[논문]Comparison of the muscle activity in the normal and forward head postures based on the pressure level during cranio-cervical flexion exercises

Kang, Donghoon; Oh, Taeyoung

doi:10.18857/jkpt.2019.31.1.1

Comparison of the muscle activity in the normal and forward head postures based on the pressure level during cranio-cervical flexion exercises 원문보기

Journal of Korean Physical Therapy : JKPT = 대한물리치료학회지, v.31 no.1, 2019년, pp.1 - 6

Kang, Donghoon (Department of Physical Therapy, Silla University) , Oh, Taeyoung (Department of Physical Therapy, Silla University)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: This paper proposes proper and effective neck exercises by comparing the deep and superficial cervical flexor muscle activities and thickness according to the pressure level during cranio-cervical flexion exercises between a normal posture group and forward head posture group. Methods: A total of 20 subjects (8 males and 12 females) without neck pain and disabilities were selected. The subjects' craniovertebral angles were measured; they were divided into a normal posture and a forward head posture group. During cranio-cervical flexion exercises, the thickness of the deep cervical flexor neck muscle and the activity of the surface neck muscles were measured using ultrasound and EMG. Results: The results showed that the thickening of the deep cervical flexor was increased significantly to 28 and 30 mmHg in the forward head posture group. The sternocleidomastoid muscle activity increased significantly to 24, 26, 28, and 30 mmHg in the forward head posture group. The anterior scalene muscle activity increased significantly to 26, 28, and 30mmHg in the forward head posture group. A significant difference of 26, 28, and 30 mmHg in the sternocleidomastoid and anterior scalene muscles was observed between two groups. Conclusion: To prevent a forward head posture and maintain proper cervical curve alignment, the use of the superficial cervical flexor muscles must be minimized. In addition, to perform a cranio-cervical flexion exercises to effectively activate the deep cervical flexor muscles, 28 and 30 mmHg for normal posture adults and 28 mmHg for adults with forward head postures are recommended.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

따라서 본 연구의 목적은 선행 연구의 부족한 실정을 보완하여 통증에 따른 머리-목 굽힘 운동 시 근 활성도 정도 차이가 아닌 자세에 따른 깊은목굽힘근과 얕은목굽힘근들의 활성화 정도를 살펴보기 위해 머리-목 굽힘 운동 시 압력에 따라 정상 자세와 앞쪽 머리 자세를 가진 성인의 깊은목굽힘근과 얕은목굽힘근의 활성도를 비교 분석하여 머리-목 굽힘 운동 시 올바르고 효과적인 압력의 정도를 제시하고자 한다.
본 연구는 머리-목 굽힘 운동 시 발생 된 압력에 따라 정상 자세를 가진 성인과 앞쪽 머리 자세를 지닌 성인의 근 활성도 차이를 비교하여 머리-목 굽힘 운동방법의 올바르고 효과적인 방법을 제시하기 위하여 실시하였다. 앞쪽 머리 자세의 정도를 측정하는 다양한 방법이 있는데 본 연구에서는 높은 신뢰도와 타당도를 보고한 머리-척추각을 측정하여 앞쪽 머리 자세군과 정상 자세군으로 나누어 연구를 진행하였다.

제안 방법

¹¹ 또한, Hudswell¹⁶은 머리-목 굽힘 운동은 깊은목굽힘근의 활성 정도를 측정하는데 높은 신뢰도를 나타낸다고 보고하였다. 대상자는 바르게 누워 엉덩관절 60° 굽힘과 무릎관절 90° 굽힘을 유지한 자세에서 압력 바이오피드백 기구를 뒤통수 뼈 아래, 위쪽 목뼈 부위에 위치하여 머리-목 굽힘 운동을 시행하였다. 머리-목 굽힘 운동 시, 압력 바이오피드백 기구의 압력표시계는 대상자의 눈에서 정면으로 위치하였고, 정확한 측정을 위하여 대상자 팔의 사용을 억제 하기 위해 고정하여 설치하였다.
앞쪽 머리 자세의 정도를 측정하는 다양한 방법이 있는데 본 연구에서는 높은 신뢰도와 타당도를 보고한 머리-척추각을 측정하여 앞쪽 머리 자세군과 정상 자세군으로 나누어 연구를 진행하였다. 머리-목 굽힘 운동 시 압력에 따른 깊은목굽힘근인 목긴근의 두께 변화와 얕은목근육인 목빗근과 앞목갈비근의 활성도를 군에 따라 비교하였다.
본 연구에서는 머리-목 굽힘 운동을 수행하는 동안 얕은목굽힘근들의 근활성도를 측정하기 위해 표면근전도 측정 장비인 2EM (4D-MT, Relive, Korea)을 사용하였다.
본 연구는 머리-목 굽힘 운동 시 발생 된 압력에 따라 정상 자세를 가진 성인과 앞쪽 머리 자세를 지닌 성인의 근 활성도 차이를 비교하여 머리-목 굽힘 운동방법의 올바르고 효과적인 방법을 제시하기 위하여 실시하였다. 앞쪽 머리 자세의 정도를 측정하는 다양한 방법이 있는데 본 연구에서는 높은 신뢰도와 타당도를 보고한 머리-척추각을 측정하여 앞쪽 머리 자세군과 정상 자세군으로 나누어 연구를 진행하였다. 머리-목 굽힘 운동 시 압력에 따른 깊은목굽힘근인 목긴근의 두께 변화와 얕은목근육인 목빗근과 앞목갈비근의 활성도를 군에 따라 비교하였다.
측정방법은 이미지 중앙에 기준선을 그어 중앙선으로부터 각각 1 cm, 2 cm, 3 cm 간격으로 수직선을 그어 세 개의 수직선에 위치된 목긴근의 두께를 측정하는데, 목동맥과 목긴근 위쪽 근막 경계부에서부터, 아래쪽 고리판의 경계부 사이의 거리를 측정하였다. 세 개의 수직선에 측정된 선의 길이를 평균값으로 산출하였다(Figure 2).

