[논문]발내재근 운동이 발목 불안정성 환자의 균형, 근력 및 진동감각역치에 미치는 효과

김진홍; 이동진; 이은상

doi:10.21598/jkpnfa.2020.18.2.173

발내재근 운동이 발목 불안정성 환자의 균형, 근력 및 진동감각역치에 미치는 효과
Effects of Intrinsic Foot Muscle Exercise on Dynamic Balance, Strength, and Vibration Threshold Sense in Persons with Ankle Instability 원문보기

PNF and movement, v.18 no.2, 2020년, pp.173 - 182

김진홍 (근로복지공단 인천병원 재활의학연구센터) , 이동진 (광주보건대학교 물리치료학과) , 이은상 (광주보건대학교 물리치료학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: The purpose of the study was to investigate the effects of visual feedback exercise (VFE), sandal exercise (SE), and thera-band exercise (TE) on people with functional ankle instability. Methods: The 45 study participants were divided into three groups of 15. In the VFE group, participants performed short-foot exercises using visual feedback; the SE group performed sandal exercises, and the TE group performed thera-band exercises. Over a period of 8 consecutive weeks, the experimental groups exercised for 15 minutes per session, four times per week. Balance was measured using the Biodex Balance System for dynamic balance ability (overall balance index [OBI], mediolateral balance index [MBI], and anterioposterior balance index [ABI]). Vibration threshold sense (VTS) was assessed using a vibratory sensory analyzer. Ankle muscular strength was measured using the Biodex 4 Pro. The main outcome measures were assessed at baseline and after 8 weeks of training. Results: Significant improvements in dynamic balance were noted in all three groups (p < 0.05). Significant improvements in VTS and muscular strength were also noted in the VFE and TE groups but not in the SE group (p < 0.05). Conclusion: Appropriate environmental and situational mediation may be of great clinical significance for patients suffering from chronic ankle instability. It is hoped that the findings will inform a program for prevention of ankle instability.

주제어

표/그림 (8)

그림 Fig. 1. Normal pressure.
그림 Fig. 2. Visual feedback exercise.
그림 Fig. 3. Sandal exercise.
그림 Fig. 4. Thera band exercise.
표 Table 1. Description of subject's baseline characteristics (n=45)
표 Table 2. Comparison of dynamic balance within groups and between groups (n=45)
표 Table 3. Comparison of vibration threshold sense within groups and between groups (n=45)
표 Table 4. Comparison of muscle strengthening within groups and between groups (n=45)

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

하지만 앞서 소개한 치료적 중재 방법들은 고유수 용성 감각운동에 비해 국내에서의 연구가 부족한 실정이다. 그래서 본 연구에서 발목 불안정성으로 확인된 사람들을 대상으로 발 내재근 강화를 위한 단축발 운동의 3가지 방법(시각적 되먹임 운동, 샌들 운동, 세라 밴드운동)을 이용한 중재 시 발목의 균형, 근력 및 진동역치감각에 미치는지 영향을 알아보고자 한다.
하지만 다양한 운동방법에 대한 임상적 근거가 충분하지 않다. 그래서 본 연구에서는 발 내재근 강화를 위해 1)시각적 되먹임, 2)샌들, 3)세라밴드를 이용한 단축발 운동이 동적균형, 진동감각 역치 검사, 근력 검사에 어떠한영향을 미치는지 살펴보았다.
본 연구에서 단축 발 운동과 더불어 PEDROSCAN (PEDOSCAN, Diers international GmbH, Germany)을 이용하여 시각적 되먹임 훈련을 실시하고자 한다. PEDOSCAN은 균형을 측정하기 위해 선 자세에서 양쪽 발에 가해지는 족저압을 측정하기 위한 기구이다(Choi & Nam, 2014).

