Ⅰ서 론

현대인들은 최근 과도한 스마트폰의 사용과 컴퓨터 작업으로 인해 장시간 의자에 앉아서 생활하는 시간이 늘어나면서 허리 통증을 호소하는 사람들이 급격히 늘 어나고 있다. 허리 통증은 12번째 갈비뼈(12th rib)와 아래 볼기근 사이(Inferior gluteal line)까지의 범위에 걸쳐서 통증이 발생하는 증후군을 광범위하게 지칭하 고 있다(Van Middlekoop M et al., 2010). 이러한 허리 통증은 허리 구조 및 주변 조직의 생체역학적 또는 퇴 행적 변화, 심리적 요인과 감염 등 다양한 원인에 의해 나타날 수 있으며(신미숙, 2012; 배지혜 등, 2001; Kraus & Nagler, 2006), 대부분의 허리 통증은 허리 부 위의 연부조직 약화와 척추 주변 근육의 불균형으로 인해 나타나는 비정상적인 과부화, 그리고 주위 근육 의 약화로 인해 주로 발생한다고 보고되고 있다(방현 수. 2015). 또한 허리 통증과 관련이 있는 척추와 골반 주변 근육들은 몸통 안정성 유지에 중요한 역할을 하 고 있으며, 허리 주변 근육들의 불균형 상태에서 근육 활동은 허리와 골반 관절의 불안정성을 초래하고 기능 적 활동 제한, 통증 유발 및 조직 손상을 유발한다.

허리 통증을 유발 할 수 있는 척추와 골반의 근육 중 뒤넙다리근(Hamstrings)은 해부학적 구조상 골반과 척추의 위치에 영향을 많이 미치는 근육이며, 근육군 들 중에서 단축빈도가 가장 높은 근육이다(조민지 등, 2016). 또한 신체의 근육을 감싸고 있는 근막 (myofacial) 중 천층후면 근막경선(superficial back line)에서 뒤넙다리근과 척주세움근은 같은 근막 내에 서 존재하여 자세 유지를 위한 근육의 길이 유지에 서 로 영향을 주고 있다(Thomas W. M., 2009). 넙다리두 갈래근(Biceps femoris)의 짧은 갈래를 제외한 뒤넙다 리근은 몸쪽 궁둥뼈결절(Ischial tubercle)에 부착되어 있는 근육이며(Lopez-Minarro 등, 2012), 긴 시간 수축 된 뒤넙다리근은 허리뼈와 골반에 변형을 일으키는 원 인이 된다(박시현, 2012). 특히 의자에 앉아서 지내는 시간이 대부분인 직장인의 경우 뒤넙다리근의 단축이 일어나 유연성이 감소되고 나아가 허리 통증이나 나쁜 자세 등의 기능적인 장애를 초래하게 된다(오영택, 2013). 또한 허리뼈-골반 리듬의 움직임 중 골반의 앞 쪽경사를 제한하여 아래 허리뼈의 과운동성을 유발하 여 다양한 형태의 척추관련 질환이 일어날 수 있다(김 기철 & 황보각, 2012).

단축된 뒤넙다리근의 유연성 정도는 만성 허리 통증 환자에게 영향을 주는 요인 중 하나인데(이미화, 2007), 유연성 회복의 치료적 적용으로 주로 도수 수동 신장(Manual passive stretching)이 적용되고 있다(안 창식. 2000). 통증이 발생한 근육의 경우 근육의 긴장 이 초래되어 근육 신장이 제한되는데, 스트레칭을 통 해 근육의 긴장을 낮추거나 정상 상태로 회복시킬 경 우 근육의 이완과 함께 모세혈관이 확장되고 이로 인 해 근육세포의 혈액공급이 증가되고 대사산물의 제거 와 산소공급의 원활로 통증의 유발기전이 사라진다고 보고하였다(방현수, 2015). 또한 조민지 등(2006)은 골 반 중립을 유지한 뒤넙다리근 수동신장 운동이 유연성 과 족저압의 변화에 영향을 미치는 것으로 보고 하였 다. 장정훈, 정동혁, & 박래준(2002)는 스트레칭 방법 중 자가 스트레칭은 공간과 시간의 제한을 받지 않고 간단하게 행할 수 있는 치료방법으로 근육이나 관절의 손상을 치료하는 목적뿐만 아니라 예방의 차원에서도 좋은 운동이 될 수 있다고 보고하였다.

