Purpose: This study was conducted in order to examine how an effective rehabilitation exercise program influences the activity of shoulder muscles, and to help the clinical application of a rehabilitation program, for prevention and relief of pain, adhesion, and joint stiffness of patients who under...
Purpose: This study was conducted in order to examine how an effective rehabilitation exercise program influences the activity of shoulder muscles, and to help the clinical application of a rehabilitation program, for prevention and relief of pain, adhesion, and joint stiffness of patients who undergo rotator cuff repair. Methods: Nine test subjects were placed randomly into each group for a total of 27 subjects and exercise program interventions according to the group were conducted for six weeks, after which maximum voluntary isometric contraction (%MVIC) value was re-measured for supraspinatus muscle, infraspinatus muscle, serratus anterior muscle, and middle deltoid muscle in all groups in order to compare changes in muscle activity before and after the experiment in order to perform comparative analysis of changes in muscle activity between groups, based on which four experimental hypotheses were confirmed. Results: Changes in muscle activity according to %MVIC showed a statistically significant difference (p<0.01) (p<0.001) in all muscles, except the middle deltoid muscle, and post-verification results showed that changes in muscle activity according to %MVIC were greater in test groups I and II, compared with the control group, for the supraspinatus muscle, infraspinatus muscle, and serratus anterior muscle. Conclusion: Therefore, rehabilitation through use of the methods described above should be applied efficiently in clinical settings and more research in development of much more efficient rehabilitation program interventions must be conducted.
Purpose: This study was conducted in order to examine how an effective rehabilitation exercise program influences the activity of shoulder muscles, and to help the clinical application of a rehabilitation program, for prevention and relief of pain, adhesion, and joint stiffness of patients who undergo rotator cuff repair. Methods: Nine test subjects were placed randomly into each group for a total of 27 subjects and exercise program interventions according to the group were conducted for six weeks, after which maximum voluntary isometric contraction (%MVIC) value was re-measured for supraspinatus muscle, infraspinatus muscle, serratus anterior muscle, and middle deltoid muscle in all groups in order to compare changes in muscle activity before and after the experiment in order to perform comparative analysis of changes in muscle activity between groups, based on which four experimental hypotheses were confirmed. Results: Changes in muscle activity according to %MVIC showed a statistically significant difference (p<0.01) (p<0.001) in all muscles, except the middle deltoid muscle, and post-verification results showed that changes in muscle activity according to %MVIC were greater in test groups I and II, compared with the control group, for the supraspinatus muscle, infraspinatus muscle, and serratus anterior muscle. Conclusion: Therefore, rehabilitation through use of the methods described above should be applied efficiently in clinical settings and more research in development of much more efficient rehabilitation program interventions must be conducted.
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문제 정의
따라서 본 연구는 돌림근띠 근 활성도의 변화에 대한 선행연구들을 통해 돌림근띠 복원술 후 통증, 유착 그리고 빠른 석회화의 진행으로 관절강직에 따른 근육 손실에 주된 근육의 약화를 보였던 가시위근, 가시아래근, 앞톱니근, 중간 어깨세모근을 토대로, 복원술 후 고정하는 기간 동안에 지속적 어깨관절 수동운동프로그램을 중재한 집단과, 지속적 어깨관절 수동운동프로그램 중재와 점진적 저항 운동을 통한 환측 손가락 쥐기 운동프로그램을 중재한 집단 및 지속적 어깨관절 수동운동프로그램 중재와 건측 어깨 교차훈련 운동프로그램 중재한 집단들의 근 활성도에 대하여 연구하고자 한다.
본 연구는 오른쪽이 우성인 왼쪽 돌림근띠 가시위근 힘줄 2도 파열 손상 병변을 진단받고, 돌림근띠 복원술 후 일반적 물리치료를 받는 남성 환자를 대상으로, 세 가지 유형의 운동프로그램 중재에 따라 가시위근, 가시아래근, 앞톱니근, 중간 어깨세모근 등의 %MVIC값에 따른 근 활성도의 변인을 알아보았다. 이러한 변인들에 따라 분석한 결과를 토대로 다음과 같은 내용들을 논의하고자 한다.
