[논문]위팔두갈래근의 긴갈래와 짧은갈래의 팔굽관절 굽힘 각도에 따른 근활성도 분석

김정욱; 박민철

doi:10.21598/jkpnfa.2020.18.1.127

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: This study aimed to investigate the impact of resistance on the muscle activities of the long and short heads of the biceps brachii, according to the elbow angle in supination, and the difference in muscle activity between the long and the short heads. Methods: This study was conducted with...

Purpose: This study aimed to investigate the impact of resistance on the muscle activities of the long and short heads of the biceps brachii, according to the elbow angle in supination, and the difference in muscle activity between the long and the short heads. Methods: This study was conducted with 22 men in their 20s who voluntarily agreed to participate. With the glenohumeral joint neutral in a position of supination, the elbow angle was randomly moved to 0°, 30°, 60°, and 90°. Using an 8-channel surface EMG while the participants held a 2-kg. dumbbell, the muscle activities of the long and the short heads of the biceps brachii were measured. The measured data were statistically processed using SPSS for Windows 12.0. For the activities of the short and the long heads according to the angle, a one-way ANOVA was conducted, and subsequently, to check the results of an analysis of the difference between groups, an LSD post-hoc test was conducted. An independent t-test was used to compare the activities of the long head and the short head according to the angles. Results: The analysis of the impact of the load of the dumbbell at each elbow angle on the muscle activities of the long and short heads of the biceps brachii revealed significant differences in both heads (p < 0.05). The result of the post-hoc analysis showed significant differences in both heads at angles between 0° and 30°, between 0° and 60°, and between 0° and 90°. Analysis of the impact of the load of the dumbbell in supination on the muscle activities of the long and short heads showed a significant difference at the angle between 0° and 30° (p < 0.05). Conclusion: The long head of the biceps brachii mainly acts in supination; however, in supination at elbow-bending angles of 60° and 90°, there was no difference in muscle activity between the short head and the long head.

주제어

표/그림 (4)

그림 Fig. 1. The measuring position.
표 Table 1. General characteristics of subjects (n=22)
표 Table 2. Comparison of muscular activity of biceps brachii muscle according to elbow angle (%MVIC)
표 Table 3. Comparison of muscular activity long head and short head of biceps brachii muscle according to elbow angle (%MVIC)

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 아래팔 뒤침자세를 유지하는 동안 팔굽 관절 굽힘 각도에 따른 근활성도를 측정하여 비교함 으로써 팔굽관절 굽힘 각도 별 뒤침자세 유지를 위해 작용하는 위팔두갈래근 긴갈래와 짧은갈래의 기능적 차이를 알아보기 위해 실시하였다.
이에 본 연구는 아래팔 뒤침자세를 유지하는 동안 팔굽관절 굽힘 각도에 따른 근활성도를 측정하여 비교함으로써 팔굽관절 굽힘 각도 별 뒤침자세 유지를 위해 작용하는 위팔두갈래근 긴갈래와 짧은갈래의 기능적 차이를 확인하고자 수행되었다.

가설 설정

, 2007). 몸쪽 부착부의 차이가 긴갈래와 짧은갈래의 어깨관절에서의 기능적 차이를 만들어내듯이 먼쪽 부착부의 차이 또한 팔굽관절의 기능에 미치는 영향이 다를 것이다. 따라서 위팔두 갈래근의 긴갈래와 짧은갈래의 먼쪽 부착부의 해부학적 차이가 실제 기능적인 차이와 연계되는지에 대한 연구가 필요할 것이다.

제안 방법

본 연구는 팔굽관절 굽힘 각도에 따른 위팔두갈래 근의 근활성도를 측정하기 위하여 대상자를 의자에 앉힌 자세에서 2kg 아령을 손에 쥐게 한 다음 어깨위팔 관절 중립자세에서 팔굽관절 굽힘 0°, 30°, 60°, 90° 각도를 무작위로 제공하여 수행하도록 하였다. 각도 측정은 Smart Tools co.
수집된 신호는 RMS값으로 정량화 하였다. 팔굽관절 각도 90도, 오목위팔관절 0도 굽힘 자세에서 최대 등척성 수축시 값을 기준으로 하여 위팔두갈래근의 긴갈래와 짧은갈래의 근활성 도를 MVIC (maximum voluntary isometric contraction) 로 처리 하였다.

