[논문]크램 운동 시 시각-촉진 되먹임이 큰볼기근 활성도와 골반 회전에 미치는 영향

고은경; 정도영

크램 운동 시 시각-촉진 되먹임이 큰볼기근 활성도와 골반 회전에 미치는 영향
Effect of Visual and Palpation Feedback on Muscle Activity of Gluteus Maximus and Motion of Pelvic Rotation during Clam Exercise 원문보기

대한물리치료학회지 = The journal of Korean Society of Physical Therapy, v.25 no.5, 2013년, pp.337 - 342

고은경 (마산대학교 물리치료과) , 정도영 (중부대학교 보건과학대학 물리치료학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: This study was conducted in order to determine the effect of visual and tactile feedback on muscle activity of the gluteus maximus (Gmax) and abdominal muscles and the motion of pelvic rotation during performance of clam exercise (CE). Methods: Thirteen subjects without low back pain were recruited for this study. Each subject was instructed to perform the CE without and with feedback. The subjects were instructed to keep pelvic from rotating backwards by palpating the ASIS and monitoring the pelvic movement by themselves during performance of CE with feedback. The electromyographic (EMG) activities of Gmax and abdominal muscles were collected using surface EMG. Angles of pelvic rotation were measured using a 3-dimensional motion-analysis system. Paired t-tests were used for comparison of EMG activities in each muscle and the angle of pelvic rotation. Results: The EMG activities of all abdominal muscles were not significant between CM without and CM with feedback (p>0.05). The EMG activity of Gmax was significantly greater in CM with feedback compared with CM without feedback (without vs. with feedback; 14.2% vs. 20.7%MVIC) (p<0.05). The angle of pelvic rotation was significantly less in CM with feedback compared with CM without feedback (without vs. with feedback; $15.3^{\circ}$ vs. $10.8^{\circ}$ ) (p<0.05). Conclusion: Therefore, these findings suggest that CM with the visual and tactile feedback is effective in activation of the Gmax and correcting of the uncontrolled lumbopelvic rotation during CE.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

^10,12 이전 연구에서 엎드린 자세에서 무릎 구부린 상태에서 한쪽 다리 회전과 한쪽다리 굴곡 그리고 바로 누운 자세에서 능동적 다리 올리기 시 골반의 움직임을 알아 보았지만,^3,6,7,13,14 아직까지 옆으로 누운 자세에서 다리 밖으로 들어올리기 시 골반의 움직임과 복근들과 큰볼기근(gluteus maximus)에 대한 근활성도를 알아본 연구는 없었다. 따라서 본 연구에서는 옆으로 누운 자세에서 다리 밖으로 들어올리기, 즉, 임상에서 주로 엉덩관절의 가쪽회전근과 벌림근의 강화를 위한 크램 운동 시 시각과 촉각 되먹임이 골반 회전과 복근들과 큰볼기근의 근활성도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 본 연구에서는 다음과 같은 가설을 설정하였다.
본 연구는 시각과 촉각 되먹임이 크램 운동 시 큰볼기근과 복근들의 근활성도와 골반 회전 움직임에 영향을 미치는지 알아보았다. 연구결과, 큰 볼기근의 근활성도는 시각과 촉각 되먹임과 함께 한 크램 운동이 되먹임 없이 하는 크램 운동보다 유의하게 컸고 골반의 회전 각은 유의하게 작았다.
본 연구에서는 옆으로 누운 자세에서 다리 밖으로 들어올리기, 즉, 임상에서 주로 엉덩관절의 가쪽회전근과 벌림근 강화를 위한 크램 운동 시 시각과 촉각 되먹임이 골반의 움직임과 복근들과 큰볼기근의 근활성도에 영향을 끼치는지 알아보고자 하였다. (1) 골반 회전 각은 감소, (2) 큰볼기근의 근활성도는 증가, 그리고 (3) 동측의 내복사근과 반대측의 외복사근의 근활성도는 증가할 것이라고 본 연구에서 가설을 설정하였다.

