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문제 정의
- 하지만 대부분이 직접적으로 중둔근을 수축시키기 위한 운동 방법들이며 PNF 운동패턴의 변화 즉 운동 방향의 변화에 따른 선택적인 효과를 검증한 연구는 미비하다. 따라서 본 연구는 PNF 운동 방향의 변화가 반대측 중둔근의 세 가지 섬유의 근 활성에 미치는 영향을 밝힘으로써 기능적인 활동을 위한 치료에 더욱 발전적인 자료를 제공하고자 한다.
- 본 연구는 PNF 패턴 운동 시 저항을 주는 운동측의 패턴변화가 반대측 중둔근의 전부, 중부, 후부섬유의근 활성도에 미치는 효과를 알아보기 위한 것이다. 따라서 패턴변화에 따른 근섬유들의 근활성도 변화에 대해 반복측정 분산분석(repeated one-way ANOVA)을 실시하였다.
- 본 연구는 PNF의 4가지 하지 패턴의 적용이 반대측 중둔근의 활성에 미치는 영향을 밝힘으로써 임상에서 기능적인 활동을 증가시키기 위한 PNF 패턴의 적용시 반대측 영향을 이용한 치료에 발전적인 자료를 제공하기 위하여 실시되었다.
- 본 연구는 건강한 성인을 대상으로 PNF 운동 방향의 변화가 반대측 중둔근의 세 가지 섬유의 근 활성도에 어떠한 영향을 주는지 알아보기 실시하였다. 편측에 PNF 하지 신전-외전-내회전 패턴 적용 시 반대측 중둔근의 전부 섬유의 근 활성도가 가장 높았으며, 굴곡-외전-내회전 패턴 적용 시 후부 섬유의 근 활성도가 가장 높았다.
제안 방법
- 근전도 신호의 표본 추출률은 1000Hz로 설정하였고 증폭된 파형을 대역통과필터 20∼500Hz와 60Hz 노치필터를 이용하여 필터링하였다.
- 패턴이 적용되는 동안 반대측의 중둔근의 전부, 중부, 후부 섬유에서 발생하는 근 활성도를 측정하였다. 데이터 수집을 위해 각각의 조건마다 5초씩 3회 측정한 후, 중간 3초 동안의 근전도 신호를 이용하여 평균값을 구하였다. 측정 순서는 무작위로 정하였고, 피로를 예방하기 위해서 각 조건 사이에 5분간 휴식시간을 제공하였다.
- 한 명은 근전도를 측정하였고, 다른 한 명은 프로그램에 따라 실험을 진행하였다. 모든 연구대상자들이 실험 절차와 실험방법에 익숙해지도록 자세히 설명한 후 1회의 예비 실험을 실시하였다. 반대측 효과를 알아보기 위한 근전도 값의 측정은 대상자들이 미리 설치된 높낮이(up & down) 테이블에 몸의 중심선이 일치되도록 선 자세에서 실시하였다.
- 몸통은 정면을 향하고, 선 자세에서 테이블에 한손을 닿도록(wrist flexion 90° on table) 한후 운동을 수행하도록 하였다.
- 반대측 효과를 알아보기 위한 근전도 값의 측정은 대상자들이 미리 설치된 높낮이(up & down) 테이블에 몸의 중심선이 일치되도록 선 자세에서 실시하였다.
- 환자에게 운동측의 하지 패턴(leg pattern)을 실시하였고, 운동측의 패턴이 적용되는 동안 반대측은 한발서기를 유지한 상태에서 실시되었으며, 모든 대상자들에게 우세측에 저항을 가하고 반대측인 비우세측 중둔근의 활성을 측정하였다. 본 연구에서는 네 가지 방향으로 하지 패턴을 적용 하였다; (1) 굴곡-외전-내회전 패턴(flexion abduction internal rotation pattern), (2) 굴곡-내전-외회전 패턴 (flexion adduction external rotation pattern), (3) 신전-외 전-내회전 패턴(extension abduction internal rotation pattern), (4) 신전-내전-외회전 패턴(extension adduction external rotation pattern). 패턴이 적용되는 동안 반대측의 중둔근의 전부, 중부, 후부 섬유에서 발생하는 근 활성도를 측정하였다.