대상 데이터

본 연구에서는 머리-목 굽힘 운동을 수행하는 동안 깊은목굽힘근의 목긴근 두께 변화를 측정하기 위하여 초음파 영상장치(IE33, Philips medical systems, Germany)를 사용하였다. 초음파는 근골격계 검사에서 근육의 활성 패턴을 측정하기 위하여 근육의 두께를 측정할 수 있으며, 선택적으로 깊은근 수축 훈련과 근육의 위축 비대, 생체되먹임을 통한 훈련방법의 교육 및 수정 등을 할 수 있는 장비이다.
본 연구의 대상자는 부산 소재의 20-30대 남녀 성인을 대상으로 하여 목과 관련하여 시각 통증 등급 0점, 목 장애지수 0에서 4점 사이인 건강한 성인 20명(남자 8명, 여자 12명)을 선정하였다. 다른 질환에 의한 심각한 손상이나 신경학적 질환이 있는 자, 수술을 받은 경험이 있는자, 최근 3개월 이내 목뼈 관절의 치료 이력이 있는 대상자는 연구에서 제외하였다.

데이터처리

근전도 신호의 표본 추출률(sampling rate)은 1,000 Hz로 설정하고, 주파수 대역폭(bandpass)은 20-450 Hz를 사용하였으며, 근전도 신호는 제곱평균제곱근법(root mean square, RMS)으로 처리하여 분석하였다.
머리, 목 굽힘 운동 시 발생 된 압력에 따라 정상 자세군과 앞쪽 머리 자세군의 목긴근 두께 변화, 목빗근과 앞목갈비근 활성도를 비교하기 위해 반복측정 분산분석(repeated measures ANOVA)을 실시하였으며, 유의수준은 α= 0.05로 하였다. 사후검정은 본페로니 교정(Bonferroni correction)을 시행하였으며 유의수준 α= 0.
05로 하였다. 사후검정은 본페로니 교정(Bonferroni correction)을 시행하였으며 유의수준 α= 0.01로 하였다.
앞쪽 머리 자세군과 정상 자세군 간의 차이를 알아보기 위하여 독립표본 t-검정(independent t-test)을 실시하였다.
얕은목굽힘근의 활성도를 정규화(normalization)하기 위해, 최대 등척성 수의적 수축(maximal voluntary isometric contraction, MVIC) 시 근 활성도를 측정하여 제곱평균제곱근법으로 처리된 각 근육의 활성도를 백분율(%MVIC)로 분석하였다. 최대 등척성 수의적 수축 정도의 측정을 위해 대상자는 머리-목 굽힘 운동 시행 자세를 취하고 목을 앞쪽 굽힘 시, 검사자는 대상자 이마에 저항을 제공한다.
머리-목 굽힘 운동 시 초음파의 탐촉자(probe)를 대상자의 기관(trachea)에서 오른쪽으로 5 cm 떨어진 부위에 세로 방향으로 평행하게 위치하였다. 초음파 장비의 화면을 통해 나오는 영상에서 목빗근, 목동맥, 고리판(laminae)의 영상이 잘 보이도록 위치를 조절하였으며,¹⁹ 세 번 반복 측정하여 촬영 영상이 가장 깨끗한 이미지를 선택하여 의료 영상 저장전송 시스템(picture archiving and communication system, PACS)을 이용하여 결과 값을 측정하였다.

이론/모형

대상자들의 머리-목 굽힘 운동 시 수축을 일정하게 측정하기 위해 압력 바이오피드백 기구를 사용하였다. 압력 바이오피드백 기구는 공기주머니, 압력표시계, 공기펌프로 구성되어 있는데, 근육의 수축으로 발생된 힘이 공기주머니에 압력을 가하여, 압력 정도가 압력표시계에 수치로 나타내어 근육의 수축력 정도를 측정할 수 있다.