제안 방법
16 각 집단은 최대한의 수축으로 25초 동안 유지한 상태에서 근전도 신호를 채취하였고, 처음과 끝의 5초를 뺀 중간 15초 구간을 3회 반복하여 평균값을 측정하였다.
건측 교차운동은 지속적 어깨관절 수동운동을 한 후에 10분간 휴식을 취하여 특별히 고안된 의자에 앉아 준비된 운동기구를 이용하여 수술 전 날에 측정한 1RM의 60%으로, 어깨관절 굽힘, 폄, 벌림, 수평 벌림, 수평 모음, 가쪽돌림, 안쪽돌림 등으로 팔꿉관절 운동범위에 제한을 두지 않은 자세에서 운동을 실시하였고, 1 set가 끝날 때마다 2∼3분간 휴식을 취하였으며, 저항을 점진적으로 늘리기 위해 2주 간격으로 1RM을 재측정하여 늘어난 무게 양만큼의 60%로 저항을 증가시켜 실시하였다.
건측 어깨 교차훈련 운동프로그램 집단의 1RM 측정은 준비된 운동기구를 이용하여 건측 어깨관절 0º, 팔꿉관절 90º굽힘, 아래팔 엎침 자세에서 어깨관절 90º벌림까지 최대한의 무게를 들어 5초간 유지할 수 있는 중량을 측정하였으며, 이를 3회 실시하여 평균값을 1RM으로 설정하였다.
근전도 신호의 피부저항을 최소화하기 위해 대상자들의 피부에서 털을 제거하고 가는 사포를 이용하여 각질을 제거한 뒤 알코올 솜으로 문질러 피부를 청결히 한 후 Ag/Agcl 표면 전극을 사용하여 중간 어깨세모근, 앞톱니근, 가시위근, 가시아래근에 부착하였다.16 각 집단은 최대한의 수축으로 25초 동안 유지한 상태에서 근전도 신호를 채취하였고, 처음과 끝의 5초를 뺀 중간 15초 구간을 3회 반복하여 평균값을 측정하였다.
대조군과 실험군 I그리고 실험군 II는 가시위근, 가시아래근, 중간 어깨세모근, 앞톱니근의 EMG로 %MVIC값을 측정하여 사전검사를 한 후, 돌림근띠 복원술 3일 후부터 대조군은 총 6주간, 주 4회, 1일 1회, 30분 시행하였고, 실험군 I과 실험군 II는 총 6주간 주 4회, 1일 1회, 1일 3세트, 1세트당 10회 시행하였으며, 매 2주마다 1 repetition maximum (RM)을 재측정하여 점진적으로 저항을 높여 시행하였다. 사후검사는 사전검사와 동일하게 측정하였다.
연구대상자는 2011년 7월부터 2012년 9월까지 전라남도에 소재한 M병원에서 오른쪽이 우성인 왼쪽 돌림근띠 가시위근 힘줄 2도 파열 손상 병변으로 돌림근띠 복원술을 받은 환자 중에서 40세 이상 60세 미만의 남성 환자 106명을 대상으로 돌림근띠 복원술 전의 어깨둘레와 가시위근, 가시아래근, 앞톱니근, 중간 어깨세모근 등의 %MVIC값에 따른 근 활성도 검사기록의 평준을 지표로 표본 추출하여 본 연구의 대상자를 선별하였다. 선별된 대상자들을 수동운동프로그램(대조군), 환측 손가락 쥐기운동프로그램(실험군 I), 건측 교차훈련 운동프로그램(실험군 II) 각 9명씩 무작위로 배치하였다(Table 1). 대상자들은 신경학적 증상이 없으며, 병변부위를 제외한 근골격계 장애 및 기형이 없고, 상지와 손에 통증 및 운동제한이 없는 자, 퇴원 후에도 정기적으로 통원이 가능하며, 본 연구의 목적을 이해하고 연구에 참여하기로 동의한 자를 대상자로 선정하였다.
