Background: The purpose of this study was to investigate the effects of WBC (whole-body cryotherapy)on the MVIC (maximal voluntary isometric contraction)and active ROM (range of motion) recovery of after EIMD (exercise-induced muscle injury). Design: Randomized Controlled Trial. Methods: Thirty subj...
Background: The purpose of this study was to investigate the effects of WBC (whole-body cryotherapy)on the MVIC (maximal voluntary isometric contraction)and active ROM (range of motion) recovery of after EIMD (exercise-induced muscle injury). Design: Randomized Controlled Trial. Methods: Thirty subjects who are student in their 20s at a university participated in this study, these subjects were assigned into three groups, a control group (n=10), experiment group I(n=10), and experiment group II (n=10). The subjects in the experimental group II were intervened by WBC (-130℃, 3 minutes) before induced EIMD, the experimental group were intervened by WBC (-130℃, 3 minutes) after induced EIMD, and the control group weren't by any intervened after induced EIMD. Results: First, In the comparison of the MVIC, there were significant variations with the lapse the time in three groups (p<.001) and there was a significant interaction of time and group (p<.001). In the among group comparison, the MVIC of experimental group II was significantly larger than those of other groups (p<.001). Second, In the comparison of the active extension angle, there were significant variations with the lapse the time in three groups (p<.001) and there was a significant interaction of time and group (p<.001). In the among group comparison, the active extension angle of experimental group II was significantly smaller than those of other groups (p<.001). Third, In the comparison of the active flexion angle, there were significant variations with the lapse the time in three groups (p<.01) and there was a significant interaction of time and group (p<.001). In the among group comparison, the active flexion angle of experimental group II was significantly larger than those of other groups (p<.05). Conclusion: The above results revealed that the WBC intervention after an exercise had a positive effect of muscle function after EIMD. Therefore we can consider the WBC as a considerable intervention method to prevent or reduce an exercise injury.
Background: The purpose of this study was to investigate the effects of WBC (whole-body cryotherapy)on the MVIC (maximal voluntary isometric contraction)and active ROM (range of motion) recovery of after EIMD (exercise-induced muscle injury). Design: Randomized Controlled Trial. Methods: Thirty subjects who are student in their 20s at a university participated in this study, these subjects were assigned into three groups, a control group (n=10), experiment group I(n=10), and experiment group II (n=10). The subjects in the experimental group II were intervened by WBC (-130℃, 3 minutes) before induced EIMD, the experimental group were intervened by WBC (-130℃, 3 minutes) after induced EIMD, and the control group weren't by any intervened after induced EIMD. Results: First, In the comparison of the MVIC, there were significant variations with the lapse the time in three groups (p<.001) and there was a significant interaction of time and group (p<.001). In the among group comparison, the MVIC of experimental group II was significantly larger than those of other groups (p<.001). Second, In the comparison of the active extension angle, there were significant variations with the lapse the time in three groups (p<.001) and there was a significant interaction of time and group (p<.001). In the among group comparison, the active extension angle of experimental group II was significantly smaller than those of other groups (p<.001). Third, In the comparison of the active flexion angle, there were significant variations with the lapse the time in three groups (p<.01) and there was a significant interaction of time and group (p<.001). In the among group comparison, the active flexion angle of experimental group II was significantly larger than those of other groups (p<.05). Conclusion: The above results revealed that the WBC intervention after an exercise had a positive effect of muscle function after EIMD. Therefore we can consider the WBC as a considerable intervention method to prevent or reduce an exercise injury.
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문제 정의
유발 전· 후 WBC의 적용에 대한 효과를 비교한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 EIMD 유발 전· 후 WBC를 적용하여 최대등척성 근력 (maximal voluntary isometric contraction; MVIC), 관절가동범위 (range of motion; ROM) 변화를 비교 분석하여 EIMD 의 유발을 예방할 수 있는 임상적 기초자료를 제공하고자 한다. .
Hausswirth 등 (2011) 은 EIMD 후 WBC(-110 ℃ , 3 분) 를 3회 적용한 결과 근력을 향상시키고 근육통을 감소시켰다고 보고하였고, Fonda와 Sarabon(2013) 은 뒤넙다리근 손상 운동 후 WBC(-140 ∼ -190 ℃ , 3 분) 를 5회 적용한 결과 최대 토크 회복, 토크 발달 속도, 스쿼트 점프 시작 파워, 근육통 감소에 효과적이라고 하였으며 , 또한 Pournot 등 (2011) 은 EIMD 후 WBC(-110 ℃ , 3 분) 를 3회 적용한 결과 염증 반응을 줄이는 데 효과적이라고 하였다 . 따라서 본 연구에서는 EIMD 유발 전· 후에 WBC를 적용한 후 최대등척성 근력, 압통역치 , 관절가동범위 , 그리고 CK와 LDH 의 농도 변화를 비교 분석하여 EIMD 유발을 예방하기 위한 효과적인 중재 시기를 알아보고자 실시하였다.