제안 방법

1주에서 2주 차 동안에는 약한 강도를 가진 노란색 세라 밴드를 적용한 상태에서 전방으로 평지보행을 실시하고 3주에서 5주 차에는 중간 정도의 강도를 가진 빨간색 밴드를 사용하여 평지에서 좌 ⋅ 우로 한발짝씩 빠르게 움직이는 옆으로 걷기를 실시한다.
1주에서 2주 차 동안에는 약한 강도를 가진 노란색 세라 밴드를 적용한 상태에서 전방으로 평지보행을 실시하고 3주에서 5주 차에는 중간 정도의 강도를 가진 빨간색 밴드를 사용하여 평지에서 좌 ⋅ 우로 한발짝씩 빠르게 움직이는 옆으로 걷기를 실시한다. 6주에서 8주 차에는 강한 강도를 가진 녹색 밴드를 적용한 상태에서 발의 근력과 긴장도를 최대치로 높일 수 있도록 밸런스 패드 위에서 한 발로 균형 잡기를 실시한다.
Biodex System 4 Pro (Biodex System 4 Pro, Biodex medical system Inc., USA)을 이용하여 발목관절의 운동능력을 측정하였다. 대상자는 약간 뒤로 기울어지게 앉고 무릎을 굽힌 상태에서 진행되었고, 자신의 신발을 착용 상태에서 2개의 스트랩으로 발을 고정하였다.
대상자는 약간 뒤로 기울어지게 앉고 무릎을 굽힌 상태에서 진행되었고, 자신의 신발을 착용 상태에서 2개의 스트랩으로 발을 고정하였다. 그리고 대상자의 몸을 안정시키기 위해 허벅지와 허리 주위에 각각 하나의 스트랩으로 고정하였다. 운동범위는 가쪽 번짐 15도와 안쪽 번짐 20도로 설정 하였고, 중립 위치는 동력계 받침판 상단의 각도기를 사용하여 조정하였다.
운동범위는 가쪽 번짐 15도와 안쪽 번짐 20도로 설정 하였고, 중립 위치는 동력계 받침판 상단의 각도기를 사용하여 조정하였다. 대상자는 가쪽 번짐과 안쪽 번짐에 대한 등속성 운동을 2회씩 수행했고, 가쪽 번짐과안쪽 번짐 운동 사이에 10초간 휴식시간을 주었다(Tankevicius et al., 2013).
발목의 불안정성을 가진 대상자들을 대상으로 진동감각 검사를 실시하기 위해 VTS (Vibration Threshold Sense-II, Medoc Inc., Ramat Israel)을 사용하여 진동감각을 느끼는 수용기인 발의 안쪽 복사뼈의 정중앙부에 대한 진동을 역치 값으로 분석하였다(Lin et al., 2005). 측정을 하기 위해 바로 누운 자세에서 지름 12mm의 진동부를 환측 발목 안쪽 복사뼈에 위치 시킨 후 플랫폼에 내장돼있는 50g의 제어 압을 사용하였으며, 100Hz의 진동을 1㎛/s의 속도로 점차 증가시켜 환자가 진동을 느껴지는 순간 “YES” 버튼을 누르게 해 1회에 3번씩 2회로 나누어 총 6번을 측정하였다.
본 연구는 45명을 대상으로 무작위 추출 방법을 이용하여 시각적 되먹임 운동(visual feedback exercise, n=15)군, 샌들 운동(sandal exercise, n=15)군, 세라밴드(Thera-band exercise, n=15)군으로 나눠 8주간 일주일에 4번, 총 5분씩 3세트 (총 15분)로 구성하였다. 세트 간 2분의 휴지기를 가졌다.
