PURPOSE: The aim of this study was to verify the effect of trunk strengthening exercise using oscillation by comparing trunk muscle thickness, as well as balance of healthy adults during exercises performed with an oscillatory device and non-oscillatory device. METHODS: Twenty-two participants were ...
PURPOSE: The aim of this study was to verify the effect of trunk strengthening exercise using oscillation by comparing trunk muscle thickness, as well as balance of healthy adults during exercises performed with an oscillatory device and non-oscillatory device. METHODS: Twenty-two participants were randomly assigned to one of two groups: the trunk strengthening exercise using oscillation (TSEO) group (n=11) or the trunk strengthening exercise using non-oscillation (TSEN) group (n=11). Subjects in all groups performed the exercises three days per week for 6 weeks. All subjects performed four types of exercises: pull over, seated twist, power push, and diagonal power plank. Trunk muscle thickness of the rectus abdominis (RA), internal oblique (IO), external oblique (EO), transverse abdominis (TrA), and multifidus (MT) were measured with an ultrasonography. The balance ability were evaluated using the Romberg test with eyes open, eyes closed, one-leg standing test (OLST), and limits of stability (LOS). All tests were performed before the intervention, as well as after 6 weeks and 8 weeks of exercises. RESULTS: There was a significant difference of RA, IO, TrA, and MT according to the main effect of the time (p<.05). There was a significant difference of IO and LOS according to interaction effect between the time and group (p<.05). CONCLUSION: As intended, the cyclic forces induced by the oscillating device did increase trunk muscle thickness. However, the effect was limited and significant only for the IO muscle. Combining trunk strengthening exercise with oscillation appears to be more effective in improving dynamic balance.
PURPOSE: The aim of this study was to verify the effect of trunk strengthening exercise using oscillation by comparing trunk muscle thickness, as well as balance of healthy adults during exercises performed with an oscillatory device and non-oscillatory device. METHODS: Twenty-two participants were randomly assigned to one of two groups: the trunk strengthening exercise using oscillation (TSEO) group (n=11) or the trunk strengthening exercise using non-oscillation (TSEN) group (n=11). Subjects in all groups performed the exercises three days per week for 6 weeks. All subjects performed four types of exercises: pull over, seated twist, power push, and diagonal power plank. Trunk muscle thickness of the rectus abdominis (RA), internal oblique (IO), external oblique (EO), transverse abdominis (TrA), and multifidus (MT) were measured with an ultrasonography. The balance ability were evaluated using the Romberg test with eyes open, eyes closed, one-leg standing test (OLST), and limits of stability (LOS). All tests were performed before the intervention, as well as after 6 weeks and 8 weeks of exercises. RESULTS: There was a significant difference of RA, IO, TrA, and MT according to the main effect of the time (p<.05). There was a significant difference of IO and LOS according to interaction effect between the time and group (p<.05). CONCLUSION: As intended, the cyclic forces induced by the oscillating device did increase trunk muscle thickness. However, the effect was limited and significant only for the IO muscle. Combining trunk strengthening exercise with oscillation appears to be more effective in improving dynamic balance.
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문제 정의
선행 연구에서 적용한 익스코 운동을 허리 안정화 운동과 비교하여 운동의 효과를 입증하고자 하였으나, 실제 능동 진동을 통한 효과를 알아보기에는 아직 기초자료가 부족한 실정이다. 그래서 본 연구는 진동이 있는 익스코와 같은 형태이지만 진동이 없는 도구를 근력운동에 포함시켜 몸통근 두께와 균형에 미치는 영향을 알아보고 향후 임상에 활용할 수 있는지 그 가능성을 제시하고자 한다.
본 연구는 강한 진동과 몸통 근력 운동을 결합한 운동과 진동 없는 도구와 결합한 몸통 근력 운동을 비교하여 몸통근 두께와 균형 능력을 알아보고자 수행하였다. 그 결과 몸통 근력 운동과 진동을 유발하는 도구를 결합하여 발생하는 주기적인 반응 충격은 몸통근 두께의 증가를 나타냈다.