제안 방법
0 ∼ 135°의 범위에서 단 한번 최대로 들어 올릴 수 있는 무게의 양으로 설정하였다. EIMD 는 1 RM의 60% 에 해당하는 무게를 이용하여 대상자의 몸통과 어깨가 고정된 상태에서 8초 메트로놈에 맞춰 팔꿉관절 0 ∼ 135°의 범위에서 무게를 천천히 내리게 했으며, 들어 올릴 때는 보조자가 도와주도록 하였다. 15회 반복한 것을 1set 로하여 전체 5set 를 실시하였고, 각 set 사이의 휴식 시간은 60초로 하였다( 이수영, 2006).
EIMD을 유발시키기 위해 아령을 사용하여 비우세측 팔꿉관절 굽힘근의 1RM 을 측정하였으며, 대상자가 팔꿉관절 0 ∼ 135°의 범위에서 단 한번 최대로 들어 올릴 수 있는 무게의 양으로 설정하였다. EIMD 는 1 RM의 60% 에 해당하는 무게를 이용하여 대상자의 몸통과 어깨가 고정된 상태에서 8초 메트로놈에 맞춰 팔꿉관절 0 ∼ 135°의 범위에서 무게를 천천히 내리게 했으며, 들어 올릴 때는 보조자가 도와주도록 하였다.
하였다 . 각 군에 해당하는 방법을 적용하기 전 최대등척성 근력과 관절 가동범위를 측정하였고, 대조군은 아무런 처치 없이 휴식을 취하게 하였고, WBC를 적용한 실험군은 24, 48시간에 같은 방법으로 측정하였으며 , 측정실의 실내습도는 50 ∼ 60%, 실내온도는 24 ∼ 27 ℃ 로 유지하였다. 본 연구의 목적을 달성하기 위한 연구 설계는 Figure 1과 같다.
측정 자세는 똑바로 서서 어깨까지 노출시킨 후 바닥과 평행하게 어깨관절을 90°로 구부리고 ( 이성진 등, 2017) 팔꿉관절의 굽힘과 폄은 완전한 뒤침 상태에서 측정하였으며, 폄은 위팔두갈래근의 원심성 수축 각도를 측정하였다 . 능동 관절 가동범위는 운동 전, 24시간, 48시간에 걸쳐 총 3회 측정하였다 (Blonna 등, 2012)(Figure 3).
2020 년 7월 6일부터 3일간 실시하였다. 대조군 (10명 ), EIMD 유발 전 WBC 적용 군 (10명 ), EIMD 유발 후 WBC 적용군 (10 명) 으로 세 그룹으로 나누어 제비뽑기를 통해 무작위 배정 후 진행하였다. 실험 기간 동안 본연구 결과에 영향을 줄 수 있는 음주, 약물 등을 복용하지 않고 비 우세성 팔에 간접적인 치료를 하지 않도록 문서와 구두를 통해 지속적으로 권고하였다.
실험자의 비우세 팔꿉관절의 굽힘근을 대상으로 실시하였다. 디지털 근력측정기를 대상자의 팔꿉관절을 직각으로 굽힌 상태에서 손바닥 면이 천장을 향하게 하여 받침대와 평행하게 하였다. 장치를 고정하여 비우세 위팔두갈래근의 최대 등척성 근력을 측정하고, 3회 실시한 후 평균값을 채택하였다.
본 연구는 20대 정상 성인의 위팔두갈래근에 EIMD 의 유발 전· 후 WBC를 -130 ℃ , 3분간 실시한 후 MVIC, ROM 변화를 집단 그리고 시기 및 집단별로 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
연구를 위해 선정된 대상자는 실험군 Ⅰ 은 위팔두갈래근의 EIMD 유발 전 WBC 적용 군, 실험군 Ⅱ 는 EIMD 유발 후 WBC 적용군 그리고 EIMD 유발 후 아무것도 적용하지 않은 대조군으로 제비뽑기를 통해 무작위로 분류하였으며, 최대등척성 근력과 관절 가동범위에 미치는 영향을 알아보고 적용 시기에 따른 군 간의 차이를 비교하고자 하였다 . 각 군에 해당하는 방법을 적용하기 전 최대등척성 근력과 관절 가동범위를 측정하였고, 대조군은 아무런 처치 없이 휴식을 취하게 하였고, WBC를 적용한 실험군은 24, 48시간에 같은 방법으로 측정하였으며 , 측정실의 실내습도는 50 ∼ 60%, 실내온도는 24 ∼ 27 ℃ 로 유지하였다.
