[논문]무릎 푸시업 플러스 동작의 슬링과 진동기 적용이 정상인의 체간 근육 근활성도 변화에 미치는 영향

김유신

doi:10.12925/jkocs.2020.37.1.1

무릎 푸시업 플러스 동작의 슬링과 진동기 적용이 정상인의 체간 근육 근활성도 변화에 미치는 영향
The Effects of Sling and Vibrator Application of Knee Push-Up Plus Motion on Trunk Muscle Activities in Healthy Subjects 원문보기

Journal of the Korean Applied Science and Technology = 한국응용과학기술학회지, v.37 no.1, 2020년, pp.1 - 6

초록
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본 연구의 목적은 무릎 푸시업 플러스 동작 시 슬링과 진동기 적용이 체간 근육의 근활성도 변화에 미치는 영향에 대해 알아보는 것이었다. 본 연구의 대상자는 신체 건강한 20대 남성 10명을 대상으로 실시하였고(연령, 23.00±0.45 세; 신장, 176.60±1.64 cm; 체중, 67.50±1.22 kg; 신체질량지수, 21.65±0.34 kg/㎡), 3가지의 기본 무릎 푸시업 플러스 동작, 슬링을 적용한 무릎 푸시업 플러스 동작, 및 진동기를 적용한 무릎 푸시업 플러스 동작을 수행하였으며, 표면전극 부착 부위는 체간 근육의 오른쪽 상부 승모근, 대흉근, 전거근, 복직근, 및 외복사근으로 설정하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 승모근, 대흉근, 전거근, 복직근, 및 외복사근의 근활성도는 진동기를 적용한 무릎 푸시업 플러스 동작 시 통계적으로 가장 높게 나타났다(p<.001). 따라서 본 연구의 결과는 향후 무릎 푸시업 플러스 동작 적용 시 효과적인 체간 근육을 강화시키기 위한 트레이닝 프로그램의 기초자료가 될 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to investigate the effects of sling and vibrator application of knee push-up plus motion on trunk muscle activities. Ten healthy adult males(age, 23.00±0.45 years; height, 176.60±1.64 cm; body mass, 67.50±1.22 kg; and BMI, 21.65±0.34 kg/㎡) were participated in this study as subjects. Three types' knee push-up plus motions were performed(basic knee push-up plus motion, BKPP; knee push-up plus motion with sling, KPPS; knee push-up plus motion with vibration, KPPV). We measured the right side's trunk muscle activities of the upper trapezius(UT), pectoralis major(PM), serratus anterior(SA), rectus abdominis(RA), and external oblique(EO). The research findings were as follows. UT, PM, SA, RA, and EO muscle activities were greatest during KPPV(p<.001). These results are expected to serve as reference materials for knee push-up plus motion applications in training programs for trunk muscle strengthening.

주제어

표/그림 (3)

표 Table 1. Characteristics of participants
표 Table 2. Definition of 3 types of knee push-up plus motion
표 Table 3. Mean of the average muscle activity during knee push-up plus motion (unit: %RVC)

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 무릎 푸시업 플러스 운동 시 기본 무릎 푸시업 플러스 동작(basic knee push-up plus motion; BKPP)과 슬링을 적용한 무릎 푸시업 플러스 동작(knee push-up plus motion with sling; KPPS) 및 진동기를 적용한 무릎 푸시업 플러스 동작(knee push-up plus motion with vibration; KPPV) 차이에 따른 체간 근육의 근활성도를 비교·분석하여 건강증진 현장이나 스포츠 현장에 더욱 효율적인 무릎 푸시업 플러스 동작을 제시하고자 실시되었다.