실험 전 ⋅ 후, 전체 전 ⋅ 후 좌 ⋅ 우 동적 균형검사(overall, mediolateral, anterioposterior balance index), 근력 검사(발목관절내⋅외번), 진동감각 역치 검사(vibration therehold sense)를 실시하였다.
4). 운동 프로그램은 주 4회, 1회당 5분씩 3세트로 8주간 진행을 한다. 1주에서 2주 차 동안에는 약한 강도를 가진 노란색 세라 밴드를 적용한 상태에서 전방으로 평지보행을 실시하고 3주에서 5주 차에는 중간 정도의 강도를 가진 빨간색 밴드를 사용하여 평지에서 좌 ⋅ 우로 한발짝씩 빠르게 움직이는 옆으로 걷기를 실시한다.
이때 발가락에 굽힘이 일어나지 않게 한다. 운동 프로그램은(Jung et al., 2011; Moon et al., 2014)등의 선행 논문을 참고하여 총 8주 주 4회로 이루어지며 1주에서 4주는 앉은 자세에서 시각적 피드백을 주는 PEDOSCAN(PEDOSCAN, Diers international GmbH, Germany)의 발판에 발을 올려놓고 운동을 실시하고 4주에서 8주는 선 자세에서 5초씩 유지하며 5분씩 3세트를 시행한다.
그리고 대상자의 몸을 안정시키기 위해 허벅지와 허리 주위에 각각 하나의 스트랩으로 고정하였다. 운동범위는 가쪽 번짐 15도와 안쪽 번짐 20도로 설정 하였고, 중립 위치는 동력계 받침판 상단의 각도기를 사용하여 조정하였다. 대상자는 가쪽 번짐과 안쪽 번짐에 대한 등속성 운동을 2회씩 수행했고, 가쪽 번짐과안쪽 번짐 운동 사이에 10초간 휴식시간을 주었다(Tankevicius et al.
, 2003). 운동프로그램은 주 4회, 1회당 5분씩 3세트로 8주간 진행되고, 1주에서 2주 차 동안에는 보행을 실시하여 sandal에 적응을시키고, 하체 균형 및 발목의 근육 및 발 내재근의 강화를 기능적으로 수행시킨다. 3주에서 5주 차에는 옆으로 걷기를 수행시킨다.
5) 현재 발목관절 및 균형기능의 향상을 위해 연구기간 중 다른 운동 프로그램에 참여한 자. 위와 같이 선발기준과 제외 기준을 만족한 45명을 무작위 추출 방법으로 15명씩 3그룹으로 분류하였다.
하지만 최근에는 발내재근의 기능적 역할에 대한 관심이 높아지면서 발내재근 강화를 위한 단축 발 운동이 임상적으로 주목을 받고 있는 상황이다. 이에 본 연구에서 선행 논문을 바탕으로 3가지 중재 방법을 착안하여 효과 입증을진행하였다. 결과적으로 대부분 긍정적인 결과를 보였지만, 특정 연령대 위주로 연구가 진행됐다는 점과 대상자수가 적은 점은 연구 결과를 대중에게 일반화 하기 어려울 것으로 사료된다.
측정을 하기 위해 바로 누운 자세에서 지름 12mm의 진동부를 환측 발목 안쪽 복사뼈에 위치 시킨 후 플랫폼에 내장돼있는 50g의 제어 압을 사용하였으며, 100Hz의 진동을 1㎛/s의 속도로 점차 증가시켜 환자가 진동을 느껴지는 순간 “YES” 버튼을 누르게 해 1회에 3번씩 2회로 나누어 총 6번을 측정하였다.

