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Archives of Orthopedic and Sports Physical Therapy Vol.13 No.2 pp.11-18
DOI : https://doi.org/10.24332/aospt.2017.13.2.02

The Comparison of the Grip Force according to the Grip Type and Wrist Flexor: Pilot Study

JongHun Im1, JiHeon Hong1, DongYeop Lee1, JinSeop Kim1, JoonYoung Park1, AReum Kim1, HanBi Lee1, SungHwa Hong1, JaeHo Yu1*
1Dept. of Physical therapy, Sunmoon University
교신저자: (선문대학교) naresa@sunmoon.ac.kr
October 30, 2017 November 27, 2017 November 29, 2017

Abstract

The purpose of this study was to investigate the correlation between muscle power of the wrist flexor muscles and muscle strength according to grip type, such as the strength difference between a two-finger pinch grip and four-finger pinch grip.

After the preliminary study, six subjects who agreed to participate in this study were recruited and the experiment was conducted. The power of the wrist flexor was measured using a digital manual muscle tester in the sitting position, and the grip strength according to the grip type was measured with a digital grip dynamometer. Spearman’s nonparametric test was used to determine the correlation between wrist flexor power and grip strength of the power grip. An independent t-test was used to determine the significance level of the grip strength in the two-finger grip and four-finger grip. The significance level was set at p<.05 for all statistical tests.

There was no interaction between the wrist flexor power and grip strength according to grip type (two-finger pinch grip, four-finger pinch grip, and power grip), but there was a significant difference in grip strength between the two-finger grip and four-finger grip (p<.05).

The grip method that is necessary for grip strength when performing work may help to prevent musculoskeletal disorders.


손의 그립에 따른 악력의 변화와 손목 굽힘근의 근력 비교 : 예비 연구

임 종훈1, 홍 지헌1, 이 동엽1, 김 진섭1, 박 준영1, 김 아름1, 이 한비1, 홍 성화1, 유 재호1*
1선문대학교 물리치료학과

초록


    Ⅰ.서 론

    근력에는 상지(upper extremity) 근력, 하지(lower extremity) 근력으로 나눌 수 있으면 상지 근력 중 손의 힘(hand strength)은 일상생활동작(activity of daily living)과 밀접한 관련이 있으며 이를 악력(grip strength) 이라고 한다(Bonfiglioli et al, 1998). 악력은 볼펜을 쥐고 글씨를 쓰는 동작, 음식을 먹기 위해 젓가락을 하는 동작, 사물을 쥐고 옮기는 동작과 같이 일상생활 속에서 매우 다양한 활동을 할 수 있도록 손가락(finger)과 손(hand)으 로 물건을 쥐는 힘을 말하며 스포츠 활동 중 라켓 스포츠에 있어서 악력은 매우 중요한 역할을 한다고 하였으며 (Chang et al, 2010), 골프 그립의 모양과 그립을 잡는 악력의 이해도 중요하다고 하였다(김명선, & 이운용, 2011). 또한 악력은 악력 이외의 근력들과 유의한 양의 상관관계를 가지고 있으며(Rantanen et al., 1994), 특히 무거운 물체를 들거나 들어서 이동시키는 동작 할 때 상지 전체의 근력뿐만 아니라 손의 악력은 매우 중요하다 (Smith, Weiss, & Lehmkuhl., 1996). 이러한 악력은 산업 현장에서 악력의 과부하로 인해 근골격계질환(Workrelated Musculoskeletal Disorders, WMSDs)나, 누적 외 상성 질환(Cumuative Traumatic Disorder, CTD) 등으로 불리는 새로운 질환들이 증가되고 있다(김유창, & 배창 호, 2006). 위의 질환들 중 대부분의 작업 현장에서는 적지 않은 작업들이 손을 사용하며 힘을 써서 반복적으로 행하는 동작으로 행해지고 있다(이동춘, & 장규표, 1997). 악력은 산업 현장에 전반적으로 반복적이거나 많은 힘을 주어야 하는 수작업이 필요하며(Dubrowski, & Carnahan, 2004), 작업자들의 악력 세기는 작업장의 능력을 결정짓는다고 하였다(이동춘, & 장규표, 1997). 이러한 이유 때문에 악력은 일상생활 뿐만 아니라 산업현 장에서도 상당히 중요한 부분으로 자리 잡았다. 또한 최근 많은 연구에서는 전체 근력 변화를 측정하기 위해 악력 측정은 효율적(effective)이면서도 대상자들에게 쉬운 방법으로 알려져 있기 때문에 많은 연구에서 사용되 어 지고 있다(Kallman, Plato, & Tobin, 2010, Bassey, & Harries, 1993). 이러한 악력의 측정은 손의 기능에 대한 평가를 위하여 활용되며, 일반적으로 악력 측정은 짧은 시간동안 최대 악력을 측정을 통해 알아낸다(김종 임, 김현리, & 김선애, 2002). 악력 측정은 팔(upper limb) 의 기능 장애 평가를 판단 할 수 있으며, 아래팔(forearm) 의 근수축력을 측정하는 것으로 알 수 있다(Innes, 1999). 손목(wrist)과 손바닥, 손가락을 굽히는 아래팔의 근육 중에서 악력에 작용되는 근육은 아래팔의 앞(anterior)쪽 에 있는 손목 굽힘근(wrist flexor)과 손가락 굽힘근 (finger flexor) 등이 있다.

