[논문]탄력밴드를 이용한 팔 들기 시 방향에 따른 몸통근육 활성도 비교

이현옥; 배원식; 신재욱

doi:10.13066/kspm.2016.11.2.25

[국내논문] 탄력밴드를 이용한 팔 들기 시 방향에 따른 몸통근육 활성도 비교
A Comparison of the Trunk Muscle Activity According to the Direction of Upper Extremity Lifting using Elastic Band 원문보기

대한물리의학회지 = Journal of the korean society of physical medicine, v.11 no.2, 2016년, pp.25 - 31

이현옥 (부산가톨릭대학교 물리치료학과) , 배원식 (경남정보대학교 물리치료과) , 신재욱 (부산의료원)

Abstract ▼ AI-Helper

PURPOSE: The purpose of this study was to compare the trunk muscle activity according to the direction of upper extremity lifting using elastic band. METHODS: Thirty three healthy individuals participated in this study. Each subject performed upper extremity lifting using elastic band on two different directions (straight and diagonal). And then we compared the muscle activity of respective trunk muscles of both directions. In order to examine the muscle activity of trunk muscle, we used the electromyogram to measure peak and mean torque in shoulder 90 degree flexion with sitting position. Electromyographic activities were recorded from the external oblique, internal oblique, rectus abdominis, and erector spine muscles during upper extremity lifting. RESULTS: As a result, first, there was significant difference between two directions. The muscle activity of ipsilateral external oblique and contralateral internal oblique is significantly increased in both straight and diagonal directions (p<0.05). Second, the muscle activities of external oblique and internal oblique of both side showed significant difference in diagonal direction (p<0.05). Third, the muscle activity of erector spine of both side showed significant difference in straight direction (p<0.05). CONCLUSION: Through this study, it is important that implement diagonal direction exercise at sitting positions to help increasing muscle activity of ipsilateral external oblique and contralateral internal oblique on patients when activating the trunk muscle or stabilizing the trunk.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 탄력밴드를 이용한 팔의 직선 그리고 대각선 운동이 몸통 근육의 활성도에 어떤 차이가 있는지 확인하여 팔을 이용한 몸통 운동을 계획하는데 기초 자료를 제공하고자 한다.
본 연구에서는 앉은 자세에서 탄력밴드를 이용한 어깨의 굽힘, 모음, 가쪽돌림 운동(대각선 운동)과 그리고 팔의 굽힘운동(직선운동)을 하는 동안 몸통 근육의 활성도 차이를 알아보고자 연구를 실시하였다.

가설 설정

본 연구에서는 팔 움직임 속도, 팔을 올리는 동안 앉은 자세의 고정 등은 고려하지 않았다. 따라서 이러한 요소의 변화에 따른 몸통근육의 활성도 변화에 대한 연구가 더 필요할 것으로 생각된다.

제안 방법

탄력밴드는 손의 수직 아래에서 30 cm 가쪽에 고정하였고 운동은 굽힘 운동과 같은 절차로 시행하였다. 각각의 방향으로 팔들기를 수행하는 동안 근활성도를 3회 반복측정하였으며 실험의 순서는 무작위로 하였고 운동을 할 때 피로를 방지하기 위해 각 방향의 운동 후 1분 동안 휴식하였다.
운동을 시작하기 전에 모든 대상자에게 오른쪽 어깨의 굽힘 운동과 어깨의 굽힘, 모음, 가쪽돌림 운동에 대한 교육을 시행하였다. 사전 연습 후 충분한 안정을 취한 뒤에 측정을 실시하였다. 탄력밴드는 중간 강도인 파란색을 이용하였다.
자료 수집을 위해 근전도기의 표본추출율 (sampling rate)을 512Hz, 주파수 대역폭을 측정 주파수에 맞춰 10~350Hz의 대역 필터(band pass filter)와 60Hz 의 노치 필터를 사용해 잡음을 제거하였다. 수집된 근전도 신호를 완파 정류(full-wave rectification)한 후 실효치로 계산하여 분석에 사용하였다. 각 근육에 대한 전극 부착 부위는 SENIAM (2009)의 지침을 준용하였으며 배곧은근은 배꼽 위 5cm 지점, 배속빗근은 배꼽선과 위앞엉덩뼈가시의 중간 지점, 배바깥빗근은 배꼽에서 가쪽 15cm 지점, 척추세움근은 두 번째 허리뼈에서 양쪽으로 2cm 지점에 부착하였다.
앉은 자세에서 전자각도계(E-LINK ROM Kit, Biometrics, United Kingdom)를 이용하여 오른쪽 어깨관 절의 90˚ 굽힘 각도를 측정하였고(Fig. 1) 몸통 근육의 활성도를 측정하기 위해 근전도기기(Telemyo-DTS,Noraxon, USA)를 사용하여 오른쪽 어깨의 직선과 대각선 방향으로 팔을 90˚ 올리는 동작을 하는 동안 배곧은근, 배속빗근, 배바깥빗근과 척추세움근의 좌⋅우 근육에 대한 근활성도의 변화를 3회 측정하여 평균값을 분석하였다.
앉는 의자 높이는 하퇴 길이로 하고, 두 발은 발목의 각도가 80°가 되게 약간 발등굽 힘으로 위치하고 양 발 사이의 간격은 15 cm, 의자에서 넙다리 부위가 닿는 면적은 넙다리 길이의 55%로 표준화한다(Dean 등, 1999). 운동을 시작하기 전에 모든 대상자에게 오른쪽 어깨의 굽힘 운동과 어깨의 굽힘, 모음, 가쪽돌림 운동에 대한 교육을 시행하였다. 사전 연습 후 충분한 안정을 취한 뒤에 측정을 실시하였다.
표면 근전도기를 통해 획득된 아날로그 신호 (analog signal)는 디지털 신호(digital signal)로 전환된후 분석용 소프트웨어(Telemyo-DTS, Noraxon, USA)에 저장되었다. 자료 수집을 위해 근전도기의 표본추출율 (sampling rate)을 512Hz, 주파수 대역폭을 측정 주파수에 맞춰 10~350Hz의 대역 필터(band pass filter)와 60Hz 의 노치 필터를 사용해 잡음을 제거하였다. 수집된 근전도 신호를 완파 정류(full-wave rectification)한 후 실효치로 계산하여 분석에 사용하였다.
1). 정확한 90˚를 통제하기 위하여 대상자 앞에 막대를 설치하여 팔을 올리는 90˚ 각도를 통제하였다. 어깨의 굽힘, 모음, 가쪽돌림 운동은 고유수용성신경근촉진법의 패턴 방향을 따랐다(Adler 등, 2013).

