[논문]스쿼트 운동 시 적용된 중주파 전기자극이 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근의 근활성도 및 근활성비에 미치는 영향

김충유

doi:10.15268/ksim.2021.9.4.283

스쿼트 운동 시 적용된 중주파 전기자극이 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근의 근활성도 및 근활성비에 미치는 영향
Effects of Interfering Current Stimulation on Vastus Medialis Oblique and Vastus Lateralis Activity and Ratio during Squat Exercise 원문보기

Journal of the Korean Society of Integrative Medicine = 대한통합의학회지, v.9 no.4, 2021년, pp.283 - 289

김충유 (부산성모병원)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose : The purpose of this study is to investigate the effect of mid frequency electrical stimulation during squat exercise on the muscle activity and muscle activity ratio of vastus medialis oblique and vastus lateralis, and to prepare scientific basic data for exercise intervention using mid frequency electrical stimulation. Methods : This study was conducted with students from University C located in Busan, and among a total of 123 subjects, 12 subjects who complained of knee joint dysfunction between 80 and 90 points using the Kujala patellofemoral score (KPS) were used. All subjects participated in the experiment for 3 days, and MVIC values were measured for normalization of muscle activity values on the first day. For the two days, participants participated in the experiment and performed squat exercise or squat exercise receiving mid-frequency electrical stimulation in random order. Measurements were taken in the squat position immediately after the squat exercise, and muscle activities of vastus medialis oblique and vastus lateralis were measured. The measured data were compared through the dependent t test, and the statistical significance level was set to .05. Results : According to the results of this study, in the case of applying mid-frequency electrical stimulation together in the ratio of vastus medialis oblique and vastus lateralis muscle activity during squat exercise, higher values were observed compared to the case of not applying mid-frequency electrical stimulation together, and statistically significant. Also, when mid-frequency electrical stimulation was applied to both vastus medialis oblique and vastus lateralis activities during the squat exercise, higher values were shown compared to the case where the mid-frequency electrical stimulation was not applied together, but there was no statistically significant difference. Conclusion : The results of this study reported that mid-frequency electrical stimulation provided to vastus medialis oblique increased the muscle activity ratio of vastus medialis oblique and vastus lateralis. Therefore, the improvement of coordination due to the enhancement of the activity of vastus medialis oblique through mid-frequency electrical stimulation will be more helpful in the treatment of patellofemoral pain syndrome patient. In addition, it is hoped that the electrical stimulation method applied to exercise will be widely used.

주제어

표/그림 (3)

표 Table 1. General characteristics of subject (n=12)
표 Table 2. Comparison of muscle activities of vastus medialis oblique and vastus lateralis according to mid-frequency electrical stimulation during squat exercise
표 Table 3. Comparison of muscle activity ratio of vastus medialis oblique and vastus lateralis according to mid-frequency electrical stimulation during squat exercise

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 연구에서는 스쿼트 운동 시 중주파 전기자극이 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근의 근활성도 및 근활성비에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 그 결과 안쪽빗넓은근에 제공된 중주파 전기자극은 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근의 근활성비를 증가시켰다.

