[논문]근육의 성질에 관한 성별 차이 비교 연구 - 청년과 노년에서의 근 긴장도, 탄성, 경직도 지수와 두 나이대 간 지수 변화를 중심으로

방재훈; 한진석; 최예진; 이나경

doi:10.15268/ksim.2022.10.3.199

근육의 성질에 관한 성별 차이 비교 연구 - 청년과 노년에서의 근 긴장도, 탄성, 경직도 지수와 두 나이대 간 지수 변화를 중심으로
A Comparative Study of Gender-Differences on Muscular Properties, Focusing on Tone, Elasticity, Stiffness, and Their Changes between Young and Old Age Groups 원문보기

Journal of the Korean Society of Integrative Medicine = 대한통합의학회지, v.10 no.3, 2022년, pp.199 - 208

방재훈 (비욘드테라피) , 한진석 (건양대학교 대학원) , 최예진 (건양대학교 물리치료학과) , 이나경 (건양대학교 물리치료학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose : The study aimed to examine gender-differences in muscle tone, elasticity, and stiffness of the erector spinae in young and old subjects. This study also aimed to assess the effect of aging on muscle tone, elasticity, and stiffness of the erector spinae in men and women, and compare the trend of the aging effect between the two gender groups. Methods : With the muscle in the relaxed state and subjects in the prone position, a myotonometer was used to quantify muscle tone, elasticity, and stiffness, of the erector spinae in 102 participants[46 males (29 young subjects, aged 22.48±2.23 years and 17 old subjects, aged 76.35±3.71 years), 56 females (40 young subjects, aged 20.38±1.43 years and 16 old subjects, aged 74.56±5.40 years)]. Results : The tone and stiffness of the erector spinae muscles were greater in men than in women for both age groups (p<.001-.01), while elasticity did not show a significant difference between men and women. For the direction of change, both male and female groups showed significantly increased tone and stiffness, and decreased elasticity with increasing age (p<.001). For age-related changes, a different tendency was observed between men and women. Men showed a greater increase in tone than women with aging. in contrast, both men and women exhibited a similar decrease or increase in elasticity and stiffness. Conclusion : Gender-differences in the erector spinae in terms of muscle tone and stiffness were observed. Regardless of the age, men had higher muscle tone and stiffness than women, but not elasticity. The erector spinae muscles showed age-related changes in all aspects of muscle tone, elasticity, and stiffness, in both men and women. Notably, men presented greater variation than women in the amount of increase of muscle tone with aging. These findings have implications for musculoskeletal therapeutic approaches, and gender-customized tuning may be indicated for designing exercise interventions to prevent and manage gender-sensitive muscular injuries or diseases and frailty.

주제어

표/그림 (5)

표 Table 1. General characteristics of the subjects
표 Table 2. Comparison of tone, elasticity, and stiffness between male and female in the young age group
표 Table 3. Comparison of tone, elasticity, and stiffness between male and female in the old age group
표 Table 4. Comparison of tone, elasticity, and stiffness of the erector spinae muscle in male and female between young and old groups
그림 Fig 1. A; Change of tone (Hz) between young and old aged subjects in each male and female groups. Tone increases as the number increases. B; Change of elasticity (log decrement) between young and old aged subjects in each male and female groups. Elasticity decreases as the number increases. C; Change of stiffness (N/m) between young and old aged subjects in each male and female groups. Stiffness increases as the number increases.

