[논문]몸통 굽힘 동안 뒤넙다리근 길이가 척추세움근의 굽힘-이완 현상에 미치는 영향

김나희; 최보람

doi:10.12674/ptk.2020.27.3.171

몸통 굽힘 동안 뒤넙다리근 길이가 척추세움근의 굽힘-이완 현상에 미치는 영향
The Influence of Hamstring Length on the Flexion-relaxation Phenomenon in Relation to the Erector Spinae Muscle During Trunk Flexion 원문보기

한국전문물리치료학회지 = Physical Therapy Korea, v.27 no.3, 2020년, pp.171 - 177

김나희 (신라대학교 일반대학원 물리치료학과) , 최보람 (신라대학교 보건복지대학 물리치료학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Background: The flexion-relaxation phenomenon (FRP) refers to a sudden onset of activity in the erector spinae muscles that recedes or fades during full forward flexion of the trunk. Lumbar spine and hip flexion are associated with many daily physical activities that also impact trunk flexion. Shorter hamstring muscles result in a reduction of pelvic mobility that eventually culminates in low back pain (LBP). Many studies have explored the FRP in relation to LBP. However, few studies have investigated the influence of hamstring muscle length on the FRP in relation to the erector spinae muscles during trunk flexion. Objects: This study aimed to investigate the influence of hamstring muscle length on the FRP in relation to the erector spinae muscles during trunk flexion. Methods: Thirty subjects were divided into three groups according to hamstring length measured through an active knee extension test. The 30 participants consisted of 10 subjects who had a popliteal angle of 20° or less (Group 1), 10 subjects who had a popliteal angle of 21°-39° (Group 2), and 10 subjects who had a popliteal angle of 40° or more (Group 3). A one-way analysis of variance was used to compare the difference in muscle activity of the erector spinae muscles during trunk flexion. Results: The subjects with a shorter hamstring length had significantly higher muscle activity in their erector spinae muscles during trunk flexion and full trunk flexion (p < 0.05). The subjects with a shorter hamstring length also had a significantly higher flexion-relaxation ratio (p < 0.05). Conclusion: The results of this study demonstrate that differences in hamstring muscle length can influence the FRP in relation to the erector spinae muscles. This finding suggests that the shortening of the hamstring might be associated with LBP.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러나 이전 연구에 따르면 지속적인 몸통 굽힘 시 피로, 속도, 허리의 불안정성 등의 요인에 의해 건강한 대상에서 FRP의 변화가 유발될 수 있음이 나타났다[12,31]. 따라서 본 연구를 통해 뒤넙다리근 의 짧아짐이 허리의 FRP에 영향을 나타낼 수 있는지 알아보고자 하였다. 본 연구에서 뒤넙다리근의 길이가 짧을수록 척추세움근의 FRR이 높았다.
따라서, 본 연구의 목적은 몸통 굽힘 동안 뒤넙다리근의 길이가 척추 세움근의 굽힘 이완 현상에 미치는 영향을 알아보고자 한다.
본 연구는 몸통 굽힘 동안 뒤넙다리근의 길이가 척추세움근의 굽힘이완 현상에 미치는 영향을 알아보기 위하여 뒤넙다리근 길이로 분류된 대상자에게 몸통 굽힘 동작을 통해 척추세움근의 근활성도를 비교하는 실험연구이다.
본 연구의 목적은 몸통 굽힘 동안 뒤넙다리근 길이가 척추세움근의 굽힘이완 현상에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다.

제안 방법

근전도 자료 처리는 주파수 대역폭을 20–450 Hz로 하였고, 표본 추출률은 1,000 Hz로 설정하였다.
능동적 무릎 폄 검사는 뒤넙다리근의 길이를 측정할 수 있는 평가이다[25]. 대상자는 바로 누운 자세에서 골반 앞쪽 경사(anterior tilt)를 유지한 상태로 반대쪽 다리를 스트랩을 이용해 허벅지를 고정시켰다. 대상자가 골반 앞쪽 경사를 유지할 수 있도록 허리 밑에 검사자의 손을 넣어 닿지 않도록 피드백을 제공하였다.
또한, 이전 연구에서 검사자 세에서 무릎관절의 펴짐 제한 범위가 30°도 이하가 되면 뒤넙다리근의 단축으로 판정할 수 있다 하여 본 연구에서 20° 이하 그룹(그룹 1), 21°–39° 그룹(그룹 2), 40° 이상 그룹(그룹 3)으로 나누어 분류하였다[35].
본 연구에서는 무릎 각도는 각도계(goniometer)로 측정하였으며 무릎 완전 폄을 0°, 굽힘을 90°로 하여 굽힘에서 완전 폄으로 정의했다.
그룹 1, 그룹 2, 그룹 3에서 몸통 굽힘 시 척추세움근의 근활성도 차이를 비교하기 위해 일원배치 분산분석(oneway ANOVA)을 이용하였다. 본 연구의 독립변수는 능동 무릎 폄 검사를 통해 나타난 뒤넙다리근의 길이(그룹 1, 그룹 2, 그룹 3)이며, 종속 변수는 몸통 굽힘 시 척추세움근 근활성도이다. 콜모고로프–스미르노프(Kolmogorov– Smirnov) 검정을 통해 정규분포를 입증하였으며 일원배치 분산분석 (oneway ANOVA)을 한 후 이러한 결과에 대하여 그룹 간 유의한 차이가 있을 경우에 사후분석을 위한 다중비교는 본페로니(Bonferroni) 검정으로 처리하였다.

