The purpose of this study was to identify the difference and correlation in elbow joint maximal flexion strength according to measurement methods and characteristics of muscular contraction, and to develop the predictive equation of elbow joint maximal flexion strength for the optimal exercise inten...
The purpose of this study was to identify the difference and correlation in elbow joint maximal flexion strength according to measurement methods and characteristics of muscular contraction, and to develop the predictive equation of elbow joint maximal flexion strength for the optimal exercise intensity setting and accurate measurement. Subjects were 30 male university students. Elbow joint maximal flexion strength of isokinetic contraction, isometric contraction at $75^{\circ}$ elbow joint flexion position, isotonic concentric 1RM, manual muscle strength (MMT) were measured with isokinetic dynamometer, dumbbell, and manual muscle tester. Pearson's r, linear regression equation, and multiple regression equation between variables were calculated. As a result, the highest value was isometric contraction. The second highest value was MMT. The third highest value was isokinetic contraction. 1RM was the lowest. Predictive equations of elbow joint maximal flexion strength between isometric and isokinetic contraction, between isometric contraction and 1RM, among isometric contraction, 1RM, and body weight were developed. In conclusion, 1RM and isokinetic elbow joint maximal flexion strength could be seemed to underestimate the practical elbow joint maximal flexion strength. And it is suggested that the developed predictive equations in this study should be useful in criteria- and goal-setting for resistant exercise and sports rehabilitation after elbow joint injury.
The purpose of this study was to identify the difference and correlation in elbow joint maximal flexion strength according to measurement methods and characteristics of muscular contraction, and to develop the predictive equation of elbow joint maximal flexion strength for the optimal exercise intensity setting and accurate measurement. Subjects were 30 male university students. Elbow joint maximal flexion strength of isokinetic contraction, isometric contraction at $75^{\circ}$ elbow joint flexion position, isotonic concentric 1RM, manual muscle strength (MMT) were measured with isokinetic dynamometer, dumbbell, and manual muscle tester. Pearson's r, linear regression equation, and multiple regression equation between variables were calculated. As a result, the highest value was isometric contraction. The second highest value was MMT. The third highest value was isokinetic contraction. 1RM was the lowest. Predictive equations of elbow joint maximal flexion strength between isometric and isokinetic contraction, between isometric contraction and 1RM, among isometric contraction, 1RM, and body weight were developed. In conclusion, 1RM and isokinetic elbow joint maximal flexion strength could be seemed to underestimate the practical elbow joint maximal flexion strength. And it is suggested that the developed predictive equations in this study should be useful in criteria- and goal-setting for resistant exercise and sports rehabilitation after elbow joint injury.
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문제 정의
본 연구에서는 등속성 굴곡력, 팔꿉관절 굴곡 75° 자세에서의 등척성 굴곡력, 등장성 단축성 1RM, 도수근력검사 등 상이한 측정방법으로 팔꿉관절 최대굴곡력을 측정하여 근수축 특성 및 측정방법에 따른 팔꿉관절 최대굴곡력의 차이와 상관을 규명하고 추정식을 예측함으로써 운동강도 설정 및 측정기기의 개발에 유용한 기초자료를 제시하고자 한다.
남자대학생 30명을 대상으로 근수축 특성 및 측정방법에 따른 팔꿉관절 최대굴곡력의 차이와 상관을 규명하고 추정식을 개발함으로써 운동강도 설정 및 측정기기 개발에 유용한 기초자료를 제시하고자 수행된 연구 결과 다음과 같은 결론을 도출하였다.
가설 설정
국내에서 보고된 선행연구에서의 결과는 등장성 최대하운동 시의 부하와 반복횟수를 이용한 1RM 추정식으로 근수축 특성에 따른 차이에 대한 정보를 제공하지 못하는 실정이며[2,3,6,11,12], 본 연구결과 1RM은 팔꿉관절 최대근력을 과소추정하는 것으로 나타났다. 적절한 운동강도의 설정이 이루어지지 않는다면 트레이닝의 효과가 감소할 것이며, 설정된 트레이닝의 목표 달성에 필요한 운동시간 및 기간 예측이 어려울 것이다. 특히 팔꿉관절 부상 이후 재활과정에서 적용되는 운동수행 시의 근수축 특성은 병원 및 스포츠 재활 단계별로 상이하여 일차적으로는 등척성 운동이, 그 다음으로는 등장성 운동이 적용되며, 최종적인 복귀 여부 판정에는 기능적 검사와 함께 등속성 근력에 대한 평가가 이루어진다.