대상 데이터

본 연구는 광주광역시에 소재한 G대학에서 발목 염좌를 경험한 성인 남녀를 대상으로 연구의 목적과 절차에 대해 설명을 듣고 참여하기로 동의한 150명을 대상으로 하였다. 이중 선발 기준 및 제외 기준에 충족한 자로 연구를 진행하였다.

데이터처리

모든 자료는 Shapiro-Wilks 검증을 통해 정규성 검정을 하였고, 연구 대상자의 일반적 특성은 기술통계를 이용하였으며, 집단 내 훈련 전⋅후 유의성 검정은 대응표본 t 검정을 하였다.
치료 전 ⋅ 후 차이값에 대한 집단 간 유의성 검정은 일원분산분석(One-way ANOVA)을 사용하였고, 사후 검정으로 Scheffe’s 검정을 사용하였다.

이론/모형

Blackburn 등(2003)의 선행 논문을 참고하여 운동방법을 선정하였다(Blackburn et al., 2003). 운동프로그램은 주 4회, 1회당 5분씩 3세트로 8주간 진행되고, 1주에서 2주 차 동안에는 보행을 실시하여 sandal에 적응을시키고, 하체 균형 및 발목의 근육 및 발 내재근의 강화를 기능적으로 수행시킨다.
단축 발(short foot exercise) 운동은 발목관절에 영향을 주는 운동으로 체중을 실은 상태에서 발의 앞뒤를모은다는 느낌으로 당겨 안쪽 아치를 상승시킨다(Han, 2014). 시각적 정보를 통해 자기 스스로 교정이 가능하도록 뇌와 운동 수행 영역에 반복적인 자극을주어 훈련의 효과를 극대화하는 시각적 되먹임을(Carey et al., 2002) 이용하여 운동을 실시하였다. Plate에서 단축 발 운동을 실시할 때 엄지의 몸 쪽 마디 관절을 뒤꿈치쪽으로 끌어당긴 후 5초 동안 유지하였다.
테이프는 비탄력성 테이프가 탄력성 테이프보다 제한력이 우수하다는 선행 연구를 바탕으로 본 연구에서도 비탄력성 테이프를 적용하였다(Ahn & Kim 2008)(Fig. 4).

성능/효과

그래서 본 연구에서 진동감각 역치를 측정한 결과 샌들 운동군을 제외한 두 군에서 통계적으로 유의한 수준의 변화를 보였으며(p<0.05), 또한 그룹 간 변화량에서 통계적으로 유의한 결과를 보였다(p<0.05).
본 연구에서 발목 불안정성을 갖고 있는 성인 남녀를 대상으로 8주간 발 내재근 운동을 실행한 결과 발목 불안정성에 영향을 미치는 요인인 균형, 근력 및 진동 감감역치 값의 향상된 결과를 보였다. 또한, 발 내재근 강화 운동 방법인 단축 발 운동의 방법에 따른 효과를 비교한 결과 모든 그룹에서 기능의 향상을 가져왔다. 이를 통해 만성 발목 불안정성으로 일상생활에서 불편함을 겪고 있는 환자분들에게 환경과 상황에 알맞은 중재 운동을 적용한다면 발목 손상 및 발목 염좌를 치료하고 균형능력을 향상하는데 임상에서 효과적인 치료적 중재법으로 실현될 의미가 있을 것이라 사료 된다.
모든 군에서 실험 전 ⋅ 후 overall balance index(OBI), mediolateral balance index(MBI), anterioposterior balance index(ABI)의 값이 통계적으로 유의한 변화가 일어났으며(p<0.05)(Table 2), 특히 MBI에서는 세 군의 전 후 변화량에 대한 그룹 간 비교에서도 통계적으로 유의한 값을 나타냈다(p<0.05)(Table 2).
본 연구 결과 내 ⋅ 외번 근력 검사에서 샌들 운동군을 제외한 두 군에서 통계적으로 유의한 수준의 변화를 보였으며(p<0.05), 또한, 그룹 간에 외번 근력 변수에서 통계적으로 유의한 결과를 나타냈다(p<0.05).
본 연구결과 동적 균형을 측정하는 모든항목에서 세 그룹 모두 통계적으로 유의한 수준의 변화를 보였다(p<0.05).
본 연구에서 발목 불안정성을 갖고 있는 성인 남녀를 대상으로 8주간 발 내재근 운동을 실행한 결과 발목 불안정성에 영향을 미치는 요인인 균형, 근력 및 진동 감감역치 값의 향상된 결과를 보였다. 또한, 발 내재근 강화 운동 방법인 단축 발 운동의 방법에 따른 효과를 비교한 결과 모든 그룹에서 기능의 향상을 가져왔다.
샌들 운동군을 제외한 두 군에서 내번 및 외번의 근력 측정값에서 통계적으로 유의한 변화가 일어났으며(p<0.05)(Table 4), 특히, 외번의 근력 측정값에서는 세 군의 전 후 변화에 대한 그룹 간 비교에서도 통계적으로 유의한 값을 나타냈다(P<0.05)(Table 4).
시각 되먹임 운동군과 세라밴드 운동군에서 실험전 ⋅ 후 값이 통계적으로 유의한 변화가 일어났으며(p<0.05)(Table 3), 또한 세 군의 전 후 변화에 대한 그룹 간 비교에서도 통계적으로 유의한 값을 나타냈다(p<0.05)(Table 3).

