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문제 정의
- 그러나 아직까지 머리자세와 호흡패턴에 따른 흡기 보조근육인 목빗근과 목갈비근의 근활성도에 미치는 영향에 대한 연구가 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 정상인을 대상으로 호흡 시 머리자세와 호흡패턴에 따른 목빗근과 목갈비근의 근활성도를 비교하고자 실시하였다. 본 연구의 가설은 상부흉곽 호흡 패턴이 횡경막 호흡 패턴보다 호흡 시 표면 경추부 굽힘근인 목빗근과 목갈비근의 근활성도가 클 것이다라는 것과 목의 중립자세가 전방 머리자세보다 목빗근과 목갈비근의 근활성도가 작을 것이다라고 설정하였다.
- 그러나 아직까지 머리자세와 호흡패턴에 따른 흡기 보조근육인 목빗근과 목갈비근의 근활성도에 미치는 영향에 대한 연구가 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 정상인을 대상으로 호흡 시 머리자세와 호흡패턴에 따른 목빗근과 목갈비근의 근활성도를 비교하고자 실시하였다. 본 연구의 가설은 상부흉곽 호흡 패턴이 횡경막 호흡 패턴보다 호흡 시 표면 경추부 굽힘근인 목빗근과 목갈비근의 근활성도가 클 것이다라는 것과 목의 중립자세가 전방 머리자세보다 목빗근과 목갈비근의 근활성도가 작을 것이다라고 설정하였다.
가설 설정
- 따라서 본 연구에서는 정상인을 대상으로 호흡 시 머리자세와 호흡패턴에 따른 목빗근과 목갈비근의 근활성도를 비교하고자 실시하였다. 본 연구의 가설은 상부흉곽 호흡 패턴이 횡경막 호흡 패턴보다 호흡 시 표면 경추부 굽힘근인 목빗근과 목갈비근의 근활성도가 클 것이다라는 것과 목의 중립자세가 전방 머리자세보다 목빗근과 목갈비근의 근활성도가 작을 것이다라고 설정하였다.
제안 방법
- 각 호흡패턴에 따라 호흡속도와 호흡량에 익숙할 때 까지 연습하였다. 3회 호흡하여 3번 반복 측정하였으며 측정 마다 5분씩 휴식을 취하였다. 마지막으로 각 근육의 최대 수의적 등척성 수축 시 근활성도를 3회 측정하였다.
- 전방머리자세는 귀구슬(targus)이 5 cm 앞으로 나오도록 하였다 (Figure 1A, B). 각 대상자들의 호흡량과 호흡속도를 일정하게 하기 위해 폐활량 측정기를 활용하였다. 호흡량은 각 대상자들의 최대흡기호흡량의 80%로 하였으며 호흡속도는 5초 동안 1회 호흡하도록 하였다(Figure 2).
- 두 가지 요인은 머리자세(전방머리자세, 중립자세)와 호흡패턴(상부 흉곽 호흡 패턴, 횡경막 호흡 패턴)이었으며 4개의 수준(2×2)으로 분석하였다.
- 3회 호흡하여 3번 반복 측정하였으며 측정 마다 5분씩 휴식을 취하였다. 마지막으로 각 근육의 최대 수의적 등척성 수축 시 근활성도를 3회 측정하였다. 본 실험의 제한점으로 표면근전도를 사용했기 때문에 심부에 있는 횡경막의 근활성도를 측정하지 못해 호흡패턴에 따른 부가적인 흡기 근육과 횡경막과의 근활성도를 비교할 수 없다는 것이다.
- 본 연구의 대상자는 OO대학교에 재학중인 목과 어깨에 통증이 없으며 상부흉곽 호흡 패턴을 지닌 성인 남여 17명을 대상으로 실시하였다. 이전 연구에서 호흡패턴을 결정짖는 정량적인 기준이 없고 단지 실험자들의 정성적인 방법을 통해 상부 흉곽 호흡 패턴을 알아보았다(Cagnie et al., 2009). 상부흉곽 호흡 패턴은 대상자가 선 자세에서 두명의 실험자가 확인을 하였다.
- 상부흉곽 호흡 패턴은 대상자가 선 자세에서 두명의 실험자가 확인을 하였다. 첫 번째 실험자의 왼손은 상부 가슴 그리고 오른손은 상부 등에 다른 실험자의 왼손은 오른쪽 하부 흉곽 부위에 오른손은 상부 복부에 올려놓고 대상자로 하여금 평상시 5회 호흡을 하도록 지시하였다. 두 명의 실험자가 서로 위치를 바꾸어 확인하여 흡기 시 흉곽이 확연하게 위로 올라가는 상부 흉곽 호흡 패턴을 지닌 대상자들을 선정하였다.
