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스쿼트 동작 시 수동적 발목 가동범위와 무릎 관절 운동역학적 변인 간 상관성 분석
Analysis of correlation between passive ankle movement range and knee joint kinetic variables during squat movement 원문보기

Journal of the Korean Applied Science and Technology = 한국응용과학기술학회지, v.37 no.3, 2020년, pp.509 - 515  

이재우 (건국대학교 스포츠헬스과학부) ,  박준성 (건국대학교 스포츠헬스과학부) ,  임영태 (건국대학교 스포츠헬스과학부) ,  권문석 (건국대학교 스포츠융복합연구소)

초록
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본 연구의 목적은 딥 스쿼트 동작 시 발목 관절 유연성이 무릎 관절의 운동역학적 요인들간의 관련성을 분석하는데 있었다. 본 연구는 최근 1년간 하지 근골격계 병력이 없는 성인 남성 19명과 여성 8명이 연구대상자로 참여하였다. 딥 스쿼드 시 발목 관절 유연성과 하지 관절의 운동역학적 요인들과 상관관계를 검증하기 위해 pearson의 적률상관계수(pearson's correlation coefficient)를 이용하였고(SPSS 24.0, Armonk, NY, USA), 통계적으로 유의미한 상관성을 나타낸 변인들은 단순회기분석(simple regression analysis)을 실시하였으며, 유의 수준은 .05로 설정하였다. 본 연구를 통해 발목 관절 유연성과 무릎 관절의 압력을 결정하는 최대 관절모멘트와 관절반발력 요인들 간의 관련성을 확인할 수 있었다. 그러므로 근력 트레이닝 시 딥 스쿼트와 같은 무릎 관절에 많은 부하를 발생시킬 수 있는 운동을 적용할 때 개인에 신체적 특성 중 발목 관절의 유연성의 정도를 확인하는 것은 신체의 안정성과 무릎 관절의 상해 위험성을 감소시킬 수 있는 운동 강도를 설정하는데 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study was to analyze the correlation between passive ankle movement range and knee joint kinetic variables during squat movement. In this study, a total of 27 subjects participated in this study, 19 men and 8 women, who had no history of the musculoskeletal system of the lower ex...

주제어

#스쿼트   #발목 관절 유연성   #관절모멘트   #관절반발력  

표/그림 (4)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러므로 본 연구에서는 무릎 관절 굴신 각도와 부상 위험성이 가장 큰 딥 스쿼트 동작을 대상으로 개인의 발목 관절 유연성이 무릎 관절의 운동역학적 요인들에 미치는 영향을 분석하는데 목적이 있다. 이를 통해 딥 스쿼트 운동 시 개인의 운동 능력과 무릎 관절 상해 위험성을 고려함에 있어서 발목 관절 유연성의 적용에 대한 근거를 제시하고자 한다.
  • 본 연구의 목적은 딥 스쿼트 동작 시 발목 관절 유연성이 무릎 관절의 운동역학적 요인들간의 관련성을 분석하는데 있었다. 본 연구를 통해 발목 관절 유연성과 무릎 관절의 압력력을 결정하 는 최대 관절모멘트와 관절반발력 요인들 간의 관련성을 확인할 수 있었다.
  • 그러므로 본 연구에서는 무릎 관절 굴신 각도와 부상 위험성이 가장 큰 딥 스쿼트 동작을 대상으로 개인의 발목 관절 유연성이 무릎 관절의 운동역학적 요인들에 미치는 영향을 분석하는데 목적이 있다. 이를 통해 딥 스쿼트 운동 시 개인의 운동 능력과 무릎 관절 상해 위험성을 고려함에 있어서 발목 관절 유연성의 적용에 대한 근거를 제시하고자 한다.

가설 설정

  • 무릎 관절의 지역좌표계는 x 축을 ML(medial lateral)축, y축을 AP(anterior- posterior)축, z축을 VT(vertical)축으로 정의하였 으며 무릎 관절의 ML 축에서 양(+)의 수치는 extension, 음(-)의 수치는 flexion, AP 축에서 양(+)의 수치는 adduction, 음(-)의 수치는 abduction, 수직 축에서 양(+)의 수치는 internal rotation, 음(-)의 수치는 external rotation으로 계산하였다. 모든 연구대상자들의 좌,우 다리의 움직임이 동일하다는 가정 하에 주동다리인 오른 쪽 다리의 무릎 관절 peak moment와 peak force를 산출하였다. 산출된 무릎 관절의 운동역 학적 자료는 각 연구대상자의 체중과 중량부하를 합한 값(BW*1.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
스쿼트는 무엇인가? 스쿼트 시 하지와 코어 근육들의 강력한 수축을 동원하는 대표적 저항성 운동 중 하나이다[1, 2]. 스쿼트는 무릎 관절의 골곡 운동을 통해 앉은 자세를 완성하며, 발목과 힙 관절의 굴곡을 동반한다[3, 4].
무릎 관절의 압축력 과 전단력의 증가가 무릎 관절의 상해 위험성을 증가시키는 이유는 무엇인가? 무릎 관절 각도가 가장 큰 딥 스쿼트는 무릎 관절 부하를 결정하는 관절 반발력과 모멘트 요인들을 가장 많이 유발하는 운동이다[12]. 무릎 관절의 굴곡 상태에서 대퇴근육들의 강력한 수축력은 관절 반발력을 증 가시킬 뿐만 아니라 최대 신전 모멘트의 발생을 동반하기 때문에 이로 인한 무릎 관절의 압축력 과 전단력의 증가는 무릎 관절의 상해 위험성을 증가시키게 된다[13]. 부하 운동 시 무릎 관절에 발생할 수 있는 상해 위험성은 특정 관절에 집중되어지는 부하로 인해 발생하는 빈도가 높다.
발목 관절의 유연성이 높은 경우 증가하는 최대 외전 모 멘트와 최대 전방 반발력 요인들은 어떤 결과를 불러오는가? 하지만 본 연구에서 나타난 결과와 같이, 딥 스쿼트 시 무릎 관절의 최대 굴곡 후 중량부하를 중력의 역방향으로 운동시키기 위해 무릎 관절을 신전시킬 때 발목 관절의 유연성이 높은 피험자들일수록 무릎 관절에서 발생하는 최대 외전 모 멘트와 최대 전방 반발력 요인들의 증가를 확인 할 수 있었다. 이는 무릎 관절에 작용하는 대퇴 근육들의 강력한 수축에 의해 발생되는 요인들로서 무릎 관절에 많은 부하를 유발함으로써 관절 의 상해 위험성을 증가시킬 있는 요인으로 작용 할 수 있다[17]. 더욱이, 최대 무릎 관절 굴곡 후 수직으로 중량을 운동을 시킬 때 무릎 관절에서 발생하는 최대 외전 모멘트의 증가와 최대 전방 반발력은 하퇴의 후방 회전력을 감소시킴으로서 무릎 관절의 신전 운동을 저하시킬 수 있다. 이는 원활한 스쿼트를 저해시킬 수 있을 뿐만 아니 라 무릎 관절에 많은 부하가 오랜 시간 발생하는 요인으로 작용함으로서 무릎 관절의 운동역학적 요인들에 영향을 줄 수 있는 것으로 판단된다.
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참고문헌 (17)

