Purpose: This study examined the effects of curl-up using XCO® on trunk muscle activation in healthy adults. Methods: This study design was a single-blind randomized controlled trial. Twelve participants were enrolled in this study. The subjects were instructed to perform curl-up exercise in ...
Purpose: This study examined the effects of curl-up using XCO® on trunk muscle activation in healthy adults. Methods: This study design was a single-blind randomized controlled trial. Twelve participants were enrolled in this study. The subjects were instructed to perform curl-up exercise in STCU (straight curl-up), LTCU (left twist curl-up), RTCU (right twist curl-up), TWCU (twist curl-up), and PPCU (power push curl-up). Electromyography was used to assess the percent maximal voluntary isometric contraction (%MVIC) of the rectus abdominis (RA), external oblique (EO), internal oblique (IO), and erector spinae (ES) muscles. The data were analyzed using two-way ANOVA with a repeated measure. The statistical significance level was set to α=0.05 Results: The IO showed significant differences in the main effect of the group and the interactions between the group and exercise (p<0.05). In particular, the IO represented the interactions between group and exercise in the RTCU and PPCU (p0.05). The RA, IO, and EO showed significant differences in the main effect of the group (p<0.05). The EO showed a significant difference in the main effect of exercise (p<0.05). Conclusion: These findings suggest that XCO® can be used to increase the muscle activation of the internal oblique, which is the lumbar stabilizing muscle, when XCO® is combined in the curl-up exercise with rotation. In the future, research on the intensity, frequency, and duration of XCO® exercise will be needed according to the individual characteristics and preferences.
Purpose: This study examined the effects of curl-up using XCO® on trunk muscle activation in healthy adults. Methods: This study design was a single-blind randomized controlled trial. Twelve participants were enrolled in this study. The subjects were instructed to perform curl-up exercise in STCU (straight curl-up), LTCU (left twist curl-up), RTCU (right twist curl-up), TWCU (twist curl-up), and PPCU (power push curl-up). Electromyography was used to assess the percent maximal voluntary isometric contraction (%MVIC) of the rectus abdominis (RA), external oblique (EO), internal oblique (IO), and erector spinae (ES) muscles. The data were analyzed using two-way ANOVA with a repeated measure. The statistical significance level was set to α=0.05 Results: The IO showed significant differences in the main effect of the group and the interactions between the group and exercise (p<0.05). In particular, the IO represented the interactions between group and exercise in the RTCU and PPCU (p0.05). The RA, IO, and EO showed significant differences in the main effect of the group (p<0.05). The EO showed a significant difference in the main effect of exercise (p<0.05). Conclusion: These findings suggest that XCO® can be used to increase the muscle activation of the internal oblique, which is the lumbar stabilizing muscle, when XCO® is combined in the curl-up exercise with rotation. In the future, research on the intensity, frequency, and duration of XCO® exercise will be needed according to the individual characteristics and preferences.
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문제 정의
이처럼 선행연구에서 윗몸일으키기 운동과 익스코를 결합한 운동을 다양한 형태의 허리 안정화 운동과 비교하여 운동의 효과를 입증하고자 하였으나, 다양한 윗몸일으키기 운동 중 적용한 각 운동에서 익스코가 어떤 근육의 변화를 주는지 알아보는 연구는 아직 부족한 실정이다. 그러므로, 익스코를 이용하여 윗몸일으키기 운동 시 몸통 움직임 방향에 따라 배곧은근, 배속빗근, 배바깥빗근, 척추세움근의 근활성도 변화를 알아보고 이를 통해 향후 몸통 운동으로 활용할 수 있는 기초자료로 활용하고자 한다.
본 연구는 익스코 사용 유무에 따른 5가지 윗몸일으키기 운동이 건강한 성인의 몸통 근육의 근활성도를 알아보기 위한 단일군 반복측정 연구(cross-sectional experimental study with within-subject design)이다. 대상자들에게 윗몸일으키기를 실시하기 전에 정확한 움직임을 교육하였다.
제안 방법
몸통 근육의 근전도 측정값은 %MVIC로 표시하였으며, 8-EMG (LXM 5308, Laxtha, Korea)를 사용하였으며, 표본 수집률 1,000 Hz, 주파수 대역필터 20-500 Hz에서 각 운동의 마지막 위치에서 5초 동안 자료를 수집하였고, 데이터 값의 오류를 줄이기 위해 처음 1초와 마지막 1초를 제외하고 3초 동안만 측정하였다. 3회 시행 후 평균값을 도출하였으며, 가장 높은 근활성도를 나타낸 영역의 3초 동안의 값을 자료로 처리하였다.