가설 설정

본 연구에서는 옆으로 누운 자세에서 다리 밖으로 들어올리기, 즉, 임상에서 주로 엉덩관절의 가쪽회전근과 벌림근 강화를 위한 크램 운동 시 시각과 촉각 되먹임이 골반의 움직임과 복근들과 큰볼기근의 근활성도에 영향을 끼치는지 알아보고자 하였다. (1) 골반 회전 각은 감소, (2) 큰볼기근의 근활성도는 증가, 그리고 (3) 동측의 내복사근과 반대측의 외복사근의 근활성도는 증가할 것이라고 본 연구에서 가설을 설정하였다.
본 연구의 제한점으로 몇 가지가 있다. 첫째, 시각적 그리고 촉각적 되먹임 각각의 효과를 알아보지 못했다는 것이다. 따라서 시각적 되먹임과 촉각적 되먹임이 구분된 반복측정된 연구설계 방법으로 설계된 향후 연구가 필요할 것이다.

제안 방법

16 이전 연구에서 크램 운동 시 큰볼기근과 벌림근의 근활성도를 알아보았다.
대상자들에게 크램 운동을 연습하는 동안 목표 막대에 닿기 전에 골반이 움직이거나 촉진한 손에서 위앞엉덩뼈가시가 떨어지게 되면 다시 하도록 지시하였다. 3번 연속하여 완벽하게 운동을 수행했을 경우본 실험을 실시하였다. 각 운동 시 근활성도는 무릎이 목표 막대에 닿는 위치에서 5초동안 유지하여 3번 반복 측정하였으며, 근육의 피로를 예방하기 위해 각 조건마다 3분간의 휴식을 취하도록 하였다.
각각의 운동을 하는 동안 각 근육의 근전도 신호를 제곱 평균 제곱근법(root mean square: RMS)으로 처리하였고 본 실험이 끝난 후 근전도 값을 정규화(normalization)하기 위해도수근력검사 자세에서 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction: MVIC)을 실시하여 근활성도를 측정하였다. MVIC값의 측정은 각 자세에서 5초간 3회 반복 실시하여, 5초동안의 근전도 자료를 제곱근으로 처리하였고 처음과 마지막에 각 1초를 제외한 3초동안의 평균 근전도 신호량을 %MVIC로 정하여 사용하였다. 골반 회전에 대한 운동형상학적 자료의 표본 추출률은 100 Hz로 설정하였다.
3번 연속하여 완벽하게 운동을 수행했을 경우본 실험을 실시하였다. 각 운동 시 근활성도는 무릎이 목표 막대에 닿는 위치에서 5초동안 유지하여 3번 반복 측정하였으며, 근육의 피로를 예방하기 위해 각 조건마다 3분간의 휴식을 취하도록 하였다. 각 운동 시 처음 자세와 마지막 자세에서의 골반 회전 각의 차이를 측정하였다.
각 운동 시 근활성도는 무릎이 목표 막대에 닿는 위치에서 5초동안 유지하여 3번 반복 측정하였으며, 근육의 피로를 예방하기 위해 각 조건마다 3분간의 휴식을 취하도록 하였다. 각 운동 시 처음 자세와 마지막 자세에서의 골반 회전 각의 차이를 측정하였다. 3번 반복 측정한 값들의 평균 골반 회전각을 분석을 하는데 사용하였다.
72 소프트웨어를 사용하여 분석하였다. 골반의 회전 움직임을 측정하기 위해 6대의 카메라를 지닌 3차원 동작분석기 시스템(BTS Smart-Dx, Milan, Italy)를사용하였으며, 운동형상학적 자료는 동작분석기 소프트웨어 (BTS SMART-Analyzer, Milan, Italy)를 활용하여 분석 하였다.
근전도 신호의 표본 추출률은(sample rate)은 1000 Hz로 설정하였고, 주파스 대역폭(bandwidth)은 20~450 Hz로 정하였으며, 60 Hz 노치필터(notch filter)를 사용하였다. 각각의 운동을 하는 동안 각 근육의 근전도 신호를 제곱 평균 제곱근법(root mean square: RMS)으로 처리하였고 본 실험이 끝난 후 근전도 값을 정규화(normalization)하기 위해도수근력검사 자세에서 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction: MVIC)을 실시하여 근활성도를 측정하였다.
실험자는 대상자들에게 크램 운동과 골반의 움직임을 통제하기 위한 시각과 촉각 되먹임을 하면서 운동 방법을 알려주었고, 대상자가 실험 전 이 운동에 익숙해지도록 15분 동안 각 조건에 따른 운동을 연습하였다. 대상자들에게 크램 운동을 연습하는 동안 목표 막대에 닿기 전에 골반이 움직이거나 촉진한 손에서 위앞엉덩뼈가시가 떨어지게 되면 다시 하도록 지시하였다. 3번 연속하여 완벽하게 운동을 수행했을 경우본 실험을 실시하였다.
각 운동 시 무릎의 높이를 일정하게 하기 위해 각 대상자가 엉덩관절의 벌림 각도가 20°가 되도록 무릎 위에 목표 막대(bar)를 설치하였다(Figure 2). 실험자는 대상자들에게 크램 운동과 골반의 움직임을 통제하기 위한 시각과 촉각 되먹임을 하면서 운동 방법을 알려주었고, 대상자가 실험 전 이 운동에 익숙해지도록 15분 동안 각 조건에 따른 운동을 연습하였다. 대상자들에게 크램 운동을 연습하는 동안 목표 막대에 닿기 전에 골반이 움직이거나 촉진한 손에서 위앞엉덩뼈가시가 떨어지게 되면 다시 하도록 지시하였다.
크램 운동 시 골반의 회전을 정의하기 위해 6개의 역반사 표식자(retro-reflective marker)를 대상자의 양쪽 위뒤 장골가시 (posterior superior iliac spine: PSIS), 엉덩뼈능선(iliac crest)의 가장 높은 위치, 넙적다리의 큰돌기(greater trochanter)와 위관절융기(epicondyle) 그리고 넙적 다리와 위관절융기 중간 지점에 부착하였다(Figure 1).