대상 데이터

본 연구는 우세측이 우측인 신체 건강한 성인남성 22명을 대상으로 실시하였다. 대상자의 평균연령은 20.
연구대상자는 부산광역시에 소재하고 있는 P대학교 22명을 대상으로 실시하였다. 연구에 앞서 대상자 에게 연구에 대한 목적과 실험방법 등에 대해 충분히 설명하였고, 스스로 연구 참여에 동의한 자를 대상자로 선정하였다.

데이터처리

그리고 각도에 따른 위팔두갈래근 긴갈래와 짧은 갈래의 근활성도를 비교하기 위해 일원배치분산분석 (one-way ANOVA)을 사용하였다. 각각의 각도 사이에 근활성도 차이를 알아보기 위하여 사후검정은 LSD를사용하였고, 통계적 유의 수준 α는 0.05로 하였다.
0을 사용하여 분석하였고, 모든 데이터 표기는 평균과 표준오차를 사용하였다. 각각의 팔굽관절 굽힘 각도에서 아래팔 뒤침자세를 유지하는 동안 위팔 두갈래근 긴갈래와 짧은갈래의 근활성도를 비교하기 위하여 독립표본 t검정(independent t-test)을 실시하였다. 그리고 각도에 따른 위팔두갈래근 긴갈래와 짧은 갈래의 근활성도를 비교하기 위해 일원배치분산분석 (one-way ANOVA)을 사용하였다.
각각의 팔굽관절 굽힘 각도에서 아래팔 뒤침자세를 유지하는 동안 위팔 두갈래근 긴갈래와 짧은갈래의 근활성도를 비교하기 위하여 독립표본 t검정(independent t-test)을 실시하였다. 그리고 각도에 따른 위팔두갈래근 긴갈래와 짧은 갈래의 근활성도를 비교하기 위해 일원배치분산분석 (one-way ANOVA)을 사용하였다. 각각의 각도 사이에 근활성도 차이를 알아보기 위하여 사후검정은 LSD를사용하였고, 통계적 유의 수준 α는 0.
1). 근활성도는 8 채널 무선 근전도 장치(WEMG-8, LXM 5308 Laxtha, Korea)를 사용하였으며, Telescan 프로그램 (Laxtha, USA)을 이용하여 분석하였다. 표면 전극을 적용 하기전 알콜솜으로 청결함을 유지 한 후, 전극 패드 부착 부위는 전극이 피부에 잘 고정 되고 피부 저항을 줄이기 위해 면도를 실시하였다(Hermens et al.
연구를 통해 얻어진 데이터는 SPSS for Windows ver 12.0을 사용하여 분석하였고, 모든 데이터 표기는 평균과 표준오차를 사용하였다. 각각의 팔굽관절 굽힘 각도에서 아래팔 뒤침자세를 유지하는 동안 위팔 두갈래근 긴갈래와 짧은갈래의 근활성도를 비교하기 위하여 독립표본 t검정(independent t-test)을 실시하였다.
위팔뼈는 지면과 수직각도를 유지하 였고, 아래팔은 손목관절 0도 굽힘, 뒤침자세에서 시행하였다. 팔굽관절 굽힘 동작은 5초간 3회 실시하였 으며, 처음과 끝 각 1초를 제외한 3초간의 근활성도를 3회 측정한 값의 평균을 이용하였다. (Fig.