어깨세모근 둘레측정은 복원술 전 어깨를 약간 벌림한 상태에서 어깨뼈봉우리와 세모근거친면 중간지점에서 줄자를 이용하여 어깨세모근 둘레를 측정하였다.
건측 어깨 교차훈련 운동프로그램 집단의 1RM 측정은 준비된 운동기구를 이용하여 건측 어깨관절 0º, 팔꿉관절 90º굽힘, 아래팔 엎침 자세에서 어깨관절 90º벌림까지 최대한의 무게를 들어 5초간 유지할 수 있는 중량을 측정하였으며, 이를 3회 실시하여 평균값을 1RM으로 설정하였다. 이 두 집단의 근수축이 일정하게 유지될 수 있도록 검사자는 큰 소리로 독려하고, 근 피로를 방지하기 위해 측정이 끝날 때마다 1분간 휴식시간을 주었다.
환측 손가락 쥐기 운동프로그램 집단의 1RM 측정은 복원술 전 특별히 고안된 의자에서 상체를 반듯이 세우고 환측 어깨관절 90º굽힘, 팔꿉관절 완전 폄, 아래팔 중립 자세에서 받침대로 받쳐주면서 악력기를 이용하여 5초 동안 쥘 수 있는 최대한의 힘을 측정하였으며, 이를 3회 반복 실시하여 그 평균값을 1RM으로 설정하였다.
환측 쥐기운동은 지속적 어깨관절 수동운동을 한 후에 10분간 휴식을 취하여 특별히 고안된 의자에 앉아 체간을 고정하고 환측 팔에 팔걸이를 착용한 상태에서 환측 손에 악력기를 쥐어 수술 전날에 측정한 1RM의 60%으로 운동을 시행하였고, 1 set가 끝날 때마다 2∼3분간 휴식을 취하였으며, 저항을 점진적으로 늘리기 위해 2주 간격으로 1RM을 재측정하여 늘어난 무게 양 만큼의 60%로 저항을 증가시켜 실시하였다.
대상 데이터
연구대상자는 2011년 7월부터 2012년 9월까지 전라남도에 소재한 M병원에서 오른쪽이 우성인 왼쪽 돌림근띠 가시위근 힘줄 2도 파열 손상 병변으로 돌림근띠 복원술을 받은 환자 중에서 40세 이상 60세 미만의 남성 환자 106명을 대상으로 돌림근띠 복원술 전의 어깨둘레와 가시위근, 가시아래근, 앞톱니근, 중간 어깨세모근 등의 %MVIC값에 따른 근 활성도 검사기록의 평준을 지표로 표본 추출하여 본 연구의 대상자를 선별하였다. 선별된 대상자들을 수동운동프로그램(대조군), 환측 손가락 쥐기운동프로그램(실험군 I), 건측 교차훈련 운동프로그램(실험군 II) 각 9명씩 무작위로 배치하였다(Table 1).
데이터처리
, Chicago, IL, USA)을 이용하여 연구대상자의 특성 및 근 활성도의 동질성을 알아보기 위해 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 사용하였다. 그리고 각 집단 내 근 활성도 변화를 알아보기 위해 대응표본 t-검정(paired t-test)을 사용하였고, 실험 후 각 집단 간의 근 활성도 변화를 비교하기 위해 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 사용하였으며, 사후검정으로는 Tukey를 사용하였다. 유의수준은 α=0.
본 연구를 위한 자료처리 방법은 Window용 SPSS ver. 17.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 연구대상자의 특성 및 근 활성도의 동질성을 알아보기 위해 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 사용하였다. 그리고 각 집단 내 근 활성도 변화를 알아보기 위해 대응표본 t-검정(paired t-test)을 사용하였고, 실험 후 각 집단 간의 근 활성도 변화를 비교하기 위해 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 사용하였으며, 사후검정으로는 Tukey를 사용하였다.