본 연구는 젊은 성인을 대상으로 진동을 이용한 익스코를 몸통 근력 운동과 결합하여 6주간 시행한 뒤 그 효과를 몸통근 두께와 균형의 향상으로 알아보고자 설계하여 진행하였다. 연구에 사용된 익스코는 참가자의 흥미와 동기를 유발할 수 있으며 튜브안의 충격물질이 양쪽의 캡으로 서로 이동하면서 안정성을 제공하는 도구로서 순간적인 속도를 유발하여 반응충격을 통해 관절의 안정성과 근력의 향상을 유발할 수 있는 도구이다(Müller-Wohlfahrt와 Schmidtlein, 2007).
66으로 양의 상관관계를 나타내었다. 이에 본 연구에서는 체질량 지수로 인한 근육의 오염 요인을 최소화하고 근육상태의 동질성을 유지하기 위해 두 집단의 체질량 지수를 구하여 차이가 있는지 확인하였다.
제안 방법
동적 균형을 알아보기 위해 대상자는 선 자세에서 컴퓨터 화면에 나타나는 8개의 방향을 따라 움직이도록 하였다. 4개의 직선 방향인 왼쪽, 오른쪽, 앞쪽, 뒤쪽과 4개의 대각선 방향인 왼쪽 앞, 왼쪽 뒤, 오른쪽 앞, 오른쪽 뒤로 움직이도록 한 뒤 이동한 압력중심의 총면적인 안정성 한계를 측정하였다.
균형 능력은 측정장비인 Biorescue (Biorescue, RMINGENIERIE, France)를 이용하여 측정하였다. 이 장비의 구성 요소 중 플랫폼과 컴퓨터 분석 스크린은 압력중심의 이동거리를 감지할 수 있다.
압력중심 이동은 균형의 진단과 치료에 대한 평가 도구로 활용되고 있다. 균형의 변화를 알아보기 위한 검사로 정적 균형은 롬버그 검사와 한발서기, 동적 균형을 안정성 한계로 측정하여 알아보았다. 그 결과 안정성 한계에서 집단간 시간에 따른 상호작용이 나타났다.
롬버그 검사는 플랫폼에 선 상태에서 두 발을 모으고 움직이지 않고 1분 동안 유지하게 한 뒤 이동거리를 측정하였다. 동적 균형을 알아보기 위해 대상자는 선 자세에서 컴퓨터 화면에 나타나는 8개의 방향을 따라 움직이도록 하였다. 4개의 직선 방향인 왼쪽, 오른쪽, 앞쪽, 뒤쪽과 4개의 대각선 방향인 왼쪽 앞, 왼쪽 뒤, 오른쪽 앞, 오른쪽 뒤로 움직이도록 한 뒤 이동한 압력중심의 총면적인 안정성 한계를 측정하였다.
이 장비의 구성 요소 중 플랫폼과 컴퓨터 분석 스크린은 압력중심의 이동거리를 감지할 수 있다. 모든 균형 측정은 압력중심의 이동거리를 측정하였다. 정적 균형은 한발 서기와 눈감고 눈뜬 상태에서 각각 롬버그 검사를 시행하였다.
모든 대상자에게 하루 40분간 주당 3일 6주 동안 실험군은 진동이 있는 익스코를 이용한 몸통 근력 운동을 시행하였으며, 대조군은 익스코와 같은 길이, 폭, 무게가 있는 진동이 없는 도구를 이용하여 훈련을 시행하였다. 두 군 모두 같은 형태의 운동을 시행하였으며, 실험 종료 2주 후에 재측정하였다.
준비운동과 마무리운동은 가벼운 뻗침운동으로 각각 5분 동안 시행하였으며, 본 운동프로그램은 Table 2에 제시하였다. 모든 본 운동은 세트당 15회 반복하고 총 3세트를 시행하고 세트 간 10초 휴식하도록 하며 한 세션이 끝난 뒤에는 1분의 휴식시간을 부여하였다.
초음파 영상은 B 스캔모드를 적용하였다. 바로 누운자세에서 양쪽 엉덩관절과 무릎관절을 구부린 상태에서 배곧은근, 배바깥빗근, 배속빗근, 배가로근을 측정하였고, 엎드린 자세에서 뭇갈래근을 측정하였다. 배곧은근은 배꼽에서 바깥쪽으로 4㎝ 떨어진 부위에서 배바깥빗근과 배속빗근, 배가로근은 겨드랑 선에서 몸통의 바깥선을 따라 내린 선과 배꼽의 가로선이 교차하는 점에서 복부쪽 2.