- 흡기 시 부가적인 호흡근육인 목빗근과 목갈비근의 근활성도와 각 근육의 최대 수의적 등척성 수축 (maximal voluntary isometric contraction, [MVIC]) 시 근활성도를 측정하기 위해 무선 표면근전도 시스템인 TeleMyo DTS (Noraxon, USA)를 사용하였다. 표본 수집률은 1500 Hz로 하였으며 원 신호를 주파수 대역 필터인 20-250 Hz를 사용하고 각 근육별 근전도 신호를 평균평방근(root mean square: [RMS])로 처리하였다. 근전도 자료는 MyoResearch Master Edition 1.
- 목빗근은 꼭지돌기(mastoid process)와 빗장뼈(clavicle)의 중간 지점, 그리고 앞쪽 목갈비근은 목빗근으로부터 뒤쪽으로 이동하여 위 등세모근(upper trapezius)의 앞쪽에 근 섬유 방향과 평행하게 부착하였다(Criswell, 2010). 흡기 시 두 가지 머리자세를 결정하기 위해 천장에 중력 선(plumb line)을 설치하였다. 머리의 중립 자세에서는 지면에 수직한 중력선과 바깥귀길(external auditory meatus), 봉우리 돌기(acromion process), 그리고 큰돌기(greater trochanter)를 일치시켰다.
대상 데이터
- 첫 번째 실험자의 왼손은 상부 가슴 그리고 오른손은 상부 등에 다른 실험자의 왼손은 오른쪽 하부 흉곽 부위에 오른손은 상부 복부에 올려놓고 대상자로 하여금 평상시 5회 호흡을 하도록 지시하였다. 두 명의 실험자가 서로 위치를 바꾸어 확인하여 흡기 시 흉곽이 확연하게 위로 올라가는 상부 흉곽 호흡 패턴을 지닌 대상자들을 선정하였다. 측정하는 대상자 중 호흡 장애가 있거나 그로 인해 수술한 경험이 있는 대상자는 제외시켰다.
- 그 이유는 흉곽 호흡 패턴을 사용하여 호흡을 하게 되면 부가적인 흡기 근육인 목빗근과 목갈비근을 작용하는 대신에 횡경막을 사용하여 호흡하지 않기 때문이라 사료된다. 본 연구에서는 상부흉곽 호흡 패턴을 지닌 대상자를 선정하였다. 일반적으로 횡경막 호흡패턴을 지닌 대상자와 비교했을 때 흉곽호흡 패턴을 지닌 대상자들이 호흡 시 목빗근이 두드러지게 수축되는 것을 관찰할 수 있었다.
- 본 연구의 대상자는 OO대학교에 재학중인 목과 어깨에 통증이 없으며 상부흉곽 호흡 패턴을 지닌 성인 남여 17명을 대상으로 실시하였다. 이전 연구에서 호흡패턴을 결정짖는 정량적인 기준이 없고 단지 실험자들의 정성적인 방법을 통해 상부 흉곽 호흡 패턴을 알아보았다(Cagnie et al.
- 실험에 참여한 대상자들은 나이 24.65±5.3세, 키 161.94±4.4 cm, 몸무게 54.24±5.9 kg이었다.
데이터처리
- 4가지 조건 간의 차이를 알아보기 위해 사후검정은 본페로니 수정법(Bonferroni’s correction)을 사용하였다.
- 각 조건에 따른 목빗근과 앞쪽 목갈비근의 근활성도를 정규화(normalization)하기 위해 최대 등척성 수의적 수축 시 근활성도를 측정하여 평균평방근(RMS)으로 처리된 각 근육의 근활성도를 백분율(%MVIC)로 분석하였다. 각 조건별로 3회 호흡한 각각의 최대 근활성도의 평균값을 대표값으로 하고 3번 반복 측정한 값의 평균값으로 통계 분석하는데 사용하였다. 머리자세와 호흡패턴에 따른 목빗근과 목갈비근의 근활성도를 알아보기 위해 반복 측정된 개체내 이요인 분산분석(repeated measures ANOVA with 2×2 within-subject factor)을 사용하였다.