대상 데이터

본 연구에 참여한 대상자는 총 33명이며 대상자의 연령은 22.07±2.31세, 신장은 175.59±6.28cm, 체중은 73.53± 12.65kg이었다.
본 연구의 대상자는 건강한 20대 정상 성인 남녀 33명을 대상으로 실험을 실시하였다. 연구대상자의 선정 기준은 오른손잡이로서 실험을 충분히 수행할 수있는 관절의 가동범위와 근력에 문제가 없는 자를 연구 대상으로 하였다.
본 연구의 대상자는 건강한 20대 정상 성인 남녀 33명을 대상으로 실험을 실시하였다. 연구대상자의 선정 기준은 오른손잡이로서 실험을 충분히 수행할 수있는 관절의 가동범위와 근력에 문제가 없는 자를 연구 대상으로 하였다. 최근 6개월 동안 허리의 통증이나 질환, 팔과 다리에 정형외과 또는 신경학적 질환이 있는 자는 제외하였으며 본 연구의 목적과 방법에 대하여 충분히 이해하고, 자발적인 동의를 한 후 실험에 참여 하였다.

데이터처리

0 프로그램을 사용하였다. 운동 방향에 따른 몸통 근육의 평균 근활성도 그리고 좌우측 간 몸통 근육의 평균 활성도 비교를 위해 독립표본 t검정을 사용하였다. 통계학적 유의성을 검증하기 위한 유의수준 α=0.

이론/모형

수집된 근전도 신호를 완파 정류(full-wave rectification)한 후 실효치로 계산하여 분석에 사용하였다. 각 근육에 대한 전극 부착 부위는 SENIAM (2009)의 지침을 준용하였으며 배곧은근은 배꼽 위 5cm 지점, 배속빗근은 배꼽선과 위앞엉덩뼈가시의 중간 지점, 배바깥빗근은 배꼽에서 가쪽 15cm 지점, 척추세움근은 두 번째 허리뼈에서 양쪽으로 2cm 지점에 부착하였다. 전극을 부착하기 전에 피부표면의 저항을 줄이기 위해 전극 부착부위의 털을 제거하고 알코올 솜을 이용해 이물질을 닦고 건조 시킨 후 전극을 부착하였다.
정확한 90˚를 통제하기 위하여 대상자 앞에 막대를 설치하여 팔을 올리는 90˚ 각도를 통제하였다. 어깨의 굽힘, 모음, 가쪽돌림 운동은 고유수용성신경근촉진법의 패턴 방향을 따랐다(Adler 등, 2013). 탄력밴드는 손의 수직 아래에서 30 cm 가쪽에 고정하였고 운동은 굽힘 운동과 같은 절차로 시행하였다.