    최근 악력 측정에 관한 연구로는 총 악력에 비례하 여 각 손가락들이 발휘하는 악력에 대한 연구가 주를 이루고 있으며 Kong, & Lowe(2005) 등의 연구는 손 길 이를 백분위로 환산하여 3가지로 분류 후 핸들의 모양 과 성별에서 오는 악력의 차이를 분석 하였으며(Kong, & Lowe, 2005), Lee et al. (2009) 등의 연구에서는 손 의 길이와 핸들의 둘레를 비교하여 악력의 변화를 측 정 하였다. 악력을 측정하기 위한 그립(grip)에는 강력 한 그립(power grip), 정밀한 그립(precision grip), 열 쇠 그립(key pinch grip), 갈고리 그립(hook grip)등이 있으며(Neumann, 2010), Jeffrey(2017) 등의 연구에서 는 손목의 각도(angle)와 손의 그립 방식(type)에 따른 근력을 비교 했을 때 손의 그립 방식은 네 손가락 그립 (four finger pinch grip), 두 손가락 그립(two finger pinch grip), 열쇠 그립(key pinch grip) 방식을 사용하 여 손목의 30゚ 굽힘(flexion) 위치, 중립(neutral)위치, 30゚ 폄(extension) 위치에서 악력의 변화도를 알아보 았다. 그러나 악력에 따른 산업현장의 비교에 대한 연 구에서는 불편한 자세, 과도한 힘, 온도, 진동과 같은 위험 요인이 악력을 감소시킨다고 하였으며(Kallman, Plato, & Tobin, 2010), 작업자의 최대 악력 수준을 넘 는 무리한 힘이 발생하는 동작이나 반복적인 작업은 손목터널증후군(carpal tunnel syndrome)을 유발하는 요인이 될 수 있다고 하였다(Fredericks, Kattel, & Femandez., 2010). 이러한 손목터널증후군과 같은 손 목에 외상이 있는 대상자들에게 최대 악력 수준의 강 도를 통한 손목 굽힘근의 근력 강화보다는 다른 잡기 방식을 통한 악력강화 운동이 필요하다.

