[논문]신발굽 높이와 Wedge 위치 변화가 하지 근활성도에 미치는 영향

이현주; 김소정; 김순종; 김혜지; 박보람; 박소영; 유정화; 태기식

[국내논문] 신발굽 높이와 Wedge 위치 변화가 하지 근활성도에 미치는 영향
Effect on the Lower Extremity Muscle Activity According to the Heel Height and Wedge Position 원문보기

재활복지공학회논문지 = Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology, v.8 no.4, 2014년, pp.291 - 297

이현주 (건양대학교 물리치료학과) , 김소정 (건양대학교 물리치료학과) , 김순종 (건양대학교 물리치료학과) , 김혜지 (건양대학교 물리치료학과) , 박보람 (건양대학교 물리치료학과) , 박소영 (건양대학교 물리치료학과) , 유정화 (건양대학교 물리치료학과) , 태기식 (건양대학교 의공학부)

초록
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본 연구는 30명의 여성에게 내 외측 wedge 삽입과 함께 flated heel 또는 5cm heel을 착용하도록 한 후, 넙다리네갈래근 중 안쪽빗넓은근(VMO)과 가쪽넓은근(VL)의 근활성도를 측정하여 비교하였다. 연구 결과 내외측 wedge 모두에서 flated heel 군에서는 가쪽넓은근이, 5 cm heel 군에서는 안쪽빗넓은근의 근활성도가 높게 나타났으며 가쪽넓은근에 대한 안쪽빗넓은근의 근활성도비(% VMO/VL) 또한 5cm heel 군에서 유의하게 높게 나타났다. 이는 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근의 근활성도에 영향을 미치는 외적 변수가 wedge의 내외측 위치보다는 힐의 높이에 의함을 알 수 있었다. 차후 무릎통증이나 무릎 불안정성으로 인한 하지 재활훈련 또는 하지보조기 제작 시에 하지 근육의 선택적 활성화를 유도하기 위한 변수로써 heel 높이를 고려할 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to investigate the change of the electromyographic activity in vastus medialis oblique (VMO) and vastus lateralis (VL), also vastus medialis oblique/vastus lateralis ratios after wearing wedged flated or 5cm heel shoes. The subjects were 30 healthy women who randomly assigned to two group, divided by flated or 5cm heel group. They were asked to perform squat exercise in two postures using medial and lateral wedged shoes. In two groups, EMG activity of VMO and VL was significant difference between the flated heel and 5cm heel (p<.01). This study showed that 5cm heel could selectively more active VMO than flated heel. It should be considered the heel height as the parameter when the patient with lower extremity problem undergo rehabilitation exercise or design of orthoses for the selective muscle activity of knee pain or knee instability.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 무릎 정열과 무릎뼈 움직임을 위해 내ㆍ외측 wedge를 사용과 함께 힐 높이에 따른 하지의 근활성도 변화를 연구함으로써 재활치료 및 하지 보조기 설계를 위한 근거자료를 마련하고자 하였다.
본 연구는 flated heel 집단과 5㎝ heel집단으로 나누어, 닫힌 사슬 운동자세인 스쿼트(Squat) 자세에서 무릎을 60도 굽힌 자세를 5초간 유지하였을때 medial 및 lateral wedge 적용에 따른 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근의 근활성도, 안쪽빗넓은근/가쪽넓은근의 근활성도(%MVC) 비가 받는 영향을 알아보고자 하였다.
이를 위해 본 연구에서는 wedge를 적용한, flated heel 또는 5㎝ heel의 굽을 착용한 상태에서 스쿼트 자세로 최대 등척성수축 시 안쪽빗넓은근, 가쪽넓은근의 근활성도(%MVC)의 변화와 안쪽빗넓은근/가쪽넓은근의 근활성도(%MVC)의 비를 알아보고자 하였다.

