[논문]내리막 경사로 트레드밀 걷기 훈련이 흉추 뒤굽음증의 흉추각도와 흉추기립근 활성도에 미치는 영향

이준혁; 전혜선; 김지현; 박주희; 윤혜빈

doi:10.12674/ptk.2019.26.2.001

내리막 경사로 트레드밀 걷기 훈련이 흉추 뒤굽음증의 흉추각도와 흉추기립근 활성도에 미치는 영향
Immediate Effects of the Downhill Treadmill Walking Exercise on Thoracic Angle and Thoracic Extensor Muscle Activity in Subjects With Thoracic Kyphosis 원문보기

한국전문물리치료학회지 = Physical Therapy Korea, v.26 no.2, 2019년, pp.1 - 7

이준혁 (연세대학교 일반대학원 물리치료학과) , 전혜선 (연세대학교 보건과학대학 물리치료학과) , 김지현 (연세대학교 일반대학원 물리치료학과) , 박주희 (연세대학교 일반대학원 물리치료학과) , 윤혜빈 (연세대학교 일반대학원 물리치료학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Background: In previous studies, changes in postural alignment were found when the slope was changed during walking. Downhill walking straightens the trunk by shifting the line of gravity backward. Objects: This study investigated the effect of the downhill treadmill walking exercise (DTWE) on thoracic angle and thoracic erector spinae (TES) activation in subjects with thoracic kyphosis. Methods: A total of 20 subjects with thoracic kyphosis were recruited for this study. All the subjects performed the DTWE for 30 minutes. A surface EMG and 3D motion capture system were used to measure TES activation and thoracic angle before and after the DTWE. Paired t-tests were used to confirm the effect of the DTWE (p<.05). Results: Both the thoracic angle and TES activation had significantly increased after the DTWE compared to the baseline (p<.05). An increase in the thoracic angle indicates a decrease in kyphosis. Conclusion: The DTWE is effective for thoracic kyphosis patients as it decreases their kyphotic posture and increases the TES activation. Future longitudinal studies are required to investigate the long-term effects of the DTWE.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 연구에서는 이러한 선행 연구에 근거하여 내리막 경사로를 걸을 때, 대상자는 앞으로 쏠린 신체 중심을 뒤로 보내기 위해 몸통을 곧게 펴고 걸을 것이고, 그로 인해 내리막 경사로 트레드밀 걷기 중재 후 흉추 뒤굽음 증 완화와 흉추세움근의 증가된 활성도가 관찰될 것이 라는 가설을 세웠다. 따라서 본 연구를 통해 흉추뒤굽음증이 있는 대상자에게 내리막 경사로 트레드밀 걷기 중재를 적용하기 전과 중재를 적용한 후의 흉추 각도와 흉추세움근의 활성도를 비교하여 내리막 경사로 걷기 중재가 흉추뒤굽음증의 개선을 위한 중재법으로써의 가능성을 알아보고자 한다.
본 연구는 흉추뒤굽음증이 있는 성인남자 20명을 대상으로 내리막 경사로 트레드밀 걷기 중재 전과 중재 후에 흉추 각도와 흉추세움근의 활성도의 변화를 비교하였다. 흉추 각도의 중재 적용 전 집단 평균은 154.
본 연구에서는 흉추뒤굽음증이 있는 성인 남자를 대상으로 내리막 경사로 트레드밀 걷기 중재 후에 흉추 각도와 흉추세움근의 활성도가 어떤 변화를 보이는지 보고자 하였다. 본 연구의 결과 내리막 트레드밀 걷기 중재를 적용하였을 때, 대상자는 내리막경사로를 걷는 동안 앞으로 치우친 무게중심에 대하여 몸통의 균형을 유지하기 위해 몸통의 폄이 증가되는 것으로 나타났다.

가설 설정

본 연구에서는 이러한 선행 연구에 근거하여 내리막 경사로를 걸을 때, 대상자는 앞으로 쏠린 신체 중심을 뒤로 보내기 위해 몸통을 곧게 펴고 걸을 것이고, 그로 인해 내리막 경사로 트레드밀 걷기 중재 후 흉추 뒤굽음 증 완화와 흉추세움근의 증가된 활성도가 관찰될 것이 라는 가설을 세웠다. 따라서 본 연구를 통해 흉추뒤굽음증이 있는 대상자에게 내리막 경사로 트레드밀 걷기 중재를 적용하기 전과 중재를 적용한 후의 흉추 각도와 흉추세움근의 활성도를 비교하여 내리막 경사로 걷기 중재가 흉추뒤굽음증의 개선을 위한 중재법으로써의 가능성을 알아보고자 한다.