성능/효과

뒤침자세를 유지하는 동안 팔굽관절 굽힘 각도별 위팔두갈래근의 긴갈래와 짧은갈래 사이에서의 근활 성도 차이를 분석한 결과 0도와 30도에서 유의한 차이를 나타내었으나(p <0.05), 60도와 90도에서는 두 갈래 에서 차이가 없었다(Table 3).
뒤침자세를 유지하는 동안 팔굽관절 굽힘각도 증가에 따른 위팔두갈래근의 긴갈래와 짧은갈래의 근활 성도 분석결과, 긴갈래(F=10.34, p <0.05)와 짧은갈래 (F=9.05, p <0.05) 모두 굽힘각도에 따른 유의한 차이가 있었다. 사후 분석 결과 긴갈래와 짧은갈래 모두 0도와 30도, 0도와 60도, 0도와 90도에서 유의한 차이를 보였다(Table 2).
뒤침자세를 유지하는 동안 팔꿈치 굽힘 각도별 위팔두갈래근 긴갈래와 짧은갈래의 근활성도에 미치는 영향과 근활성도 차이를 알아본 결과 위팔두갈래근 긴갈래와 짧은갈래 모두 0도와 30도, 0도와 60도, 0도와 90도에서 유의한 차이를 보였으나, 30도 이후의 각도에서는 유의한 차이가 없었다. 또한 뒤침자세를 유지하는 동안 팔꿈치 굽힘 각도 0도와 30도에서 긴갈 래가 높은 근활성도를 나타냈고, 60도와 90도에서는 근활성도 차이는 없었다.
Eames 등(2007)의 연구 결과에 의하면 위팔두갈래근 긴갈래와 짧은갈래 먼 쪽 건의 부착부위 차이에 따라 기능에 영향을 미치게 되는데, 긴갈래의 경우 뒤침의 작용을 주로 하며, 짧은갈래의 경우 굽힘의 작용을 주로 한다고 하였다. 본 연구 결과 뒤침시 팔굽 관절 굽힘각도 0도와 30도에서 위팔두갈래근 긴갈래의 근활성도가 짧은갈래보다 유의하게 큰 것으로 나타났으나, 60도와 90도에서는 유의한 차이가 없었다.

후속연구

몸쪽 부착부의 차이가 긴갈래와 짧은갈래의 어깨관절에서의 기능적 차이를 만들어내듯이 먼쪽 부착부의 차이 또한 팔굽관절의 기능에 미치는 영향이 다를 것이다. 따라서 위팔두 갈래근의 긴갈래와 짧은갈래의 먼쪽 부착부의 해부학적 차이가 실제 기능적인 차이와 연계되는지에 대한 연구가 필요할 것이다.
본 연구에서는 굽힘에 관여하는task-specific motor unit을 제어하지 못하였기 때문에 차후 연구에서 이러한 점을 보완하여 뒤침과 관련된 근육들 간의 비교연 구가 필요할 것으로 생각된다. 또한 뒤침 동작 수행이 아닌 뒤침 자세를 유지하는 동안 굽힘각도별 등척성 수축시 나타난 값을 측정하였기 때문에 향후 연구에 서는 원심성, 구심성 수축시 근육 활동에 대한 비교연 구들이 필요할 것으로 생각된다.
본 연구에서는 굽힘에 관여하는task-specific motor unit을 제어하지 못하였기 때문에 차후 연구에서 이러한 점을 보완하여 뒤침과 관련된 근육들 간의 비교연 구가 필요할 것으로 생각된다. 또한 뒤침 동작 수행이 아닌 뒤침 자세를 유지하는 동안 굽힘각도별 등척성 수축시 나타난 값을 측정하였기 때문에 향후 연구에 서는 원심성, 구심성 수축시 근육 활동에 대한 비교연 구들이 필요할 것으로 생각된다.
따라서 뒤침자세를 유지하는 데 있어 초기 굽힘자세에서 짧은갈래보다 긴갈래의 작용이 더 큰 것으로 여겨진다. 이러한 결과는 위팔 두갈래근 긴갈래와 짧은갈래의 진단 및 치료적 운동 프로그램을 작성하는데 기초자료를 제공할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	돌림근띠, 어깨세모근, 위팔두갈래근 등의 역할은 무엇인가?	이러한 근육들은 오목위팔관절의 역동적인 안정장치 (dynamic stabilizer)의 역할을 하며, 근수축 동안 윤활 주머니와 인대의 경직성(stiffness)을 증가시켜 안정성을 부여한다. 또한 위팔뼈와 어깨뼈의 위치를 조절하는 짝힘(couple force)의 구성요소로 오목위팔관절을 가로지르는 힘이 적절한 방향으로 작용하도록 도와준다(Poppen et al., 1978).
	어깨 복합체는 무엇인가?	어깨 복합체는 복장뼈, 빗장뼈, 갈비뼈, 어깨뼈 그리고 위팔뼈로 구성되어 있고, 4개 관절로 이루어져 있다. 이 중 어깨뼈와 위팔뼈로 이루어진 오목위팔관절 (glenohumeral joint)은 신체의 관절 중 가장 불안정하며, 근육과 인대에 의해 안정화되는 관절이다 (Neurmann, 2010).
	오목위팔관절오목위팔관절을 지나는 근육들은 무엇이 있는가?	이 중 어깨뼈와 위팔뼈로 이루어진 오목위팔관절 (glenohumeral joint)은 신체의 관절 중 가장 불안정하며, 근육과 인대에 의해 안정화되는 관절이다 (Neurmann, 2010). 오목위팔관절을 지나는 근육들에는 돌림근띠, 어깨세모근, 위팔두갈래근 등이 있다(Itoi et al., 1994; Kido et al.

