[논문]어깨뼈 익상에 대한 푸쉬업플러스 시 부가적 진동의 주파수와 진폭이 어깨안정근 근활성도에 미치는 영향

박원영; 구현모

doi:10.13066/kspm.2018.13.4.67

어깨뼈 익상에 대한 푸쉬업플러스 시 부가적 진동의 주파수와 진폭이 어깨안정근 근활성도에 미치는 영향
The Effects of Vibration Frequency and Amplitude on Serratus Anterior Muscle Activation During Knee Push-up Plus Exercise in Individuals with Scapular Winging 원문보기

대한물리의학회지 = Journal of the korean society of physical medicine, v.13 no.4, 2018년, pp.67 - 74

박원영 (양산부산대학교병원 재활의학과) , 구현모 (경성대학교 물리치료학과)

Abstract ▼ AI-Helper

PURPOSE: This study was conducted to investigate the effects of vibration frequency and amplitude on scapular winging during the knee push-up plus exercise. METHODS: A total of 26 female subjects with scapular winging were evaluated while performing the knee push-up plus exercise with no vibration, low-frequency/low-amplitude (5 Hz/3 mm) vibration, low-frequency/high-amplitude (5 Hz/9 mm) vibration, high-frequency/low-amplitude (15 Hz/3 mm) vibration, and high-frequency/high-amplitude (15 Hz/9 mm) vibration. The surface EMG of the serratus anterior (SA) muscle was compared between the vibration frequency and amplitude. The EMG amplitude was normalized using the maximal voluntary isometric contraction (MVIC). The statistical significance of the results was evaluated using one-way ANOVA. RESULTS: The SA muscle EMG values increased at low-frequency/low-amplitude vibration and at low-frequency/high-amplitude vibration compared to no vibration. Furthermore, the same values increased at high-frequency/low-amplitude vibration and high-frequency/high-amplitude vibration compared to no vibration. In general, a higher vibration frequency and amplitude was associated with higher EMG values of the SA muscle, with particularly greater increases observed during high-frequency/high-amplitude vibration. There was also a significant difference between each condition with a high-frequency/high-amplitude vibration (p<.05). CONCLUSION: This study suggests that there were remarkable clinical effect of the knee push-up plus exercise with vibration, which enhanced the SA muscle activation in persons with scapular winging. Furthermore, applying a higher vibration frequency and amplitude more effectively increased for increasing SA muscle activation.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서, 본 연구는 어깨뼈 익상 소견을 가진 성인을 대상으로 무릎 푸쉬업플러스 동안 부가적으로 적용된 진동의 유무 및 주파수와 진폭에 따라 앞톱니근의 활성도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
본 연구는 어깨뼈 익상이 있는 성인을 대상으로 무릎 푸쉬업플러스 동안 부가적으로 적용된 진동의 주파수와 진폭에 따라 앞톱니근의 활성도에 미치는 영향을 알아보고자 진행하였다.

제안 방법

푸쉬업플러스 자세에서 부가적 진동의 적용을 위해 Galileo진동기(Galileo Mrd S, Galileo Therapy system, Germany)를 사용하였다. Galileo 진동기의 주파수는 5~27 Hz, 진폭은 3 mm, 6 mm, 9 mm로 조절 가능하므로, 본 연구에서는 가장 낮은 주파수인 5 Hz를 저주파수로, 대상자들이 무릎 푸쉬업플러스 운동 시에 진동에 대항 하여 자세를 유지 할 수 있는 가장 높은 주파수인 15 Hz를 고주파수로 설정하였으며, 가장 낮은 진폭인 3 mm를 저진폭으로, 가장 높은 진폭인 9 mm를 고진폭으로 설정하였다.
진동은 주파수와 진폭에 따라 무진동(0 Hz/0 mm), 저주파수/저진폭(5 Hz/3 mm), 저주파수/고진폭(5 Hz/9 mm), 고주파수/저진폭(15 Hz/3 mm), 고주파수/고진폭 (15 Hz/9 mm)의 다섯 가지 조건으로 설정하여 무작위 순서로 적용하였고, 각 진동 조건의 적용 사이에 5분간의 휴식 시간을 제공하여 측정 간의 상호 영향을 최소화 하였다.
푸쉬업플러스 적용 시에 어깨안정근의 표면 근활성도를 분석하고자 무선 표면 근전도(TeleMyo DTS, Noraxon Inc., USA)를 이용하였다. Cram 등(1998)의 연구를 참고하여 근전도 전극을 5, 6번째 갈비뼈 높이의 겨드랑이 중심선 앞쪽 부위에 부착하였고, 근육의 활동전위를 표준화하기 위해 최대수의적 등척성수축(maximal voluntary isometric contraction, MVIC)을 사용하였다.