제안 방법
인체 전기저항을 이용한 정밀체성분분석기(InBody 3.0, Biospace, Korea)를 이용하여 체지방율을 측정하였으며, 체중은 체지방율 측정 시에 함께 측정되는 값을 이용하였다[14].
주로 사용하는 손 방향의 등속성, 등척성, 등장성 팔꿉관절 최대근력을 3개월간 측정하였으며, 측정 간 24시간 이상 48시간 이내의 휴식시간을 배정하고 cross-over design(교차설계)을 적용하여 피로 및 학습에 의한 간섭을 최소화하였다.
등속성 최대근력은 등속성 근기능측정기(Biodex system 3, Biodex Medical System, Inc., USA)를 이용하여 사용자 매뉴얼에 따라 측정하였다[4].
측정대상부위를 제외한 피험자의 신체부위를 측정기기에 최대한 고정시키고, 측정기기의 축과 피험자의 위팔뼈 가쪽위관절융기가 일치하도록 하였다. 팔꿉관절의 운동범위(ROM)는 최대신전 0°를 중립위로 설정하고, 굴곡은 중립위에서 90° 굴곡한 운동범위로 설정하였으며, 약 30° 굴곡상태에서 중력보정을 하였다. 시작자세는 90° 굴곡자세이며, 시작과 동시에 최대한 신전한 후 다시 시작자세로 돌아오는 과정을 1회로 간주하였다.
등속성 근기능측정기의 프로토콜을 등척성 모드로 설정하고, 등속성 최대근력 측정법과 동일한 고정자세로 팔꿉관절 굴곡 75° 자세에서의 등척성 최대굴곡력을 측정하였다. ‘시작’ 구령과 함께 6초 동안 측정한 결과 중 최대피크토크를 등척성 최대근력으로 간주하였다.
측정대상부위를 제외한 피험자의 신체부위를 측정기기에 최대한 고정시킨 상태에서 1RM을 측정하였다. 시작 자세(팔꿉관절 완전 신전자세)에서 최대굴곡에 이르기까지의 부하를 측정하였으며, 팔꿉관절의 회외(supination)와 회내(pronation)에 대해서는 별도의 제한을 가하지 않았다.
측정대상부위를 제외한 피험자의 신체부위를 측정기기에 최대한 고정시킨 상태에서 팔꿉관절 75° 굴곡 자세에서의 등척성 최대굴곡력을 측정하였다.
대상 데이터
강원도 G시 소재 C대학교에 재학 중인 남자대학생을 피험자로 하였으며, 정형외과적 문제로 인한 팔꿉관절 및 어깨관절 부위 수술 경험자, 측정일 기준 6개월 이내 팔꿉관절 및 어깨관절 부위의 정형외과적 문제로 인한 내원 경험자, 측정에 필요한 동작을 수행할 수 없을 정도의 근골격계 문제를 가진 경우는 피험자 선정에서 제외하였다.
최종적으로 30명의 피험자 선정 후 연구의 목적 및 절차, 측정부위 및 측정법 등 전반적인 사항을 설명하고 동의를 받았다. 주로 사용하는 손 방향의 팔꿉관절 최대근력을 측정하였으며, 오른손을 주로 사용하는 피험자는 26명, 왼손을 주로 사용하는 피험자는 4명이었다. 이 외 피험자의 일반적 특성은 표 1과 같다.
0을 이용하여 기술통계치를 산출하고 측정자료를 분석하였다. 측정방법에 따른 평균차 검증은 paired T-test를 적용하였으며, 변인간 적률상관계수(Pearson’s r)를 구하였다. 변인 간 상관이 유의한 경우 Microsoft Office Excel 2010 프로그램을 이용하여 선형 회귀식을 산출하였으며, 체중과의 상관도 유의한 경우 다중회귀식을 산출하였다.