제안 방법

본 연구는 단일 집단 중재 전-중재 후 설계로 진행 되었다. 내리막 경사로 걷기 중재를 수행하기 전에 평지 트레드밀에서 자신이 평소에 걷는 속도로 3분간 걷는 동안 흉추 각도와 흉추세움근의 활성도를 측정하였다. 이 후 바로 30분간 내리막 경사로 트레드밀 걷기 중재를 수행하였고, 중재 후 평가는 중재 전 평가와 같은 방법으로 중재가 끝나자마자 진행되었다.
트레드밀 중재 시 속도는 개인의 보행 보폭이 각기 다르기에 대상자가 평소에 걷는 속도(1 ㎞∼2 ㎞/h)로 설정하여 걸었다. 대상자는 30분간 1회 트레드밀 중재를 실시하였다. 대상자의 안전을 위하여 트레드밀과 대상자의 신체가 멀어지면 자동으로 트레드밀이 정지되는 안전 클립을 부착하였으며, 손잡이는 가볍게 쥐게 하였다.

대상 데이터

내리막 경사로 트레드밀 걷기 중재를 위해 GOLDONE 100(GOLDONE, Seoul, Korea) 트레드밀을 이용하였으며, 트레드밀 뒷면 지지대 아래 5.5 ㎝ 높이의 벽돌 5장을 놓고 고정하여, 경사도를 20도로 설정하였다(Figure 2). 트레드밀 중재 시 속도는 개인의 보행 보폭이 각기 다르기에 대상자가 평소에 걷는 속도(1 ㎞∼2 ㎞/h)로 설정하여 걸었다.
본 연구는 원주시에 거주 중이며 흉추뒤굽음 스크리닝 각도가 40도 이상인 성인남자 20명을 대상으로 하였다(Table 1). 변수 측정 시 상의 탈의가 필요하여 남성대상자만 모집하였다.

데이터처리

콜모그로프-스미르노프 Z-검정은 분포의 정규성을 계산하기 위해 수행되었다. 대상자의 일반적 특성은 기술 통계를 이용하여 분석하였고, 측정된 모든 변수는 평균과 표준편차로 제시하였다. 본 연구에서 실시한 내리막 경사로 트레드밀 걷기 중재 적용 전, 후 간에 흉추 각도의 변화와 흉추세움근의 활성도 차이를 비교하기 위해 대응 표본 t-검정(paired t-test)을 실시하였다.
대상자의 일반적 특성은 기술 통계를 이용하여 분석하였고, 측정된 모든 변수는 평균과 표준편차로 제시하였다. 본 연구에서 실시한 내리막 경사로 트레드밀 걷기 중재 적용 전, 후 간에 흉추 각도의 변화와 흉추세움근의 활성도 차이를 비교하기 위해 대응 표본 t-검정(paired t-test)을 실시하였다. 모든 통계분석 시 통계학적 유의 수준은 α는 .
표본 추출률(sampling data)은 1500 ㎐로 설정하였고, 주파수 대역폭(bandwidth)은 20∼450 ㎐를 이용하고, 60 ㎐ 노이즈 제거를 위해 노치 필터(notch filter)를 이용하였다. 수집된 모든 근전도 신호를 실효 평균값(root mean square; RMS) 처리하였고, 근육의 수집된 신호는 최대 수의적 등척성 수축에 대한 백분율 (%maximal voluntary isometric contraction; %MVIC) 로 정규화(normalization)하였다. 흉추세움근의 MVIC 측정 자세는 대상자가 검사대 위에 엎드린 자세에서 젖꼭지가 검사대에서 떨어지는 위치까지 몸통을 폄하는 방법으로 측정하였고, 몸통을 폄하는 동안 검사자는 어깨부분을 아래방향으로 눌러 저항을 주었다(Florence 등, 1992).