- 실험은 PNF 정규과정을 이수하여 전문성을 가진 검사자와 보조 인원에 의해 이루어졌다. 한 명은 근전도를 측정하였고, 다른 한 명은 프로그램에 따라 실험을 진행하였다.
- 중둔근의 최대 수의적 등척성 수축은 옆으로 누운 자세에서 고관절 45° 외전, 슬관절 신전, 족관절 중립 상태를 유지하고, 대상자에게 다리를 위 방향으로 들어 올리도록 지시하고 검사자는 족관절의 가까운 부위에서 아래방향으로 저항을 주면서 측정하였다.
- 중둔근의 활성도는 표면근전도(MP 150, BIOPAC Systems, Inc., USA)을 사용하여 측정하였다. 전극은 지름이 3㎝인 일회용 염화-은(silver chloride) 전극을 사용하였다.
- 데이터 수집을 위해 각각의 조건마다 5초씩 3회 측정한 후, 중간 3초 동안의 근전도 신호를 이용하여 평균값을 구하였다. 측정 순서는 무작위로 정하였고, 피로를 예방하기 위해서 각 조건 사이에 5분간 휴식시간을 제공하였다.
- 측정된 근전도 값을 정량화(normalization)하기 위하여 모든 근육들의 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction, MVIC)을 측정하였다. 중둔근의 최대 수의적 등척성 수축은 옆으로 누운 자세에서 고관절 45° 외전, 슬관절 신전, 족관절 중립 상태를 유지하고, 대상자에게 다리를 위 방향으로 들어 올리도록 지시하고 검사자는 족관절의 가까운 부위에서 아래방향으로 저항을 주면서 측정하였다.
- 본 연구에서는 네 가지 방향으로 하지 패턴을 적용 하였다; (1) 굴곡-외전-내회전 패턴(flexion abduction internal rotation pattern), (2) 굴곡-내전-외회전 패턴 (flexion adduction external rotation pattern), (3) 신전-외 전-내회전 패턴(extension abduction internal rotation pattern), (4) 신전-내전-외회전 패턴(extension adduction external rotation pattern). 패턴이 적용되는 동안 반대측의 중둔근의 전부, 중부, 후부 섬유에서 발생하는 근 활성도를 측정하였다. 데이터 수집을 위해 각각의 조건마다 5초씩 3회 측정한 후, 중간 3초 동안의 근전도 신호를 이용하여 평균값을 구하였다.
- 실험은 PNF 정규과정을 이수하여 전문성을 가진 검사자와 보조 인원에 의해 이루어졌다. 한 명은 근전도를 측정하였고, 다른 한 명은 프로그램에 따라 실험을 진행하였다. 모든 연구대상자들이 실험 절차와 실험방법에 익숙해지도록 자세히 설명한 후 1회의 예비 실험을 실시하였다.
- 몸통은 정면을 향하고, 선 자세에서 테이블에 한손을 닿도록(wrist flexion 90° on table) 한후 운동을 수행하도록 하였다. 환자에게 운동측의 하지 패턴(leg pattern)을 실시하였고, 운동측의 패턴이 적용되는 동안 반대측은 한발서기를 유지한 상태에서 실시되었으며, 모든 대상자들에게 우세측에 저항을 가하고 반대측인 비우세측 중둔근의 활성을 측정하였다. 본 연구에서는 네 가지 방향으로 하지 패턴을 적용 하였다; (1) 굴곡-외전-내회전 패턴(flexion abduction internal rotation pattern), (2) 굴곡-내전-외회전 패턴 (flexion adduction external rotation pattern), (3) 신전-외 전-내회전 패턴(extension abduction internal rotation pattern), (4) 신전-내전-외회전 패턴(extension adduction external rotation pattern).