선행 연구에서는 뒤넙다리근의 신장운동이 뒤넙다 리근의 근 활성도, 유연성 및 족저압에 미치는 효과에 대해서 많은 언급이 있었으나, 자가 스트레칭의 방법 을 통해 척추의 주변 근육의 근 활성도에 대한 연구는 많지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 뒤넙다리 근의 자가 재활 스트레칭이 척추의 전반적인 근 활성 도에 미치는 영향을 확인하여 만성 허리 통증 환자들 에게 효과적인 자가 재활 스트레칭 프로그램을 제공하 고자 한다.

Ⅱ연구 방법

1연구 대상자

본 연구의 대상자는 경기도 소재 S병원에 만성 허리 통증으로 통원 또는 입원 치료 경험이 있는 20~30대 남성 환자 24명을 대상으로 연구를 진행하였으며, 대 상자의 선정조건은 다음과 같다.

넷째, 우측 허리부위 통증을 지속적으로 호소하 는 자.

본 연구는 2017년 4월 5일부터 4월 26일까지 실시하 였으며, 모든 연구 대상자는 실험 전에 연구의 목적과 실험 방법에 대해서 구체적인 설명을 듣고 실험에 동 의하였고 연구 참여 동의서에 서명하였다. 본 연구에 참여한 대상자의 일반적 특성은 다음과 같다(Table 1).

2연구 방법

1)자가 스트레칭 방법

연구 대상자들은 바로 누운 자세에서 탄력성 없는 스트레칭 밴드를 이용하여 무릎관절을 편 상태로 운동 쪽 엉덩관절을 굽힘하여 통증이 일어나지 않는 최대의 범위 내에서 10초간 유지하는 운동을 실시하였다. 넙다 리두갈근(biceps femoris), 반힘줄모양근(semitendinosus), 반막모양근(semimembranosus)을 각각 선택적으로 스 트레칭 하기 위하여 엉덩관절 모음, 중립, 벌림 자세로 위의 운동을 한 다리당 10회씩 3set를 실시하였고, 이 때 비운동쪽 다리의 넙다리 먼쪽부를 고정하였다 (Figure 1A, 1B, 1C). 각 운동 세트 간 휴식시간은 10초 로 하였고, 스트레칭을 시행하는 근육 변경 시 휴식시 간은 60초로 하였다. 본 연구에서 진행한 자가 재활 스 트레칭 프로그램을 포함한 연구 진행과정은 다음과 같 다(Figure 2).

3측정 방법

1)정적 근 활성도 평가

정적 근 활성도 평가를 위해 4채널 표면근전도 (Myovision 3G WireFree, Myovison Inc., USA) 시스템 을 사용하였으며, 원근전도(raw EMG)의 신호 저장과 처리를 위해 3G Wirefree physiomonitor computer interface(myovision, USA)를 사용하였다(Figure 3). 척 주세움근의 정적 근 활성도 측정을 위해 지름 1 cm의 원형 도자가 중앙을 기준으로 동일한 거리에 4개의 은 염화물의 표면전극이 부착되어 있는 스틱형 전극 (stick-on electrodes)을 사용하였다. Table 2

피험자는 모니터를 바라보지 않은 방향으로 바로 선 자세를 유지하게 하고 측정자는 실험결과에 영향을 줄 수 있는 기술적 오류(technical fault)를 피하기 위해 소 프트웨어를 모니터링 하면서 피험자의 척주세움근을 목뼈, 등뼈, 허리뼈의 순서로 측정하였다(Figure 4). 측 정 부위의 기준점은 선행 연구 결과를 참조하여 C3, C6, T2, T5, T8, T11, L2, L5로 선정하였으며, 기준점을 중심으로 위와 아래 수준의 척주세움근의 근 활성도를 측정하였다(Sihoven et al., 1991). 측정 부위는 측정 전 검사 결과에 영향을 미칠 수 있는 털을 제거하고 피부 의 이물질 제거를 위해 알코올을 이용하여 깨끗이 소 독 후 측정하였다. Table 3

2)동적 근 활성도 평가

동적 근 활성도 평가를 위해 정적 근 활성도 평가 장 비와 동일한 측정 장비를 사용하여 자료를 수집하였 으며, 표면 전극은 3cm 크기의 원형 모양의 Ag/Agcl 부착형 표면 전극을 사용하여 피험자 신체의 L2, L5 척주세움근 동적 근 활성도를 측정하였다(Sihoven et al., 1991). 근전도의 잡음을 최소화하기 위해 근육과 상관없는 주변조직에 잡음제거패드를 부착하였다.