몸통 근육 중 심부근은 예상하지 못한 동요나 척추의 갑작스러운 하중에 반응하며 팔다리 움직임 조절을 담당한다(Barr 등, 2005). 본 연구에서 사용된 진동을 유발하는 익스코 도구는 수의적인 강한 진동충격을 유발하며, 수동으로 가해지는 진동과는 다르다. 전신진동기를 통해 근육힘줄 부위에 가해지는 진동자극은 반복적인 고유수용기 자극으로 작용하며(Cohen와 Starr, 1985), 진동자극이 α-운동신경에 강력하게 작용하며 근힘살이나 힘줄에 대한 기계적 진동 자극(10~200㎐)이 반사적 근수축을 일으키게 되는데, 이러한 반응을 긴장성 진동 반사라고 한다(Bosco 등, 1999).
결국, 훈련의 강도와 훈련 양이 배가로근의 두께 향상에 영향을 미친 것으로 판단된다. 본 연구에서 사용한 익스코 운동은 윗몸을 일으킨 상태나 네발자세에서 팔과 다리를 이용하여 익스코를 적용하였다. 각 자세의 마지막 위치에서 익스코를 이용한 빠른 진동을 사용하게 되면 순간적인 진동충격이 일어나게 되어 수축하고 있는 근육이 빠른 속도로 늘어났다가 다시 수축하는 작용이 일어나는데 이때 허리 안정화 근육이 더 많이 동원된 것으로 생각된다.
모든 균형 측정은 압력중심의 이동거리를 측정하였다. 정적 균형은 한발 서기와 눈감고 눈뜬 상태에서 각각 롬버그 검사를 시행하였다. 한발서기 검사는 외부 지지 없이 한 발로 오래 서 있는 방법으로 .
본 연구에 사용된 익스코는 길이 30㎝, 폭 7㎝, 무게 900g 라지 사이즈였다. 진동이 없는 막대를 이용하여 훈련을 한 집단의 도구도 익스코와 동일하게 자체 제작하여 적용하였다.
초음파 영상장치(MySono U6, Samsung Medison, Korea)를 사용하여 몸통근 두께의 변화를 알아보았으며, 5㎒ 선형탐촉자(linear transducer)를 이용하여 측정하였다. 초음파 영상은 B 스캔모드를 적용하였다.
모든 측정은 한 명의 숙련된 검사자가 측정하였다. 측정의 정확성을 위하여 측정부위에 대해서 유성펜으로 위치를 표시하여 다음 측정에도 같은 부위를 측정할 수 있도록 하였다.
82로 높은 신뢰도를 가지고 있다(Hurvitz 등, 2000; Lord 등, 2002). 한발서기 검사를 할 때 대상자가 넘어져서 다칠 경우를 대비하여, 대상자의 옆에서 측정하였으며 또 다른 한 명이 뒤에서 지켜보도록 하였다. 롬버그 검사는 플랫폼에 선 상태에서 두 발을 모으고 움직이지 않고 1분 동안 유지하게 한 뒤 이동거리를 측정하였다.
대상 데이터
복부근육의 두께가 날숨 시 압력에 영향을 받을 수 있으므로(Ainscough-Potts 등, 2006), 날숨의 마지막 시점에서 측정하도록 하였다. 모든 측정은 한 명의 숙련된 검사자가 측정하였다. 측정의 정확성을 위하여 측정부위에 대해서 유성펜으로 위치를 표시하여 다음 측정에도 같은 부위를 측정할 수 있도록 하였다.
, FLEXI SPORTS GmbH, Germany)는 긴 튜브로 이루어져 있으며, 양쪽 캡안에 들어 있는 무게 입자의 진동을 통해 가속과 감속을 동반되며 동심성 수축과 편심성 수축을 교대로 일으킬 수 있는 도구이다. 본 연구에 사용된 익스코는 길이 30㎝, 폭 7㎝, 무게 900g 라지 사이즈였다. 진동이 없는 막대를 이용하여 훈련을 한 집단의 도구도 익스코와 동일하게 자체 제작하여 적용하였다.
