[논문]여자 농구 선수들의 착지 유형이 전방십자인대 손상위험 요인에 미치는 영향

이계산; 임비오

doi:10.5103/kjsb.2014.24.4.385

여자 농구 선수들의 착지 유형이 전방십자인대 손상위험 요인에 미치는 영향
Effects of Landing Tasks on the Anterior Cruciate Ligament Injury Risk Factors in Female Basketball Players 원문보기

한국운동역학회지 = Korean journal of sport biomechanics, v.24 no.4, 2014년, pp.385 - 390

이계산 (가톨릭관동대학교 사범대학 체육교육과) , 임비오 (중앙대학교 사범대학 체육교육과)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to investigate the effects of landing tasks on the anterior cruciate ligament (ACL) injury risk factors in female basketball players. Fifteen female basketball players performed a drop landing and a drop landing with a vertical jump on the 40 cm height box. Three-dimensional motion analysis system and ground reaction force system was used for calculate the ACL injury risk factors. Paired samples t-test with Bonfferoni correction were performed. The drop landing with a vertical jump had the higher knee flexion angle, peak knee varus moment, trunk flexion angle than a drop landing. However, the drop landing had the higher trunk rotation angle than a drop landing with a vertical jump. These results indicate that seemingly minor variations between drop landing and drop landing with a vertical jump may influence the ACL injury risk factors. Caution should be used when comparing studies using different landing tasks.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 여자 농구 선수들의 착지 유형(한 발 대 양발 착지)이 전방십자인대 손상위험 요인에 미치는 영향을 규명하는 것이다.
본 연구는 여자 농구 선수들의 착지 유형(한 발 착지 대 양 발 착지 후 수직점프)이 전방십자인대 손상위험 요인에 미치는 영향을 규명하는 것이다.
본 연구는 여자 농구 선수들의 착지 유형(한 발 착지 대 양 발 착지 후 수직점프)이 전방십자인대 손상위험 요인에 미치는 영향을 규명하는 것이다.
본 연구는 한국 체육학회지 2014년 제53권 제1호 ‘팔의 위치가 한 발 드롭 착지 시 전방십자인대 부상위험 요인에 미치는 영향’에서 제안한 주제의 후속연구이다(Yang & Lim, 2014).
본 연구는 한국 체육학회지 2014년 제53권 제1호 ‘팔의 위치가 한 발 드롭 착지 시 전방십자인대 부상위험 요인에 미치는 영향’에서 제안한 주제의 후속연구이다(Yang & Lim, 2014). 본 연구의 목적은 여자 농구 선수들의 착지 유형(한 발 대 양발 착지)이 전방십자인대 손상 위험요인에 미치는 영향을 규명하는 것이다.