대상 데이터
- 본 연구는 자발적으로 연구 참여에 동의한, 건강한 성인 남자 19명을 대상으로 하였다. 모든 대상자는 신경계 또는 근골격계의 질환이 없었으며, 본 연구의 목적에 대한 충분한 설명을 듣고, 자발적으로 연구에 참여하였다.
- , USA)을 사용하여 측정하였다. 전극은 지름이 3㎝인 일회용 염화-은(silver chloride) 전극을 사용하였다. 근전도 신호의 표본추출률(sampling rate)은 1000㎐로 하였고, 주파수 대역폭(band-pass-filtered)은 20∼500㎐이었다.
데이터처리
- 측정은 각 자세에서 5초간 3회 반복 실시하였으며, 1회 측정이 끝나면 30초의 휴식을 주었다. 5초 동안의 근전도 자료를 제곱근 평균제곱(root mean square, RMS)으로 처리하였고, 처음과 마지막에 각 1초를 제외한 중간 3초 동안의 평균 근전도 값을 이용해 %MVIC로 환산하여 통계에 사용하였다.
- 본 연구는 PNF 패턴 운동 시 저항을 주는 운동측의 패턴변화가 반대측 중둔근의 전부, 중부, 후부섬유의근 활성도에 미치는 효과를 알아보기 위한 것이다. 따라서 패턴변화에 따른 근섬유들의 근활성도 변화에 대해 반복측정 분산분석(repeated one-way ANOVA)을 실시하였다. 분석 결과, 패턴변화에 따른 반대측 중둔 근의 전부, 중부, 후부섬유의 근 활성도에 차이가 있을 경우, 사후검정으로 LSD (least significant difference test)를 사용하여 실시하였다.
- 따라서 패턴변화에 따른 근섬유들의 근활성도 변화에 대해 반복측정 분산분석(repeated one-way ANOVA)을 실시하였다. 분석 결과, 패턴변화에 따른 반대측 중둔 근의 전부, 중부, 후부섬유의 근 활성도에 차이가 있을 경우, 사후검정으로 LSD (least significant difference test)를 사용하여 실시하였다. 통계 프로그램은 SPSS program (ver.
- 근전도 신호의 표본 추출률은 1000Hz로 설정하였고 증폭된 파형을 대역통과필터 20∼500Hz와 60Hz 노치필터를 이용하여 필터링하였다. 수집된 신호를 정량화하기 위해 실효평균값(RMS) 처리를 하였다. 측정은 각 자세에서 5초간 3회 반복 실시하였으며, 1회 측정이 끝나면 30초의 휴식을 주었다.
- 근전도 신호의 표본추출률(sampling rate)은 1000㎐로 하였고, 주파수 대역폭(band-pass-filtered)은 20∼500㎐이었다. 측정된 근전도 신호는 AcqKnowledge software (ver. 3.9.1)를 이용하여 분석하였다. 근전도 측정 시 피부저항을 최소화하기 위해 전극 부착 부위에 털을 제거하고, 사포로 피부의 각질을 제거한 다음, 알코올 솜으로 닦아 피부를 깨끗하게 하였다.
성능/효과
- PNF 운동패턴에 따른 중둔군의 전부 섬유의 근활성도 차이를 알아본 결과 PNF 운동패턴에 따라 유의한 차이가 나타났다(p<0.05).
- PNF 운동패턴에 따른 중둔군의 중부 섬유의 근활성도 차이를 알아본 결과 PNF 운동패턴에 따라 유의한 차이가 나타났다(p<0.05).
- PNF 운동패턴에 따른 중둔군의 후부 섬유의 근활성도 차이를 알아본 결과 PNF 운동패턴에 따라 유의한 차이가 나타났다(p<0.05).