디지털 근력측정기를 대상자의 팔꿉관절을 직각으로 굽힌 상태에서 손바닥 면이 천장을 향하게 하여 받침대와 평행하게 하였다. 장치를 고정하여 비우세 위팔두갈래근의 최대 등척성 근력을 측정하고, 3회 실시한 후 평균값을 채택하였다. 피험자마다 같은 자세 유지를 위해 측정 팔이 아닌 다른 팔은 무릎에 위치하도록 하였으며, 다른 근육의 사용을 제한하였다.
신발) 를 착용하도록 권유하였다. 초기 질소 가스로부터 호흡기를 보호하기 위해 천천히 얕은 호흡( 짧은 코 흡입과 더 긴 호흡 구강 내뿜기) 을 시행하였다. 질소로 충전된 저장 탱크에서 50psi 액화 질소 압력으로 초기챔버 내부 안을 –40℃ 로 미리 냉각시킨 뒤 피험자가 아크릴 신발을 착용한 채로 들어가서 1분 동안 – 130 ℃ 까지 도달하게 한 후, 이후 2분 동안 –130℃ 를 유지하도록 내부 온도를 조절하였다(김준, 2020).
피험자마다 같은 자세 유지를 위해 측정 팔이 아닌 다른 팔은 무릎에 위치하도록 하였으며, 다른 근육의 사용을 제한하였다. 최대 등척성 근력은 최댓값이 3초 유지될 때의 값을 채택하였고 운동 전, 24시간, 48시간에 걸쳐 총 3회 측정하였다( 송현호 등 , 2011; 김동훈과 김경훈, 2020).
팔꿉관절굽힘근인 위팔두갈래근은은 능동적으로 굽힘과 폄 시 각각 3회 측정 후 평균값을 사용하였다. 측정 자세는 똑바로 서서 어깨까지 노출시킨 후 바닥과 평행하게 어깨관절을 90°로 구부리고 ( 이성진 등, 2017) 팔꿉관절의 굽힘과 폄은 완전한 뒤침 상태에서 측정하였으며, 폄은 위팔두갈래근의 원심성 수축 각도를 측정하였다 . 능동 관절 가동범위는 운동 전, 24시간, 48시간에 걸쳐 총 3회 측정하였다 (Blonna 등, 2012)(Figure 3).
대상 데이터
본 연구는 G 시 H 대학에 재학 중인 대학생들로 본 연구의 취지를 이해하고 참여하겠다고 동의한 30 명을 대상으로 2020 년 7월 6일부터 3일간 실시하였다. 대조군 (10명 ), EIMD 유발 전 WBC 적용 군 (10명 ), EIMD 유발 후 WBC 적용군 (10 명) 으로 세 그룹으로 나누어 제비뽑기를 통해 무작위 배정 후 진행하였다.
팔꿉관절 굽힘근의 등척성 수축력 측정을 위하여 자체 제작한 의자와 디지털 근력 측정계(TM Commander, J-TECH Medical, USA) 을 사용하였다 (Figure 2) 꿉관절 굽힘근인 위팔두갈래근의 최대 등척성 근력을 측정하기 위해 실험자의 비우세 팔꿉관절의 굽힘근을 대상으로 실시하였다. 디지털 근력측정기를 대상자의 팔꿉관절을 직각으로 굽힌 상태에서 손바닥 면이 천장을 향하게 하여 받침대와 평행하게 하였다.
데이터처리
본 연구의 통계학적 분석은 Windows 용 SPSS 18.0을 사용하였으며 집단 간 동질성 검정을 위해 one way ANOVA 을 시행하였으며, 집단 간 기간별 변화비교를 위해 반복측정 분산분석 (repeated measure ANOVA) 을 시행하였다 . 사후검정은 Tukey 방법을 이용하였고, 유의수준은 로 설정하였다.
0을 사용하였으며 집단 간 동질성 검정을 위해 one way ANOVA 을 시행하였으며, 집단 간 기간별 변화비교를 위해 반복측정 분산분석 (repeated measure ANOVA) 을 시행하였다 . 사후검정은 Tukey 방법을 이용하였고, 유의수준은 로 설정하였다.