바로 누운 자세에서 엉덩관절을 60° 굽힘, 양쪽 무릎을 90° 굽힘한 후 복부 근육의 활동을 증가시키기 위해 발을 고정하지 않은 채로 윗몸일으키기를 수행하고 다시 원위치로 되돌아오도록 운동용 매트 위에서 진행하였다. 또한, 몸통 반동이 발생되지 않도록 유의사항과 수행 방법에 대해 설명한 뒤에 시범자가 먼저 운동을 보여주고 각각의 운동을 참가자가 2-3번 반복하여 제대로 시연할 수 있도록 하였다. 익스코를 이용한 윗몸일으키기 운동 교육은 익스코를 잡고 각 운동의 마지막 위치에서 입자가 튜브 끝 부위에 도달하면 발생되는 충격음을 들을 수 있도록 하였다.
맨손도수검사 자세를 이용하여 최대수의 적등척성수축(maximal voluntary isometric contraction, MVIC)를 측정하였으며,27 수집된 모든 몸통 근육의 근전도 신호를 RMS 값으로 처리하였고, 각근육의 수집된 자료에서 %MVIC로 정규화하였다.
몸통 근육의 근전도 측정값은 %MVIC로 표시하였으며, 8-EMG (LXM 5308, Laxtha, Korea)를 사용하였으며, 표본 수집률 1,000 Hz, 주파수 대역필터 20-500 Hz에서 각 운동의 마지막 위치에서 5초 동안 자료를 수집하였고, 데이터 값의 오류를 줄이기 위해 처음 1초와 마지막 1초를 제외하고 3초 동안만 측정하였다. 3회 시행 후 평균값을 도출하였으며, 가장 높은 근활성도를 나타낸 영역의 3초 동안의 값을 자료로 처리하였다.
바로 누운 자세에서 엉덩관절을 60° 굽힘, 양쪽 무릎을 90° 굽힘한 후 복부 근육의 활동을 증가시키기 위해 발을 고정하지 않은 채로 윗몸일으키기를 수행하고 다시 원위치로 되돌아오도록 운동용 매트 위에서 진행하였다.
또한, 몸통 반동이 발생되지 않도록 유의사항과 수행 방법에 대해 설명한 뒤에 시범자가 먼저 운동을 보여주고 각각의 운동을 참가자가 2-3번 반복하여 제대로 시연할 수 있도록 하였다. 익스코를 이용한 윗몸일으키기 운동 교육은 익스코를 잡고 각 운동의 마지막 위치에서 입자가 튜브 끝 부위에 도달하면 발생되는 충격음을 들을 수 있도록 하였다. 한 대상자가 익스코를 이용한 5가지 윗몸일으키기 운동과 동일한 운동을 익스코 없이 팔 동작만 수행한 윗몸일으키기 5가지 운동을 수행하여 총 10가지 운동을 하도록 하였다.
모든 대상자의 측정에 사용된 5가지 윗몸일으키기 운동은 반듯한 윗몸일으키기(straight curl-up, STCU), 왼쪽으로 비틀면서 윗몸일으키기(left twist curl-up, LTCU), 오른쪽으로 비틀면서 윗몸 일으키기(right twist curl-up, RTCU), 비틀면서 윗몸일으키기(twist curl-up, TWCU), 파워 밀기 윗몸일으키기(power push curl-up, PPCU)이다(Figure 1). 참가자들이 최대 노력을 하도록 구두로 격려하였으며, 머리와 어깨뼈만 들리도록 윗몸일으키기를 시행하였다. 대상자들이 10번의 윗몸일으키기를 수행하는 동안 반복적인 운동을 했을 때 나타나는 순서 효과를 제거하기 위해 랜덤화 방법 중 한 가지인 대형방법(method of counterbalancing)을 이용하였다.
측정 위치는 배곧은근은 지방조직의 가장 두꺼운 층을 피하기 위해 배꼽 위 3 cm에서 바깥쪽 3 cm,23 배바깥빗근은 배꼽에서 바깥쪽으로 15 cm지점,24 배속빗근은 배꼽과 위앞엉덩뼈가시(ASIS)의 중간지점,25 척추세움근은 허리뼈 2번 바깥쪽 2 cm26에서 측정하였다.