- 본 연구에서 PNF 운동 방향의 변화에 따라 반대측 중둔근의 세 가지 섬유의 근 활성도를 비교한 결과, 전부 섬유는 반대측 하지 신전-외전-내회전 패턴 시 가장 높았으며, 후부 섬유는 굴곡-외전-내회전패턴 시 가장 높게 나타났다. 중부 섬유는 굴곡과 신전 패턴의 유의한 차이가 없었다.
- , 2010). 본 연구에서는 반대측 효과에 따라 편측에 PNF 하지 패턴 적용 시 반대측 중둔근의근 활성도를 높인 것이라 생각되며, 근육 사슬 이론에 따라 내전 패턴 보다는 외전 패턴 적용 시 반대측 중둔 근의 활성도가 높게 나타난 것으로 생각된다.
- Soderberg와 Dostal (1978)은 기능적 활동 동안 중둔근의 각 섬유의 활성을 중요시 해야 하며, 각 섬유들을 활성화 시킬수 있는 적합한 운동을 수행해야 된다고 하였다. 본 연구에서는 편측에 PNF 하지 신전-외전-내회전 패턴 적용 시 반대측 중둔근의 전부 섬유의 근 활성도 가장 높고, 굴곡-외전-내회전 패턴 적용 시 후부 섬유의 근 활성도가 가장 높게 나타난 이유는 각 섬유의 역할이 다르며, 교대적 협응에 따라 굴곡과 신전의 협응에 의해 차이가 난 것으로 생각된다.
- 사후검증 결과, 내전 패턴보다 외전 패턴 적용 시 유의하게 높았으며(p<0.05), 외전 패턴 중에서도 굴곡-외전-내회전 패턴의 적용보다 신전-외전-내회전 패턴의 적용 시 유의하게 높은 근활성도를 보였다(p<0.05)(Table 1)(Fig. 1).
- 사후검증 결과, 내전 패턴보다 외전 패턴 적용 시 유의하게 높았으며(p<0.05), 외전 패턴 중에서도 신전-외전-내회전 패턴보다 굴곡외전-내회전 패턴 적용 시 유의하게 높은 근활성도를 보였다(p<0.05)(Table 1)(Fig. 1).
- 사후검증 결과, 내전 패턴보다 외전 패턴 적용 시 유의하게 높은 근활성도를 보였다(p<0.05)(Table 1)(Fig. 1).
- 본 연구는 건강한 성인을 대상으로 PNF 운동 방향의 변화가 반대측 중둔근의 세 가지 섬유의 근 활성도에 어떠한 영향을 주는지 알아보기 실시하였다. 편측에 PNF 하지 신전-외전-내회전 패턴 적용 시 반대측 중둔근의 전부 섬유의 근 활성도가 가장 높았으며, 굴곡-외전-내회전 패턴 적용 시 후부 섬유의 근 활성도가 가장 높았다. PNF 하지 패턴의 선태적인 사용을 통하여 중둔근 각 섬유의 기능적 활동을 높이며 재활의 과정에서 환자의 상태에 따라 적절한 패턴의 적용이 이루어 질 수 있을 것으로 생각된다.
후속연구
- 본 연구는 결과를 일반화시키기에는 제한점이 있으며 중둔근의 약화가 있는 대상자에게 맞춤형 프로그램을 개발하여 중재에 대한 효과를 밝히기 위한 연구가 더욱 이루어 져야 할 것으로 생각된다.
- PNF 하지 패턴의 선태적인 사용을 통하여 중둔근 각 섬유의 기능적 활동을 높이며 재활의 과정에서 환자의 상태에 따라 적절한 패턴의 적용이 이루어 질 수 있을 것으로 생각된다. 향후 연구에서는 근 약화가 있는 그룹을 대상으로 하는 연구와 다른 근육들을 선택적으로 활성화 시킬 수 있는 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.
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