대상 데이터

본 연구는 다음의 연구 조건을 충족 할 수 있는 성인 26명을 대상으로 실시하였다. 참여하는 연구대상자가 실험 내용을 이해할 수 있도록 연구의 목적과 방법에 대해 충분히 숙지시킨 후 동의를 얻어 실시하였으며, 경성대 학교 생명윤리위원회(Kyungsung University Institutional Review Board)의 승인(승인번호 : KSU-17-04-001-0510) 을 받은 후 진행하였다.

데이터처리

, USA) 을 이용하여 통계처리 하였다. 진동 조건 간의 분석을 위해 one-way ANOVA를 이용하였으며, 사후검정으로 Bonferroni test를 이용하였다. 통계학적 유의 수준은 .
, USA)를 이용하여 저장 및 분석하였다. 측정된 모든 근전도 원자료(raw data)는 300 ms로 RMS (root mean square) 변환을 통해 평균 근전도 신호량을 %최대수 의적 등척성수축(%MVIC)으로 사용하였다.

이론/모형

, USA)를 이용하였다. Cram 등(1998)의 연구를 참고하여 근전도 전극을 5, 6번째 갈비뼈 높이의 겨드랑이 중심선 앞쪽 부위에 부착하였고, 근육의 활동전위를 표준화하기 위해 최대수의적 등척성수축(maximal voluntary isometric contraction, MVIC)을 사용하였다. 최대수의적 등척성수축 측정을 위한 도수근력은 Hislop과 Montgomery (2007)의 방법에 따라 측정하였다.
Cram 등(1998)의 연구를 참고하여 근전도 전극을 5, 6번째 갈비뼈 높이의 겨드랑이 중심선 앞쪽 부위에 부착하였고, 근육의 활동전위를 표준화하기 위해 최대수의적 등척성수축(maximal voluntary isometric contraction, MVIC)을 사용하였다. 최대수의적 등척성수축 측정을 위한 도수근력은 Hislop과 Montgomery (2007)의 방법에 따라 측정하였다. 앞톱니근의 최대수의적 등척성수축은 대상자가 체간을 펴고 바로 앉은 상태에서 팔을 편 채로 위팔을 약 130도 앞으로 올리고 어깨뼈는 위돌림 하며, 실험자는 대상자가 어깨 내밈을 할 때, 팔꿈치에 최대 저항을 주었다.
푸쉬업플러스 자세에서 부가적 진동의 적용을 위해 Galileo진동기(Galileo Mrd S, Galileo Therapy system, Germany)를 사용하였다. Galileo 진동기의 주파수는 5~27 Hz, 진폭은 3 mm, 6 mm, 9 mm로 조절 가능하므로, 본 연구에서는 가장 낮은 주파수인 5 Hz를 저주파수로, 대상자들이 무릎 푸쉬업플러스 운동 시에 진동에 대항 하여 자세를 유지 할 수 있는 가장 높은 주파수인 15 Hz를 고주파수로 설정하였으며, 가장 낮은 진폭인 3 mm를 저진폭으로, 가장 높은 진폭인 9 mm를 고진폭으로 설정하였다.

성능/효과

무진동, 저주파수/저진폭, 저주파수/고진폭, 고주파 수/저진폭, 고주파수/고진폭 진동 조건에서 측정한 앞톱니근의 근활성도가 유의한 차이를 나타냈고, 고주파/ 고진폭 조건이 다른 진동 조건들 보다 유의하게 높은 근활성도를 보였다. 이를 통해 어깨뼈 익상이 있는 성인에게 어깨안정근의 근활성도를 증진시키기 위해 진동을 적용한 무릎 푸쉬업플러스가 적절하고, 높은 주파수와 진폭의 진동을 적용한다면 더 큰 효과를 기대할 수 있음을 알 수 있다.
본 연구에서는 무진동 조건보다 진동 조건에서 앞톱니근의 근활성도가 증가하였으며, 상대적으로 높은 주파수와 높은 진폭에서 근활성도가 증가되었다. Hazell 등(2007)의 연구에서 25 Hz, 30 Hz, 35 Hz, 40 Hz, 45 Hz의 다섯 가지 주파수 조건과 2 mm, 4 mm의 두 가지 진폭 조건에서 등척성 반 스쿼트, 동적 스쿼트, 양상지의 정적 및 동적 팔 운동(biceps curl)을 실시하여 높은 주파수와 진폭 조건에서 넙다리근과 위팔두갈래근, 위 팔세갈래근의 근활성도가 증가하였으며, Krol 등(2011) 의 연구에서도 20 Hz, 40 Hz, 60 Hz의 세 가지 주파수 조건과 2 mm, 4 mm의 두 가지 진폭 조건에서 가쪽넓은근과 안쪽넓은근의 근활성도를 측정하였을때, 높은 주파수와 진폭 조건에서 근활성도가 증가하여 본 연구와 유사한 결과를 제시하였다.