제안 방법

본 연구는 무릎 푸시업 플러스 동작 시 BKPP, KPPS 및 KPPV 차이에 따른 UT, PM, SA, RA, 및 EO의 근활성도를 측정하였으며, 측정을 통해 다음과 같은 결론을 얻었다.
본 연구에서는 BKPP, KPPS 및 KPPV에서 각 근육의 근활성도를 측정하였다. 측정을 위하여 사용된 슬링은 ‘레드밸런스’사의 Redcode-Axis(레드밸런스 Inc.
, Won-Ju, Korea)를 사용하였으며, 진동기의 진동조건은 30Hz로 설정하였다[Table 2]. 연구대상자는 각각의 무릎 푸시업 플러스 동작을 수행하기 전에 5분간 준비운동을 실시하였고, 실험을 실시하는 동안 연속적인 측정으로 인한 근피로도(muscle fatigue)를 최소화하기 위해 1개의 무릎 푸시업 플러스 동작을 취한 후 1분씩 휴식을 제공하였다. 모든 동작은 5초 동안 등척성 수축(isometric contraction) 상태를 유지하였고[8], 3회 반복 측정하여 각 근육들로부터 획득한 근전도 신호는 처음과 마지막 1초를 제외한 3초 동안 측정된 근육의 평균 근전도 신호량 값을 사용하였으며, 각 근육에서 수집된 신호는 근전도 값의 표준화(normalization) 과정을 실시하기 위하여 BKPP에서 발현되는 등척성 수축에 대한 백분율 %RVC(%relative voluntary contraction)로 정규화하였다.

대상 데이터

근활성도의 측정 부위는 체간 근육의 오른쪽 상부 승모근(upper trapezius; UT), 대흉근(pectoralis major;PM), 전거근(serratus anterior; SA), 복직근(rectus abdominis; RA), 및 외복사근(external oblique; EO)을 측정하였다[9]. UT, PM, SA, RA, 및 EO의 근활성도를 측정하기 위하여 무선 표면 근전도기인 ‘Noraxon’사의 TeleMyo™ Desktop Direct Transmission system(Noraxon USA Inc., AZ, USA)을 사용하여 측정하였고, 연구에 사용한 표면전극은 Ag, AgCl 재질의 T246H 일회용 단극 표면전극(Bio-Protech Inc., Won-Ju, Korea)을 사용하였으며, 표면전극은 542 DTS 근전도 센서(Noraxon USA Inc., AZ, USA)에 부착하여 자료를 수집하였다. 근활성도를 측정하기 위한 표본 추출률(sampling rate)은 1,024Hz로 설정하였고, 주파수 영역대는 60Hz의 필터를 사용하여 전파 정류화(rectification)를 하였으며, 평활화(smoothing)를 위하여 200ms의 실효평균값(root mean square; RMS)으로 처리하였다.
본 연구의 대상자는 신체 조사를 통해 최근 1년 이내에 신체적 결함이 없고 각 관절의 손상이 없는 건강한 20대 남성 10명을 표본으로 실시하였다. 연구대상자들은 본 연구의 목적을 숙지하고 자발적으로 참여한 자만을 선정하였으며, 실험 참가동의서에 동의를 얻어 진행하였다.

데이터처리

, USA)을 사용하여 평균과 표준오차(mean±SEs)를 산출하였다. BKPP, KPPS 및 KPPV 차이에 따른 근활성도 자료에 대한 유의성 검정은 one-way repeated ANOVA를 실시하였고, 사후 검정을 위하여 Bonferroni’s adjustment를 적용하였으며, 통계학적 유의수준은 α=0.05로 하였다.
근활성도를 측정하기 위한 표본 추출률(sampling rate)은 1,024Hz로 설정하였고, 주파수 영역대는 60Hz의 필터를 사용하여 전파 정류화(rectification)를 하였으며, 평활화(smoothing)를 위하여 200ms의 실효평균값(root mean square; RMS)으로 처리하였다. 그리고 근활성 신호의 동조화(synchronization)를 위해 LifeCam VX-5000 (Microsoft Inc., WA, USA)을 사용하였고, 영상 및 수집된 근전도 신호량 값의 처리와 저장에는 myo MUSCLE 3.8.2 분석 프로그램 (Noraxon USA Inc., AZ, USA)을 사용하였다.
본 연구에서 수집된 자료들의 통계처리를 위해 통계 프로그램인 SPSS version 23.0(IBM Inc., USA)을 사용하여 평균과 표준오차(mean±SEs)를 산출하였다. BKPP, KPPS 및 KPPV 차이에 따른 근활성도 자료에 대한 유의성 검정은 one-way repeated ANOVA를 실시하였고, 사후 검정을 위하여 Bonferroni’s adjustment를 적용하였으며, 통계학적 유의수준은 α=0.