맨손도수검사 자세를 이용하여 최대수의 적등척성수축(maximal voluntary isometric contraction, MVIC)를 측정하였으며,27 수집된 모든 몸통 근육의 근전도 신호를 RMS 값으로 처리하였고, 각근육의 수집된 자료에서 %MVIC로 정규화하였다. 표면 EMG 신호를 통해 수집된 데이터는 소프트웨어(Telescan, Laxtha, Korea)로 저장 후 분석하였다.
대상자들이 10번의 윗몸일으키기를 수행하는 동안 반복적인 운동을 했을 때 나타나는 순서 효과를 제거하기 위해 랜덤화 방법 중 한 가지인 대형방법(method of counterbalancing)을 이용하였다. 하나의 운동마다 3번 반복하였으며 반복 간 90초의 휴식이 주어졌으며, 운동 간에 3분의 휴식시간을 부여하였다.
익스코를 이용한 윗몸일으키기 운동 교육은 익스코를 잡고 각 운동의 마지막 위치에서 입자가 튜브 끝 부위에 도달하면 발생되는 충격음을 들을 수 있도록 하였다. 한 대상자가 익스코를 이용한 5가지 윗몸일으키기 운동과 동일한 운동을 익스코 없이 팔 동작만 수행한 윗몸일으키기 5가지 운동을 수행하여 총 10가지 운동을 하도록 하였다. 모든 대상자의 측정에 사용된 5가지 윗몸일으키기 운동은 반듯한 윗몸일으키기(straight curl-up, STCU), 왼쪽으로 비틀면서 윗몸일으키기(left twist curl-up, LTCU), 오른쪽으로 비틀면서 윗몸 일으키기(right twist curl-up, RTCU), 비틀면서 윗몸일으키기(twist curl-up, TWCU), 파워 밀기 윗몸일으키기(power push curl-up, PPCU)이다(Figure 1).
대상 데이터
본 연구의 대상자는 광주에 거주하는 20대 대학생 남녀 12명을 대상으로 진행하였으며, 대상자 선정은 윗몸일으키기를 수행할 정도로 근력과 가동범위가 있고, 척추 질환과 허리 및 다리의 통증이 없으며, 규칙적인 운동을 하지 않는 대학생들로 선정하였다. 모든 대상자에게 이 연구의 목적 및 실험 참여에 따른 불편함과 참가자가 본인 의사에 따라 연구 참여와 중단을 할 수 있음을 자세하게 설명하였다.
, FLEXI SPORTS GmbH, Germany)의 의미는 신체의 중심근육을 일컫는 최고 코어(extreme core)를 뜻하며 이 도구를 이용하는 훈련 부위를 말하기도 한다. 연구에 사용된 도구크기는 운동 길이 30 cm, 폭 7 cm, 무게 900 g 라지 사이즈로, 알루미늄 뚜껑 안에 무게 입자가 가속과 감속을 통해 끝에서 끝으로 자연스럽게 이동하면서 반응충격이 발생되어 부가적인 기계적 부하가 커져 더 많은 반사적인 근 수축을 유발할 수 있는 능동 진동 기구이다. 다양한 방향으로 흔들면서 발생되는 반응충격이 관절 주변의 동시수축을 발생하여 근육과 결합조직의 구조를 강화할 수 있다.
데이터처리
0을 이용하였다. 각 항목 별 데이터는 기술통계를 이용하여 평균과 표준 편차로 제시하였다. 익스코 적용 유무에 따른 5가지 윗몸일으키기 운동 수행 시 배곧은근, 배바깥빗근, 배속빗근, 척추세움근의 근활성도를 비교하기 위해서 이요인반복측정분산분석(two-way ANOVA with repeated measure)를 사용하였으며, 사후분석을 위해서 본페로니 수정법을 사용하였다.
각 항목 별 데이터는 기술통계를 이용하여 평균과 표준 편차로 제시하였다. 익스코 적용 유무에 따른 5가지 윗몸일으키기 운동 수행 시 배곧은근, 배바깥빗근, 배속빗근, 척추세움근의 근활성도를 비교하기 위해서 이요인반복측정분산분석(two-way ANOVA with repeated measure)를 사용하였으며, 사후분석을 위해서 본페로니 수정법을 사용하였다. 통계학적 유의수준 α= 0.
