선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 착지 시 충격 흡수에 주요한 역할을 수행하는 무릎관절근 피로와 과체중이 하지 관절의 충격 흡수에 미치는 영향에 대한 연구의 필요성이 요구된다. 따라서 이 연구의 목적은 외발 착지 시 무릎관절 근육 피로와 과체중이 충격 흡수에 미치는 영향을 알아보고자 하는 것이다.
- 이 연구는 외발 착지 시 무릎관절 근육 피로와 과체중이 충격 흡수에 미치는 영향을 알아본 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 정상 체중과 과체중 그룹 모두 연성 착지와 발목관절 우성전략을 이용하는 것으로 나타났다.
제안 방법
- 피로 전 측정으로 약 5회의 외발 착지를 실시하였다. 그 다음 등속성 동력계(Cybex HUMAC NORM, CSMI, US)를 이용하여 최대 무릎관절 신전모멘트를 측정하였으며, 무릎관절의 신전근과 길항근에 피로를 유발하였다. 무릎관절의 가동범위는 신전 각도 0°에서 굴곡 각도 90°까지로 하였으며, 각속도는 90°/s를 사용하였다.
- 그리고 팔의 영향을 최소화하기 위하여 서로 교차한 후, 가슴에 붙이도록하였으며(Decker et al., 2003), 우성 다리 결정은 자가 보고와 공을 차게 하는 테스트를 통해 이루어졌다(Lawrence et al., 2008; Kellis & Kouvelioti, 2009).
- 모든 대상자들은 스판 소재의 셔츠와 반바지를 착용하도록 하였으며, 착지 동작은 맨발로 실시하게 하였다. 실험 전 체성분분석기(Body Composition Analyzer Venus 5.
- 무릎관절의 가동범위는 신전 각도 0°에서 굴곡 각도 90°까지로 하였으며, 각속도는 90°/s를 사용하였다.
- , 2010). 변수들의 표준화는 신체 질량(body mass)으로 나누어 산출하였다.
- 충격흡수를 위한 착지 구간은 우성다리의 발앞꿈치가 지면반력판에 착지하는 순간(지면반력값 10 N)에서 무릎관절의 최대굴곡시점으로 정의하여 분석하였다(Yeow, Lee, & Goh, 2010). 분석 변수는 최대수직지면반력(peak vertical GRF)과 발목관절, 무릎관절, 엉덩관절의 파워(power, 1)와 일량(work, 2)을 산출하였으며, 관절파워는 각 관절의 각 속도와 모멘트의 곱으로 산출하였으며, 음의 값은 관절의 흡수 파워로 정의하였다. 관절에서 행한 일의 양은 관절파워와 충격흡수에 소요된 시간의 적분으로 산출하였으며, 음의 값은 관절의 신전에 기여하는 일의 양으로 정의하였다(Yeow et al.
- 모든 대상자들은 스판 소재의 셔츠와 반바지를 착용하도록 하였으며, 착지 동작은 맨발로 실시하게 하였다. 실험 전 체성분분석기(Body Composition Analyzer Venus 5.5, Jawon medical, Korea)를 이용하여 신장과 체중을 측정한 다음 체질량지수를 산출하였으며, 고관절, 무릎관절, 발목관절의 중심은 캘리퍼와 줄자를 이용하여 대상자들의 전상장골극간의 너비, 무릎관절과 발목관절의 너비, 다리 길이를 측정하여 산출하였다. 신체 모델은 Helen Hayes의 marker set을 수정한 Plug in gait full body model을 이용하였으며, 14 mm 구형 반사마커 26개를 [Figure 1]과 같이 부착하여 모델을 구성하였다.
- 실험 절차에 따라 설치된 장비를 가동시킨 후, 전자적 드리프트(drift)를 제거하기 위해 약 45분 이상 예열하였다(Lafond, Corriveau, Hebert, & Prince, 2004).
- 외발 착지 방법은 실험자의 지시에 따라 40 cm 높이의 점프대 위에 올라가 시작 신호에 맞추어 우성 다리를 앞으로 내민 후, 지지하고 있는 다리를 이륙시켜 우성다리로 착지하게 하였다(Lawrence, Kernozek, Miller, Torry, & Reuteman, 2008; Pappas et al., 2007).
- 운동 중지 기준은 최대 무릎관절 신전모멘트가 각 50%와 30% 이하로 3회 이상 연속 발생 시로 하였으며, 외발 착지는 각 50%와 30% 피로 유발 운동 후, 가능한 빨리 실시하였다(Fagenbaum & Darling, 2003; Harkins, Mattacola, Uhl, Malone, & McCrory, 2005).