이론/모형

모든 동작은 5초 동안 등척성 수축(isometric contraction) 상태를 유지하였고[8], 3회 반복 측정하여 각 근육들로부터 획득한 근전도 신호는 처음과 마지막 1초를 제외한 3초 동안 측정된 근육의 평균 근전도 신호량 값을 사용하였으며, 각 근육에서 수집된 신호는 근전도 값의 표준화(normalization) 과정을 실시하기 위하여 BKPP에서 발현되는 등척성 수축에 대한 백분율 %RVC(%relative voluntary contraction)로 정규화하였다. 그리고 모든 무릎 푸시업 플러스 동작은 단순 무작위 표본추출법(simple random sampling)을 적용시켜 실시하였다. 근활성도의 측정 부위는 체간 근육의 오른쪽 상부 승모근(upper trapezius; UT), 대흉근(pectoralis major;PM), 전거근(serratus anterior; SA), 복직근(rectus abdominis; RA), 및 외복사근(external oblique; EO)을 측정하였다[9].

성능/효과

1) UT의 근활성도는 KPPV 시 KPPS와 BKPP보다 %RVC 값이 가장 높게 나타났다(p<.001).
2) PM의 근활성도는 KPPV 시 KPPS와 BKPP보다 %RVC 값이 가장 높게 나타났다(p<.001).
3) SA의 근활성도는 KPPV 시 KPPS와 BKPP보다 %RVC 값이 가장 높게 나타났다(p<.001).
4) RA의 근활성도는 KPPV 시 KPPS와 BKPP보다 %RVC 값이 가장 높게 나타났다(p<.001).
5) EO의 근활성도는 KPPV 시 KPPS와 BKPP보 다 %RVC 값이 가장 높게 나타났다(p<.001).
또한 KPPV 시 UT, PM, SA, RA, 및 EO 근육이 중력과 몸무게에 대응하는 역할을 할 뿐만 아니라, 상하로 움직이는 진동의 움직임에도 대응하여 반사적 근수축이 동반되므로[16], UT, PM, SA, RA,및 EO 근육의 근활성도가 더욱 증가된 것으로 판단된다. 그리고 본 연구에서 KPPS는 KPPV보다 높은 근활성도는 나타내지 못했지만 BKPP보다는 높은 근활성도를 나타내었다. 김세훈[17]의 연구에 의하면 KPPS는 BKPP보다 체간을 더욱 고정시키고 불안정한 지면에서의 자세를 유지시키기 위해 RA와 EO의 근활성도가 높게 나타났다고 보고하여 본 연구의 결과를 일부 뒷받침 해주고 있다.
김세훈[17]의 연구에 의하면 KPPS는 BKPP보다 체간을 더욱 고정시키고 불안정한 지면에서의 자세를 유지시키기 위해 RA와 EO의 근활성도가 높게 나타났다고 보고하여 본 연구의 결과를 일부 뒷받침 해주고 있다. 본 연구에서 KPPS가 BKPP 보다 UT, PM, SA, RA, 및 EO 근육의 강화에 효과가 있었으며, 특히 KPPV는 다른 무릎 푸시업 플러스 동작보다 더욱 유의미한 효과를 나타내었다. 그러나 연구대상자 수가 10명의 소수 인원이라는 점을 감안해 볼 때, 본 연구의 결과가 모든 사람들에게 일반화하기에는 다소 어려움이 있으며, 근전도 실험 시 표면전극 부착 부위나 연구대상자들의 움직임 차이 등에 의해 근전도 측정값의 정확성 오류 가능성도 배제할 수 없다.
위에서 언급한 바와 같이 무릎 푸시업 플러스 동작에 따른 근활성도를 측정한 결과, 모든 UT, PM, SA, RA, 및 EO 근육에서 KPPV 시 가장 높은 근활성도를 나타내었고 그 다음은 KPPS 시 높은 근활성도를 나타내었다는 점이었다.
이렇듯 무릎 푸시업 플러스 동작 시 KPPV는 체간 근육의 근활성도 및 근력강화에 도움이 되는 것으로 나타났다.