    이와 같이 기존의 연구에서는 손의 그립과 악력, 손 의 길이와 같이 다양한 조건에 대한 여러 연구가 진행 되었지만 악력에 영향을 미치는 손목 굽힘근의 근력과 그립 방식에 따른 악력의 변화에 대한 연구는 미흡하 고 강력한 그립 외의 다른 종류의 그립에 따른 악력에 대한 비교가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 손목 굽힘근과 악력에 대한 상관관계를 비교하여 아래 팔의 근력을 이루는 손목 굽힘근의 강도가 악력에 영 향을 있다는 것을 알아보고, 손목 질환 환자들을 대상 으로 다양한 그립 방식을 활용한 악력 강화 운동을 했 을 때 강력한 그립이 아닌 네 손가락 그립, 두 손가락 그립으로 한 악력 강화 운동을 통하여 효과적인 손목 굽힘근의 강화 운동을 알아보자 하였다.

    Ⅱ.연구 방법

    1.연구 대상자

    본 연구의 대상자들은 충청남도 아산시에 소재한 S 대학교 대학원생으로 건강한 남녀 6명으로 선별 하였 으며, 실험 진행 전 연구 목적과 방법에 대해 충분한 교육을 실시하였다. 대상자들은 연구 참여에 동의한 자들로 구성되었으며, 과거 손목관절의 질환을 가지지 않은 자, 손목 및 손가락 굽힘 시 정상 관절 가동범위 (Range of motion)가 나오는 자로 선정 하였다. 전체적 인 연구 과정은 다음과 같다(Figure 1). 또한 연구 대상 자들의 일반적인 특성은 다음과 같다(Table 1).

    2.측정도구 및 실험도구

    1)디지털 근력 측정기

    대상자들의 손목 굽힘근의 측정은 디지털 근력 측정 기(digital manual muscle tester, GB111, 미국)로 측정 하였다(Figure 2). 근력의 측정 단위는 lb로 했다. 측정 시의 결과 값은 대상자들이 3회 반복 했을 때의 평균값 으로 계산 하였으면 제시된 3회 측정의 평균 값은 디지 털 근력 측정기를 사용하여 하지 근력을 측정 했던 선 행 연구에 따랐다(김난수, & 신승오, 2016).

    2)디지털 악력 측정기

    대상자들의 그립 방식에 대한 악력의 측정은 디지털 악력 측정기(digital grip dynamometer, HO 101, 미국) 로 측정하였으며(Figure 3), 근력의 측정 단위는 lb로 했다. 측정 시 결과 값은 대상자들이 3회 반복 했을 때 의 평균 값으로 계산 하였다.

    3.실험절차

    손목 굽힘근의 근력 측정 시 대상자들은 의자에 편 안하게 앉은 자세에서 아래팔을 뒤침(supination)하고 책상에 붙힌 후 손목 부위 밑으로 책상 밖으로 나오게 한 후 주먹을 쥐고 손목의 중립(neutral) 자세에서 디지 털 근력 측정기를 주먹 위에 놓고 손목을 굽혔을 때의 최대한 근력을 측정 하였다(Figure 4). 대상자의 손목 굽힘근을 수축(contraction) 할 때 정확한 결과 값을 얻 기 위해 손목 관절의 움직임이 나타나지 않고 수축 하 여 힘을 내는 등척성 수축(isometric contraction)을 이 용하여 근력을 측정 하였다.

    그립에 따른 악력을 측정 할 때 대상자들의 손의 그 립은 두 손가락 그립, 네 손가락 그립, 강력한 그립으 로 설정 하였다(Figure 5). 측정 시 대상자들의 자세는 바로 선 자세에서 어깨 관절(shoulder joint)을 90゚로 굽힘, 팔꿉 관절(elbow joint)은 0゚로 폄 상태에서 측정 하였고 그립의 측정 순서는 강력한 그립, 네 손가락 그 립, 두손 가락 그립 한 번씩 측정 하는 것을 1회로, 강력 한 그립, 네 손가락 그립, 두 손가락 그립 순으로 3회 반복 하였다. 이 때, 연구 대상자들은 그립에 따라 최 대한의 근력을 낼 수 있도록 각 그립 마다 5분간의 쉬 는 시간을 주어 실험을 진행 하였다(Figure 6).