피험자는 모니터를 바라보지 않는 방향에서 바로 선 자세를 유지하다가 측정자의 “상체에 힘을 빼고 상체 를 앞으로 숙이세요”라는 구령에 맞춰 몸통 굽힘(trunk flexion)과 몸통 폄(trunk extension) 동작을 3번 반복 하여 측정하였고(Figure 5), 측정된 근 활성도의 평균 의 실효치 진폭을 자료 분석에 사용하였다. 측정 방법 의 측정과 재측정간의 신뢰도는 몸통 굽힘 0.92, 몸톰 폄 0.97로 보고되고 있다.

근전도 신호의 표본 추출률(sampling rate)은 60 Hz 였고, 대역통과(band-pass) 필터는 25~500Hz를 사용 하였다. 수집된 근전도 자료는 완파정류(full wave rectification)후 55 ms의 제곱평균제곱근(Root Mean Square, RMS)을 이용하여 평활화하였다(Michael E. Geisser, 2007).

4분석 방법

본 연구는 Windows용 SPSS 21.0을 활용하여 자료 분석을 실시하였다. 통계처리는 대상자들의 다방향 자 가 스트레칭 운동에 따른 전·후 척주세움근의 정적·동 적 근 활성도 변화량의 차이를 알아보기 위하여 대응 표본 t-검정(paired t-test)을 실시하였다. 가설검정을 위한 유의수준은 p<.05로 정하였다.

Ⅲ연구 결과

1정적 근 활성도 평가

대응표본 t-검정 결과, 우측 C2에서 S1까지의 척주 세움근 중 C7, T3, T10의 척주세움근에서 중재 전의 근 활성도와 중재 후의 근 활성도가 통계적으로 유의 한 차이가 나타났다(p<.05). 자가 재활 스트레칭 중재 후 C7 수준의 척주세움근의 근 활성도는 증가하였고 (p=.015), T3 수준의 척주세움근의 근 활성도는 중재 후 감소하였다(p=.003). T10 수준의 척주세움근의 근 활성도는 중재 후 감소하였다(p=.005).

대응표본 t-검정 결과, 좌측 C2에서 S1까지의 척주 세움근 중 C4, T3, T6, T9, T10의 척주세움근에서 중재 전의 근 활성도와 중재 후의 근 활성도가 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(p<.05). 자가 재활 스트레칭 중재 후 C4의 근 활성도는 감소하였고(p=.028), T3 수 준의 척주세움근의 근 활성도도 중재 후 감소하였다 (p=.043). T6의 근 활성도는 중재 후 감소하였고(p= .048), T9의 근 활성도는 중재 후 증가하였다(p=.000). 또한 T10의 근 활성도는 중재 후 감소하였다(p=.010).

2동적 근 활성도 평가

대응표본 t-검정 결과, 우측 동적 근 활성도의 변화 는 굽힘 최대치(flex-peak)와 굽힘 최소치(flex-min) 값에서만 통계적 유의한 차이가 나타났다(p<.05). 자 가 재활 스트레칭 중재 후 굽힘 최대치의 근 활성도는 증가하였고(p=.012), 굽힘 최소치의 근 활성도 역시 증 가하였다(p=.011). 하지만 신전 최대치(reex-peak), 중 립 최소치(neutral-min)에서는 통계적으로 유의한 차 이가 발견되지 않았다(p>.05).

대응표본 t-검정 결과, 좌측 동적 근 활성도의 변화 는 굽힘 최대치, 굽힘 최소치, 신전 최대치, 중립 최소 치에서 모두 통계적으로 유의한 차이가 발견되지 않았 다(p>.05).

Ⅳ논 의

본 연구는 우측 만성 허리 통증을 가진 환자를 대상 으로 뒤넙다리근의 자가 재활 스트레칭 적용이 척주세 움근의 정적 근 활성도, 동적 근 활성도에 미치는 영향 을 알아보고자 중재 전과 후 SEMG를 이용한 근 활성도 를 비교분석하였다.