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 연구에서는 척주세움근에 대하여 남성과 여성 각각의 군에 대하여 긴장도, 탄성, 경직도를 측정하여 차이를 알아보고자 하며, 나이대에 따라서 청년 군과 노년 군으로 나누어 각각 조사하여 노화도에 따라 남성-여성 성별 차이의 양상이 어떠한지도 살펴보고자 한다. 또한 남녀 성별로 각각 청년-노년 간 노화에 의한 변화를 조사하고, 남성과 여성의 노화에 의한 변화를 서로 비교하여 이를 토대로 노화에 따른 변화가 남성과 여성 사이에서 같고 다른 점이 어떠한지 고찰해보고자 한다.
본 연구에서는 척주세움근에 대하여 남성과 여성 각각의 군에 대하여 긴장도, 탄성, 경직도를 측정하여 차이를 알아보고자 하며, 나이대에 따라서 청년 군과 노년 군으로 나누어 각각 조사하여 노화도에 따라 남성-여성 성별 차이의 양상이 어떠한지도 살펴보고자 한다. 또한 남녀 성별로 각각 청년-노년 간 노화에 의한 변화를 조사하고, 남성과 여성의 노화에 의한 변화를 서로 비교하여 이를 토대로 노화에 따른 변화가 남성과 여성 사이에서 같고 다른 점이 어떠한지 고찰해보고자 한다.
따라서 각각의 주요한 근육마다 나이대를 구분하여 성별로 비교 분석하는 연구의 결과가 누적되어야 근 긴장도, 탄성, 경직도라는 근 성질의 성별 차이에 관한 전체적인 면모를 파악할 수 있게 될 것이다. 이에 본 연구에서는 그러한 연구의 일환으로서 여러 선행연구에서 기존에 다루어진 팔과 다리의 근육들이자 움직임에 대하여 주로 작용하는 기동근보다는, 목과 척추의 축(axial) 근육으로서 자세 유지에 대하여 주요하게 기능하는 자세유지근인 척주세움근(erector spinae)에 대하여 그 양상을 파악해보고자 한다.

제안 방법

EMG 신호를 통해 모니터링하면서 신호가 5 ㎶ 이하로 내려가서 근육이 이완된 상태인 것이 확인된 후 근긴장계 측정을 수행하였다.
2) 근전도기(electromyography; EMG)

EMG(WEMG-8, LAXTHA, Korea)를 사용하여, 근긴장계를 사용하여 척주세움근에 대하여 측정을 할 때, 척주세움근이 충분히 이완되어 있는지 모니터링하였다. 근육의 근활성화 수준은 긴장도, 탄성, 경직도의 측정값에 영향을 미칠 수 있기에, 이러한 영향을 충분히 배제하기 위하여 근 이완 상태를 확인하는 목적으로 EMG 모니터링을 동시에 진행하였다.
MyotonPRO를 이용해서 대상자의 오른쪽 척주세움근에 대하여 긴장도, 탄성, 경직도를 측정하였고(Andonian 등, 2015; Schneider 등, 2015), 측정 시 자세는 척주세움근이 이완된 상태를 유도하도록 엎드린 자세로 하였다.
먼저, 청년 대상자에서 남성군과여성군의 차이를 비교 분석하고, 노년 대상자에서 남성군과 여성군 사이의 차이를 비교 분석하여 청년, 노년별로 남성군과 여성군 간 근육의 성질 차이를 살펴보았다. 그리고, 긴장도, 탄성도, 경직도, 각각의 측정변수별로 남성 대상자에서 청년 군과 노년 군 간 차이를 비교 분석하고 여성 대상자에서 청년 군과 노년 군 간의 차이를 비교 분석하여, 성별로 노화에 의한 근육의 변화가 어떻게 관찰되는지 알아보았다. 비교하는 두 군간 차이가 있는지에 대해서 t-test를 통하여 분석하였으며 유의수준은 .
EMG(WEMG-8, LAXTHA, Korea)를 사용하여, 근긴장계를 사용하여 척주세움근에 대하여 측정을 할 때, 척주세움근이 충분히 이완되어 있는지 모니터링하였다. 근육의 근활성화 수준은 긴장도, 탄성, 경직도의 측정값에 영향을 미칠 수 있기에, 이러한 영향을 충분히 배제하기 위하여 근 이완 상태를 확인하는 목적으로 EMG 모니터링을 동시에 진행하였다. 엎드린 자세에서 측정 시, 척주세움근의 이완에 대한 근전도값 기준을 EMG 값이 5 ㎶ 이하인 것으로 하였으며(Andonian 등, 2015), RMS(root mean square) 5 ㎶ 이 될 때만 근긴장계 측정을 수행하도록 하였다.
대상자의 엉덩뼈능선(iliac crest)으로부터 세 번째 허리뼈 가시돌기를 짚은 후 양쪽 바깥쪽으로 약 2 ㎝ 떨어진 부분에 있는 오른쪽과 왼쪽 척추세움근의 근 힘살(muscle belly)를 쉽게 지워지는 수성펜으로 표시하였다. 측정자는 바르게 앉아서 편안히 자세를 취한 후 Myoton PRO를 양손으로 잡고 어깨와 팔목관절을 안정되게 고정하여 움직임을 최소화한 상태에서 피부 위 표시 부위에 MyotonPRO를 수직으로 갖다 대어 기기의 자동 측정이 이뤄지도록 하였다. 오른쪽과 왼쪽 척추세움근을 각각 측정하였으며, 매 측정 시에는 근긴장계 기기가 자동으로 5회 측정을 반복하여 평균값을 산출하도록 설정하였다.