- 이 연구는 약 10분간의 준비 운동을 수행한 후, 마커를 부착하고 정적 캘리브레이션을 수행하였다. 피로 전 측정으로 약 5회의 외발 착지를 실시하였다.
- 그러나 발목관절과 무릎관절의 파워와 일량에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 이 연구의 두 그룹 모두 연성 착지 전략을 이용하였으며 발목관절과 무릎관절에 의존하는 형태로 착지하였다. 그러나 정상 체중 그룹은 발목관절과 무릎관절의 과부하를 조절하기 위하여 엉덩관절의 충격 흡수 능력을 적절하게 유지하고 있는 반면에 과체중 그룹은 상대적으로 엉덩관절의 충격 흡수 능력을 유지하지 못하는 것으로 판단된다.
- 이 연구의 착지 동작에 대한 영상자료와 지면반력 자료의 동기화, 수집, 분석은 Nexus software (Vicon, UK)를 이용하였으며, 피로 전과 후에 약 5번의 외발 착지 자료를 수집하여 그 중 3회의 성공적인 착지를 분석한 후 평균하여 산출하였다(Gehring, Melnyk, & Gollhofer, 2009).
- 실험실내 착지 동작을 수행하는 위치에 지면반력판(AMTI OR6-7, US) 1대와 적외선 카메라(Vicon MXT10, Oxford, UK) 10대를 설치하였으며, 샘플링 주파수는 영상 데이터 120 Hz, 지면반력 데이터 1200 Hz로 설정하였다. 지면반력판위에는 미끄럼 방지용 테이프를 부착하여 착지 동작 시 미끄럼이 억제되도록 하였다. 실험 절차에 따라 설치된 장비를 가동시킨 후, 전자적 드리프트(drift)를 제거하기 위해 약 45분 이상 예열하였다(Lafond, Corriveau, Hebert, & Prince, 2004).
- 충격흡수를 위한 착지 구간은 우성다리의 발앞꿈치가 지면반력판에 착지하는 순간(지면반력값 10 N)에서 무릎관절의 최대굴곡시점으로 정의하여 분석하였다(Yeow, Lee, & Goh, 2010).
- 이 연구는 약 10분간의 준비 운동을 수행한 후, 마커를 부착하고 정적 캘리브레이션을 수행하였다. 피로 전 측정으로 약 5회의 외발 착지를 실시하였다. 그 다음 등속성 동력계(Cybex HUMAC NORM, CSMI, US)를 이용하여 최대 무릎관절 신전모멘트를 측정하였으며, 무릎관절의 신전근과 길항근에 피로를 유발하였다.
대상 데이터
- 실험실내 착지 동작을 수행하는 위치에 지면반력판(AMTI OR6-7, US) 1대와 적외선 카메라(Vicon MXT10, Oxford, UK) 10대를 설치하였으며, 샘플링 주파수는 영상 데이터 120 Hz, 지면반력 데이터 1200 Hz로 설정하였다. 지면반력판위에는 미끄럼 방지용 테이프를 부착하여 착지 동작 시 미끄럼이 억제되도록 하였다.
- 이 연구의 대상자는 일상생활에 문제가 없으며, 최근 6개월 내 하지 관절에 정형 외과적 병력이 없는 20대 여성을 무작위로 선발하였으며, 피험자 선정은 체질량지수를 이용하여 25-29.9 kg/m2 내에 있는 15명을 과체중 그룹, 18.5-24.9 kg/m2 내에 있는 15명을 정상 그룹으로 분류하였다(WHO, 2004). 실험 전 동아대학교 병원 내에 있는 임상윤리위원회(IRB)의 심의와 실험 동의서를 받았으며, 실험이 진행되는 동안 피험자는 운동 프로그램 참여를 제한하였다.
데이터처리
- 0(IBM, USA)을 이용하여 각 변수들의 평균과 표준편차를 산출하였으며, 그룹간(정상체중 그룹, 과체중 그룹)과 피로유발 운동 시기(사전, 최대 무릎관절 신전 모멘트 50%수준, 최대 무릎관절 신전 모멘트 30% 수준)간의 상호작용 효과와 주효과 검정을 위해 반복측정에 의한 two-way ANOVA를 실시하였다. 그룹 간 사후검정은 독립표본 t-test, 시기 간 사후 검정은 Bonferroni를 실시하였다. 통계적 유의수준은 .