후속연구

그러나 연구대상자 수가 10명의 소수 인원이라는 점을 감안해 볼 때, 본 연구의 결과가 모든 사람들에게 일반화하기에는 다소 어려움이 있으며, 근전도 실험 시 표면전극 부착 부위나 연구대상자들의 움직임 차이 등에 의해 근전도 측정값의 정확성 오류 가능성도 배제할 수 없다. 따라서 좀 더 정확한 임상 적용을 위한 세부적인 프로토콜 개발을 위한 추후 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	푸시업 플러스 운동은 효과는 무엇인가?	푸시업 플러스 운동(push-up plus exercise)은 손바닥을 지면에 고정시켜 실시하는 닫힌 사슬 운동(closed kinetic chain exercise)으로써 지구력 및 근력 강화를 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 각각의 관절면에 기계적인 압력을 제공하여 여러 견관절(shoulder joint) 주변 근육의 협응 수축(co-contraction)을 일으킬 수 있다[1]. 푸시업 플러스 운동은 여러 변형된 형태로 재활환자 및 일반인의 수준에 맞게 활용되어지고 있는데, 표준 푸시업 플러스(standard push-up plus)와 팔꿈치를 지지하고 실시하는 팔꿈치 푸시업 플러스(elbow push-up plus), 무릎을 꿇고 실시하는 무릎 푸시업 플러스(knee push-up plus) 및 엎드리지 않고 벽을 밀고 실시하는 벽 푸시업 플러스(wall push-up plus) 등으로 나뉘어 사용되고 있다[2].
	푸시업 플러스 운동은 어떤 운동인가?	푸시업 플러스 운동(push-up plus exercise)은 손바닥을 지면에 고정시켜 실시하는 닫힌 사슬 운동(closed kinetic chain exercise)으로써 지구력 및 근력 강화를 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 각각의 관절면에 기계적인 압력을 제공하여 여러 견관절(shoulder joint) 주변 근육의 협응 수축(co-contraction)을 일으킬 수 있다[1]. 푸시업 플러스 운동은 여러 변형된 형태로 재활환자 및 일반인의 수준에 맞게 활용되어지고 있는데, 표준 푸시업 플러스(standard push-up plus)와 팔꿈치를 지지하고 실시하는 팔꿈치 푸시업 플러스(elbow push-up plus), 무릎을 꿇고 실시하는 무릎 푸시업 플러스(knee push-up plus) 및 엎드리지 않고 벽을 밀고 실시하는 벽 푸시업 플러스(wall push-up plus) 등으로 나뉘어 사용되고 있다[2].
	표준 푸시업 플러스 운동은 재활운동 프로그램에 있어서 상지 부분에 체중의 약 35% 정도의 부하를 줄 수 있으므로 운동선수나 일반인이 아닌 재활환자에게 임상에서 적용하기에는 다소 위험부담이 있기 때문에 어떻게 사용되고 있는가?	푸시업 플러스 운동(push-up plus exercise)은 손바닥을 지면에 고정시켜 실시하는 닫힌 사슬 운동(closed kinetic chain exercise)으로써 지구력 및 근력 강화를 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 각각의 관절면에 기계적인 압력을 제공하여 여러 견관절(shoulder joint) 주변 근육의 협응 수축(co-contraction)을 일으킬 수 있다[1]. 푸시업 플러스 운동은 여러 변형된 형태로 재활환자 및 일반인의 수준에 맞게 활용되어지고 있는데, 표준 푸시업 플러스(standard push-up plus)와 팔꿈치를 지지하고 실시하는 팔꿈치 푸시업 플러스(elbow push-up plus), 무릎을 꿇고 실시하는 무릎 푸시업 플러스(knee push-up plus) 및 엎드리지 않고 벽을 밀고 실시하는 벽 푸시업 플러스(wall push-up plus) 등으로 나뉘어 사용되고 있다[2]. 이러한 이유는 표준 푸시업 플러스 운동은 재활운동 프로그램에 있어서 상지 부분에 체중의 약 35% 정도의 부하를 줄 수 있으므로 운동선수나 일반인이 아닌 재활환자에게 임상에서 적용하기에는 다소 위험부담이 있기 때문이다[1,2].

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원문보기 상세보기
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저자의 다른 논문 :

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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