이론/모형
참가자들이 최대 노력을 하도록 구두로 격려하였으며, 머리와 어깨뼈만 들리도록 윗몸일으키기를 시행하였다. 대상자들이 10번의 윗몸일으키기를 수행하는 동안 반복적인 운동을 했을 때 나타나는 순서 효과를 제거하기 위해 랜덤화 방법 중 한 가지인 대형방법(method of counterbalancing)을 이용하였다. 하나의 운동마다 3번 반복하였으며 반복 간 90초의 휴식이 주어졌으며, 운동 간에 3분의 휴식시간을 부여하였다.
성능/효과
그 중 도구를 사용하여 복부 수축력을 향상시키는 방법으로 진동을 이용한 플렉시바(flexi-bar), 바디블레이드(bodyblade), 익스코 (XCO)와 같은 도구들이 소개되고 있으며 그 효과를 입증하려는 시도들이 이뤄지고 있다. 능동진동을 유발하는 플렉시바를 이용하여 몸통 근활성도를 알아본 연구에서 플렉시바 운동이 배바깥빗근과 배속빗근의 활성도를 향상시켜 몸통 돌림 근육 활성화의 효과를 입증하였다.10 14명의 건강한 남성들에게 바디블레이드를 이용하여 몸통 근육의 근활성도와 척추 안정성의 효과를 알아본 연구에서도 배속빗근과 배바깥빗근에서 큰 활성도를 나타냈다고 보고하였다.
빠르게 입자들이 이동하면서 순간적으로 충격이 발생하고 그 발생된 힘이 배속빗근에 강한 저항으로 작용한 것도 한 가지 요인이 될 수 있을 것이다. 또한 근육의 수축요소인 근육원섬유마디(sarcomere)의 상대적 위치에 따라 근활성도가 차이가 나타나며, 짧아진 근길이에서 근활성도가 증가한다고 보고한 연구를 토대로 강한 반응 충격이 중력에 대항하여 근육을 더 짧게 만드는 익스코의 특성이 RTCU에서 가장 높은 근활성도를 나타낸 것으로 생각된다.28 Son22의 연구에서 익스코를 이용한 운동프로그램을 6주간 적용 후 측정한 배곧은근, 배속빗근과 배바깥빗근, 척추세움근의 근활성도에서 운동 전보다 6주후에 근활성도가 유의하게 증가했으며 허리안정화 운동과 비교했을 때 모든 근육에서 시기에 따라 집단 간 유의한 상호작용이 나타났다고 보고하였다.
몸통 돌림에 기여하는 배속빗근, 배바깥빗근 중에서 배바깥빗근만 LTCU, RTCU, TWCU가 PPCU 운동보다 더 높은 근활성도를 나타내었다. 능동적으로 유발하는 흔듦을 통해 발생되는 익스코의 진동은 잡는 위치와 흔듦 방향에 따라 동원되는 근육이 서로 달라지게 된다.
특히 몸통 안정화 운동으로 사용될 수 있는 앉은 자세나 네발기기 자세 등에서의 익스코 유무에 따른 근활성도 비교가 이뤄질 필요가 있을 것이라 생각 된다. 셋째, 몸통의 길이, 척추의 가동성, 골반의 움직임 등 몸통 근활 성도에 영향을 줄 수 있는 부분을 고려하지 못하였다. 또한, 젊고 건강한 20대 대학생을 대상으로 했으므로 이 결과를 일반화하기가 어려운 점이 있다.
익스코 적용유무에 따른 윗몸일으키기 운동 시 배속빗근의 근활성도는 집단 주효과와 운동과 집단에 따른 상호작용에서 유의한 차이가 있었으며 사후분석 결과 RTCU와 PPCU (F = 8.414, p = 0.008)에서 유의한 차이가 나타났으며(p 0.05)(Table 1, Figure 2B).
익스코를 결합한 5가지 윗몸일으키기 운동에서 척추세움근을 제외한 배곧은근, 배속빗근, 배바깥빗근에서 집단 간 주효과가 유의한 차이를 나타내었다. 척추세움근을 제외한 모든 근육이 굽힘 작용에 동원되며, 특히 익스코의 반응충격을 일으킨 방향과 속도에 달렸다고 사료된다.