제안 방법

15명의 여자 농구선수들은 40 cm 높이의 박스 위에서 한 발 착지와 양 발 착지 후 수직 점프 동작을 3번씩 총 6회, 무작위로 수행하였다. 한 발 착지 과제는 40 cm 높이의 박스 위에서한 발(주동발)로 뛰어 내렸으며(Orishimoet al.
8대의 카메라에서 얻은 2차원 평면상의 데이터는 NLT (non-linear transformation) 방법에 의해서 3차원 공간상의 데이터로 변환하였다. 3차원 좌표 계산 시 발생되는 노이즈(noise)를 제거하기 위하여 버터워쓰 저역통과 디지털 필터(Butterworth low-pass digital filters)를 사용하였으며, 차단주파수는 9 Hz로 설정하였다(Ford et al., 2003). 양발 착지 후 수직점프 과제의 분석에는 주동발의 자료만 사용하였다.
실험실에는 카메라 8대와 지면반력 측정 시스템 2대를 설치하고, 공간 좌표 설정을 위해 캘리브레이션 막대(calibration wand)를 이용하여 분석 범위를 설정하였다. 그 후에 분석 대상 부위에 반사마커를 부착한 후 정적인 자세를 약 5초간 촬영한 후 본 실험에 착수하였다. 인체의 운동학적 변인을 산출하기 위한 반사 마커를 부착한 신체 부위는 좌우 어깨봉우리(acromion), 좌우 상전장골극(anterior superior iliac spine [ASIS]), 상후장골극(posterior superior iliac spine [PSIS]), 좌우 대퇴 중앙지점(mid thigh), 좌우 외측 상과(lateral condyle), 좌우 하퇴 중앙지점(mid shank), 좌우 외측상과(lateral epicondyle), 좌우 내과(medial malleolus), 좌우 뒤꿈치(heel), 좌우 앞꿈치(toe)이다.
몸통 굴곡 각도는 전역좌표계와 몸통 분절의 방위각 (orientation angle, X좌표: 시상면에서 본 자세로 왼쪽에서 오른쪽으로 향한 방향이 양의 방향)으로 계산하였고, 몸통 회전 각도는 전역좌표계와 몸통 분절의 방위각(Z좌표: 횡단면에서 본 자세로 시계반대방향이 양의 방향)으로 계산하였다. 무릎 굴곡 각도는 대퇴와 하퇴의 방위각(X좌표)으로 산출하였으며, 무릎 외반 각도는 대퇴와 하퇴의 방위각 (Y좌표: 관상면에서 본 자세로 뒤쪽에서 앞쪽으로 향한 방향이 양의 방향)으로 산출하였다.
몸통 굴곡 각도는 전역좌표계와 몸통 분절의 방위각 (orientation angle, X좌표: 시상면에서 본 자세로 왼쪽에서 오른쪽으로 향한 방향이 양의 방향)으로 계산하였고, 몸통 회전 각도는 전역좌표계와 몸통 분절의 방위각(Z좌표: 횡단면에서 본 자세로 시계반대방향이 양의 방향)으로 계산하였다. 무릎 굴곡 각도는 대퇴와 하퇴의 방위각(X좌표)으로 산출하였으며, 무릎 외반 각도는 대퇴와 하퇴의 방위각 (Y좌표: 관상면에서 본 자세로 뒤쪽에서 앞쪽으로 향한 방향이 양의 방향)으로 산출하였다.
본 연구의 종속변인을 측정하는데 사용된 실험도구에는 영상분석 시스템(Motion Analysis, USA)과 지면반력 시스템(AMTI OR6-6, AMTI, USA)이다.
위에서 제시한 공식에 의해 한 발 착지 및 양 발 착지후 수직점프 동작 시 무릎의 신전모멘트와 외번모멘트를 산출하였다(Lim, 2007; Yang & Lim, 2014). 산출된 신전모멘트와 내반모멘트의 값에 체중(kg)을 나누어 표준화하여 비교하였다.
한 발 착지 및 양 발 드롭 착지 지점에 지면반력기 2대를 박스에서 30 cm 떨어진 지점에 설치한 후 초당 1200 Hz로 샘플링 하였다. 영상자료와 지면반력 자료는 동조용 박스(NIUSB 6218, National Instruments, Hungary)를 사용하여 동조시켰다.
각 카메라는 초당 120프레임으로 샘플링 하였다. 한 발 착지 및 양 발 드롭 착지 지점에 지면반력기 2대를 박스에서 30 cm 떨어진 지점에 설치한 후 초당 1200 Hz로 샘플링 하였다. 영상자료와 지면반력 자료는 동조용 박스(NIUSB 6218, National Instruments, Hungary)를 사용하여 동조시켰다.
두 과제 모두 착지 후 5초간 균형을 유지하는 성공적인 동작만을 기록하였다. 한 발 착지 및 양 발 드롭 착지 후 수직점프 동작을 촬영하기 위해 좌우로 3대씩, 전후 1대씩 총 8대의 동작분석용 적외선 카메라(Eagle Camera, Motion Analysis, USA)를 설치하였다. 각 카메라는 초당 120프레임으로 샘플링 하였다.

대상 데이터

한 발 착지 및 양 발 드롭 착지 후 수직점프 동작을 촬영하기 위해 좌우로 3대씩, 전후 1대씩 총 8대의 동작분석용 적외선 카메라(Eagle Camera, Motion Analysis, USA)를 설치하였다. 각 카메라는 초당 120프레임으로 샘플링 하였다. 한 발 착지 및 양 발 드롭 착지 지점에 지면반력기 2대를 박스에서 30 cm 떨어진 지점에 설치한 후 초당 1200 Hz로 샘플링 하였다.
본 연구에 참가한 연구대상은 여자 농구선수 15명(신장 167.38±5.72 cm, 체중 57.34±4.61 kg, 나이 21.53±2.54세, 선수경력은 7.35±2.37년)이다.
분석구간은 박스 위에서 한 발 착지 및 양 발 착지 후지면반력기에 착지하는 시점(foot contact)에서 무릎이 최대로 굴곡된 시점(knee max flexion)까지의 구간이다.
실험실에 도착한 연구대상자들은 연구윤리위원회(IRB) 실험참가 동의서를 작성한 후 준비운동을 수행하였다. 실험실에는 카메라 8대와 지면반력 측정 시스템 2대를 설치하고, 공간 좌표 설정을 위해 캘리브레이션 막대(calibration wand)를 이용하여 분석 범위를 설정하였다. 그 후에 분석 대상 부위에 반사마커를 부착한 후 정적인 자세를 약 5초간 촬영한 후 본 실험에 착수하였다.
, 2003). 양발 착지 후 수직점프 과제의 분석에는 주동발의 자료만 사용하였다.