제안 방법

본 연구에서는 중주파 전기자극을 제공한 상태에서 스쿼트 운동을 적용하였다. 중주파 전기자극은 중 주파 전기치료기를 사용하였고, 적용부위는 안쪽빗넓은근에 적용하였다.
본 연구의 실험은 C대학 학생을 기준으로 123명의 대상에게 사전설문을 배포하여 참여기준에 적합하고, 스스로 동의하여 참여한 자를 대상으로 실험을 진행하였다. 본 연구의 실험은 총 3일간 이루어졌으며, 3일간 스쿼트 동작에서의 근활성도를 측정하였다. 첫날은 근 활성도를 정규화(normalization)하기 위한 최대수의적등척성수축(maximal voluntary isometric contraction, MVIC) 값을 측정하였고, 둘째 날과 셋째 날은 임의의 순서로 하루는스쿼트 운동을 수행한 후 근활성도 값을, 다른 하루는 중 주파 전기자극을 받으며 스쿼트 운동을 수행한 후 근 활성도를 측정하였다.
중주파 전기자극은 중 주파 전기치료기를 사용하였고, 적용부위는 안쪽빗넓은근에 적용하였다. 적용은 패드전극를 활용하여 안쪽빗넓은근의 운동점(motor point)을 자극하였고, 자극 지점은 선행연구를 바탕으로 위앞엉덩뼈가시와 안쪽인대의 앞쪽 모서리의 앞쪽 공간을 연결한 선의 80 % 지점으로 하였다. 전극은 네 극 배치방법으로 배치하였고, 전기자극은 선행연구를 바탕으로 중간정도(medium dose) 전기강도로 근수축이 감지될 정도의 강도로 파형은 고정주파수(100 bps)를 사용하여 자극하였다.
적용은 패드전극를 활용하여 안쪽빗넓은근의 운동점(motor point)을 자극하였고, 자극 지점은 선행연구를 바탕으로 위앞엉덩뼈가시와 안쪽인대의 앞쪽 모서리의 앞쪽 공간을 연결한 선의 80 % 지점으로 하였다. 전극은 네 극 배치방법으로 배치하였고, 전기자극은 선행연구를 바탕으로 중간정도(medium dose) 전기강도로 근수축이 감지될 정도의 강도로 파형은 고정주파수(100 bps)를 사용하여 자극하였다. 중주파 전기자극을 받으면서 스쿼트 운동을 하는 경우는 위의 방법으로 중주파 전기자극을 적용받으면서, 동일한 스쿼트 운동을 수행하였다.
측정된 근육은 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근으로, 표면 전극(133 form electrodes, Kendall, USA) 부착 전 근전도 신호의 흐름을 방해할 수 있는 이물질을 제거하기 위해 제모와 소독을 하여 전극을 부착하였다. 전극의 부착 위치는 선행연구를 참고하여 부착하였으며, 안쪽빗넓은근은 위앞엉덩뼈가시와 안쪽인대의 앞쪽 모서리의 앞쪽공간을 연결한 선의 4/5 지점, 가쪽넓은근은 위 앞 엉덩뼈가 시와 무릎뼈 가쪽면의 2/3 지점으로 하였다. 전극은 해당 부위에 2 ㎝ 간격으로 부착하였고, 접지전극도 위와 동일한 방법으로 위앞엉덩뼈가시에 부착하였다.
본 연구에서는 중주파 전기자극을 제공한 상태에서 스쿼트 운동을 적용하였다. 중주파 전기자극은 중 주파 전기치료기를 사용하였고, 적용부위는 안쪽빗넓은근에 적용하였다. 적용은 패드전극를 활용하여 안쪽빗넓은근의 운동점(motor point)을 자극하였고, 자극 지점은 선행연구를 바탕으로 위앞엉덩뼈가시와 안쪽인대의 앞쪽 모서리의 앞쪽 공간을 연결한 선의 80 % 지점으로 하였다.
전극은 네 극 배치방법으로 배치하였고, 전기자극은 선행연구를 바탕으로 중간정도(medium dose) 전기강도로 근수축이 감지될 정도의 강도로 파형은 고정주파수(100 bps)를 사용하여 자극하였다. 중주파 전기자극을 받으면서 스쿼트 운동을 하는 경우는 위의 방법으로 중주파 전기자극을 적용받으면서, 동일한 스쿼트 운동을 수행하였다.
본 연구의 실험은 총 3일간 이루어졌으며, 3일간 스쿼트 동작에서의 근활성도를 측정하였다. 첫날은 근 활성도를 정규화(normalization)하기 위한 최대수의적등척성수축(maximal voluntary isometric contraction, MVIC) 값을 측정하였고, 둘째 날과 셋째 날은 임의의 순서로 하루는스쿼트 운동을 수행한 후 근활성도 값을, 다른 하루는 중 주파 전기자극을 받으며 스쿼트 운동을 수행한 후 근 활성도를 측정하였다. 측정된 값은 %MVIC 값으로 계산되어 비교되었으며, 중주파 전기자극 유무에 따른 근 활성도 및 근활성비의 비교는 통계프로그램을 사용하여 분석되었다.
측정된 근육은 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근으로, 표면 전극(133 form electrodes, Kendall, USA) 부착 전 근전도 신호의 흐름을 방해할 수 있는 이물질을 제거하기 위해 제모와 소독을 하여 전극을 부착하였다. 전극의 부착 위치는 선행연구를 참고하여 부착하였으며, 안쪽빗넓은근은 위앞엉덩뼈가시와 안쪽인대의 앞쪽 모서리의 앞쪽공간을 연결한 선의 4/5 지점, 가쪽넓은근은 위 앞 엉덩뼈가 시와 무릎뼈 가쪽면의 2/3 지점으로 하였다.

대상 데이터

본 연구에서는 흔히 사용되는 저주파 전기자극이 아니라 중주파 전기자극을 활용하였다. 이는 중주파 전기자극이 같은 피부의 상태에서 주파수가 높기 때문에 더 깊이 침습되고, 이에 저주파에 비해 더 깊은 부위의 근섬유에도 활성을 증가시킬 수 있을 것이라 생각하였기 때문이다.
본 연구의 실험은 C대학 학생을 기준으로 123명의 대상에게 사전설문을 배포하여 참여기준에 적합하고, 스스로 동의하여 참여한 자를 대상으로 실험을 진행하였다. 본 연구의 실험은 총 3일간 이루어졌으며, 3일간 스쿼트 동작에서의 근활성도를 측정하였다.