첫 번째 주요 결과, 우측 정적 근 활성도에서는 중재 전 후에 T3, T10 수준의 척주세움근이 근 활성도 감소 가 있었으며, 좌측 정적 근 활성도에서는 중재 전 후에 C4, T3, T6, T10 수준의 척주세움근이 근 활성도 감소 가 나타났다.

통증 기간에 따른 허리 통증 환자를 정의 하는 기준 으로 Van Tulder. et al (2006)은 0~3주까지의 통증 기 간을 급성 허리 통증, 3~12주까지의 통증 기간을 아급 성 허리 통증, 12주 이상의 통증을 만성 허리 통증으로 정의하였다. 이들 중 만성 허리 통증 환자는 허리 움직 임의 대부분을 배곧은근(rectus abdominis)과 척주세 움근(erector spine) 같은 대근육 수축을 위주로 실시하 여 몸통의 안정성과 운동성을 길러 주는 주변의 소근 육이 고르게 강화되지 못하는 문제점을 가지고 있다고 알려져 있다(김명훈 & 한상완, 2011). 따라서 만성 허 리 통증 환자는 몸통 정렬을 바르게 하여 안정성을 기 반으로 한 운동성을 향상시켜 몸통의 안정성을 이루는 것을 중요한 재활의 목표로 고려해야 할 것이다. 몸통 의 안정성을 유지하기 위해 활성화에 중점을 두고 운 동을 해야 하는 근육으로 밝혀진 근육은 뭇갈래근 (multifidus)과 배가로근(transversus abdominis)이며, 배곧은근과 척주세움근은 상대적으로 이들이 수축을 할 수 있도록 비활성화 되어야 한다(O'sullivan P. B. et al, 1997).

신체 만곡은 바로 서있는 자세에서 척추 만곡을 보 는 시각을 인체 전체로 확장할 수 있으며, 두개골 만곡 (cranial curve)을 1차 만곡으로, 목 만곡(cervical curve)을 2차 만곡으로, 등 만곡(thoracic curve)을 1차 만곡으로, 허리 만곡(lumbar curve)을 2차 만곡으로, 꼬리뼈 만곡(sacral curve)을 1차 만곡으로 정의 할 수 있다(Thomas W. M., 2009). 모든 1차 만곡은 주변 뼈들 의 모양을 통해 유지되며, 2차 만곡은 위치를 만들고 다음 단계로 자세를 유지하기 위한 근육의 균형에 더 의존한다. 따라서 목뼈와 허리뼈는 안정성과 자세를 유지하기 위해 주변 근막의 당김줄(guy-wire)에 의존 하는 비율이 더 높다고 판단할 수 있다. 신체의 근육을 감싸고 있는 근막(myofacial) 중 천층후면 근막경선 (superficial back line)은 모상건막(Galea aponeurotica) 에서 짧은 발가락 굽힘근(Flexor digitorum brevis)까 지 연결이 되어 있는 근막이다(Thomas W. M., 2009). 이 연결경로 안에서 뒤넙다리근과 척주세움근은 같은 근막 내에서 존재하고 서로 영향을 주고 있다. 천층후 면 근막경선에서 근육의 긴장(tension)은 이 만곡들을 따라서 위아래로 돌아다니고, 한 만곡의 이상이 발생 하면 그 만곡을 따라서 위아래로 보상적 긴장이 만들 어진다(Peck, Buxton, Nitz, 1984). 본 연구의 결과에서 도 근 활성도가 등뼈 주위의 척주세움근에서 통계적으 로 유의하게 감소한 것은 등뼈 주위의 만곡이 1차 만곡 이며, 주위의 근육 균형에 영향을 받지 않았기 때문으 로 사료된다. 뒤넙다리근의 자가 스트레칭 적용 시 발 생한 근 방추(muscle spindle)와 골지힘줄기관(Golgi tendon organ)의 작용에서 목 만곡과 허리 만곡은 골지 힘줄기관의 작용으로 나타나는 자발억제(autogenic inhibition)가 나타나지만(Blanke., 2002), 등 만곡은 영향을 받지 않을 것으로 사료된다.

두 번째 주요 결과, 우측 동적 근 활성도에서는 굽힘 최대 근 활성도와 굽힘 최소 근 활성도가 증가하였으 며, 좌측 동적 근 활성도에서는 근 활성도 변화가 나타 나지 않았다.