데이터처리

15명의 여자 농구선수들에 의해 수행된 한 발 착지 및 양 발 착지 동작 후 수직점프 시 무릎의 전방십자인대 부상 위험요인에 미치는 영향을 규명하기 위해 종속 t-test (paired samples t-test with Bonfferoni correction)을 실시하였다. 통계적 유의성을 검증하기 위한 유의수준은 .
본 연구는 여자 농구 선수들의 착지 유형(한 발 착지 대양 발 착지 후 수직점프)이 전방십자인대 손상위험 요인에 미치는 영향을 규명하는 것이다. 여자 농구선수 15명을 대상으로, 영상분석 시스템과 지면반력 시스템을 사용하여본 연구의 종속변인인 전방십자인대 손상위험 요인을 규명하기 위해 종속 t-test(한 발 착지 vs 양 발 착지후 수직 점프)를 실시하였다.

이론/모형

8대의 카메라에서 얻은 2차원 평면상의 데이터는 NLT (non-linear transformation) 방법에 의해서 3차원 공간상의 데이터로 변환하였다. 3차원 좌표 계산 시 발생되는 노이즈(noise)를 제거하기 위하여 버터워쓰 저역통과 디지털 필터(Butterworth low-pass digital filters)를 사용하였으며, 차단주파수는 9 Hz로 설정하였다(Ford et al.
엉덩 관절 중심은 Tylkowsky 방식(Tylkowski, Simon, & Mansour, 1982)을 사용하여 계산하였다. 무릎과 발목 관절의 중심은 midpoint 방식을 사용하여 계산하였다.
엉덩 관절 중심은 Tylkowsky 방식(Tylkowski, Simon, & Mansour, 1982)을 사용하여 계산하였다.

성능/효과

, 2011). 두 과제 모두 착지 후 5초간 균형을 유지하는 성공적인 동작만을 기록하였다. 한 발 착지 및 양 발 드롭 착지 후 수직점프 동작을 촬영하기 위해 좌우로 3대씩, 전후 1대씩 총 8대의 동작분석용 적외선 카메라(Eagle Camera, Motion Analysis, USA)를 설치하였다.
본 연구를 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 무릎 굴곡 각도, 최대 무릎 내반 모멘트, 몸통 굴곡 각도에서는 양발 착지 후 수직점프 동작이 한 발 착지 동작보다 더 크게 나타났으며, 몸통 회전 각도에서는 한 발 착지 동작이 양발 착지 후 수직점프 동작보다 더 크게 나타났다.
무릎 굴곡 각도, 최대 무릎 내반 모멘트, 몸통 굴곡 각도에서는 양발 착지 후 수직점프 동작이 한 발 착지 동작보다 크게 나타났으나, 몸통 회전 각도에서는 한 발 착지 동작이 양발 착지 후 수직점프 동작보다 더 크게 나타났다. 이러한 차이는 충격력을 줄이는 목적(한 발 착지)과 착지 후 연속해서 파워를 생성시키는 목적(양 발 착지 후 수직점프)의 차이로 인한 것이다(Cruz et al.
무릎 굴곡 각도에서 양 발 착지가 한 발 착지보다 통계적으로 유의하게 더 크게 나타났다. 이는 양 발 착지 할때가 한 발 착지 할 때보다 무릎을 더 많이 굽혀서 착지 했다는 것을 의미한다.
무릎 외반 각도는 전방십자인대 부상 집단이 부상을 입지 않은 집단보다 8° 더 크게 나타났다(Quatman & Hewett, 2009). 본 연구에서 한 발 착지가 양 발 착지 후 수직점프보다 무릎 외반 각도가 더 크게 나타났지만, 통계적인 차이는 나타나지 않았다. 외반 각도에서 개인 간 편차가 큰 것이 특징인데, 이러한 요인에 대한 후속연구가 필요한 실정이다.
, 2014). 본 연구에서는 한 발 착지 할때가 양 발 착지 후 수직점프 할 때보다 몸통을 덜 굽히고, 더 많이 회전시키면서 착지한 것으로 나타났다. 따라서, 한 발 착지 할 때가 양 발 착지 후 수직점프 할 때보다 몸통이 더 불안정하게 되어 무릎의 전방십자인대에 가해지는 스트레스도 증가하게 된다.
Ambegaonkar 등 (2011)은 무용수들과 여자 농구선수들을 대상으로 45 cm 높이의 박스 위에서 양 발 드롭 랜딩 후 수직점프 동작을 수행하였다. 연구결과, 무용수들은 여자 농구선수들에 비해 leg spring stiffness가 더 높게 나타났으며, 뒤넙다리근(hamstrings)과 장딴지근(gastrocnemius)의 근육활동은 높게 나타났으며, 네갈래근(quadriceps)의 근육활동은 낮게 나타났다고 하면서 결론적으로 여자 무용수들은 하지의 근신경 역학적 관점에서 여자 농구선수들과 다르게 나타났다고 보고하였다.
전방십자인대 부상을 일으키는 두 가지 유형의 착지동작을 대상으로 한 연구에서, Orishimo, Liederbach, Kremenic, Hagins와 Pappas (2014)는 여자 무용수들과 여자 팀스포츠 선수들을 대상으로 30 cm 높이의 플랫폼에서 한 발 드롭 랜딩 동작을 수행하였다. 연구결과, 여자 팀스포츠 선수들은 여자 무용수들에 비해 무릎 외번 동작이 더 크게 나타났으며, 몸통 움직임이 더 불안정하게 착지하였다고 하면서 결론적으로 이러한 생체역학적 발견은 무용수들과 팀스포츠 선수들의 전방십자인대 부상률의 차이를 설명하는 것이라고 보고하였다. Ambegaonkar 등 (2011)은 무용수들과 여자 농구선수들을 대상으로 45 cm 높이의 박스 위에서 양 발 드롭 랜딩 후 수직점프 동작을 수행하였다.