참고문헌 (15)

Athwal GS, Steinmann SP, Rispoli DM. The distal biceps tendon: footprint and relevant clinical anatomy. The Journal of Hand Surgery. 2007;32(8):1225-1229.

상세보기
Brown JM, Solomon C, Paton M. Further evidence of functional differentiation within biceps brachii. Electromyography Clin Neurophysiology Journal. 1993;33(5):301-309.
Choi HN, Kwak CS, Lee DH. A quantitative analysis of the activation pattern of elbow flexors using autoregressive model. The Korean Journal of Physical Education. 1996;35(4):299-308.
Eames MH, Bain GI, Fogg QA, et al. Distal biceps tendon anatomy: a cadaveric study. The Journal of Bone & Joint Surgery. 2007;89(5):1044-1049.

상세보기
Hermens HJ, Freriks B, Disselhorst-Klug C, et al. Development of recommendations for SEMG sensors and sensor placement procedures. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2000;10(5):361-374.

상세보기
Howard JD. Relative activation of two human elbow flexor under isometric condition. Experimental Brain Research. 1986;62(1):199-202.
Itoi E, Newman SR, Kuechle DK, et al. Dynamic anterior stabiliser of the shoulder with the arm in abduction. The Journal of Bone and Joint Surgery. British volume. 1994;76(5):834-836.
Jamison JC, Caldwell GE. Muscle synergies and isometric torque production: influence of supination and pronation level on elbow flexion. Journal of Neurophysiology. 1993;70(3):947-960.

상세보기
Kido T, Itoi E, Lee SB, Neale PG, et al. Dynamic stabilizing function of the deltoid muscle in shoulders with anterior instability. The American Journal of Sports Medicine. 2003;31(3):399-403.

상세보기
Kim TW. The analysis of muscle activation about wrist joint flexion & extension during elbow joint extension movement. Han-Yang University. Dissertation of Doctorate Degree. 2010.
Lehmkuhl LD, Smith LK. Brunnstrom's clinical kinesiology, 4th ed. Philadelphia. FA Davis.1983.
Neumann DA. Kinegiology of the musculoskeletal system: foundations for rehabilitation, 2th ed. Seoul. Beommoon-education. 2011.
Pagnani MJ, Deng XH, Warren RF, et al. Role of the long head of the biceps brachii in glenohumeral stability: a biomechanical study in cavavera. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 1996;5(4):255-262.

상세보기
Poppen NK, Walker PS. Foreces at the glenohumeral joint in abduction. Clinical Orthopaedics and Related Research. 1978;(135):165-170.
Xue Q, Huang G. Dynamic stability of glenohumeral joint during scapular plane elevation. Chinese Medical Journal. 1998;115(5):447-449.

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