대상 데이터

표면근전도 자료 수집을 위해 MP100WSW (BIOPAC System Inc, Camino Goleta CA, USA)를 사용하였다. 근전도 자료는 Acqknowlege 3.72 소프트웨어를 사용하여 분석하였다. 골반의 회전 움직임을 측정하기 위해 6대의 카메라를 지닌 3차원 동작분석기 시스템(BTS Smart-Dx, Milan, Italy)를사용하였으며, 운동형상학적 자료는 동작분석기 소프트웨어 (BTS SMART-Analyzer, Milan, Italy)를 활용하여 분석 하였다.
본 연구의 대상자는 M대학교 남학생 13명의 건강한 성인 20대를 대상으로 하였다. 대상자의 평균 연령은 24.
표면근전도 자료 수집을 위해 MP100WSW (BIOPAC System Inc, Camino Goleta CA, USA)를 사용하였다. 근전도 자료는 Acqknowlege 3.

데이터처리

각 운동 시 처음 자세와 마지막 자세에서의 골반 회전 각의 차이를 측정하였다. 3번 반복 측정한 값들의 평균 골반 회전각을 분석을 하는데 사용하였다.
근전도 신호의 표본 추출률은(sample rate)은 1000 Hz로 설정하였고, 주파스 대역폭(bandwidth)은 20~450 Hz로 정하였으며, 60 Hz 노치필터(notch filter)를 사용하였다. 각각의 운동을 하는 동안 각 근육의 근전도 신호를 제곱 평균 제곱근법(root mean square: RMS)으로 처리하였고 본 실험이 끝난 후 근전도 값을 정규화(normalization)하기 위해도수근력검사 자세에서 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction: MVIC)을 실시하여 근활성도를 측정하였다. MVIC값의 측정은 각 자세에서 5초간 3회 반복 실시하여, 5초동안의 근전도 자료를 제곱근으로 처리하였고 처음과 마지막에 각 1초를 제외한 3초동안의 평균 근전도 신호량을 %MVIC로 정하여 사용하였다.
크램 운동 시 시각과 촉각 되먹임 유무에 따른 각 근육의 근활성도와 골반 각도를 비교하기 위해 짝 비교 t-검정 (paired t-test)을 실시하였다. 통계 프로그램은 SPSS version 12.