성능/효과
1 특히 돌림근띠 파열 근육 중에서 가시위근과 가시아래근은 어깨의 안정성과 움직임을 수행하는 측면에서 아주 중요한 근육들로 인식되고 있고, 이 두 근육은 일과 작업을 수행하거나 다양한 스포츠 활동을 하는 동안 잠재적인 스트레스에 노출되어 있다.2 돌림근띠 파열의 가장 주된 증상은 통증이며, 이러한 증상으로 어깨의 중압감과 미동으로 인해 임상적으로 능동 및 수동운동 범위가 둘 다 감소하는 것을 볼 수 있으며, 수술 후 예후에도 영향을 미친다.3 예후로는 파열 크기에 따라 작은 크기의 파열에서는 어깨의 약간의 움츠림이나 통증 정도가 있으나, 큰 크기의 파열은 어깨의 통증이나 장애에서 크기가 작은 파열에 비해 더 심각하다.
24,26 어깨손상 후 약화되기 쉬운 가시아래근과 같은 어깨의 안정성에 관련된 근육은 재활치료 시 최대 70% 이상 파악력이 아닌 30∼50%로 중간 정도 파악력의 적용을 통하여 보다 효과적인 근력훈련을 시킬 수 있을 것이라 하였다.
3%의 아주 높은 %MVIC값에서 알 수 있다. 그리고 대조군과 실험군 I 및 실험군 II에 따른 각 근육들의 %MVIC값에 따른 근 활성도를 집단 간 변화 분석한 결과 중간 어깨세모근을 제외한 집단 간 가시위근, 가시아래근, 앞톱니근의 근 활성도 변화에 있어서 통계학적으로 유의한 차이가 있었다. 또한 집단 간 근 활성도 변화에 따른 사후검정 결과 가시위근, 가시아래근, 앞톱니근에서 모두 대조군보다 실험군 II와 실험군 I이 %MVIC값에 따른 근 활성도 변화가 더욱 크게 나타났다.
대조군과 실험군 I및 실험군 II에 따른 각 근육들의 %MVIC값에 따른 근 활성도를 분석한 결과, 중간 어깨세모근을 제외한 집단 간 가시위근, 가시아래근, 앞톱니근의 근 활성도 변화에 있어서 유의한 차이가 있었다(p<0.01, p<0.001) (Table 5).
대조군에서 각 근육들의 %MVIC값에 따른 가시위근, 가시아래근, 앞톱니근, 중간 어깨세모근들의 실험 전·후 근 활성도를 분석한 결과, 가시위근과 가시아래근의 근 활성도 변화에서 유의한 차이가 있었다(p<0.05, p<0.01) (Table 2).
3%로 증가 된 %MVIC값에 따른 근 활성도를 볼 수 있었으나, 통계학적으로는 차이가 없었다. 또한 실험군 I에서 %MVIC값에 따른 근 활성도의 평균값의 차이가 가장 크게 나타나는 것을 볼 수 있었으나, 이 또한 통계학적으로 차이가 없었다. Roman-Liu 등29의 연구에서 손의 쥐기 동작 20%의 최대 수의적 수축 시 중간범위 이하는 등세모근의 활동에 영향을 미치지만 중간 어깨세모근의 활동에는 영향을 미치지 않는다는 연구결과를 본 연구에서도 지지해 주고 있다.
그리고 대조군과 실험군 I 및 실험군 II에 따른 각 근육들의 %MVIC값에 따른 근 활성도를 집단 간 변화 분석한 결과 중간 어깨세모근을 제외한 집단 간 가시위근, 가시아래근, 앞톱니근의 근 활성도 변화에 있어서 통계학적으로 유의한 차이가 있었다. 또한 집단 간 근 활성도 변화에 따른 사후검정 결과 가시위근, 가시아래근, 앞톱니근에서 모두 대조군보다 실험군 II와 실험군 I이 %MVIC값에 따른 근 활성도 변화가 더욱 크게 나타났다. 이러한 본 연구의 결과는 위에서 기술했던 선행연구들을 지지 하듯이, 점진적 저항운동을 통한 환측 손가락 쥐기 운동프로그램과 건측 어깨 교차훈련 운동프로그램을 접목하여 돌림근띠 복원술 후 재활운동을 시행한다면 보다 나은 효율적인 효과를 볼 수 있을 것이라 사료된다.