후속연구

본 연구의 동작과제 (한 발 착지 vs 양 발 착지 후 수직점프)에서도 이러한 차이가 나타났다. 따라서 선행연구와 결과를 비교하기 위해서는 동작과 제가 일치하는지 고려하여야 하며, 스포츠 종목별로 전방십자인대 부상을 가장 많이 발생시키는 동작과제를 선정하여야 할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	젊은 여자 선수들이 참가하는 스포츠 중 가장 부상이 잘 발생하는 종목과 부위는?	젊은 여자 선수들이 참가하는 스포츠 종목 중에 가장 흔하게 부상이 발생하는 종목은 농구(20%)이며(Kelm, Ahlhelm, Anagnostakos, Pitsch, Schmitt, Regitz & Pape, 2004), 가장 심각한 부위는 무릎이다(Powell & BarberFoss, 1999). 여자 선수들은 동일한 스포츠에 참가하는 남자 선수들보다 비접촉성 전방십자인대 부상을 당할 위험이 4-6배나 더 높다(Arendt & Dick, 1995; Hewett, Lindenfeld, Riccobene & Noyes, 1999).
	전방십자인대 부상을 당할 위험이 여자는 남자보다 얼마나 높나?	젊은 여자 선수들이 참가하는 스포츠 종목 중에 가장 흔하게 부상이 발생하는 종목은 농구(20%)이며(Kelm, Ahlhelm, Anagnostakos, Pitsch, Schmitt, Regitz & Pape, 2004), 가장 심각한 부위는 무릎이다(Powell & BarberFoss, 1999). 여자 선수들은 동일한 스포츠에 참가하는 남자 선수들보다 비접촉성 전방십자인대 부상을 당할 위험이 4-6배나 더 높다(Arendt & Dick, 1995; Hewett, Lindenfeld, Riccobene & Noyes, 1999). 선행연구에 의하면 전방십자인대 부상을 입을 때 몸통 움직임이 불안정하고, 무릎 굴곡각이 감소되어 있으며, 무릎 외번(valgus)이 증가하고, 무릎의 신전모멘트와 내반모멘트가 증가되어 있다(Schmitz, Kulas, Perrin, Riemann & Shultz, 2007; Ambegaonkar, Shultz, Perrin, Schmitz, Ackerman & Schulz, 2011; Shimokochi & Shultz, 2008).
	여자 농구 선수들의 착지 유형(한 발 대 양발 착지)이 전방십자인대 손상위험 요인에 미치는 영향을 연구한 결과는?	무릎 굴곡 각도에서 양 발 착지가 한 발 착지보다 통계 적으로 유의하게 더 크게 나타났다. 이는 양 발 착지 할때가 한 발 착지 할 때보다 무릎을 더 많이 굽혀서 착지 했다는 것을 의미한다. 무릎을 편 채로 착지하면 전방으로 정강뼈 이동(anterior tibial translation)을 제어하는 뒤넙다리근(hamstring muscles)의 역할을 감소시킨다(Fagenbaum & Darling, 2003).

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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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