대상 데이터

따라서 허리 통증이 있고 뒤넙다리근이 짧아진 대상자에 대한 검증이 필요하다. 둘째, 연구 대상자 수가 적고 20대 여성만을 대상으로 연구하였다. 성별 간 차이 및 연령 간 차이가 존재할 수 있으므로 이 연구 결과를 전체 인구에 일반화할 수 없다.
무선 표면근전도기기(4DSES, Relive, Gimhae, Korea)를 사용하여 대상자의 오른쪽 척추세움근의 근전도 자료를 수집하였다.
실제 연구대상자의 탈락률을 20%로 감안하여 30명을 모집하였다. 본 연구는 자발적으로 참여한 건강한 20대 여성 30명을 대상으로 실시했다. 능동 무릎 폄 검사(active knee extension test)는 뒤넙다리근의 길이를 평가하는 데 사용되었다[22].
본 연구에서 각 그룹 간 뒤넙다리근의 길이가 척추세움근의 근활성도에 미치는 영향을 알아보기 위해 oneway ANOVA를 이용하고, 효과크기 0.7, 유의수준 0.05, 검정력 0.8로 설정한 후 표본 크기를 산출한 결과 최소 표본 크기는 24명이다.
20° 이하 그룹(그룹 1), 21°에서 39°그룹(그룹 2), 40° 이상 그룹(그룹 3)으로 분류했다. 선정기준으로 는 허리 통증이 없으며 허리와 엉덩관절, 무릎관절에 수술 경력이 없고 근골격계 질환이나 신경학적 문제가 없는 대상자이다.
8로 설정한 후 표본 크기를 산출한 결과 최소 표본 크기는 24명이다. 실제 연구대상자의 탈락률을 20%로 감안하여 30명을 모집하였다. 본 연구는 자발적으로 참여한 건강한 20대 여성 30명을 대상으로 실시했다.

데이터처리

검사의 종점은 뒤넙다리근의 통증 기준에 의해 결정되었다. 5회 측정 후, 최솟값과 최댓값을 제외한 3회 검사값의 평균을 사용하였다.
마지막으로, 3초 동안 선 자세를 유지하였다(5단계). 각 활동은 5회 반복되었으며 그 중 최솟값과 최댓값을 제외한 3회 검사값의 평균을 사용하였다(Figure 2).
그룹 1, 그룹 2, 그룹 3에서 몸통 굽힘 시 척추세움근의 근활성도 차이를 비교하기 위해 일원배치 분산분석(oneway ANOVA)을 이용하였다.
근전도 자료 처리는 주파수 대역폭을 20–450 Hz로 하였고, 표본 추출률은 1,000 Hz로 설정하였다. 몸통 굽힘 시 근육의 표면근전도 신호는 제곱평균제곱근(Root Mean Square) 처리를 하여 3초 동안 RMS 평균값을 측정하였다. Flexion relaxation ratio (FRR)은 몸통 굽힘 동안 활성도에서 완전 굽힘 시 활 성도를 나누어 측정한 것으로 FRP를 정량화하기 위한 척도이다[24].
본 연구의 대상자 수는 Cohen의 표본추출 공식에 따른 표본 수 계산 프로그램인 G*Power 3.1.9.7 프로그램(University of Kiel, Kiel, Germany)을 이용하여 산출하였다. 본 연구에서 각 그룹 간 뒤넙다리근의 길이가 척추세움근의 근활성도에 미치는 영향을 알아보기 위해 oneway ANOVA를 이용하고, 효과크기 0.
콜모고로프–스미르노프(Kolmogorov– Smirnov) 검정을 통해 정규분포를 입증하였으며 일원배치 분산분석 (oneway ANOVA)을 한 후 이러한 결과에 대하여 그룹 간 유의한 차이가 있을 경우에 사후분석을 위한 다중비교는 본페로니(Bonferroni) 검정으로 처리하였다.