20,21 Arndt 등22은 돌림근띠 복원술 후 수동적 움직임의 근 활성도는 6주 동안 고정된 상태에서 진자운동을 시행한 집단과 지속적 수동운동을 한 집단에서 큰 차이가 있었으며, 수동적 움직임이 기능과 통증 면에서 더 나은 결과가 있었기에 조기 수동적 운동을 허용해야 한다고 하였다. 본 연구에서도 6주 동안 대조군 내 결과에서도 가시위근에서 %MVIC값이 실험 전 21.6%에서 실험 후 24.6%로 근 활성도가 증가하여 위 연구를 지지하고 있으나, 가시아래근은 %MVIC값이 실험 전 37.4%에서 실험 후 33.6%로 감소를 보였다. 가시아래근에서 %MVIC값에 따른 근 활성도가 감소한 이유는 가시위근 힘줄의 복원술에 의한 근 활성도의 증가가 가시아래근에 영향을 미칠 수 있다고 사료된다.
스프린터 패턴을 이용한 선행연구에서도 방산을 이용하여 마비측 근 활성 및 균형능력 향상을 유도하는 것으로 6주간 비마비측에 스프린터 패턴을 하지 않는 집단과 비교했을 때 비마비측에 스프린터 패턴을 한 집단에서 안쪽넓은근, 가쪽넓은근, 넓다리뒤근, 가쪽장딴지근이 유의한 차이가 있었고, 측정 시기별 각 집단 간 차이는 안쪽넓은근이 3주(p<0.05)와 6주(p<0.001), 넓다리뒤근은 6주(p<0.05) 유의한 차이를 나타내어 스프린터 패턴을 이용한 다리근육에 활성화에 매우 효과적임을 알 수 있었다.
실험군 II에서 각 근육들의 %MVIC값에 따른 가시위근, 가시아래근, 앞톱니근, 중간 어깨세모근들의 실험 전·후 근 활성도를 분석한 결과, 가시위근과 앞톱니근의 근 활성도 변화에서 유의한 차이가 있었다(p<0.01, p<0.001) (Table 4).
실험군 I에서 각 근육들의 %MVIC값에 따른 가시위근, 가시아래근, 앞톱니근, 중간 어깨세모근들의 실험 전·후 근 활성도를 분석한 결과, 가시위근과 앞톱니근의 근 활성도 변화에서 유의한 차이가 있었다(p<0.01, p<0.001) (Table 3).
6%로 차이가 있어 선행연구를 지지해 주는 결과를 보여주고 있으나, 가시아래근에서는 선행연구를 기각했다. 이러한 가시아래근은 근 활성도 변화에 따른 결과, 실험 후 35.8%의 %MVIC값에 따른 근 활성도에서 정상인과 같은 근 활성도를 보여주고 있는데, 이는 실험 전 가시위근의 파열에 따른 가시아래근이 보상작용을 한 것으로 이는 실험 전 37.2%의 아주 높은 %MVIC값에서 알 수 있다. Reed 등28의 연구에서도 어깨의 가쪽돌림 등척성 저항운동 시 최대 등척성수축이 10∼40% 사이의 낮은 저항에서 중간·뒤 어깨세모근의 작용이 최소화되고 가시아래근은 작용을 최대화할 수 있다고 하였다.