성능/효과
EIMD 유발 전· 후 WBC를 적용한 결과 모든 군에서 실험 전, 24시간, 48시간 후에서 MVIC 의 유의한 차이를 보였다(p <.001). 또한 집단 간 MVIC 를 분석한 결과, 시간과 집단 간에서도 유의한 교호작용이 있었고 (p <.
001). Tukey 의 사후검정 결과, 실험군 Ⅱ 가 다른 군에 비해 MVIC 가 높게 나타나 더욱 효율적인 것을 알 수 있었다<;Table 2>.
001) 사후 검정을 실시한 결과, EIMD 유발 후 WBC 적용 군이 다른 군에 비해 폄 각도가 낮게 나타났다 . 그리고 EIMD 유발 전· 후 WBC를 적용한 결과 집단 내 굽힘 각도는 모든 군에서 실험 전, 24시간, 48 시간에서 유의한 차이가 있었고(p <.01), 또한 집단 간에 굽힘 각도의 차이를 분석한 결과, 시간과 집단 간에도 유의한 교호작용이 있었으며(p <.001), 집단 간 효과검정에서도 유의한 차이가 있어 (p <.05), 사후검정을 실시한 결과, EIMD 유발 후 WBC 적용군이 다른 군에 비해 굽힘 각도가 가장 높게 나타났다.
001). 또한 EIMD 유발 전· 후 WBC를 적용한 결과 모든 군에서 실험 전 , 24 시간 , 48시간 후에 폄각도는 모든 군에서 유의한 차이가 있었다 (p <.001). 또한 집단 간에 폄 각도 차이를 분석한 결과 , 시간과 집단 간에서도 유의한 교호작용이 있었고 (p <.
001). 또한 위팔두갈래근의 EIMD 의 유발 전· 후에 WBC를 적용한 결과 시 기별과 시기와 집단 간에도 유의한 교호작용이 있었으며(p <.001), 사후 검정 결과 EIMD 유발 후 WBC 적용 군이 다른 군에 비해 MVIC 가 높게 나타나 근력의 회복에 더욱 효율적인 것을 알 수 있었다 (p<.001). Hausswirth(2011) 는 마라톤 선수 9명을 대상으로 EIMD 유발 후 원적외선, 수동운동, WBC를 적용한 결과, WBC 를적용한 군에서 MVIC 가 유의하게 증가된다고 하였고 (p <.
001). 또한 집단 간 MVIC 를 분석한 결과, 시간과 집단 간에서도 유의한 교호작용이 있었고 (p <.001), 집단 간 효과검정에서도 유의한 차이가 있어(p <.001) 사후 검정을 실시한 결과, EIMD 유발 후 WBC 적용군이 다른 군에 비해 MVIC 가 높게 나타났다 (p <.001). 또한 EIMD 유발 전· 후 WBC를 적용한 결과 모든 군에서 실험 전 , 24 시간 , 48시간 후에 폄각도는 모든 군에서 유의한 차이가 있었다 (p <.
001). 또한 집단 간에 폄 각도 차이를 분석한 결과 , 시간과 집단 간에서도 유의한 교호작용이 있었고 (p <.001), 집단 간 효과검정에서도 유의한 차이가 있어 (p <.001) 사후 검정을 실시한 결과, EIMD 유발 후 WBC 적용 군이 다른 군에 비해 폄 각도가 낮게 나타났다 . 그리고 EIMD 유발 전· 후 WBC를 적용한 결과 집단 내 굽힘 각도는 모든 군에서 실험 전, 24시간, 48 시간에서 유의한 차이가 있었고(p <.
001), 사후 검정을 실시한 결과 , EIMD 유발 후 WBC 적용 군이 다른 군에 비해 폄 각도가 낮게 나타났다. 또한 집단 내 굽힘 각도 차이는 모든 군에서 실험 전, 24시간, 48시간에서 유의한 차이가 있었고 (p <.01), 집단 간에 굽힘 각도의 차이를 분석한 결과 , 시기와 집단 간에도 유의한 교호작용이 있었으며(p <.001), 집단 간 효과검정에서도 유의한 차이가 있어 (p<.05), 사후 검정을 실시한 결과, EIMD 유발 후 WBC 적용 군이 다른 군에 비해 굽힘 각도가 높은 것으로 나타났다 . 이만균 등 (2008) 은 대학생 9명을 대상으로 등속성 수축을 이용하여 근 통증을 유발시킨 후 냉 치료를 적용한 결과 관절 가동범위가 유의하게 증가된다고 하였고 (p <.