이마면과 시상면에서 배빗근과 배가로근이 안정화 역할을 하는데,31 윗몸일으키기 시에 익스코로 인한 반응충격으로 시상면에서 안정성을 위해 배속빗근이 동원된 것으로 생각된다. 진동을 이용한 플렉시바를 통해 진동유무가 몸통 근육의 근활성도에 미치는 효과를 비교한 연구에서 플렉시바 집단이 배속 빗근의 활성도가 진동이 없는 도구보다 72% 증가를 나타내어 척추 안정화를 보강하고 조절하는 훈련으로 유용하다고 제안하였다.29 윗몸 일으키기 시 플렉시바를 결합하여 몸통 근육의 근활성도를 알아본 결과 배바깥빗근과 배속빗근에서 유의한 증가를 나타내어 본 연구의 결과와 일부 일치하였다.
익스코를 윗몸일으키기 운동과 결합하여 몸통 근육의 근활성도에 차이가 있는지 알아본 결과는 다음과 같다. 첫째, 배속빗근이 익스코 유무에 따라 RTCU와 PPCU로 윗몸일으키기 운동 수행 시 유의한 상호작용이 나타났으며, 이는 익스코 사용유무가 윗몸일으키기 운동에 따라 근활성도 변화 양상이 서로 다르게 나타남을 의미한다. 이는 운동 시 작용한 근섬유 방향의 차이로 인해 발생한 것으로 생각되며, RTCU는 오른쪽 몸통회전을 동반하면서 윗몸일으키기를 수행하는데, 본 연구에서 오른쪽 몸통 근육만을 측정했으므로 왼쪽 배바 깥빗근과 오른쪽 배속빗근이 가장 많은 근육이 동원되는 RTCU에서 배속빗근이 높은 활성도를 나타낸 것으로 생각된다.
후속연구
향후 실험 대상자의 표본 수를 늘리고 대상자 선정에 보다 주의를 기울여 설정해야 할 것이다. 둘째, 익스코는 다양한 자세에서 적용되는데 윗몸일으키기 운동에 국한하여 알아보아 다양한 자세에서 유발되는 근활성도의 차이를 알아보지 못하였다. 또한 2가지 중요한 안정화 근육인 허리네모근과 배가로근을 측정하지 못하였다.
본 연구의 제한점으로는 첫째, 본 연구에서 익스코 유무에 따른 5가지 윗몸일으키기 운동을 몸통 근활성도로 알아보았으나, 표준편차 값이 대부분 10 이상으로 크게 나타났다. 대상자의 표본수가 적었으며 성별에 따른 근육량의 차이로 인해 나타난 것으로 판단된다.
위의 결과로 볼 때, 윗몸일으키기 운동에 회전 동작과 함께 익스코를 결합했을 때 허리 안정화 근육인 배속빗근의 근활성도를 증가시킬 수 있는 방법으로 사용될 수 있을 것이라 생각된다. 향후 몸통 안정성을 증가시키는 다양한 프로그램으로 활용될 수 있을 것이며, 개인의 특성과 선호도에 맞춰 익스코 운동의 강도, 빈도, 기간 등을 설정한 다양한 프로그램을 개발하고 이를 비교하는 연구가 필요할 것이다.
위의 결과로 볼 때, 윗몸일으키기 운동에 회전 동작과 함께 익스코를 결합했을 때 허리 안정화 근육인 배속빗근의 근활성도를 증가시킬 수 있는 방법으로 사용될 수 있을 것이라 생각된다. 향후 몸통 안정성을 증가시키는 다양한 프로그램으로 활용될 수 있을 것이며, 개인의 특성과 선호도에 맞춰 익스코 운동의 강도, 빈도, 기간 등을 설정한 다양한 프로그램을 개발하고 이를 비교하는 연구가 필요할 것이다.
대상자의 표본수가 적었으며 성별에 따른 근육량의 차이로 인해 나타난 것으로 판단된다. 향후 실험 대상자의 표본 수를 늘리고 대상자 선정에 보다 주의를 기울여 설정해야 할 것이다. 둘째, 익스코는 다양한 자세에서 적용되는데 윗몸일으키기 운동에 국한하여 알아보아 다양한 자세에서 유발되는 근활성도의 차이를 알아보지 못하였다.
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