성능/효과

2%의 증가를 보였다. 결론적으로 내리막 경사로 트레드밀 걷기 중재는 흉추 각도와 흉추세움근의 활성도를 증가시켰다. 이러한 결과를 통해 내리막 경사로 트레드밀 걷기는 흉추뒤굽음증 치료를 위한 중재로 활용될 수 있다고 판단된다.
본 연구의 결과 내리막 트레드밀 걷기 중재를 적용하였을 때, 대상자는 내리막경사로를 걷는 동안 앞으로 치우친 무게중심에 대하여 몸통의 균형을 유지하기 위해 몸통의 폄이 증가되는 것으로 나타났다. 또한 흉추 각도의 중재 적용 전 집단 평균은 154.7도에서 내리막 경사로 트레드밀 중재 후 159도로 중재를 적용 한 후에 4.3도의 증가를 보였고, 흉추세움근의 MVIC는 중재 적용 전 집단 평균 9.7%에서 내리막 경사로 트레드밀 중재 후 10.9%로 중재를 적용한 후에 1.2%의 증가를 보였다. 이 결과는 내리막 경사로를 걸을 경우, 균형을 유지하기 위해 몸통과 골반을 이용하여 신체 중심을 앞, 뒤로 조절한다고 보고한 Alain Leroux 등(2002) 의 연구 결과와 일치한다.
본 연구에서는 흉추뒤굽음증이 있는 성인 남자를 대상으로 내리막 경사로 트레드밀 걷기 중재 후에 흉추 각도와 흉추세움근의 활성도가 어떤 변화를 보이는지 보고자 하였다. 본 연구의 결과 내리막 트레드밀 걷기 중재를 적용하였을 때, 대상자는 내리막경사로를 걷는 동안 앞으로 치우친 무게중심에 대하여 몸통의 균형을 유지하기 위해 몸통의 폄이 증가되는 것으로 나타났다. 또한 흉추 각도의 중재 적용 전 집단 평균은 154.
본 연구의 결과를 통하여, 내리막 경사로 걷기 중재는 통증 혹은 근력의 부족으로 인해 엎드린 자세에서 중력에 대항한 몸통 폄 운동을 실시하기 힘든 대상자에게 효과적인 중재법이라고 사료된다. 또한 흉추뒤굽음증이 있는 대상자가 평소 걷는 내리막 경사로를 30분만 걸어도 흉추뒤굽음증 완화에 효과적이란 것을 알 수 있다.
본 연구의 결과 내리막 트레드밀 걷기 중재를 적용하였을 때, 대상자는 내리막경사로를 걷는 동안 앞으로 치우친 무게중심에 대하여 몸통의 균형을 유지하기 위해 몸통의 폄이 증가되는 것으로 나타났다. 또한 흉추 각도의 중재 적용 전 집단 평균은 154.7도에서 내리막 경사로 트레드밀 중재 후 159도로 중재를 적용 한 후에 4.3도의 증가를 보였고, 흉추세움근의 MVIC는 중재 적용 전 집단 평균 9.7%에서 내리막 경사로 트레드밀 중재 후 10.9%로 중재를 적용한 후에 1.2%의 증가를 보였다. 이 결과는 내리막 경사로를 걸을 경우, 균형을 유지하기 위해 몸통과 골반을 이용하여 신체 중심을 앞, 뒤로 조절한다고 보고한 Alain Leroux 등(2002) 의 연구 결과와 일치한다.

후속연구

본 연구의 제한점으로 첫째는 20대의 젊은 남성 대상자들만 참여하였기에 본 연구의 결과를 모든 연령과 여성 대상자에게 일반화하기에는 제한 점이 된다. 둘째는 중재 기간이 짧은 단면적 연구이기에 장기적인 중재의 효과는 알 수 없다.
결론적으로 내리막 경사로 트레드밀 걷기 중재는 흉추 각도와 흉추세움근의 활성도를 증가시켰다. 이러한 결과를 통해 내리막 경사로 트레드밀 걷기는 흉추뒤굽음증 치료를 위한 중재로 활용될 수 있다고 판단된다.
둘째는 중재 기간이 짧은 단면적 연구이기에 장기적인 중재의 효과는 알 수 없다. 향후 연구에서는 대상자의 연령과 성별을 고려하고, 중재의 기간을 길게 설정하여 상기 제한 점을 보완한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	흉추뒤굽음증이란?	성인의 척추는 경추 앞굽음, 흉추 뒤 굽음, 요추 앞굽음 이러한 3가지의 정상적인 척추곡선으로 이루어져 있다(Ball 등, 2009). 흉추뒤굽음증(thoracic kyphosis)은 시상면에서 비정상적으로 증가된 흉추의 굴곡을 의미한다(Azadinia 등, 2014). Neumann(2010)은 정상적인 흉추의 뒤굽음 각도는 40˚라고 보고하였고, 40˚보다 큰 경우 흉추뒤굽음증으로 정의한다(Eum 등, 2013). 흉추뒤굽음증이 악화된다면 통증 및 움직임 패턴의 변화와 같은 척추의 생체역학적 변화를 초래한다(Sangtarash 등, 2015).
	성인의 척추는 무엇으로 이루어져 있나?	정상적인 위치의 척추는 몸통을 바로 세우고, 중력에 대항하여 균형을 유지시켜주며, 움직임을 만드는 역할을 한다(Ball 등, 2009). 성인의 척추는 경추 앞굽음, 흉추 뒤 굽음, 요추 앞굽음 이러한 3가지의 정상적인 척추곡선으로 이루어져 있다(Ball 등, 2009). 흉추뒤굽음증(thoracic kyphosis)은 시상면에서 비정상적으로 증가된 흉추의 굴곡을 의미한다(Azadinia 등, 2014).
	흉추뒤굽음증이 심해지면 어떠한 문제를 야기하는가?	예를 들어, 흉추뒤굽음증이 있는 사람의 중력 중심선은 정상인보다 앞으로 이동해 있는데, 이는 흉추에 큰 굽힘 토크를 유발한다(Jang 등, 2017; Neumann, 2010). 이러한 역학적 변화는 균형을 악화시키며 심한 경우 낙상을 유발하기도 한다(Eum 등, 2013; Mirafzal 등, 2011). 흉추뒤굽음증으로 인해 앞으로 이동된 중력중심선이 지속되면 흉추세움근은 더 약화되고, 늘어난다(Park 등, 2015).

참고문헌 (19)

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Yang YR, Lee YY, Cheng SJ, et al. Downhill walking training in individuals with parkinson's disease: A randomized controlled trial. Am J Phys Med Rehabil. 2010;89(9):706-714. https://doi.org/10.1097/PHM.0b013e3181e721c5

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