앞톱니근과 등세모근 위섬유 그리고 큰 가슴근의 근활성도를 비교해보는 연구가 필요할 것이다.
본 연구의 제한점으로는 환자에 대한 일반화 문제와 실험 시 어깨에 실리는 무게를 측정한 장비의 정밀함의 차이 문제이다. 어깨 통증이 없는 정상 성인 남자를 대상으로 하여 통증이 있는 경우 결과를 예측할 수 없으므로 어깨 통증이 있는 환자에게 일반화하기에는 어려운 점이 있다.
05). 이것은 연구의 가설이 일부분 성립하였고 운동별로 유의한 차이를 보이지 않은 것은(p>.05) 2kg 이외에 1 kg, 3 kg로 무게의 변화를 추가적으로 주어 연구를 해보거나 특정 각도에서 더 큰 무게로 닫힌사슬 운동과 열린사슬운동의 효과를 비교해보는 연구가 필요할 것이다. 또한 향후 환자를 대상으로 닫힌사슬운동과 열린사슬운동을 실시했을 때 위팔 굽힘 각도에 따라 앞톱니근과 등세모근 위섬유 그리고 큰 가슴근의 근활성도를 비교해보는 연구가 필요할 것이다.
닫힌사슬운동과 열린사슬운동 모두에서 어깨의 각도에 따라 앞톱니근의 근활성도가 유의한 차이가 있으므로(p<.05) 임상에서 앞톱니근의약화로 인한 어깨뼈의 날개와 어깨뼈의 불충분한 내밈과 위쪽돌림을 보이는 어깨충돌증후군환자의 치료 시 어깨 관절의 재활 프로그램 선택에 고려되어야 할 것이다. 특히 등세모근 위섬유의 낮은 근활성도와 앞톱니근의 높은 근활성도를 이끌어 내기위해서 낮은 각도(70°, 90°)에서는 열린사슬운동를 적용하고 높은 각도(110°) 에서는 닫힌사슬운동을 적용하는 것이 더욱 효과적 일 거라 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	열린사슬운동이란?	전통적인 상지 재활 프로그램은 근력강화를 위한 열린사슬운동의 사용에 집중되고 있다(Davies와 Dickoff-Hoffman, 1993; Jackson, 1995; Lephart, 1995; Stone 등, 1993; Tippett 등, 1992). 열린사슬운동은 사지의 원위부에서 자유롭게 움직이고 근위부에서는 고정된 상태에서 운동을 시행하는 방법으로 관절가동범위가 제한된 환자의 근력강화를 위해 중요한 역할을 한다 (Kim, 2007; Jang, 2003).
	앞톱니근, 등세모근 위섬유, 큰가슴근의 근활성도는 운동별 유의한 차이가 없었는데 이 사실이 의미하는 것은?	05). 이는세 근육의 근활성도가 두 운동을 구분하는 운동 형태에 영향을 받지 않는다는 것을 의미한다. 운동별로 유의한차이는 보이지 않았지만 두 운동 모두에서 각도별로 유의한 차이가 있었고 두 운동에서 앞톱니근의 근활성도 평균값을 비교했을 때 닫힌사슬운동 보다 열린사슬 운동 시 90°, 110°에서 더 증가하였다.
	푸쉬업 플러스운동이 어깨 재활 프로그램으로 사용되고 있는 이유는?	푸쉬업 플러스운동은 대상자가 주관절이 폄되었을때 최대로 어깨뼈를 내밈 시켜 일반적인 푸쉬업 운동을 수정 한 것이다. 이 운동이 등세모근 아래섬유 활성과 함께 결합하여 높은 앞톱니근의 활성을 이끌어내기 때문에 푸쉬업 플러스운동은 어깨 재활 프로그램으로 사용되고 있다. 벽 푸쉬업 플러스운동은 앞톱니근 강화에 초점을 둔 다른 운동들만큼 높은 수준의 앞톱니근 활성을 이끌어 내는 것으로 알려져 있고(Decker 등, 1999; Hardwick 등, 2006; Ludewig 등, 2004), 벽 푸쉬업 플러스 운동은 상지 재활을 위해 활용되는 많은 닫힌사슬운동중 한가지이다.

참고문헌 (21)

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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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