성능/효과

본 연구에서는 크램 운동 시 시각과 촉각 되먹임이동측의 내복사근과 반대측의 외복사근의 근활성도가 증가할 것이라고 본 연구에서 가설로 설정하였지만, 연구결과 모든 복근들에서 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 따라서, 시각과 촉각 되먹임으로 허리골반의 움직임은 감소되었으나, 복근의 근활성도는 유의하게 증가하지 않았다. Comerford와 Mottram¹⁰은 옆으로 누운 자세에서 다리 밖으로 들어올리기시 동측의 내 복사근과 반대측의 외복사근을 독립적으로 수축시킴으로써 허리골반 움직임을 더 효과적으로 조절할수 있다고 하였다.
본 연구 결과, 크램 운동 시 시각과 촉각 되먹임이 골반 회전 각도를 유의하게 감소시켰다. 몇몇 연구자들은 치료사의 구두와 촉진 되먹임을 주어 사지 움직임 시 허리골반 움직임을 정량적으로 연구하였다.
이전 연구와비교했을 때 본 연구가 큰볼기근의 근활성도가 더 작은 이유는 본 연구에서는 크램 운동 시 엉덩관절이 20° 벌림한 상태에서 근활성도를 측정한 반면에 이전 연구에서는 최대한의 엉덩관절 벌림과 가쪽 회전한 상태에서 측정했기 때문이라 사료된다. 본 연구에서 크램 운동 시 시각과 촉각되먹임 유무에 따라 큰볼기근의 근활성도가 각각 14.2% MVIC와 20.7%MVIC로 유의한 차이가 있었다. 비록 본 연구 에서는 엉덩관절의 가쪽회전 각도를 측정하지 않았지만, 크램 운동 시 시각과 촉각 되먹임이 허리골반 각도를 감소 함에 따라 엉덩관절의 가쪽회전의 증가로 큰볼기근의 근 활성도가 유의하게 증가했을 것으로 사료된다.
Comerford와 Mottram¹⁰은 옆으로 누운 자세에서 다리 밖으로 들어올리기 시 조절이 안된 허리골반 움직임은 특히 빗근들(oblique msucles)과 같은 체간 안정화 근육들의 비효율(inefficiency)과 관련이 있다고 하였다. 본 연구에서는 크램 운동 시 시각과 촉각 되먹임이동측의 내복사근과 반대측의 외복사근의 근활성도가 증가할 것이라고 본 연구에서 가설로 설정하였지만, 연구결과 모든 복근들에서 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 따라서, 시각과 촉각 되먹임으로 허리골반의 움직임은 감소되었으나, 복근의 근활성도는 유의하게 증가하지 않았다.
7%MVIC로 유의한 차이가 있었다. 비록 본 연구 에서는 엉덩관절의 가쪽회전 각도를 측정하지 않았지만, 크램 운동 시 시각과 촉각 되먹임이 허리골반 각도를 감소 함에 따라 엉덩관절의 가쪽회전의 증가로 큰볼기근의 근 활성도가 유의하게 증가했을 것으로 사료된다. 따라서 크램 운동 시 큰볼기근의 근활성도를 증가시키기 위해서는 다양한 되먹임을 활용하여 허리골반 움직임을 제한하는 것을 추천한다.
본 연구는 시각과 촉각 되먹임이 크램 운동 시 큰볼기근과 복근들의 근활성도와 골반 회전 움직임에 영향을 미치는지 알아보았다. 연구결과, 큰 볼기근의 근활성도는 시각과 촉각 되먹임과 함께 한 크램 운동이 되먹임 없이 하는 크램 운동보다 유의하게 컸고 골반의 회전 각은 유의하게 작았다. 따라서, 크램 운동 시 시각과 촉각 되먹임이 허리골반 움직임을 최소화시키고 큰볼기근을 활성화 시키는데 효과적인 방법이라고 추천한다.
크램 운동 시 시각과 촉각 되먹임 유무에 따른 복근의 근활성도는 유의한 차이가 없었으나(p>0.05), 큰 볼기근의 근활성 도는 시각과 촉진 되먹임을 하면서 크램 운동이 되먹임 없이 하는 크램 운동보다 유의하게 컸다(p<0.05)(Table 1, Figure 3).
본 연구에서는 다음과 같은 가설을 설정하였다. 크램 운동 시 시각과 촉각 되먹임이 (1) 골반 회전 각은 감소, (2) 큰볼기근의 근활성도는 증가, 그리고 (3) 동측의 내복사근(internal oblique)과 반대측의 외복사근(external oblique)의 근활성도는 증가시킬 것이다.
둘째, 정상인을 대상으로 실험을 진행하였기 때문에 모든 대상자에게 일반화 할 수 없다는 것이다. 하지만, 본 연구를 통해 요통 발생률이 높은 골프와 테니스와 같은 엉덩관절의 회전을 요하는 스포츠 종목을 즐기는 일반인들에게 요통을 예방을 할 수 있는 운동방법을 제시할 수 있었다. 마지막으로 본 연구에서는 허리골반 움직임이 어느 시기에 시작되는지 알아보지 못했다.