대상 데이터

102명의 건강한 성인 대상자가 본 연구에 참여하였다. 대상자 중, 나이대별과 성별로, 10대 후반~20대 후반에 이르는 성인 남성 29명과 여성 40명은 대전광역시 K 대학에서 모집하였고, 60대 후반~80대 초반에 이르는 성인 남성 17명과 여성 16명은 대전광역시 D 복지관에서 모집하였다(Table 1).
102명의 건강한 성인 대상자가 본 연구에 참여하였다. 대상자 중, 나이대별과 성별로, 10대 후반~20대 후반에 이르는 성인 남성 29명과 여성 40명은 대전광역시 K 대학에서 모집하였고, 60대 후반~80대 초반에 이르는 성인 남성 17명과 여성 16명은 대전광역시 D 복지관에서 모집하였다(Table 1). 포함기준은 보행과 이동을 포함한 일상 활동을 독립적으로 영위할 수 있는 자였으며, 제외 기준은 BMI 지수가 35 이상인 자, 최근 6개월 이내에 척주세움근에 손상을 주는 근골격계 또는 신경계의 병력이 있는 자, 최근 6개월 이내에 목, 등, 허리 부위에 부상을 입었거나 수술을 받은 자였다.

데이터처리

0을 사용하였다. 먼저, 청년 대상자에서 남성군과여성군의 차이를 비교 분석하고, 노년 대상자에서 남성군과 여성군 사이의 차이를 비교 분석하여 청년, 노년별로 남성군과 여성군 간 근육의 성질 차이를 살펴보았다. 그리고, 긴장도, 탄성도, 경직도, 각각의 측정변수별로 남성 대상자에서 청년 군과 노년 군 간 차이를 비교 분석하고 여성 대상자에서 청년 군과 노년 군 간의 차이를 비교 분석하여, 성별로 노화에 의한 근육의 변화가 어떻게 관찰되는지 알아보았다.
그리고, 긴장도, 탄성도, 경직도, 각각의 측정변수별로 남성 대상자에서 청년 군과 노년 군 간 차이를 비교 분석하고 여성 대상자에서 청년 군과 노년 군 간의 차이를 비교 분석하여, 성별로 노화에 의한 근육의 변화가 어떻게 관찰되는지 알아보았다. 비교하는 두 군간 차이가 있는지에 대해서 t-test를 통하여 분석하였으며 유의수준은 .05 이하로 하였다.

이론/모형

MyotonPRO(Myoton AS, Estonia)를 사용하여 근긴장도, 탄성, 경직도를 측정하였다. MyotonPRO는 비침습적인 측정을 수행하며, 기기의 탐침(probe)이 피부 위에 가한 기계적 자극에 대한 근육을 포함한 연부조직의 진동 (oscillation) 반응을 기록함으로써 근육의 물리적 성질을 측정한다.