28 ㎏이었다 . 모든 군의 일반적 특성에 따른 동질성 검정 결과 통계학적 유의한 차이는 없었다 <Table 1>.
. 본 연구에서 EIMD 유발 전· 후 WBC를 적용 후 집단 내 폄 각도 차이를 분석한 결과, 모든 군에서 실험 전, 24 시간 , 48시간에서 유의한 차이가 있었고 (p <.001), 집단 간에 폄 각도 차이를 분석한 결과, 시기와 집단에서도 유의한 교호작용이 있었으며(p <.001), 집단 간 효과검정에서도 유의한 차이가 있어 (p <.001), 사후 검정을 실시한 결과 , EIMD 유발 후 WBC 적용 군이 다른 군에 비해 폄 각도가 낮게 나타났다. 또한 집단 내 굽힘 각도 차이는 모든 군에서 실험 전, 24시간, 48시간에서 유의한 차이가 있었고 (p <.
(Warren 등 , 2007; Turner 등, 2008). 본 연구에서 EIMD 유발 전· 후 WBC를 적용한 결과 모든 군에서 실험 전, 24시간, 48 시간 후에서 MVIC 의 유의한 감소가 보였다 (p <.001). 또한 위팔두갈래근의 EIMD 의 유발 전· 후에 WBC를 적용한 결과 시 기별과 시기와 집단 간에도 유의한 교호작용이 있었으며(p <.
이상의 결과를 통해 위팔두 갈래 근의 EIMD 유발 전·후 적용된 WBC 가 MVIC, ROM 에 영향을 미치는 것을 알 수 있었고, 특히 EIMD 유발 후 WBC 적용이 EIMD 유발전 WBC 적용보다 더 효과적이라는 것을 알 수 있었다 . 따라서 EIMD 유발을 예방하고 감소시키기 위해 운동 후 WBC 를 적용하는 것은 매우 의미 있는 중재 방법이라고 판단되며 , 향후 연구에서는 WBC 의 온도, 주기, 시간 그리고 적용 부위 등의 다양한 변수에 따른 연구가 진행되어야 한다고 사료된다.
이상의 결과를 통해 위팔두갈래근의 EIMD 유발 전· 후 WBC 적용이 MVIC, ROM에 영향을 미치는 것을 알 수 있었고 , 특히 EIMD 유발 후 WBC 적용이 EIMD 유발 전 WBC 적용보다 더 효과적이라는 것을 알 수 있었다.
집단 간에 MVIC 차이를 반복측정 분산분석을 실시한 결과, 집단 내 효과검정에서 시간에서는 통계학적으로 유의한 차이가 있었고(p <.001), 시간과 집단 간에 유의한 교호작용이 있었으며 (p <.001), 집단 간 효과검정에서도 유의한 차이가 있었다(p <.001). Tukey 의 사후검정 결과, 실험군 Ⅱ 가 다른 군에 비해 MVIC 가 높게 나타나 더욱 효율적인 것을 알 수 있었다<Table 2>.
집단 간에 굽힘 각도의 차이를 반복측정 분산분석을 실시한 결과, 집단 내 효과검정에서 시간에서는 통계학적으로 유의한 차이가 있었고(p <.001), 시간과 집단 간에서도 유의한 교호작용이 있었으며 (p <.001), 집단 간 효과검정에서도 유의한 차이가 있었다(p <.05) Tukey 의 사후검정 결과, 실험군 Ⅱ 가 다른 군에 비해 굽힘 각도가 높게 나타나 더욱 효율적인 것을 알 수 있었다<;Table 4>.
집단 간에 폄 각도의 차이를 반복측정 분산분석을 실시한 결과, 집단 내 효과검정에서 시간에서는 통계학적으로 유의한 차이가 있었고(p <.001), 시간과 집단 간에서도 유의한 교호작용이 있었으며 (p <.001), 집단 간 효과검정에서도 유의한 차이가 있었다(p <.001) Tukey 의 사후검정 결과, 실험군 Ⅱ 가 다른 군에 비해폄 각도가폄각도가 나타나 더욱 효과적인 것을 알 수 있었다<;Table 3>.
후속연구
. 따라서 EIMD 유발을 예방하고 감소시키기 위해 운동 후 WBC 를 적용하는 것은 매우 의미 있는 중재 방법이라고 판단되며 , 향후 연구에서는 WBC 의 온도, 주기, 시간 그리고 적용 부위 등의 다양한 변수에 따른 연구가 진행되어야 한다고 사료된다.
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