데이터처리

측정된 모든 근활성도 신호는 60 ㎐의 노치필터(notch filter)와 5∼550 ㎐ 대역의 밴드패스필터(band-pass filter) 를 사용하여 근전도 신호를 정류하였고, 이후 제곱평균 제곱근(root mean square, RMS) 처리하여 그 값을 계산하여 사용하였다. 최종적으로 측정된 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근의 RMS 값은 MVIC 값으로 나뉘어져 백분율로 계산되어 최종적으로 %MVIC 값으로 환산하여 사용되었으며, 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근의 근활성비는 안쪽빗넓은근의 %MVIC 값을 가쪽넓은근의 %MVIC 값으로 나누어 계산하였다.
첫날은 근 활성도를 정규화(normalization)하기 위한 최대수의적등척성수축(maximal voluntary isometric contraction, MVIC) 값을 측정하였고, 둘째 날과 셋째 날은 임의의 순서로 하루는스쿼트 운동을 수행한 후 근활성도 값을, 다른 하루는 중 주파 전기자극을 받으며 스쿼트 운동을 수행한 후 근 활성도를 측정하였다. 측정된 값은 %MVIC 값으로 계산되어 비교되었으며, 중주파 전기자극 유무에 따른 근 활성도 및 근활성비의 비교는 통계프로그램을 사용하여 분석되었다.
, Korea)를 이용하여 측정하였다. 측정된 근전도 신호는 1 초에 1024개의 표본율로 추출되었고, 측정된 자료들은 근전도 신호 분석프로그램(Telescan, LAXTHA Inc., Korea)을 이용하여 분석하였다.
측정된 모든 근활성도 신호는 60 ㎐의 노치필터(notch filter)와 5∼550 ㎐ 대역의 밴드패스필터(band-pass filter) 를 사용하여 근전도 신호를 정류하였고, 이후 제곱평균 제곱근(root mean square, RMS) 처리하여 그 값을 계산하여 사용하였다
0를 이용하여 분석되었다. 측정된 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근의 MVIC 값 및 근활성비는 스쿼트 운동 시 중 주파 자극이 적용유무에 따라 비교되었으며, 대응표본 t 검정을 통해 검증되었다. 모든 자료의 통계학적 유의수준은 .

이론/모형

근활성도는 근전도 장비(LXM3204, LAXTHA Inc., Korea)를 이용하여 측정하였다. 측정된 근전도 신호는 1 초에 1024개의 표본율로 추출되었고, 측정된 자료들은 근전도 신호 분석프로그램(Telescan, LAXTHA Inc.

성능/효과

본 연구에서는 스쿼트 운동 시 중주파 전기자극이 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근의 근활성도 및 근활성비에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 그 결과 안쪽빗넓은근에 제공된 중주파 전기자극은 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근의 근활성비를 증가시켰다. 이에 중주파 전기자극을 통한 안쪽빗넓은근 활성의 증진으로 인한 협응 증진이 무릎 넙다리증후군 대상의 치료에 있어 더욱 도움이 될 것이다.
스쿼트 운동 시 안쪽빗넓은근과 가쪽빗넓은근 근활성도 비에서 중주파 전기자극을 함께 적용한 경우 중주파 전기자극은 함께 적용하지 않은 경우에 비해 높은 값을 보였으며, 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<.05) (Table 3).

후속연구

이에 중주파 전기자극을 통한 안쪽빗넓은근 활성의 증진으로 인한 협응 증진이 무릎 넙다리증후군 대상의 치료에 있어 더욱 도움이 될 것이다. 또한, 이처럼 운동에 적용되는 보조적 전기자극 방법이 널리 이용되기를 바란다.
그 결과 안쪽빗넓은근에 제공된 중주파 전기자극은 안쪽빗넓은근과 가쪽넓은근의 근활성비를 증가시켰다. 이에 중주파 전기자극을 통한 안쪽빗넓은근 활성의 증진으로 인한 협응 증진이 무릎 넙다리증후군 대상의 치료에 있어 더욱 도움이 될 것이다. 또한, 이처럼 운동에 적용되는 보조적 전기자극 방법이 널리 이용되기를 바란다.
또한, 본 연구에서는 동일한 대상자를 두 번 실험에 참여 시켜 이를 독립변수에 대한 그 효과를 비교하였는데, %MVIC 방법을 통해서 정규화를 하였음에도 그 편차가 커 동일한 대상자를 반복 참여시키는 것이 보다 순수한 실험의 결과를 얻기에 유리하였으며, 실험의 순서를 임의로 하여 학습 및 누적되는 효과에 대한 부분은 통제하였기 때문에 이에 대한 편차(bias)를 적었을 것이라 생각된다. 추후 연구에서는 더 많은 대상자와 더 긴 기간의 연구를 통해 무릎넙다리증후군 대상자 뿐 아니라 다양한 상황에서의 중주파 전기자극을 통한 협응 증진에 대해 다양한 연구를 수행할 것이다.

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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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