후속연구

이에 본 연구에서 선행 논문을 바탕으로 3가지 중재 방법을 착안하여 효과 입증을진행하였다. 결과적으로 대부분 긍정적인 결과를 보였지만, 특정 연령대 위주로 연구가 진행됐다는 점과 대상자수가 적은 점은 연구 결과를 대중에게 일반화 하기 어려울 것으로 사료된다. 따라서, 추후 연구 시 다양한 연령대와 대상자수를 늘려 연구가 시행되어야할 것이다.
이를 통해 만성 발목 불안정성으로 일상생활에서 불편함을 겪고 있는 환자분들에게 환경과 상황에 알맞은 중재 운동을 적용한다면 발목 손상 및 발목 염좌를 치료하고 균형능력을 향상하는데 임상에서 효과적인 치료적 중재법으로 실현될 의미가 있을 것이라 사료 된다. 더불어 발목 손상 예방을 위한 운동 프로그램으로 발전되길 기대해본다.
결과적으로 대부분 긍정적인 결과를 보였지만, 특정 연령대 위주로 연구가 진행됐다는 점과 대상자수가 적은 점은 연구 결과를 대중에게 일반화 하기 어려울 것으로 사료된다. 따라서, 추후 연구 시 다양한 연령대와 대상자수를 늘려 연구가 시행되어야할 것이다.
하지만 샌들 운동군에서 긍정적인 변화는 있었지만 통계적으로 유의한 수준의 변화는 아니었다. 이는 발 내재근을 간접적으로 수동 운동한 것보다 직접적으로 능동 운동한 방법이 발목 주의 구조물의 근력 강화를 위한 방법으로 탁월할 것으로 생각된다.
또한, 발 내재근 강화 운동 방법인 단축 발 운동의 방법에 따른 효과를 비교한 결과 모든 그룹에서 기능의 향상을 가져왔다. 이를 통해 만성 발목 불안정성으로 일상생활에서 불편함을 겪고 있는 환자분들에게 환경과 상황에 알맞은 중재 운동을 적용한다면 발목 손상 및 발목 염좌를 치료하고 균형능력을 향상하는데 임상에서 효과적인 치료적 중재법으로 실현될 의미가 있을 것이라 사료 된다. 더불어 발목 손상 예방을 위한 운동 프로그램으로 발전되길 기대해본다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	발 내재근이란?	발 내재근은 보행 중 발의 만곡을 유지하고 발의 안정화 및 몸의 균형에 영향을 가져오는 기능적 근육이다(Simons & Travell, 1999, McKeon et al., 2015).
	샌들 운동이 근육에 주는 영향은?	또한 샌들 운동은 하체 안정성과 더불어 고유수용성 감각을 향상해주는 닫힌 사슬 운동으로, 샌들은 코르크 샌들의 고무 밑창 중창 아래에 하나의 라크로스 공을 덧댄 도구이다. 샌들 운동은 다양한 정적 및동적 운동을 하는 동안 앞 정강근, 가자미근, 긴 종아리근, 장딴지근 근육의 활성도를 높인 연구가 있다(Blackburn et al., 2003).
	발목 불안정성의 주요 원인은?	2018). 주요 원인에는 종아리근의 약화, 고유수용성 감각의 결함, 기계적인 불안정성, 균형의 결핍과 관련이 있다고 알려져 있다(Alt et al., 1999).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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