어깨 부위에 수술을 받은 과거력이 있거나 현재 치료를 받고 있는 자, 어깨 부위에 규칙적 근력 운동을 한 자는 제외하고 선발하였다. 본 연구의 대상자 22명 중에서 익스코 운동군 11명과 일반막대 운동군 11명으로 무작위 배정하였다.
이 연구의 대상자는 광주광역시에 소재한 N대학에 재학 중인 20대 건강한 성인 남녀 22명을 대상으로 진행하였다. 이는 G power (3.
초음파 영상장치(MySono U6, Samsung Medison, Korea)를 사용하여 몸통근 두께의 변화를 알아보았으며, 5㎒ 선형탐촉자(linear transducer)를 이용하여 측정하였다. 초음파 영상은 B 스캔모드를 적용하였다. 바로 누운자세에서 양쪽 엉덩관절과 무릎관절을 구부린 상태에서 배곧은근, 배바깥빗근, 배속빗근, 배가로근을 측정하였고, 엎드린 자세에서 뭇갈래근을 측정하였다.
데이터처리
기술통계는 대상자의 일반적인 특성과 모든 측정항목 자료에 사용되었으며, 모든 변수의 정규성 검정을 위해 Shapiro-Wilks 검정을 시행하였다. 그 결과 정규분포가 인정되어 익스코 운동군과 대조군 간의 차이를 비교하기 위해 독립표본 t 검정을 시행하였다. 측정변수인 몸통근 두께 변화와 균형 능력을 알아보기 위해 반복측정분산분석(repeated measures ANOVA)를 사용하였다.
을 이용하여 분석하였다. 기술통계는 대상자의 일반적인 특성과 모든 측정항목 자료에 사용되었으며, 모든 변수의 정규성 검정을 위해 Shapiro-Wilks 검정을 시행하였다. 그 결과 정규분포가 인정되어 익스코 운동군과 대조군 간의 차이를 비교하기 위해 독립표본 t 검정을 시행하였다.
측정변수인 몸통근 두께 변화와 균형 능력을 알아보기 위해 반복측정분산분석(repeated measures ANOVA)를 사용하였다. 사후검정은 유의한 결과에 대해 Bonferroni 방법을 사용하여 처리하였다. 모든 통계분석에서 유의 수준 α=.
그 결과 정규분포가 인정되어 익스코 운동군과 대조군 간의 차이를 비교하기 위해 독립표본 t 검정을 시행하였다. 측정변수인 몸통근 두께 변화와 균형 능력을 알아보기 위해 반복측정분산분석(repeated measures ANOVA)를 사용하였다. 사후검정은 유의한 결과에 대해 Bonferroni 방법을 사용하여 처리하였다.
성능/효과
Riemann 등(2003)은 한발서기를 하는 동안 발목과 무릎 관절, 엉덩관절과 몸통 활동을 비교하기 위해 딱딱한 지면과 부드러운 폼, 다축 표면에서 눈 뜬 조건에서 건강한 젊은 성인 18명을 대상으로 12초 동안 기록하여 각 부위가 한발서기에 기여하는 운동학적 움직임을 연구하였다. 그 결과 딱딱한 지면에서 한발서기 시에 가장 적은 양의 발목과 몸통 활동이 나타났으며 특히 본연구와 같은 조건인 눈 뜨고 한 발로 서는 과제에서 발목활동이 다른 관절들보다 현저하게 더 크게 나타났다고 보고하였다. 몸통보다는 발목의 고유감각이 더 큰 영향을 주어 본 연구의 중재가 정적 균형의 효과를 주지 못한 것으로 판단된다.
본 연구는 강한 진동과 몸통 근력 운동을 결합한 운동과 진동 없는 도구와 결합한 몸통 근력 운동을 비교하여 몸통근 두께와 균형 능력을 알아보고자 수행하였다. 그 결과 몸통 근력 운동과 진동을 유발하는 도구를 결합하여 발생하는 주기적인 반응 충격은 몸통근 두께의 증가를 나타냈다. 하지만 그 효과는 배속빗근에만 제한적이었다.
두 집단의 일반적인 특성 항목에 대한 동질성 검증 결과 두 집단 모두 동일한 집단으로 처리되었다(p>.05).