제안 방법

MVC 측정은 총 3회 실시하였으며 최대 힘을 유지하는 것을 돕기 위하여 언어적 피드백을 주었다. 수집된 데이터의 평균값을 분석에 이용하였다.
근육의 근활성도 측정을 위해 근전도(Noraxon, USA)를 사용하여 자료를 수집 및 저장하였다. 근육의 근활성도 측정값을 정량화하기 위해 최대 수의적 등척성 수축 (MVIC; Maximal Voluntary Isometric Contraction)을 측정 하였다. 표본 주파수 (sampling rate)는 1500㎐, 대역통과 필터 (band pass filter)는 20-500㎐, 노치 필터 (notch filter)는 60㎐였다.
근육의 근활성도 측정을 위해 근전도(Noraxon, USA)를 사용하여 자료를 수집 및 저장하였다. 근육의 근활성도 측정값을 정량화하기 위해 최대 수의적 등척성 수축 (MVIC; Maximal Voluntary Isometric Contraction)을 측정 하였다.
대상자는 근전도의 전극 부착을 위해 반바지를 착용하였으며, 전극 부착 부위를 제모한 후 소독약을 묻힌 솜으로 닦아내어 노이즈(noise)를 최소화하였다.
스쿼트 자세 시 측정은 무릎을 60도 굽힌 후 5초간 자세를 유지하였으며, 3회 반복 하였다. 5초 중 앞, 뒤 1초를 제외한 남은 3초의 평균값을 분석에 이용했다.
이때 굽힌 무릎이 엄지발가락보다 앞으로 나오지 않도록 하며, 무릎 굽힘 각도는 최대로 근 활성이 일어나는 60도로 하였다[19]. 스쿼트 자세에서 무릎의 각도는 각도계(goniometer)를 사용하여 고정하였다.
실험이 시작되기 전에 연구대상자에게 실험절차에 대해 충분히 설명하여 이해시킨 후 서면동의서를 작성하도록 하였다. 측정하는 측의 다리는 대상자에게 공을 차도록 한 뒤, 공을 차는 우세 측 다리로 정하였다.
최대등척성수축 (MVC; Maximal Voluntary Contraction) 측정 시 대상자는 의자에 앉아 엉덩관절을 90도 굽힘하고 무릎관절을 80도 폄 한 후 몸통을 고정하여 최대로 수축값을 측정하였다.
측정 대상자는 ‘flated heel 집단’과 ‘5㎝ heel 집단’으로, 두 집단에 무작위로 배정되었으며, 스쿼트 동작 시 안쪽 번짐(inversion)과 가쪽번짐(eversion)의 순서에 따른 영향을 배제하기 위해 두 종류의 카드를 준비한 뒤 무작위로 선택하는 방법을 이용하였다.
측정하는 측의 다리는 대상자에게 공을 차도록 한 뒤, 공을 차는 우세 측 다리로 정하였다. 측정하는 중에 대상작용을 방지하고 데이터의 오류를 최소화하기 위하여 사전에 스쿼트 자세를 5회씩 실시 한 후 실험에 참여하였다.
실험이 시작되기 전에 연구대상자에게 실험절차에 대해 충분히 설명하여 이해시킨 후 서면동의서를 작성하도록 하였다. 측정하는 측의 다리는 대상자에게 공을 차도록 한 뒤, 공을 차는 우세 측 다리로 정하였다. 측정하는 중에 대상작용을 방지하고 데이터의 오류를 최소화하기 위하여 사전에 스쿼트 자세를 5회씩 실시 한 후 실험에 참여하였다.

대상 데이터

대상자 모집은 재학 중인 여학생 61명을 대상으로 설문조사를 실시하여 가장 많은 발사이즈인 230-235㎜인 30명을 최종 대상자로 선정하였다. 본 연구의 대상자는 실험 참가에 동의했으며, 발목, 무릎 관절 가동범위가 정상이며, 발의 기형이 없는 자로 구성되었다.
본 연구의 대상자는 건강한 20대의 여성으로 'flated heel'군, ‘5㎝ heel’군으로 나누어 실험에 참가하였다(표 1).

데이터처리

Wedge의 위치에 따른 안쪽빗넓은근과 가쪽빗근의 근활성도, 그리고 안쪽빗넓은근/가쪽빗근의 비를 비교하기 위해 독립 t검정(independent t-test)을 시행하였다. 통계적 유의성을 검정하기 위해 유의수준 α=.
MVC 측정은 총 3회 실시하였으며 최대 힘을 유지하는 것을 돕기 위하여 언어적 피드백을 주었다. 수집된 데이터의 평균값을 분석에 이용하였다. 각 측정 간 최소 3분의 휴식시간을 주어서 근피로를 최소화하였다.
통계적 유의성을 검정하기 위해 유의수준 α=.01로 정하였고, 수집된 자료는 상용통계프로그램인 윈도우 SPSS version 18.0을 이용하여 분석하였다.