후속연구

연구 대상자 수가 적었고, 특정 조건의 어깨뼈 익상 소견을 가진 대상자 들로 한정하였으므로 모든 어깨뼈 익상 환자들에게 일반화 하기에는 다소의 어려움이 있다고 생각한다. 또한, 본 연구에서 측정한 주파수/진폭 조건만으로는 모든 주파수와 진폭 조건을 대변할 수 없다고 생각하며, 진동자극의 장기적인 중재에 따른 효과에 대한 추가적 연구가 필요할 것으로 생각된다.
본 연구에서는 상대적으로 높은 주파수와 높은 진폭 조건에서 앞톱니근의 근활성 도가 증가하였으나, 임상적 기대효과에 따라서 진동자 극의 적절한 주파수와 진폭을 선택할 필요가 있다. 본 연구는 몇 가지 제한점이 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	어깨뼈 익상이란 무엇인가?	이 중 어깨뼈 익상은 흔히 발생되는 어깨가슴관절의 기능장애로서(Duralde, 2000), 어깨뼈 안쪽면이 돌출되고, 어깨관절의 굽힘 및 벌림 시에 가동범위의 제한과 힘의 소실을 야기한다(Kibler et al., 2002).
	어깨뼈의 운동손상은 어떻게 분류되는가?	어깨뼈의 운동손상은 움직임이나 정렬의 이상에 따라 어깨뼈 아래쪽돌림 증후군(scapular downward-rotation syndrome), 어깨뼈 내림 증후군(scapular depression syndrome), 어깨뼈 벌림 증후군(scapular abduction syndrome), 그리고 어깨뼈 익상 증후군(scapular winging syndrome)으로 분류된다(Sahrmann, 2002).
	40 Hz의 진동 조건에서 스쿼트 점프 능력이 감소된 이유는?	그러나 Cardinale과 Lim (2003)의 연구에서는 20 Hz 의 진동 조건에서 스쿼트 점프 능력이 향상되었으나, 40 Hz의 진동 조건에서는 신경근의 적응으로 스쿼트 점프 능력이 감소되었다는 결과를 제시하였다. 이는 고주파수 진동이 하지의 신경근육 활성을 증가시키는 강한 긴장성진동반사를 유발하여 신체에 전달되는 진동파를 감소시켰기 때문으로 볼 수 있다. 0 Hz와 8 Hz, 26 Hz, 40 Hz의 진동 주파수에 따라 하지근 파워 및 점프수행력을 실험한 Yoon 등(2014)의 연구에서도 0 Hz에 비해 26 Hz 조건에서만 유의한 근파워의 향상을 보였으며 8 Hz, 40 Hz에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다.

참고문헌 (36)

Abercromby AF, Amoentte WE, Layne CS, et al. Variation in neuromuscular responses during acute whole-body vibration exercise. Med Sci Sport Exerc. 2007; 37(9):1642-50.
Bosco C, Colli R, Introini E, et al. Adaptive responses of human skeletal muscle to vibration exposure. Clin Physiol. 1999;19(2):183-7.

상세보기
Buss IC, Halfens RJC, Abu-Saad HH. The effectiveness of massage in preventing pressure sores: A literature review. Rehabil Nurs. 1997;22(5):229-34.

상세보기
Cardinale M, Erskine JA. Vibration training in elite sport: Effective training solution or just another fad?. Int J Sports Physiol Perform. 2008;3(2):232-9.

상세보기
Cardinale M, Lim J. The acute effects of two different whole body vibration frequencies on vertical jump performance. Med Sport. 2003;56(4):287-92.
Choi HH, Lim DH, Hwang SH, et al. A study of biomechanical response in human body during whole-body vibration through musculoskeletal model development. Journal of the Korean Society for Precision Engineering. 2008;25(5):155-63.
Cram JR, Kasman GS, Holtz J. Introduction to surface electromyography. Gaithersburg: Apsen. 1998.
Decker MJ, Hintermeister RA, Faber KJ, et al. Serratus anterior muscle activity during selected rehabilitation exercises. Am J Sports Med. 1999;27(6):784-91.

상세보기
Duralde XA. Neurologic injuries in the athlete's shoulder. J Athl Train. 2000;35(3):316-28.

상세보기
Ellenbecker T. Shoulder rehabilitation: Non-operative treatment. Thieme Medical Publishers. 2006.
Ellenbecker TS, Davies GJ. Closed kinetic exercise. Champaign: Human kinetics. 2001.
Fontana TL, Richardson CA, Stanton WR. The effect of weightbearing exercise with low frequency, whole body vibration on lumbosacral proprioception: A pilot study on normal subjects. Aust J Physiother. 2005; 51(4):259-63.