- 각 조건에 따른 목빗근과 앞쪽 목갈비근의 근활성도를 정규화(normalization)하기 위해 최대 등척성 수의적 수축 시 근활성도를 측정하여 평균평방근(RMS)으로 처리된 각 근육의 근활성도를 백분율(%MVIC)로 분석하였다. 각 조건별로 3회 호흡한 각각의 최대 근활성도의 평균값을 대표값으로 하고 3번 반복 측정한 값의 평균값으로 통계 분석하는데 사용하였다.
- 머리자세와 호흡패턴에 따른 목빗근과 목갈비근의 근활성도를 알아보기 위해 반복 측정된 개체내 이요인 분산분석(repeated measures ANOVA with 2×2 within-subject factor)을 사용하였다.
이론/모형
- 07 XP software (Noraxon, USA)를 사용하여 분석하였다. 호흡량과 호홉 속도를 통제하기 위해 폐활량 측정기(microQuark, COSMED, Italy)를 활용하였다.
- 흡기 시 부가적인 호흡근육인 목빗근과 목갈비근의 근활성도와 각 근육의 최대 수의적 등척성 수축 (maximal voluntary isometric contraction, [MVIC]) 시 근활성도를 측정하기 위해 무선 표면근전도 시스템인 TeleMyo DTS (Noraxon, USA)를 사용하였다. 표본 수집률은 1500 Hz로 하였으며 원 신호를 주파수 대역 필터인 20-250 Hz를 사용하고 각 근육별 근전도 신호를 평균평방근(root mean square: [RMS])로 처리하였다.
성능/효과
- 0125). 또한 목갈비근은 각각의 머리자세에서 횡경막 호흡 패턴이 상부흉곽 호흡 패턴보다 근활성도가 유의하게 작았다(p＜0.0125). 정상인을 대상으로 호흡운동 시 목빗근과 목갈비근의 근활성도를 알아본 Santos, Ruas, Sande de Souza와 Volpe (2012)의 연구에서 최대 호흡 시 목빗근과 목갈비근의 근활성도는 각각 55.
- 본 연구에서 목빗근은 상부흉곽 호흡 패턴에서 중립자세가 전방머리자세보다 근활성도가 유의하게 작았으며 각각의 머리자세에서 횡경막 호흡 패턴이 상부흉곽 호흡 패턴보다 근활성도가 유의하게 작았다. 또한 목갈비근은 각각의 머리자세에서 횡경막 호흡 패턴이 상부흉곽 호흡 패턴보다 근활성도가 유의하게 작았다. 따라서 본 연구를 통해 전방머리자세를 지닌 목 통증 환자에게 흡기 보조근육인 목빗근과 목갈비근의 긴장을 감소시키기 위해 일상생활 동작 혹은 운동 시 호흡하는 동안에 머리를 중립자세를 취한 상태에서 횡경막 호흡을 하도록 해야한다.
- 목과 어깨 관절 통증이 있는 환자들 중 부가적인 흡기 근육을 지배적으로 사용하면 잘못된 호흡습관을 교정하기 위해 횡경막 호흡 훈련을 추천한다. 또한 본 연구에서 목빗근은 상부흉곽 호흡 패턴에서 중립자세가 전방머리자세보다 근활성도가 유의하게 작았다. 따라서 전방머리자세를 지닌 목통증 환자에게 호흡 시 흡기 보조 근육인 목빗근과 목갈비근의 긴장을 감소시키기 위해 중립 머리 자세에서 횡경막 호흡 패턴을 적용하는 것을 추천한다.
- 본 연구는 정상인을 대상으로 호흡 시 머리자세와 호흡 패턴에 따른 목빗근과 목갈비근의 근활성도를 비교하고자 하였다. 본 연구에서 목빗근은 상부흉곽 호흡 패턴에서 중립자세가 전방머리자세보다 근활성도가 유의하게 작았으며 각각의 머리자세에서 횡경막 호흡 패턴이 상부흉곽 호흡 패턴보다 근활성도가 유의하게 작았다. 또한 목갈비근은 각각의 머리자세에서 횡경막 호흡 패턴이 상부흉곽 호흡 패턴보다 근활성도가 유의하게 작았다.
- 본 연구에서 목빗근은 상부흉곽 호흡 패턴에서 중립자세가 전방머리자세보다 근활성도가 유의하게 작았으며(p<0.0125) 각각의 머리자세에서 횡경막 호흡 패턴이 상부흉곽호흡 패턴보다 근활성도가 유의하게 작았다(p＜0.0125).