성능/효과

1. Wedge 종류에 상관없이 flated heel 그룹은 가쪽넓은근의 근활성도 값이 높았고, 5㎝ heel 그룹에서는 안쪽빗넓은근의 근활성도의 값이 유의하게 높았다(p<.01).
2. Lateral wedge나 medial wedge를 착용하는 것에 상관없이 안쪽빗넓은근/가쪽넓은근의 근활성비는 5㎝ heel 그룹에서 더 높았고 통계적으로도 유의한 차이가 있었다(p<0.5).
Flated heel 그룹에서는 내외측 Wedge 모두에서 가쪽넓은근의 근활성도가 안쪽빗넓은근의 근활성도보다 높게 나타났고, 5㎝ heel 그룹에서는 안쪽빗넓은근의 근활성도의 값이 높았으며, 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<.01),(표 2).
본 연구결과, flated heel 보다 5㎝ heel을 착용함으로써 안쪽빗넓은근의 선택적으로 높은 활성도를 나타내었다. Wedge 위치에 따른 선택적 하지 근육강화에 대한 일관적인 결과를 위해 보강 연구와 단계적 하이힐의 높이에 따른 근활성도의 차이와 불안정성에 영향을 미치는 근육들에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
안쪽빗넓은근/가쪽빗넓은근비(%)는 flated heel을 착용하였을 때보다 5㎝ heel을 착용하였을 때 내외측 wedge 모두에서 유의하게 높게 나타났다(p<.05)
연구 결과 flated heel에서는 가쪽넓은근의 근활성도가, 5㎝ heel에서는 안쪽빗넓은근의 근활성도가 통계학적으로 의미 있는 높은 값을 나타내었다. 또한 가쪽넓은근에 대한 안쪽빗넓은근비 값에서도 5㎝ heel을 착용하였을 때 통계학적으로 유의하게 높은 값을 나타내었는데, 이는 안쪽빗넓은근의 활성도에 영향을 미치는 외적 변수가 wedge의 내 · 외측 높이 변화보다는 하이힐의 높이 즉, 전
후속연구
- 본 연구결과, flated heel 보다 5㎝ heel을 착용함으로써 안쪽빗넓은근의 선택적으로 높은 활성도를 나타내었다. Wedge 위치에 따른 선택적 하지 근육강화에 대한 일관적인 결과를 위해 보강 연구와 단계적 하이힐의 높이에 따른 근활성도의 차이와 불안정성에 영향을 미치는 근육들에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 본 연구를 통해 차후 무릎통증이나 무릎 불안정성으로 인한 하지 재활훈련이나 하지보조기 제작 시에 하지 근육의 선택적 활성화를 유도하기 위한 변수로써 heel 높이를 고려할 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	무릎넙다리 통증증후군이 발생하는 원인은?	무릎넙다리 통증증후군은 직접적인 외상이 없더라도 안쪽빗넓은근의 불충분한 활성도, 뒤넙다리근의 약화, 넙다리네갈래근 또는 엉덩정강근막띠(iliotibial band)의 부족한 유연성 등에 의한 무릎넙다리 비정렬(patellofemoral malalignment)이 원인이 되어 발생한다고 하였다[15, 16]. 무릎넙다리 통증증후군을 위한 운동은 안쪽빗넓은근의 선택적인 강화에 초점을 맞추어야 하며, 임상에서도 무릎뼈 끌림 체계의 균형을 위해 안쪽빗넓은근의 선택적인 강화를 목표로 하고 있다.
	신발 굽 높이에 따른 균형능력 차이는 어떠한가?	신발 굽 높이에 따른 생체역학적 변화는 정적 균형능력에 영향을 미치는데, Kim[18]의 연구에서 3㎝ 굽에서 7㎝ 굽보다 안정적인 균형능력을 보였다. 또한 Opila-Correia[19]는 신체중심이 이상적 정렬로 정의된 국한 영역을 벗어나서 움직이면 안정 자세로 회복하기 위하여 더 많은 근육의 활동을 필요로 하고, 이러한 상황에서 보상적 자세전략이 지지 기저면 내의 안정적 자세로 무게 중심을 돌아오게 하기 위해 쓰인다고 하였다.
	최대등척성수축은 총 몇 회 실시하였는가?	MVC 측정은 총 3회 실시하였으며 최대 힘을 유지하는 것을 돕기 위하여 언어적 피드백을 주었다. 수집된 데이터의 평균값을 분석에 이용하였다.

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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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