측정방법에 따른 평균차 검증은 paired T-test를 적용하였으며, 변인간 적률상관계수(Pearson’s r)를 구하였다. 변인 간 상관이 유의한 경우 Microsoft Office Excel 2010 프로그램을 이용하여 선형 회귀식을 산출하였으며, 체중과의 상관도 유의한 경우 다중회귀식을 산출하였다. 통계적 검증을 위한 유의수준은 α=.
가장 높은 굴곡력을 나타낸 등척성 굴곡력을 기준으로 최대근력 추정식을 산출하였다. 등척성 굴곡력과 등속성 굴곡력 간 보통 상관을 보였으며(r=.
이론/모형
도수근력측정에는 임상의료현장에서 널리 사용하는 도수근력검사기(manual muscle tester, Model 01163, Lafayette, USA)를 이용하였다.
성능/효과
01), 등척성 굴곡력과 MMT 간 상관은 유의하지 않았다. 등속성 굴곡력은 다른 측정결과와 유의한 상관을 보였으며, 적률상관계수도 가장 높게 나타났다.
본 연구의 주요 결과는 측정방법에 따라 팔꿉관절 굴곡력에 유의한 차이가 있었으며, 측정방법에 따른 팔꿉관절 굴곡력 간 유의한 상관을 보였다는 것이다.
본 연구 결과 팔꿉관절 굴곡력은 등척성 굴곡력, MMT, 등속성 굴곡력, 1RM 순으로 높게 나타났다. 등척성 굴곡력이 등속성 굴곡력보다 높게 나타난 것은 등속성 굴곡력이 전체 관절가동범위에 걸쳐 측정된 반면 등척성 굴곡력은 팔꿉관절 굴곡력을 최대로 발휘할 수 있는 특정각도(75°)에서 측정되었기 때문으로 추론되며, Askew et al.
01). 1RM 결과는 가장 낮은 값을 보였으며, 등속성 및 등척성 근수축보다 등장성 단축성 근수축에서의 근력 발현이 낮을 가능성과 함께 측정방법 특성상 근수축 시작자세에서의 부하를 극복해야만 운동수행이 가능하므로 1RM은 팔꿉관절 최대굴곡력을 과소추정할 개연성을 시사한다.
또한 등속성 굴곡력과 MMT 간 유의한 상관을 보여 그림 3과 같은 선형회귀식을 산출하였다. 본 연구의 결과는 등속성 굴곡력, 1RM, MMT에서 나타나는 팔꿉관절 근력의 과소추정을 보완할 수 있는 추정식으로서 팔꿉관절 저항성운동 시 적정 운동강도 설정 및 측정기기 특성에 따른 결과 차이 해석에 유용할 것으로 판단된다.
1. 팔꿉관절 굴곡력은 근수축 특성 및 측정방법에 따라 상이하였으며, 등척성 굴곡력, MMT, 등속성 굴곡력, 1RM 순으로 높게 나타났다.
2. 등속성 굴곡력은 등척성 굴곡력, 1RM, MMT와 유의한 상관을 보였으며, 적률상관계수도 가장 높게 나타났다.
3. 등속성 굴곡력은 등척성 굴곡력과 유의한 상관을 보였으며, 팔꿉관절 최대굴곡력을 과소추정하는 것으로 나타났다. 따라서 운동강도 설정 및 측정 시 본 연구결과에서 제시된 추정식을 함께 이용한다면 팔꿉관절 굴곡력의 과소추정을 보완할 수 있을 것으로 제언된다.
4. 팔꿉관절의 등장성 단축성 수축 특성을 반영하는 1RM은 등척성 굴곡력 및 체중과 유의한 상관을 보였으며, 팔꿉관절 최대 굴곡력을 과소추정하는 것으로 나타났다. 따라서 운동강도 설정 및 측정 시 본 연구결과에서 제시된 추정식을 함께 이용한 다면 팔꿉관절 굴곡력의 과소추정을 보완할 수 있을 것이다.