롬버그 검사와 한발서기 검사를 이용하여 균형 능력을 압력중심 변화로 알아본 결과 시간과 집단의 주효과와 상호작용에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 하지만 안정성 한계에서는 시간과 집단에 따른 상호작용이 유의한 차이를 나타내었다(p<.
모든 몸통근 두께에 대한 집단간 변화는 유의한 차이를 보이지 않았으며(p>.05) 시간에 대한 변화는 배바깥 빗근을 제외한 배곧은근, 배속빗근, 배가로근, 뭇갈래근에서 유의한 차이를 나타냈다(p<.05).
몸통근 두께 비교에서 익스코를 이용한 몸통 근력운동의 집단내 시기에 따른 비교에서 배곧은근, 배속빗근, 배가로근, 뭇갈래근은 시기에 따른 유의한 차이가 있었으며, 배속빗근만 시간과 집단에 따른 상호작용에서 유의한 차이를 나타내었으며 집단에 따른 주효과는 차이를 나타내지 않았다. 바로누운자세에서 pull over 운동과 선 자세에서 twist 운동을 한 익스코 집단과 허리 안정화 집단 모두 배가로근의 두께가 두 집단 모두 향상되었지만, 집단간 차이를 보이지 않았다.
그 결과 딱딱한 지면에서 한발서기 시에 가장 적은 양의 발목과 몸통 활동이 나타났으며 특히 본연구와 같은 조건인 눈 뜨고 한 발로 서는 과제에서 발목활동이 다른 관절들보다 현저하게 더 크게 나타났다고 보고하였다. 몸통보다는 발목의 고유감각이 더 큰 영향을 주어 본 연구의 중재가 정적 균형의 효과를 주지 못한 것으로 판단된다. 본 연구의 제한점으로는 젊은 대학생들이 대상자여서 연구 기간 중 개인의 체력 상태, 생활습관, 운동능력 등을 고려하지 못하였다.
몸통근 두께 비교에서 익스코를 이용한 몸통 근력운동의 집단내 시기에 따른 비교에서 배곧은근, 배속빗근, 배가로근, 뭇갈래근은 시기에 따른 유의한 차이가 있었으며, 배속빗근만 시간과 집단에 따른 상호작용에서 유의한 차이를 나타내었으며 집단에 따른 주효과는 차이를 나타내지 않았다. 바로누운자세에서 pull over 운동과 선 자세에서 twist 운동을 한 익스코 집단과 허리 안정화 집단 모두 배가로근의 두께가 두 집단 모두 향상되었지만, 집단간 차이를 보이지 않았다. 하지만 익스코 집단의 배가로근 두께 변화율에서 허리 안정화 집단보다 더 많은 차이를 보여 심부근 강화에 보다 긍정적인 효과를 나타낸다고 하였다(Son, 2015a).
운동선수에게 적용한 몸통 근력 운동을 통한 선 자세 균형의 향상된 결과는 몸통의 근력과 안정성으로 발생한다고 하였다(Cochrane, 2013). 본 연구에서 강한 진동을 유발하는 익스코 운동은 몸통에 강한 자극을 주어 몸통 안정성에 기여하고 충분한 신경근 적응에 긍정적인 영향을 주어 동적 균형 향상에 기여한 것으로 판단된다. 결국 보다 안정적인 몸통과 신경근 조절 작용이 동적 균형에 유의한 효과를 나타낸 것으로 생각된다.
본 연구에서 배속빗근만 상호작용을 나타내어 시간에 따라 집단간 차이를 보였다. 이는 익스코 운동이 진동없는 도구로 훈련한 집단에 비해 시기에 따라 더 큰 향상을 보인 것을 의미한다.
본 연구에서 초음파로 중재 후 측정한 몸통근 두께는 익스코를 이용한 몸통 근력운동집단에서 배바깥빗근을 제외한 모든 근육에서 훈련 6주후에 두께가 향상되었으며 특히 배가로근과 뭇갈래근 강화에 도움을 주어 심부근 강화에 더 긍정적인 도움을 주는 것으로 나타났다.