상세보기
Gu Q. The changes of electromyographic activities in upper trapezius, serratus anterior and pectoralis major according to surface tilt angle during push-up plus exercise. Doctor's Degree. Daegu University. 2015.
Hazell TJ, Jakobi JM, Kenno KA. The effects of whole-body vibration on upper- and lower-body EMG during static and dynamic contractions. Appl physiol Nutr Metab. 2007;32(6):1156-63.

상세보기
Hislop HJ, Montgomery J. Daniels and Worthingham's Muscle testing: Techniques of manual examination(8th ed). Elsevier Health Science. 2007.
Hong J, Velez M, Moland A, et al. Acute effects of whole body vibration on shoulder muscular strength and joint position sense. J Hum Kinet. 2010:25:17-25.
Kibler WB, Uhl TL, Maddux JW, et al. Qualitative clinical evaluation of scapular dysfunction: A reliability study. J Shoulder Elbow Surg. 2002;11(6):550-6.

상세보기
Kim SE. Influence of whole body vibration frequency on EMG activity of shoulder stabilizing muscles while maintaining push up plus position. Doctor's Degree. Yonsei University. 2013.
Kim SH, Kwon OY, Kim SJ, et al. Serratus anterior muscle activation during knee push-up plus exercise performed on static stable, static unstable, and oscillating unstable surfaces in healthy subjects. Phys Ther Sport. 2014;15(1):20-5.

상세보기
Krol P, Piecha M, Slomka K, et al. The effect of whole-body vibration frequency and amplitude on the myoelectric activity of vastus medialis and vastus lateralis. J Sports Sci Med. 2011;10(1):169-74.
Lee KC, Bae WS. Effect of push-up plus exercise on serratus anterior and upper trapezius muscle activation based on the application method of Togu. Journal of The Korean Society of Integrative Medicine. 2016;4(2): 29-36.

원문보기 상세보기
Lee SK. The Effects of vibration stimuli applied to the shoulder joint on the activity of the muscles around the shoulder joint. J Phys Ther Sci. 2013;25(11):1407-9.

상세보기
Ludewig PM, Cook TM, Nawoczenski DA. Three-dimensional scapular orientation and muscle activity at selected positions of humeral elevation. J Orthop Sports Phys Ther. 1996;24(2):57-65.

상세보기
Ludewig PM, Cook TM. Alterations in shoulder kinematics and associated muscle activity in people with symptoms of shoulder impingement. Phys Ther. 2000; 80(3):276-91.

상세보기
Ludewig PM, Hoff MS, Osowski EE, et al. Relative balance of serratus anterior and upper trapezius muscle activity during push-up exercises. Am J Sports Med. 2004; 32(2):484-93.

상세보기
Martin RM, Fish DE. Scapular winging: Anatomical review, diagnosis, and treatments. Curr Rev Musculoskelet Med. 2008;1(1):1-11.

상세보기
McCann PD, Wootten ME, Kadaba MP, et al. A kinematic and electromyographic study of shoulder rehabilitation exercises. Clin Orthop Relat Res. 1993;288:179-88.

상세보기
Osawa Y, Oguma Y. Effects of whole-body vibration on resistance training for untrained adults. J Sports Sci Med. 2011;10(2):328-37.
Park JS, Jeon HS, Kwon OY. A comparison of the shoulder stabilizer muscle activities during push-up plus between persons with and without winging scapula. Physical Therapy Korea. 2007;14(2):44-52.
Park KM, Cynn HS, Yi CH, et al. Effect of isometric horizontal abduction on pectoralis major and serratus anterior EMG activity during three exercises in subjects with scapular winging. J Electromyogr Kinesiol. 2013; 23(2):462-8.

상세보기
Park SY, Yoo WG. Differential activation of parts of the serratus anterior muscle during push-up variations on stable and unstable bases of support. J Electromyogr Kinesiol. 2011;21(5):861-7.

상세보기
Roelants M, Delecluse C, Verschueren SM. Whole-bodyvibration training increases knee-extension strength and speed of movement in order women. J Am Geriatr Soc. 2004;52(6);901-8.

상세보기
Roelants M, Verschueren SM, Delecluse C, et al. Whole-body-vibration-induced increase in leg muscle activity during different squat exercises. J Strength Cond Res. 2006;20(1):124-9.

상세보기
Sahrmann S. Diagnosis and treatment of movement impairment syndromes. Elsevier Health Sciences. 2002.
Verschueren SM, Roelants M, Delecluse C, et al. Effect of 6-month whole body vibration training on hip density, muscle strength, and postural control in postmenopausal women: A randomized controlled pilot study. J Bone Miner Res. 2004;19(3):352-9.

상세보기
Yoon GH, Ji CG, Park JS, et al. The effect of the frequency of whole body vibration on power and jump performance capability of lower limb. Journal of Sport and Leisure Studies. 2014;56(2):877-84.

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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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