성능/효과

본 연구에서 머리, 목 굽힘 운동 시 압력에 따라 정상 자세군에서 앞쪽 머리 자세군에 비해 깊은목굽힘근인 목긴근 두께의 증가를 보였고, 앞쪽 머리 자세군에서는 정상 자세군에 비해 얕은목굽힘근들의 활성도 증가를 보였다. 이는 여러 선행연구들과 일치된 결과를 나타냈다.
본 연구의 결과 깊은목굽힘근 두께 변화는 앞쪽 머리 자세군과 정상 자세군 모두 압력 증가에 따라 유의한 증가를 나타냈다. 정상 자세 군은 모든 압력에서 유의한 증가를 나타냈고, 앞쪽 머리 자세군에서는 휴지기 20 mmHg와 비교했을 때, 28, 30 mmHg에서 유의한 증가를 나타냈다.
이러한 결과를 종합했을 때, 깊은목굽힘근의 높은 활성과 얕은목 굽힘근 낮은 활성을 위해서는 정상 자세를 지닌 성인을 대상으로는 26, 28, 30 mmHg의 압력이, 앞쪽 머리 자세를 지닌 성인은 28 mmHg 의 압력이 적절하다고 사료된다.

후속연구

본 연구의 제한점으로 첫째, 연구 대상자가 충분한 숫자에 미치지 못하며 둘째, 깊은목근육과 얕은목근육의 활성도를 측정하기에 동시적인 검사가 이루어지지 못했다는 점이다. 초음파 영상으로 깊은 목근육과 얕은 목근육 중 목빗근의 활성도 측정은 동시에 가능하지만, 앞목갈비근 활성도를 측정하는 데에는 제한이 있어, 앞목갈비근의 활성도를 확인하기 위해 초음파와 근전도, 두 차례의 실험을 각각 진행하였다는 점이다.
초음파 영상으로 깊은 목근육과 얕은 목근육 중 목빗근의 활성도 측정은 동시에 가능하지만, 앞목갈비근 활성도를 측정하는 데에는 제한이 있어, 앞목갈비근의 활성도를 확인하기 위해 초음파와 근전도, 두 차례의 실험을 각각 진행하였다는 점이다. 향후 본 연구에서 나타난 제한점을 보완할 수 있도록 지속적인 연구가 필요할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	목 통증은 어떤 질환인가?	근골격계 질환에서 목 통증은 현대인들에게 가장 흔하게 발생하는 질환으로 알려져 있다.1 인구의 67%가 일생에 한 번 이상 경험하게 되고, 유병률은연구마다 29-76%까지 다양하게 보고된다.2 목 통증의 원인으로는 머리를 고정하기 위해 오랜 시간 목 근육의 수축이 지속되어야 하므로 목 근육의 약화로 인한 피로의 누적, 잘못된 자세나 습관으로 인하여 역학적인 통증(mechanical pain)으로 발생한다.
	목 굽힘 운동 시 압력 증가에 따라 깊은목굽힘근의 활성도가 증가하는 이유는?	Falla 등9 의 연구에서 머리, 목 굽힘 운동 시 압력 증가에 따라 깊은목굽힘근의 활성도 증가량은 양의 상관관계가 있다는 연구 결과와 일치하며, Jesus 등19의 목 통증이 없는 정상 성인 10명을 대상으로 한 연구에서 머리, 목 굽힘 운동 시 압력이 증가함에 따라 깊은목굽힘근의 두께가 증가한 결과와도 일치하였다. 이러한 결과는 깊은목굽힘근인 목긴근은 척추 중심축 앞쪽에서 주행하여 근 활동이 이루어지고, 목뼈의 굽힘근으로 작용하여 머리-목 굽힘 운동 시 압력이 증가할수록 굽힘의 범위가 증가되므로 더 큰 근 활성을 필요로 인해 나타난 결과로 사료된다. 앞쪽 머리 자세군에 대해 정상 자세군이 압력에 따라 활발한 근 활성도를 나타내었는데, Ishida 등20의 연구에서 앞쪽 머리 자세를 가진 사람의 목긴근의 근 두께가 정상 자세를 가진 사람에 비해 감소하여 근 활성도가 낮아진다는 결과와 일치하였다.
	목 통증의 원인으로 무엇이 있는가?	1 인구의 67%가 일생에 한 번 이상 경험하게 되고, 유병률은연구마다 29-76%까지 다양하게 보고된다.2 목 통증의 원인으로는 머리를 고정하기 위해 오랜 시간 목 근육의 수축이 지속되어야 하므로 목 근육의 약화로 인한 피로의 누적, 잘못된 자세나 습관으로 인하여 역학적인 통증(mechanical pain)으로 발생한다.3-6

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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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