안정성 한계는 8개의 방향으로 압력중심을 이동하여 나타나는 총면적을 의미하는 것으로 면적이 넓을수록 균형이 좋다는 것이다. 익스코 운동이 몸통 근력의 향상으로 동적 균형에 더 큰 영향을 주었음을 확인할 수 있었다. 스크린에 나타나는 8개의 방향에 따라 최대한 움직일 수 있는 범위까지 움직이게 되는데 이때 인체의 압력중심이 최대한 각 방향으로 움직이게 해야 한다.
하지만 그 효과는 배속빗근에만 제한적이었다. 진동을 결합한 몸통 근력 운동은 동적 균형을 향상하는데 보다 효과적인 것으로 나타났다.
정적 균형을 알아보기 위한 롬버그 검사와 한발서기 검사의 경우 발목 주위의 고유감각이나 안뜰감각에 더욱 더 의존하기 때문에 중재 후 효과가 유의한 차이를 나타내지 못하였다. 한발서기 시에 몸통의 안정성이 더욱 중요하지만 본 연구에서 몸통 근력 운동 후에 한발 서기의압력중심의 이동거리에 차이가 나타나지 않았다. Riemann 등(2003)은 한발서기를 하는 동안 발목과 무릎 관절, 엉덩관절과 몸통 활동을 비교하기 위해 딱딱한 지면과 부드러운 폼, 다축 표면에서 눈 뜬 조건에서 건강한 젊은 성인 18명을 대상으로 12초 동안 기록하여 각 부위가 한발서기에 기여하는 운동학적 움직임을 연구하였다.
후속연구
몸통보다는 발목의 고유감각이 더 큰 영향을 주어 본 연구의 중재가 정적 균형의 효과를 주지 못한 것으로 판단된다. 본 연구의 제한점으로는 젊은 대학생들이 대상자여서 연구 기간 중 개인의 체력 상태, 생활습관, 운동능력 등을 고려하지 못하였다. 또한 우세측과 성별에 대한 차이를 고려하지 못하였다.
또한 우세측과 성별에 대한 차이를 고려하지 못하였다. 향후 연구에서는 우세측과 성별에 대한 차이를 고려한 운동프로그램을 계획할 필요가 있다고 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
몸통 안정성을 위해 필요한 것은 무엇인가?
몸통 근육의 동시활성은 척추안정성을 갖추고 허리통증을 예방하며, 자유로운 팔다리의 움직임과 자세조절에 기여한다(Verheyden 등, 2006). 몸통 안정성을 위해서는 빠르게 근육을 동원하는 미리먹임 조절과 힘을 발휘할 수 있는 되먹임 조절을 통해 몸통 앞뒤 근육의 동시활성을 갖추는 것이 필요하다(Cholewicki 등, 2005). 원기둥처럼 몸통을 둘러싼 근육의 활성을 통한 복부내 압력 증가는 안정성을 보강할 수 있다(Cholewicki 등, 1999).
근력과 안정성을 위해 능동진동을 이용한 도구에는 어떤것이 있는가?
근력과 안정성을 위해 능동진동을 이용한 도구들이 최근 소개되고 있다(Mileva 등, 2010; Maenhout 등, 2015). 그 중 알루미늄튜브 안에 입자들의 빠른 움직임을 통해 진동을 발생시키는 익스코(XCO®, eXtremeCOre training)는 네덜란드 물리치료사 Jan Hermans (Egmond 등, 2006)가 고안한 운동기구로 사용자가 도구를 흔듦에 따라 진동충격이 근육과 결합조직 주변으로 가해지고 이로 인해 관절의 안정성과 근력을 강화하는 도구이다(Müller-Wohlfahrt와 Schmidtlein, 2007). 건강한 성인을 대상으로 익스코를 이용하여 바깥돌림과 굽힘 근력 운동을 시행한 결과 다른 운동에 비해 앞톱니근의 근활성도가 가장 높은 것으로 나타났다(Maenhout 등, 2016).
몸통 근육의 동시활성의 이점은 무엇인가?
몸통 근육의 동시활성은 척추안정성을 갖추고 허리통증을 예방하며, 자유로운 팔다리의 움직임과 자세조절에 기여한다(Verheyden 등, 2006). 몸통 안정성을 위해서는 빠르게 근육을 동원하는 미리먹임 조절과 힘을 발휘할 수 있는 되먹임 조절을 통해 몸통 앞뒤 근육의 동시활성을 갖추는 것이 필요하다(Cholewicki 등, 2005).
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