    4.자료분석

    모든 측정값들은 SPSS/PC ver.22.0 for windows programs(SPSS INC. Chicago. IL)을 이용하여 산출 하 였다. 대상자들의 굽힘근의 근력과 각 그립 마다(두 손 가락 그립, 네 손가락 그립, 강력한 그립)의 상관관계 를 알아보기 위해 Spearman의 비모수 검정을 이용하 였다. 또한 두 손가락 그립과 네 손가락 그립의 악력에 대한 유의 수준을 알아보기 위하여 독립 대응 T 검정을 이용하였다. 그리고 모든 통계학 검증을 위하여 유의 수준은 p<.05로 설정 하였다.

    Ⅲ.연구 결과

    1.굽힘근 근력과 각 그립에 대한 상관관계

    손목 굽힘근의 근력은 39.46±14.51lb이 나타났고 악력 에 대해서는 두 손가락 그립은 16.57±5.28lb, 네 손가락 그립은 17.68±5.15lb, 강력한 그립은 74.57±24.02lb으 로 나왔다(Table 2). 손목 굽힘근과 각 그립의 악력에 대한 상관관계는 두 손가락 그립, 네 손가락 그립, 강력한 그립에 대한 유의 수준은 각각 .397, .397, .266으로 나타 났으며(Table 3), 손목 굽힘근과 두 손가락 그립, 네 손가 락 그립, 강력한 그립에서 악력은 유의한 차이가 나타나 지 않았다(Figure 7).

    2.그립에 따른 악력

    그립 방식에 대한 악력 측정을 통해 대상자의 두 손 가락 그립과 네 손가락 그립에서의 유의수준을 분석 하였다. 두 손가락 그립에의 악력은 16.57±5.28lb, 네 손가락 그립의 악력은 17.68±5.15lb로 나타났다(Table 2). 두 손가락 그립 보다는 네 손가락의 그립에 대한 악력을 비교 했을 때도 네 손가락의 그립의 악력이 더 강했으며 유의한 차이가 나타났다(p<.05)(Figure 8).

    Ⅳ.고 찰

    악력은 일상생활 뿐만 아니라 산업현장에서도 상당 히 중요한 부분으로 자리 잡았기 때문에 생활 전반에 걸쳐서 반드시 강화 시켜야할 근력이다. 이를 토대로 본 연구에서는 손목 굽힘근의 근력과 그립 방식(두 손 가락 그립, 네 손가락 그립, 강력한 그립)의 상관 관계 와 두 손가락 그립과 네 손가락의 그립의 악력 차이를 분석 하였다. Rantanen et al. (1994)은 악력은 악력 이 외의 다른 근력들과 유의한 양의 상관관계를 갖는다고 하였다. 박형숙, & 박경연 (2008)의 연구에 따르면 노 인을 대상으로 오른손 악력, 왼손 악력, 하지 근력을 비교 했을 때 모두 상호 정적인 상관관계가 있었다고 하였으며, 이를 바탕으로 악력과 하지근력과의 유의한 상관관계가 있다고 언급하였다.

    본 연구에서는 강력한 그립으로 한 최대한의 악력과 손목 굽힘근에 대하여 상관관계를 알아보고자 연구를 진행하였다. 하지만 대상자의 수가 부족했을 뿐만 아 니라 악력에 비하여 손목 굽힘근, 하나의 근육만 연구 하여 유의한 상관관계가 나타나지 않았다. 추후 상관 관계를 충분히 요구하는 대상자 수를 모집하여 상지 근육, 하지 근육을 나누어 각 근육마다 각속도에 따른 (60゚/sec, 180゚/sec, 240゚/ sec) 근력, 근파워, 근지구력 에 대해 추가적인 연구가 필요하다.

    Tove et al. (2012)의 연구에 따르면 강력한 그립과 열쇠 그립에서는 남자가 더 큰 힘을 낸다고 언급하였 고 나아가 성별, 연력, 체중, 생활 운동에서도 차이가 난다고 하였다. Victoria et al. (2015)의 연구에 따르면 실험 대상자의 연령과 성별, 우세측, 비우세측 간의 악 력과 열쇠 그립에 대해 비교 했을 때 연령과 성별에서 는 유의한 차이가 나타났지만 우세측, 비우세측의 손 의 악력에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 위의 연구는 본 연구와 같이 그립에 따른 악력의 값을 비교 했던 결과와 흡사하다.