- 통계 처리는 SPSS 20.0(IBM, USA)을 이용하여 각 변수들의 평균과 표준편차를 산출하였으며, 그룹간(정상체중 그룹, 과체중 그룹)과 피로유발 운동 시기(사전, 최대 무릎관절 신전 모멘트 50%수준, 최대 무릎관절 신전 모멘트 30% 수준)간의 상호작용 효과와 주효과 검정을 위해 반복측정에 의한 two-way ANOVA를 실시하였다. 그룹 간 사후검정은 독립표본 t-test, 시기 간 사후 검정은 Bonferroni를 실시하였다.
이론/모형
- 5, Jawon medical, Korea)를 이용하여 신장과 체중을 측정한 다음 체질량지수를 산출하였으며, 고관절, 무릎관절, 발목관절의 중심은 캘리퍼와 줄자를 이용하여 대상자들의 전상장골극간의 너비, 무릎관절과 발목관절의 너비, 다리 길이를 측정하여 산출하였다. 신체 모델은 Helen Hayes의 marker set을 수정한 Plug in gait full body model을 이용하였으며, 14 mm 구형 반사마커 26개를 [Figure 1]과 같이 부착하여 모델을 구성하였다.
성능/효과
- 체중의 증가에 따른 엉덩관절의 흡수 파워와 신장성 일량은 과체중 그룹이 정상체중 그룹보다 작은 것으로 나타났다. 결론적으로 무릎 관절 근육 피로 누적이나 체중의 증가는 착지시 상해 위험의 증가를 초래할 것으로 예측된다.
- 무릎관절의 신장성 일량 결과, 정상체중 그룹에서는 최대 무릎관절 신전모멘트의 30%는 피로 유발이전보다 감소가 나타났으며, 최대 무릎관절 신전모멘트의 30%는 50%보다 유의하게 감소하는 것으로 나타났다. 과체중 그룹에서는 최대 무릎관절 신전모멘트의 50%와 30%가 피로 유발 이전보다 유의하게 감소하는 것으로 나타났다.
- 과체중이 충격흡수에 미치는 효과에 대한 이 연구의 엉덩관절의 흡수 파워와 신장성 일량의 결과는 사전, 50%, 30% 모두에서 과체중 그룹이 정상체중 그룹보다 유의하게 작은 것으로 나타났다. 그러나 발목관절과 무릎관절의 파워와 일량에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다.
- 충격흡수를 위한 착지 구간에서 발생된 무릎관절의 흡수파워 결과, 정상체중 그룹에서는 최대 무릎 관절 신전모멘트의 50%와 30%가 피로 유발 이전보다 유의하게 감소하는 것으로 나타났으며, 과체중 그룹에서는 피로 유발 이전>50%>30% 순으로 유의하게 감소하는 것으로 나타났다. 무릎관절의 신장성 일량 결과, 정상체중 그룹에서는 최대 무릎관절 신전모멘트의 30%는 피로 유발이전보다 감소가 나타났으며, 최대 무릎관절 신전모멘트의 30%는 50%보다 유의하게 감소하는 것으로 나타났다. 과체중 그룹에서는 최대 무릎관절 신전모멘트의 50%와 30%가 피로 유발 이전보다 유의하게 감소하는 것으로 나타났다.
- 정상 체중과 과체중 그룹 모두 연성 착지와 발목관절 우성전략을 이용하는 것으로 나타났다. 무릎관절의 피로 수준 증가에 따라 최대수직지면반력, 무릎관절의 흡수파워, 신장성 일량은 감소가 나타났다. 체중의 증가에 따른 엉덩관절의 흡수 파워와 신장성 일량은 과체중 그룹이 정상체중 그룹보다 작은 것으로 나타났다.
- 000)에서 유의한 차이가 나타났다. 사후 검정 결과, 정상체중 그룹은 30%는 사전보다 작고, 30%는 50%보다 작은 것으로 나타났으며, 과체중 그룹은 50%와 30%가 사전보다 작은 것으로 나타났다. 엉덩관절의 일량의 그룹간 주효과는 나타나지 않았으나, 사후검정 결과, 사전(t28=3.
- 사후 검정 결과, 정상체중 그룹은 50%와 30%가 사전보다 작은 것으로 나타났으며, 과체중 그룹은 사전>50%>30% 순으로 나타났다.