- 연구결과 호흡 패턴이 다른 대상자들의 안정 호흡(resting breathing) 시 목빗근의 근활성도는 유의한 차이가 없었다. 하지만 본 연구에서는 목빗근과 목갈비근 모두 각각의 머리자세에서 횡경막 호흡 패턴이 상부흉곽 호흡 패턴보다 근활성도가 유의하게 작았다. 이전 연구와 본 연구의 연구결과가 차이가 나는 것은 본 연구에서는 최대 호흡의 80%의 호흡 시 근활성도를 측정한 반면에 이전 연구는 안정 시 호흡으로 했기 때문이다.
- 2%MVIC였다. 본 연구에서는 상부흉곽 호흡패턴에서 목빗근은 전방머리자세와 중립자세에서 각각 47.12%와 36.24%였으며 목갈비근은 전방머리자세와 중립자세에서 각각 54.17%MVIC와 53.24%MVIC였다. 이전연구와 비교했을 때 목빗근의 근활성도가 목갈비근에 비해 약 10%MVIC가 낮은 것은 본 연구와 유사하였다.
- 05, Table 2). 사후분석 결과, 각각의 머리자세에서 횡경막 호흡 패턴이 상부흉곽 호흡 패턴보다 근활성도가 유의하게 작았다(p＜0.0125, Figure 3B).
- 사후분석 결과, 상부흉곽 호흡 패턴에서 중립자세가 전방머리자세#보다 근활성도가 유의하게 작았으며(p<0.0125) 각각의 머리자세에서 횡경막 호흡 패턴이 상부흉곽 호흡 패턴보다 근활성도가 유의하게 작았다(p＜0.0125, Figure 3A).
- (2005)의 연구에서는 앉은 자세, 선 자세, 그리고 옆으로 누운 자세에서 횡경막 호흡과 상부흉곽 호흡 패턴을 각각 지닌 대상자들의 목빗근과 목뿔위근(suprahyoid muscle)의 근활성도를 비교하였다. 연구결과 호흡 패턴이 다른 대상자들의 안정 호흡(resting breathing) 시 목빗근의 근활성도는 유의한 차이가 없었다. 하지만 본 연구에서는 목빗근과 목갈비근 모두 각각의 머리자세에서 횡경막 호흡 패턴이 상부흉곽 호흡 패턴보다 근활성도가 유의하게 작았다.
- 연구결과 호흡 패턴이 다른 대상자들의 안정 호흡(resting breathing) 시 목빗근의 근활성도는 유의한 차이가 없었다. 하지만 본 연구에서는 목빗근과 목갈비근 모두 각각의 머리자세에서 횡경막 호흡 패턴이 상부흉곽 호흡 패턴보다 근활성도가 유의하게 작았다. 이전 연구와 본 연구의 연구결과가 차이가 나는 것은 본 연구에서는 최대 호흡의 80%의 호흡 시 근활성도를 측정한 반면에 이전 연구는 안정 시 호흡으로 했기 때문이다.
- 호흡패턴에 따른 목갈비근의 근활성도는 통계학적으로 유의한 차이가 있었으나(p＜0.05) 머리자세에 따른 근활성도는 유의한 차이가 없었다(p>0.05, Table 2).
- 호흡패턴에 따른 목빗근의 근활성도는 통계학적으로 유의한 차이가 있었으며(p＜0.05) 또한 머리자세에 따른 근활성도 또한 유의한 차이가 있었다(p<0.05).
후속연구
- 마지막으로 각 근육의 최대 수의적 등척성 수축 시 근활성도를 3회 측정하였다. 본 실험의 제한점으로 표면근전도를 사용했기 때문에 심부에 있는 횡경막의 근활성도를 측정하지 못해 호흡패턴에 따른 부가적인 흡기 근육과 횡경막과의 근활성도를 비교할 수 없다는 것이다.
- 9 kg이었다. 본 연구는 건강한 성인을 대상으로 했기 때문에 본 연구의 결과를 모든 대상자에게 일반화할 수는 없다.
- 따라서 전방머리자세를 지닌 목통증 환자에게 호흡 시 흡기 보조 근육인 목빗근과 목갈비근의 긴장을 감소시키기 위해 중립 머리 자세에서 횡경막 호흡 패턴을 적용하는 것을 추천한다. 향후 연구에서는 전방머리자세를 지닌 목 통증 환자를 대상으로 장기간 동안 중립자세에서 횡경막 호흡 패턴을 수행했을 때 통증정도가 감소되는지 알아볼 필요가 있다.
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