후속연구

첫째, 시각적 그리고 촉각적 되먹임 각각의 효과를 알아보지 못했다는 것이다. 따라서 시각적 되먹임과 촉각적 되먹임이 구분된 반복측정된 연구설계 방법으로 설계된 향후 연구가 필요할 것이다. 둘째, 정상인을 대상으로 실험을 진행하였기 때문에 모든 대상자에게 일반화 할 수 없다는 것이다.
하지만, 본 연구를 통해 요통 발생률이 높은 골프와 테니스와 같은 엉덩관절의 회전을 요하는 스포츠 종목을 즐기는 일반인들에게 요통을 예방을 할 수 있는 운동방법을 제시할 수 있었다. 마지막으로 본 연구에서는 허리골반 움직임이 어느 시기에 시작되는지 알아보지 못했다. 하지 움직임을 통해 요통을 예방 및 치료를 하기 위한 운동들은 허리골반의 최대 움직임의 양도 중요하지만, 허리골반 회전의 시작 시점도 중요하기 때문이다.
향후 연구에서는 다양한 되먹임과 함께 내·외복사근들의 분리된 수축이 얼마나 허리골반 움직임을 줄일 수 있는지 알아볼 필요가 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	요통환자를 평가할 때 사지 움직임이 중요한 이유는?	일상생활 동작 시 대부분 사지 움직임(limb movement)이 일어난다. 사지 움직임이 허리골반 부위(lumbopelvic region)에 힘을 전달해 허리골반 부위의 움직임을 일으키기 때문에 요통환자를 평가할 때 사지 움직임은 매우 중요하다. 사지 움직임에 따른 반복적인 허리골반 움직임은 허리골반 부위 조직들의 스트레스와 미세손상 축척에 기여하여 결국 요통으로 발전한다.
	크램 운동 시 근활성도를 측정하기 위한 근전도 부착 부위는 어디인가?	전극간 거리는 2 cm로 하였으며 각각 근섬유 방향과 평행하게 부착하였다. 근전도 부착 부위는 양쪽 외복사근(external oblique: EO)은 위앞엉덩뼈가시(anterior superior iliac spine: ASIS) 위 배꼽으로부터 외측 15 cm 지점에, 양쪽 내복사근(internal oblique: IO)은 전상장골극에서 2 cm 내측부위에, 큰볼기근은 큰돌기와 두번째 엉치뼈(S2)의 중간지점에 사선방향으로 부착하였다.
	조절되지 않은 움직임을 훈련하기 위한 되먹임 방법들로는 무엇이 있나?	따라서 치료사의 수기가 아닌 다른 방법으로 사지 움직임 시 허리골반 움직임을 줄일 수 있어야 한다. 조절되지 않은 움직임을 훈련하기 위한 되먹임 방법으로 움직임을 보는 것과 같은 시각 되먹임(visual feedback), 이미지를 활용한 시각화(visualization), 손을 활용한 촉각 되먹임(tactile feedback), 접착 테이프와 피부의 장력을 활용한 운동감각 되먹임(kinaesthetic feedback), 구두 지시(verbal instruction) 와 구두 수정(verbal correction) 그리고 압력 생체 되먹임 (pressure biofeedback) 과 같은 움직임을 모니터링하는 장비 사용 등 다양한 방법들이 있다.10 Scholtes 등11은 요통환자를 대상으로 엎드린 자세(prone position)에서 허리골반 움직임을 수정하기 위해 복근 수축과 골반의 회전 움직임이 일어나지 않도록 치료사의 구두지시와 촉각정보를 제공한 결과, 허리골반 움직임 시점(oneset)에서의 엉덩관절 가쪽 회전 각도가 더 커졌으며, 최대 허리골반 움직임이 감소했다고 보고하였다.

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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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