성능/효과

근육의 물리적인 성질인 긴장도, 탄성도, 경직도에 있어서 남녀 간의 차이를 척주세움근에 대하여 조사하여 본 결과, 긴장도와 경직도에 있어서는 남녀 간에 뚜렷한 차이가 존재하는 것으로 드러났다. 남성의 경우에 긴장도와 경직도가 더 컸으며 이것은 청년 군에서나 노년 군에서나 마찬가지였다.
남녀의 성별에 따라 척주세움근의 긴장도와 경직도는 청년층에서도 노년층에서도 남성이 여성보다 유의하게 크며, 탄성은 남성과 여성 사이에 유의한 차이가 없는 것으로 비교 분석되었다. 척주세움근이 자세유지근인 것을 고려할 때, 여성의 경우 척주세움근을 겨냥한 안정성을 위한 근력운동을 통하여 긴장도와 경직도의 낮음을 보강하는 것이 성별 차이에 따른 효과적인 보완 처방으로서 제시할 수 있을 것이며.
남성 여성 모두 노화에 따른 척주세움근의 변화는 노년층에서 청년층과 비교해 긴장도와 경직도가 유의하게 증가하였고 탄성은 유의하게 감소하였다. 한편 노화에 따른 변화량에 있어서는 긴장도에서는 남성이 여성보다더 큰 증가 변화량를 나타냈고 탄성과 경직도에서는 남성 여성의 감소 또는 증가 변화량이 유사하였다.
남성 여성군에서 모두 노화에 의한 긴장도, 탄성, 경직도의 변화가 유의하게 관찰되었고 노화에 따라 공통으로 긴장도와 경직도 증가하고 탄성이 감소했다는 것은노화가 척주세움근의 물리적 성질에 주는 영향에 있어서 그 방향은 남녀가 같은 추세로 진행된다는 것을 말해준다. 다만 본 연구 결과에서 나타난 것처럼(Table 4, Fig 1) 변화의 정도 또는 변화량이라는 측면에서는 각 특성 지표별로 서로 다른 성별 차이가 감지되었는데, 탄성과 경직도에서는 양쪽 성별 모두 청년-노년 간 변화의 폭이 비슷한 수준이었으나(.94~1.1배로 변화량이 거의 같음) 긴장도의 경우에는 남성에게서 청년-노년 간 변화의 정도가 더 컸다(1.8배로 변화량이 2배에 가까움). 이것은 척주세움근에 있어서 남성이 여성보다 청년기의 근 긴장도가 클 뿐만 아니라, 노화가 진행되어 노년기로 갈수록 근육의 긴장도가 여성과의 차이가 더 많이 나게 증가하는 양상으로 변화한다는 것을 의미한다.
이와 같은 본 연구의 척주세움근에 대한 청년과 노년에서 남성군과 여성군의 차이에 대한 양상은 이전 연구에서 넙다리곧은근에 대하여 조사된 바와 거의 일치한다(Agyapong-Badu 등, 2016). 즉, 이 연구에서 근긴장계 측정법으로 측정한 바에 의하면 넙다리곧은근의 긴장도와 경직도는 청년과 노년 모두에서 남성이 여성보다 컸으며, 탄성의 경우는 청년층에서는 유의한 차이가 관찰되었으나 노년층에서는 차이가 없었다. 같은 기법으로 넙다리가쪽넓은근에 대하여 경직도를 조사한 다른 연구에서도 유사하게 남성이 여성보다 수치가 큰 것으로 측 정되었다(Wu 등, 2016).
남성 여성 모두 노화에 따른 척주세움근의 변화는 노년층에서 청년층과 비교해 긴장도와 경직도가 유의하게 증가하였고 탄성은 유의하게 감소하였다. 한편 노화에 따른 변화량에 있어서는 긴장도에서는 남성이 여성보다더 큰 증가 변화량를 나타냈고 탄성과 경직도에서는 남성 여성의 감소 또는 증가 변화량이 유사하였다. 향후 더 면밀한 조사가 필요할 것이기는 하나, 이것은 노화에 따른 변화에서도 일정 부분 남녀 간 차이가 있음을 말해준다.