이론/모형

본 연구는 자발적으로 참여한 건강한 20대 여성 30명을 대상으로 실시했다. 능동 무릎 폄 검사(active knee extension test)는 뒤넙다리근의 길이를 평가하는 데 사용되었다[22]. 20° 이하 그룹(그룹 1), 21°에서 39°그룹(그룹 2), 40° 이상 그룹(그룹 3)으로 분류했다.
본 연구는 대상자의 뒤넙다리근 길이를 능동 무릎 폄 검사(AKE test)를 통해 측정하였다. 뒤넙다리근 길이를 측정할 수 있는 평가에는 하 지직거상 검사(straightlegraising [SLR] test), 손가락 발끝 닿기 검사(toetouch [TT] test), 윗몸 앞으로 굽힘기 검사(sitandreach [SAR] test), 능동무릎 폄검사(activeknee extension test) 등 많은 평가방법이 있다[22].

성능/효과

몸통 굽힘 동안 척추세움근의 근활성도가 그룹 1은 23.74 ± 5.06, 그룹 2는 38.23 ± 4.47, 그룹 3은 48.00 ± 8.87로 뒤넙다리근의 길이가 짧을수록 몸통 굽힘 동안 척추세움근의 근활성도가 높으며 유의한 차이가 있었다(p < 0.05).
본 연구의 목적은 몸통 굽힘 동안 뒤넙다리근 길이가 척추세움근의 굽힘이완 현상에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 본 연구 결과 뒤넙다리근의 길이가 짧을수록 몸통 굽힘 동안과 완전 몸통 굽힘 시 척추세움근에서 근활성도가 유의하게 높았으며 척추세움근의 FRR은 뒤넙다리근의 길이가 짧을수록 더 높았다.
본 연구 결과 뒤넙다리근이 길이에 따라 척추세움근의 근활성도와 FRP의 차이가 있었다. 뒤넙다리근이 짧을수록 엉덩관절의 움직임 제한으로 인해 척추세움근을 더 많이 사용할 것이며 이는 허리 통증의 원인이 될 수 있다.
본 연구 결과에서 뒤넙다리근의 길이가 짧을수록 몸통 굽힘 동안 척추세움근의 근활성도가 높았으며 완전 몸통 굽힘 시에도 척추세움근의 근활성도가 유의하게 높았다. Kim 등[26]의 연구에서 뒤넙다리근이 짧은 그룹에서 몸통 굽힘 동안과 완전 몸통 굽힘 시 뒤넙다리근의 근활성 도가 유의하게 높았다.
Flexion relaxation ratio (FRR)은 몸통 굽힘 동안 활성도에서 완전 굽힘 시 활 성도를 나누어 측정한 것으로 FRP를 정량화하기 위한 척도이다[24]. 본 연구에서 FRP 값이 높다는 것은 뒤넙다리근의 길이가 짧을수록 몸통 굽힘 동안의 근활성도에서 완전 몸통 굽힘 시의 근활성도 차이값이 크다는 것을 나타낸다.
따라서 본 연구를 통해 뒤넙다리근 의 짧아짐이 허리의 FRP에 영향을 나타낼 수 있는지 알아보고자 하였다. 본 연구에서 뒤넙다리근의 길이가 짧을수록 척추세움근의 FRR이 높았다. FRR이 높다는 것은 뒤넙다리근의 길이가 짧을수록 몸통 굽힘 동안의 근활성도에서 완전 몸통 굽힘 시의 근활성도 차이값이 크다는 것을 나타낸다.
완전 몸통 굽힘 시 척추세움근의 근활성도가 그룹 1은 14.26 ± 2.55, 그룹 2는 18.27 ± 3.42, 그룹 3은 19.63 ± 3.31로 뒤넙다리근의 길이가 짧을수록 완전 몸통 굽힘 시 척추세움근의 근활성도가 높으며 유의한 차이가 있었다(p < 0.05).

후속연구

성별 간 차이 및 연령 간 차이가 존재할 수 있으므로 이 연구 결과를 전체 인구에 일반화할 수 없다. 따라서 앞으로의 연구에서는 이러한 부분을 보완하여 추가적인 연구가 필요할 것이다.
본 연구의 제한점은 첫째, 본 연구는 대상자 선정기준에서 허리 통증이 없는 대상자로 선정하였다. 이는 실제로 뒤넙다리근의 짧아짐이 반드시 허리통증과 연관된다고 하기 어렵다.

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