바로 선 자세에서 몸통의 완전 굽힘(end-range flexion) 동작을 시행하면 정상적인 허리골반리듬의 작 용으로 후방 조직과 척주세움근의 근 활성도가 감소하는 현상을 굽힘 이완 현상(flexion relaxation Phenomenon) 이라고 한다(Kaigle, Wessberg & Hansson, 1998). 굽힘 이완 현상은 굽힘 이완 비율(flexion-relaxation ratio, FRR)로 확인 할 수 있으며, 이 비율은 이완 근 활성도 수치를 굴곡 근 활성도 수치로 나눈 값에 해당된다 (Michael, 2007).

본 연구에서 자가 재활 스트레칭을 적용하였을 때 굽힘 최대 근 활성도가 증가 한 것은 굽힘 이완 비율의 수치가 낮아진 것으로 해석할 수 있으며, 이는 자가 재 활 스트레칭을 적용 후 몸통의 완전 굽힘 동작 시 허리 골반 리듬의 작용이 일어나지 않고 움직임의 제한이 증가한 것으로 판단된다. Watson, Booker, Main, & Chen, (1997)은 만성 허리 통증 환자들을 대상으로 허 리 굽힘 동작을 분석한 결과, 굽힘 이완 비율의 수치가 낮아지는 것은 만성 허리 통증 환자의 굽힘 이완 현상 이 나타나는 빈도가 낮고, 허리의 움직임이 제한되고, 통증에 대한 근육의 적응 현상이 감소하는 것과 관련 있으며, 그 원인을 의지적인 보호 반응(volitional guarding response)에 의한 통증 관련 두려움(painrelated fear) 현상과 관련 있다고 보고하였다. Geisser et al, (2004)는 통증 관련 두려움, 관절 가동 범위, 표 면 근전도의 관련성 연구 결과, 이들 세 지표는 서로 관련성이 있으며, 통증 관련 두려움이 증가는 관절 가 동 범위를 감소시키고, 굽힘 이완 현상을 제한한다고 보고하였다. 본 연구 결과에서도 선행 연구와 유사한 결과가 나타났으며, 이는 자가 재활 스트레칭의 적용 이 허리 통증 환자의 완전 굽힘 동작에는 통증 관련 두 려움으로 인한 부정적인 효과를 가져 온 것으로 판단 된다.

본 연구에서 진행한 연구 대상자들이 모두 남성이라 는 것은 본 연구 결과를 일반화 하기에는 잠재적 제한 이 존재한다. 추후 여성 만성 허리 통증 환자에게도 윤 리적인 문제점이 해결 된 상황에서 동일한 연구가 진 행된다면 허리 통증 환자의 재활에 도움이 되는 연구 가 될 것이다. 또한 대상자들이 모두 병원에서 치료를 받는 환자이므로 윤리적인 문제점으로 인해 대조군을 설정하지 못한 것이 본 연구의 제한 요소이다. 이러한 제한점을 보완하여 만성 허리 통증 환자에게 자가 재 활 스트레칭의 효과를 연구한다면 좀 더 임상에서 활 용가치 있는 자가 재활 프로그램을 제안할 수 있을 것 이다.

Ⅴ결 론

본 연구에서는 뒤넙다리근의 자가 재활 스트레칭을 적용하여 목뼈, 등뼈, 허리뼈 수준에서의 척주세움근 의 정적 근 활성도, 동적 근 활성도를 알아보고자 하 였다. 결과적으로 정적 근 활성도의 변화는 목뼈와 허 리뼈 수준에서의 척주세움근 근 활성도 변화는 나타 나지 않았지만 등뼈 수준에서 근 활성도가 감소하는 것을 확인하였고, 이는 뒤넙다리근 자가 재활 스트레 칭이 척주세움근의 근 활성도와 정상 만곡 형성에 간 접적으로 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 또한 동적 근 활성도의 변화는 굽힘 최대 근 활성도가 증가 하여 굽힘 이완 비율이 감소하는 것을 확인하였고, 이 는 통증 관련 두려움과 의지적 보호 반응에 의한 움직 임의 제한이 발생한 것으로 판단된다. 향후 본 연구의 결과를 바탕으로 추가적인 연구를 통해 장기간 자가 재활 스트레칭 적용 효과를 확인한다면 만성 허리 통 증 환자에게 효과적인 재활 프로그램을 제공할 수 있 을 것이다.