후속연구

긴장도나 경직도와 같은 특성은 근골격계에 활성화 및 안정화에 기여할 수 있는 요소일 수 있기에, 이러한 남녀 간 차이로 볼 때, 남성보다 낮은 수치를 나타내는 여성의 경우, 특히 척주와 다리를 중심으로, 근 활성 및 안정성을 강화하는 근력 증진 또는 안정화 운동, 균형운동을 더 보완하는 것이 유효할 것으로 제시할 수 있을 것이다.
남녀 성별 근육의 성질에서의 차이 및 노화에 대한 변화에서의 차이에 관한 결과의 고찰을 통해서 위에서 제시한 것과 같이 남녀 각각의 특성과 생애주기(lifetime) 특성에 맞는 맞춤형 근육 관리 예방 중재 설계를 할 수 있을 것이며 이를 통해 서로 다르게 취약할 수 있는 근골격 관련 손상, 질환, 약화를 미리 예방하고 관리할 수 있을 것이다. 운동성이나 활동성이 활발한 스포츠인이 일상적인 활동을 영위하는 일반인과 비교해 노화에 따른 근 긴장도, 탄성, 경직도의 변화 정도가 완만한 것으로 나타났다는 것은(Gervasi 등, 2017) 적절한 운동이나 활동으로 근육 관련 관리 예방에 필요한 부분을 보완해나가는 것이 유효할 것이라는 가능성을 뒷받침해준다.
더 고르고 충분한 대상자 수, 청년, 노년 외에 중년층에 대한 포함, 선행연구에서 영향이 크지 않다고 추론되기는 하였으나(Agyapong-Badu, 2016) 피하지방조직에 대한 정량적 고려를 어떻게 할 것인가 하는 문제, 기능적인 근 활성화 상태에서의 분석 등은 제한점 및 향후 연구에서 고려할 점이다.
본 연구의 척주세움근과 이전 연구의 다리 근육인 무릎폄근에서 청년 노년의 남녀 차이에 유사한 패턴이 보였으나 팔 근육인 팔목굽힘근에서 다른 패턴 또는 일정하지 않은 패턴이 나타난 이유는, 다리와 척주가 수행하는 주요한 역할이 보행과 자세 유지 등으로서 일반적인 활동량을 가진 사람 대다수에게 있어서, 남성이든 여성이든, 많은 부분 비슷한 반면 팔이 수행하는 역할은 개인마다 직업, 가정환경, 주요 작업 등에 따라 더 다양해질 수 있기에 팔 근육에서는 이러한 활동의 영향이 남녀 근육의 내재적 차이를 능가할 가능성이 있기 때문이 아닌가 사료되는데, 향후 연구에서 세부적인 연구 설계를 통해 조사해보아야 알 수 있을 것이다.
남녀의 성별에 따라 척주세움근의 긴장도와 경직도는 청년층에서도 노년층에서도 남성이 여성보다 유의하게 크며, 탄성은 남성과 여성 사이에 유의한 차이가 없는 것으로 비교 분석되었다. 척주세움근이 자세유지근인 것을 고려할 때, 여성의 경우 척주세움근을 겨냥한 안정성을 위한 근력운동을 통하여 긴장도와 경직도의 낮음을 보강하는 것이 성별 차이에 따른 효과적인 보완 처방으로서 제시할 수 있을 것이며. 이것은 청년 노년 상관없이 유효하게 적용할 수 있을 것이다.
한편 노화에 따른 변화량에 있어서는 긴장도에서는 남성이 여성보다더 큰 증가 변화량를 나타냈고 탄성과 경직도에서는 남성 여성의 감소 또는 증가 변화량이 유사하였다. 향후 더 면밀한 조사가 필요할 것이기는 하나, 이것은 노화에 따른 변화에서도 일정 부분 남녀 간 차이가 있음을 말해준다. 남성에게는 노년으로 갈수록 근육의 긴장도가 필요 이상으로 증가하는 것을 완화하기 위한 근 이완성 운동 중재가 유효할 것으로 생각한다.

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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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