후속연구
따라서 근수축 특성에 따른 근력 발현의 차이를 고려한 연속성 및 일관성이 확보된 근력 평가는 병원 및 스포츠 재활과정에서 필수적으로 요구되는 사항이 된다. 본 연구 결과 개발된 팔꿉관절 최대굴곡력 추정식은 효과적인 트레이닝은 물론 팔꿉관절 재활과정에서의 적정 운동강도 설정 및 일관성 있는 근력 평가에 유용하리라 제언된다.
등속성 굴곡력은 등척성 굴곡력과 유의한 상관을 보였으며, 팔꿉관절 최대굴곡력을 과소추정하는 것으로 나타났다. 따라서 운동강도 설정 및 측정 시 본 연구결과에서 제시된 추정식을 함께 이용한다면 팔꿉관절 굴곡력의 과소추정을 보완할 수 있을 것으로 제언된다.
팔꿉관절의 등장성 단축성 수축 특성을 반영하는 1RM은 등척성 굴곡력 및 체중과 유의한 상관을 보였으며, 팔꿉관절 최대 굴곡력을 과소추정하는 것으로 나타났다. 따라서 운동강도 설정 및 측정 시 본 연구결과에서 제시된 추정식을 함께 이용한 다면 팔꿉관절 굴곡력의 과소추정을 보완할 수 있을 것이다. 한편 본 연구결과에서 제시된 추정식으로 산출된 부하는 1RM 운동 시작 자세에서 무겁게 느껴질 수 있기 때문에 보조자의 도움이 필요할 것이다.
따라서 운동강도 설정 및 측정 시 본 연구결과에서 제시된 추정식을 함께 이용한 다면 팔꿉관절 굴곡력의 과소추정을 보완할 수 있을 것이다. 한편 본 연구결과에서 제시된 추정식으로 산출된 부하는 1RM 운동 시작 자세에서 무겁게 느껴질 수 있기 때문에 보조자의 도움이 필요할 것이다.
결론적으로 본 연구에서 개발된 추정식은 팔꿉관절 부상 이후 병원 및 스포츠 재활과정에서 연속성 및 일관성을 담보할 수 있는 운동강도 설정 및 팔꿉관절 근력 측정과 평가에 유용할 것으로 제언된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
적정 운동강도 설정이란?
적정 운동강도 설정은 운동의 효과와 이상적인 신체발달을 위해 반드시 고려되어야 하는 운동처방의 중요한 요소이다[1]. 저항성운동의 경우 최대근력에 대한 정보를 바탕으로 한 구체적인 운동강도의 설정은 적정 자극 부하, 개별화된 트레이닝 계획 수립, 점진적 근력 향상 등에 기본적인 요건이 된다.
측정방법에 따른 팔꿉관절 굴곡력에 차이가 있는 이유는 무엇인가?
근력 발현에는 근수축이 수반되며, 근수축은 근섬유의 수축 특성에 따라 등속성, 등척성, 등장성 수축으로 구분된다. 근수축 특성에 따라 최대근력 발현에 차이를 보이므로[2] 특정 근수축의 발현을 유도할 수 있는 측정방법에 따른 최대근력 발현의 차이에 대한 규명은 저항성트레이닝의 운동강도 설정 및 근력 측정에 기본적인 요건이 된다.
최대근력 측정 시 측정에 영향을 주는 요인들은 무엇이 있는가?
근력은 힘을 발휘할 수 있는 근육의 수축능력이며, 근력 측정 시 발휘되는 최대의 힘을 최대근력이라 한다. 최대근력 측정은 근력 수준, 연령, 성별, 근수축 특성, 관절의 구조적 특성 등에 의해 영향을 받으므로 측정방법에 따라 상이한 결과를 나타내지만 [2] 특정 동작을 전체 관절가동범위에서 1회 수행할 수 있는 최대근력으로 정의되는 1RM(one repetition maximum) 및 전체 관절가동범위에서 최고의 부하를 가하면서도 안전하게 측정할 수 있는 등속성 근력을 신뢰도 높은 최대근력으로 간주하고 있다[3,4,5]. 그러나 1RM 측정에는 많은 시간이 요구되며, 측정 시 지연성 근육통을 비롯한 상해의 위험을 내포하고 있다[6,7,8].
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