    Raymond et al. (2014)의 연구에서는 강력한 그립, 열쇠 그립, 네 손가락 그립에 대해 근력과 저항운동에 대해 비교를 했을 때 강력한 그립, 네 손가락 그립, 열 쇠 그립 순으로 근력이 강하다고 언급 하였으며 손목 의 굽힘과 폄, 노쪽 편위(radial deviation)와 자쪽 편위 (ulnar deviation)에 대해서도 근력이 다르게 나타다고 하였다. 이는 본 연구의 두 손가락 그립과 네 손가락 그립의 악력을 비교 했을 때와 같은 결과로 나타났다. 이는 두 손가락 그립 보다 네 손가락 그립에 사용되는 손가락 굽힘근들이 더 있기 때문에 이와 같은 결과가 나타났다. 일상 생활에서 물건을 집거나 그립을 활용 한 손의 움직임을 행할 때 두 손가락 그립, 네 손가락 그립, 강력한 그립 방식에 따른 운동 방법에 대한 연구 와 산업 현장에서 주로 많이 사용 하는 그립 방식에 대 한 연구를 바탕으로 근골격계 질환에 대한 예방이 필 요하다고 사료된다.

    본 연구에서는 몇 가지 제한점이 있다. 첫째로, 실험 대상자가 남성 4명, 여성 2명으로 상관관계를 알아보 기 위한 충분한 대상자 모집이 안 됐고 또한 남성과 여 성 간의 악력 차이, 손목 굽힘근에 대한 근력의 차이에 대한 기준을 두지 않고 실험을 진행 하였다. 둘째로, 악력에 대하여 근력의 상관관계를 비교하였을 때 손목 굽힘근만의 근력을 보았고 근력 중 등척성 근력만 보 아서 추후 추가적인 근육과 각속도에 따른 근력에 대 해 연구 할 필요가 있다. 마지막으로, 산업 현장에서 많이 사용하는 그립의 정보를 바탕을 중점으로 그립에 따른 악력 운동 효과의 연구를 진행함으로 산업 현장 에서 근골격계 질환의 예방에 연구가 필요하다고 사료 된다.

    Ⅴ.결 론

    본 연구 결과, 손목 굽힘근의 근력과 그립 방식에 따 른 악력의 상호작용에서는 유의한 차이가 나타나지 않 았다. 두 손가락 그립과 네 손가락 그립에서의 악력은 네 손가락 그립이 더 강한 힘을 준다고 나타났으며 유 의한 차이가 나타났다. 일상 생활 뿐만 아니라 산업 현 장에서도 그립에 따라 손목을 사용 할 때 네 손가락 그 립을 활용하는 것이 손목의 근골격계 질환을 예방 할 수 있고 더 나아가 신경에 대한 추가적인 연구를 통해 손목 터널 증후군까지 예방 할 수 있는 기초자료가 될 것으로 사료 된다.

    Figure

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    연구 과정

    AOSPT-13-11_F2.gif

    손목 굽힘의 측정 장비 디지털 근력 측정기

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    악력의 측정 장비 디지털 악력 측정기

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    손목 굽힘의 측정 자세

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    그립의 종류 A : 두 손가락 그립 B : 네 손가락 그립 C : 강력한 그립

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    악력의 측정 자세

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    손목 굽힘근과 다양한 그립에 대한 상관관계

    AOSPT-13-11_F8.gif

    두 손가락 그립과 네 손가락 그립의 악력 비교

    Table

    연구대상자의 일반적 특성 (n=6)

    amean±standard deviation

    굽힘근 근력과 그립의 악력

    amean±standard deviation

    굽힘근 근력과 각 그립에 대한 상관관계

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