  1. R. F. Escamilla, G. S. Fleisig, T. M. Lowry, S. W. Barrentine, J. R. Andrews, "A three-dimensional biomechanical analysis of the squat during varying stance widths", Medicine & Science in Sports & Exercise, Vol.33, No.6 pp. 984-998, (2001). 

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  2. P. Kasim, "Optimizing squat technique", Strength and Conditioning Journal, Vol.29, No.6 pp. 10, (2007). 

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  3. H. Hartmann, K. Wirth, M. Klusemann, "Analysis of the load on the knee joint and vertebral column with changes in squatting depth and weight load", Sports medicine, Vol.43, No.10 pp. 993-1008, (2013). 

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  4. D. R. Clark, M. I. Lambert, A. M. Hunter, "Muscle activation in the loaded free barbell squat: a brief review", Journal of Strength and Conditioning Research, Vol.26, No.4 pp. 1169-1178, (2012). 

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  5. A. Heijne, B. C. Fleming, P. A. Renstrom, G. D. Peura, B. D. Beynnon, S. Werner, "Strain on the anterior cruciate ligament during closed kinetic chain exercises", Medicine & Science in Sports & Exercise, Vol.36, No.6 pp. 935-941, (2004) 

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  6. R. J. Butler, P. J. Plisky, C. Southers, C. Scoma, K. B. Kiesel, "Biomechanical analysis of the different classifications of the Functional Movement Screen deep squat test", Sports Biomechanics, Vol.9, No.4 pp. 270-279, (2010). 

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  7. A. Caterisano, R. F. Moss, T. K. Pellinger, K. Woodruff, V. C. Lewis, W. Booth, T. Khadra, "The effect of back squat depth on the EMG activity of 4 superficial hip and thigh muscles", Journal of Strength and Conditioning Research, Vol.16, No.3 pp. 428-432, (2002). 

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  8. B. P. Boden, G. S. Dean, J. A. Feagin, W. E. Garrett, "Mechanisms of anterior cruciate ligament injury", Orthopedics, Vol.23, No.6 pp. 573-578, (2000). 

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  9. M. Kritz, J. Cronin, P. Hume, "The bodyweight squat: A movement screen for the squat pattern", Strength & Conditioning Journal, Vol.31, No.1 pp. 76-85, (2009). 

  10. B. J. Schoenfeld, "Squatting kinematics and kinetics and their application to exercise performance", Journal of Strength and Conditioning Research, Vol.24, No.12 pp. 3497-3506, (2010). 

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  11. E. Macrum, D. R. Bell, M. Boling, M. Lewek, D. Padua, "Effect of limiting ankle-dorsiflexion range of motion on lower extremity kinematics and muscleactivation patterns during a squat", Journal of Sport Rehabilitation, Vol.21, No.2 pp. 144-150. (2012). 

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  12. R. F. Escamilla, "Knee biomechanics of the dynamic squat exercise", Medicine & Science in Sports & Exercise, Vol.33, No.1 pp. 127-141, (2001). 

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  13. K. E. Dill, R. L. Begalle, B. S. Frank, S. M. Zinder, D. A. Padua, "Altered knee and ankle kinematics during squatting in those with limited weight-bearing-lunge ankle-dorsiflexion range of motion", Journal of athletic training, Vol.49, No.6 pp. 723-732, (2014). 

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  14. M. R. McKean, P. K. Dunn, B. J. Burkett, "Quantifying the movement and the influence of load in the back squat exercise", Journal of Strength and Conditioning Research, Vol.24, No.6 pp. 1671-1679, (2010) 

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  15. A. Yoshida, L. Kahanov, "The effect of kinesio taping on lower trunk range of motions", Research in sports medicine, Vol.15, No.2 pp. 103-112, (2007). 

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  16. D. Lumbroso, E. Ziv, E. Vered, L. Kalichman, "The effect of kinesio tape application on hamstring and gastrocnemius muscles in healthy young adults", Journal of Bodywork and Movement Therapies, Vol.18, No.1 pp. 130-138, (2014). 

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  17. B. Yu, C. Lin, W. E. Garrett, "Lower extremity biomechanics during the landing of a stop-jump task", Clinical. Biomechanics, Vol.21, No.3 pp. 297-305, (2006). 

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