Reed 등28의 연구에서도 어깨의 가쪽돌림 등척성 저항운동 시 최대 등척성수축이 10∼40% 사이의 낮은 저항에서 중간·뒤 어깨세모근의 작용이 최소화되고 가시아래근은 작용을 최대화할 수 있다고 하였다. 이에 따른 본 연구의 결과에서도 중간 어깨세모근 근 활성도는 대조군에서 실험 전 35.1%에서 실험 후 36%로, 실험군 I에서는 실험 전 34.9%에서 실험 후 37.3%로, 실험군 II은 실험 전 35.2%에서 실험 후 37.3%로 증가 된 %MVIC값에 따른 근 활성도를 볼 수 있었으나, 통계학적으로는 차이가 없었다. 또한 실험군 I에서 %MVIC값에 따른 근 활성도의 평균값의 차이가 가장 크게 나타나는 것을 볼 수 있었으나, 이 또한 통계학적으로 차이가 없었다.
집단 간 근 활성도 변화에 따른 사후검정 결과 가시위근, 가시아래근, 앞톱니근에서 모두 대조군 보다 실험군 II와 실험군 I이 %MVIC값에 따른 근 활성도 변화가 더욱 크게 나타났다(Table 5).
후속연구
또한 집단 간 근 활성도 변화에 따른 사후검정 결과 가시위근, 가시아래근, 앞톱니근에서 모두 대조군보다 실험군 II와 실험군 I이 %MVIC값에 따른 근 활성도 변화가 더욱 크게 나타났다. 이러한 본 연구의 결과는 위에서 기술했던 선행연구들을 지지 하듯이, 점진적 저항운동을 통한 환측 손가락 쥐기 운동프로그램과 건측 어깨 교차훈련 운동프로그램을 접목하여 돌림근띠 복원술 후 재활운동을 시행한다면 보다 나은 효율적인 효과를 볼 수 있을 것이라 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
교차훈련 효과란 무엇인가?
이렇듯 돌림근띠 복원술 후 관리에 있어서 유착 및 강직을 최소화하기 위한 재활로는 수동적 운동범위와 물리치료적 중재가 중요한 구성 중에 하나이다.10 이런 물리치료적 운동방법 중에는 많은 중재방법들이 있는데 그 중 교차훈련 효과(cross training effect)는 한쪽 사지에 근력훈련을 했을 때 훈련하지 않은 그에 상응하는 반대쪽 사지에서 근 활성도 증가가 일어나는 현상을 말하며,11 교차훈련의 중재방법은 한쪽에서의 운동 활동이 반대쪽 사지(contralateral limb)의 동종근육(homologous muscle)의 수행력에 영향을 미친다는 것을 말하는데 이것은 방산(irradiation) 또는 생리적 과흐름(overflow)을 이용한 것이다.
돌림근띠 파열의 수술 후 예후는 어떠한가?
2 돌림근띠 파열의 가장 주된 증상은 통증이며, 이러한 증상으로 어깨의 중압감과 미동으로 인해 임상적으로 능동 및 수동운동 범위가 둘 다 감소하는 것을 볼 수 있으며, 수술 후 예후에도 영향을 미친다.3 예후로는 파열 크기에 따라 작은 크기의 파열에서는 어깨의 약간의 움츠림이나 통증 정도가 있으나, 큰 크기의 파열은 어깨의 통증이나 장애에서 크기가 작은 파열에 비해 더 심각하다.4 돌림근띠 파열로 인한 관절경 수술은 찢어진 힘줄을 해부학적 구조에 초점을 맞춰 관련 조직들을 본래의 자리로 복원 시키면서 힘줄의 긴장성을 낮추는 데 초점을 맞추고 있다.
관절경 수술의 장점은 무엇인가?
4 돌림근띠 파열로 인한 관절경 수술은 찢어진 힘줄을 해부학적 구조에 초점을 맞춰 관련 조직들을 본래의 자리로 복원 시키면서 힘줄의 긴장성을 낮추는 데 초점을 맞추고 있다.5 관절경 수술의 장점으로는 절개부위가 작아 연부조직 손상이 적으며, 어깨세모근을 분리하지 않고 어깨관절의 점검, 내부관절의 병변을 해결할 수 있고, 적은 통증과 빠른 재활을 할 수 있다는 이점을 가지고 있다.6
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