- 000)에서 유의한 차이가 나타났다. 사후검정 결과, 정상체중 그룹은 최대 무릎관절 신전모멘트 50%와 30%가 사전보다 유의하게 감소하는 것으로 나타났으며, 과체중 그룹은 최대 무릎관절 신전모멘트 30%가 사전보다 유의하게 감소하는 것으로 나타났다
- 사후 검정 결과, 정상체중 그룹은 30%는 사전보다 작고, 30%는 50%보다 작은 것으로 나타났으며, 과체중 그룹은 50%와 30%가 사전보다 작은 것으로 나타났다. 엉덩관절의 일량의 그룹간 주효과는 나타나지 않았으나, 사후검정 결과, 사전(t28=3.661, p=.001), 50% (t28=3.345, p=.002), 30% (t28=3.061, p=.005) 모두에서 과체중 그룹이 정상체중 그룹보다 작은 것으로 나타났다.
- 이 연구는 외발 착지 시 무릎관절 근육 피로와 과체중이 충격 흡수에 미치는 영향을 알아보고자 하는 것이며, 이 연구의 최대수직지면반력 결과, 정상체중 그룹에서는 최대 무릎관절 신전모멘트의 50%와 30% 피로 수준에서 피로 유발 이전보다 유의하게 감소하는 것으로 나타났으며, 과체중 그룹에서는 최대 무릎관절 신전모멘트의 30%피로 수준에서 피로 유발 이전보다 유의하게 감소하는 것으로 나타났다. 충격흡수를 위한 착지 구간에서 발생된 무릎관절의 흡수파워 결과, 정상체중 그룹에서는 최대 무릎 관절 신전모멘트의 50%와 30%가 피로 유발 이전보다 유의하게 감소하는 것으로 나타났으며, 과체중 그룹에서는 피로 유발 이전>50%>30% 순으로 유의하게 감소하는 것으로 나타났다.
- 선행 연구에 의하면, 무릎 관절의 경우, 70%의 고강도 등속성 반복 운동 시 피로 효과는 약 3시간 동안 유지되는 것으로 보고되었다(Rasstad & Hallen, 2000). 이 연구의 피로 후 5회의 착지동작 실험에 소요되는 시간은 5분 이내로 제한하여 진행하였으며, 이 시간은 피로 효과의 감소를 줄이는데 적절한 것으로 판단된다.
- , 2000). 이와 유사하게 이 연구의 모든 피험자들은 발목관절에 의존하여 충격을 흡수하는 경향이 있으며, 이 연구의 최대 무릎관절 신전모멘트의 피로 수준 증가에 따라 발목 관절과 무릎관절의 충격 흡수 능력은 감소가 나타난 반면, 엉덩관절의 충격 흡수 능력에는 차이가 나타나지 않았다. 이러한 결과, 또한 여성의 착지 특성은 엉덩관절의 충격 흡수 능력이 낮은 것으로 보고한 선행 연구 결과와 유사 하게 나타난 것으로 판단된다(Decker et al.
- 이 연구는 외발 착지 시 무릎관절 근육 피로와 과체중이 충격 흡수에 미치는 영향을 알아본 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 정상 체중과 과체중 그룹 모두 연성 착지와 발목관절 우성전략을 이용하는 것으로 나타났다. 무릎관절의 피로 수준 증가에 따라 최대수직지면반력, 무릎관절의 흡수파워, 신장성 일량은 감소가 나타났다.
- 무릎관절의 피로 수준 증가에 따라 최대수직지면반력, 무릎관절의 흡수파워, 신장성 일량은 감소가 나타났다. 체중의 증가에 따른 엉덩관절의 흡수 파워와 신장성 일량은 과체중 그룹이 정상체중 그룹보다 작은 것으로 나타났다. 결론적으로 무릎 관절 근육 피로 누적이나 체중의 증가는 착지시 상해 위험의 증가를 초래할 것으로 예측된다.
- 최대 무릎관절 신전모멘트와 피로 유발 운동 결과는[Table 3]과 같다. 최대 무릎관절 신전모멘트는 그룹 간에 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았으며, 피로 유발 운동 반복횟수 또한 그룹 간에 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다.
- 충격흡수를 위한 착지 구간에서 발생된 무릎관절의 흡수파워 결과, 정상체중 그룹에서는 최대 무릎 관절 신전모멘트의 50%와 30%가 피로 유발 이전보다 유의하게 감소하는 것으로 나타났으며, 과체중 그룹에서는 피로 유발 이전>50%>30% 순으로 유의하게 감소하는 것으로 나타났다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.