성능/효과

그 결과 어깨의 대각선 운동 방향에서 직선운동 방향과 비교하여 같은쪽의 배바깥빗근, 반대쪽의 배속빗근의 평균 근활성도에서 높게 나타났다. 이 근육의 활성은 몸통을 반대쪽으로 회전하게 한다.
대각선 운동에서 같은쪽 배바깥빗근, 반대쪽 척추세 움근, 배속빗근이 유의하게 높게 나타났으나(p<0.05) 배곧은근에서는 유의한 차이가 없었다(Table 3).
대각선 운동은 직선운동과 비교하여 모든 몸통근육에서 근활성도가 높게 나타났으나 같은 쪽 배바깥 빗근, 반대쪽 배속빗근에서 평균 근활성도에서 유의하게 높게 나타났다(p<0.05).
몸통의 주요 근육인 배속빗근, 배바깥빗근, 뭇갈래근은 개별 근육 작용, 복강 내압 및 요부 뒤쪽 근막의 긴장을 증가시켜 척추를 안정화한다(Richardson 등, 1990). 본 연구를 통하여 앉은 자세에서의 팔 운동은 배곧은근을 크게 작용시키지 않고 다른 몸통 근육들을 운동시킬 수 있으며 대각선 운동이 직선운동보다 배빗근의 활성에 더욱 효과적임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서와 같은 대각선 운동은 척추 안정화를 위한 운동 방법으로 활용할 수 있을 것이다.
본 연구에서 앉은 자세에서 팔을 대각선과 직선으로 들어올릴 때 등쪽 근육중 반대쪽 척추세움근이 크게 작용하였다.
앉은 자세에서 팔의 대각선 운동이 굽힘 운동과 비교하여 좌우 배곧은근, 배바깥빗근, 배속빗근 척추세움근 모두에서 높게 나타나는 경향을 보였으나, 같은쪽 배바깥빗근, 반대쪽 배속빗근의 활성이 크게 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 팔을 이용한 몸통근육을 강화하는 방법으로 직선운동보다는 대각선운동을 추천한다.
좌우측 몸통근육의 근활성도 비교에서는 대각선 운동에서 같은쪽 배바깥빗근, 반대쪽 척추세움근, 배속빗근이 유의하게 높게 나타났고, 직선운동 방향에서 반대쪽 척추세움근의 활성도가 높게 나타났다.

후속연구

본 연구를 통하여 앉은 자세에서의 팔 운동은 배곧은근을 크게 작용시키지 않고 다른 몸통 근육들을 운동시킬 수 있으며 대각선 운동이 직선운동보다 배빗근의 활성에 더욱 효과적임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서와 같은 대각선 운동은 척추 안정화를 위한 운동 방법으로 활용할 수 있을 것이다. 또한 굽힘, 모음, 가쪽돌림의 대각선운동은 몸통의 대각선 근육과 함께 몸통을 반대쪽으로 구르기를 할 때 유용하게 활용할 수 있음을 의미한다.
본 연구에서는 팔 움직임 속도, 팔을 올리는 동안 앉은 자세의 고정 등은 고려하지 않았다. 따라서 이러한 요소의 변화에 따른 몸통근육의 활성도 변화에 대한 연구가 더 필요할 것으로 생각된다.
이러한 결과로 볼 때 팔을 이용한 몸통근육을 강화하는 방법으로 직선운동보다는 대각선운동을 추천한다. 특히 배바깥빗근과 배속빗근의 강화는 척추 안정화를 위한 운동 방법으로 활용할 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	몸통을 위한 근력강화 프로그램은 어떠한 움직임을 이용하는가?	몸통을 위한 근력강화 프로그램은 일반적으로 굽힘, 폄, 가쪽굽힘과 같은 단일 움직임을 이용하는데, 이러한 개별 움직임과 비특이적 움직임은 한 면 혹은 두 면에서의 움직임이지만 거의 모든 스포츠는 세 면에서의 활동과 관련이 있다(Cook과 Fields, 1997). 장비를 이용한 저항훈련은 개별 근육을 강화하지만 이러한 훈련들이 통합된 수행으로 연결되지는 않는다(Cress 등, 1996).
	안정성 근육에는 무엇이 있나?	신체 중심 근육들은 팔과 다리가 움직이는 동안 허리와 골반부 같은 신체 중심부를 안정화하는 기능을 한다 (Tarnanen 등, 2012). 이러한 안정성 근육에는 배곧은근과 배바깥빗근과 같은 대근육 그리고 배가로근과 뭇갈래근과 같은 국소 근육들이 있다(Bergmark, 1989; Imai 등, 2010). 몸통 안정성 운동은 스포츠 활동에서 요추의 손상 예방뿐만 아니라 재활과정에서도 널리 수행되고 있다(Imai 등, 2010).
	고유수용성신경근촉진법의 장점은 무엇인가?	삼차원운동의 하나로 물리치료사들이 사용하는 운동으로는 고유수용성신경근촉진법(proprioceptive neuromuscular facilitation, PNF)이 있다. 이는 보편적으로 실시되는 단일면과 단일 방향의 훈련프로그램보다 근수행력을 증진시키는데 뛰어난 것으로 알려져 있다 (Kofotolis와 Kellis, 2006). 또한 방산(irradiation)을 이용 하여 강한 신체 부위의 움직임을 이용하여 약한 다른 부위의 근육 활동을 촉진시킬 수 있다(Adler 등, 2013). 팔과 다리의 움직임이 수의적으로 조절될 때 몸통은 불수의적으로 조절된다(Moseley와 Hodges, 2005).

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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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