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Archives of Orthopedic and Sports Physical Therapy Vol.14 No.2 pp.55-64
DOI : https://doi.org/10.24332/aospt.2018.14.2.07

Effects of Skater and Sprinter Combined Pattern in PNF on Muscle Contraction Onset Time and Muscle Activation of Trunk Muscle

Kim Yoonhwan1, Lee Hyoungsoo2*
1Department of Physical Therapy, Gwangyang Health Sciences University
2Department of Physical Therapy, Gwangju Health University
교신저자: 이형수 (광주보건대학교 물리치료과) E-mail: hslee@ghu.ac.kr
November 7, 2018 December 18, 2018 December 26, 2018

Abstract

Purpose :

The purpose of this study was to investigate the effect of the sprinter and skater combined patterns on muscle contraction onset time and muscle activation of body stabilizing muscles.


Method :

Our study included young and healthy men in their 20s. The participants used the sprinter and skater combined patterns of the proprioceptive neuromuscular facilitation (PNF) methods to measure muscle activation and muscle contraction onset time of the trunk muscles. To measure muscle contraction onset time and muscle activation, electrodes were attached to the rectus abdominis (RA), external oblique (EO), internal oblique (IO), and erector spinalis (ES) regions. Significant differences were identified using a paired t-test and a one-way analysis of variance (ANOVA) analysis.


Result :

In the sprinter combined pattern, the muscle with the fastest onset time of contraction was the RES, and that with the slowest was the RRA (p<.001). In the skater combined pattern, the muscle with the fastest onset time of contraction was the LES, and that with the slowest was the LRA (p<.001). In the sprinter combined pattern, the REO and LIO presented medium muscle contraction onset times (p<.001). In the skater combined pattern, the LEO and RIO presented medium muscle contraction onset times (p<.001).


Conclusions:

Based on these results, these patterns could be used as exercise methods for the elderly with delayed proactive response speeds of the body stabilization methods due to imbalances in body stabilizing muscles or limbs movement.



고유수용성신경근촉진법의 스케이터와 스프린터 통합패턴이 몸통근육의 근활성도와 근수축 개시에 미치는 영향

김 윤환1, 이 형수2*
1광양보건대학교 물리치료과
2광주보건대학교 물리치료과

초록


    Ⅰ. 서 론

    몸통 안정화는 의식적 또는 무의식적으로 척추의 큰 움직임과 작은 움직임을 조절할 수 있는 능력으로 신체 중력중심이 위치하고 움직임이 시작되는 곳이다(Marshall & Murphy, 2005). 이를 통해 허리의 과도한 부하를 완화시 키고 기능적 활동 사슬에 있어 중심적인 역할을 하며, 팔다 리 움직임의 기초가 된다(Hodges, 1999;김미선, 2009;Nadler et al, 2000). 즉, 신체의 전반적인 안정성을 제공하 고, 운동학적으로 정상 범위 내에서 기능적인 움직임을 수행 할 수 있는 기본 토대가 되는 매우 중요한 운동이다 (Akuthota and Nadler, 2004;김유신, 2010).

    몸통 안정성을 유지하는 주요 근육으로는 앞면에서 는 배부위근, 뒤면의 척추 주변근과 엉덩근 그리고 천장 에서는 가로막, 바닥에서는 골반 바닥근이 있으며, 마 치 상자와 같은 모양으로 묘사하며, 인체의 동작 시 코 르셋으로서 인체의 안정성을 제공한다(Akuthota & Nadler, 2004). 이러한 근육들은 기능적으로 두 가지로 분류되는데 배곧은근, 배바깥빗근, 척추세움근을 포함 한 대근육은 크기가 크고, 척추의 얕은 곳에 위치해 몸 통의 주된 움직임을 일으킨다. 반면 배가로근과 배속빗 근, 뭇갈래근을 포함한 국소근육은 크기가 작고, 깊은 곳에 위치해 척추분절 사이를 연결하여 몸통의 움직임 동안 척추분절에 안정성을 제공한다(Behm et al., 2002;Hodges & Richardson, 1996;Vera-Garcia et al., 2007).

    몸통의 안정성을 강화하기 위하여 다양한 자세에서 운동을 시도하였는데 대표적인 방법으로 드로우 인 운 동, 할로잉 운동, 브레싱 운동, 프랭크 운동, 교각운동, 엎드려 팔다리 들기 운동, 스쿼트 운동 등을 제시하고 있지만 운동법에 따라 배와 척추부위 근육의 안정화에 있어 서로 다른 효과를 보이고 있다(Akuthota & Nadler, 2004). 드로우 인 방법은 다른 운동법 보다 배 가로근과 뭇갈래근에서 가장 좋은 효과를 가진다고 하 였고(Kisner & Colby, 2012), Brill & Couzen(2002)이 제 안한 코어운동은 허리부위의 안정화와 운동조절, 허리 뼈 부위의 기능 개선에 효과가 있었다고 하였다. 교각 운동은 앉아서 서기의 조절을 발달시키며 골반 운동을 촉진시키는데 유용하고 보행의 입각기 준비를 위해 척 추의 아래부위와 엉덩관절폄근을 강화시킨다고 하였 다(O'Sullivan et al., 2007). 또한 효율적인 몸통근 활성 을 위해 기존의 교각자세를 변형한 엎드린 교각자세와 옆으로 누운 교각자세도 수행되고 있다(Czaprowski et al., 2014). Ekstrom et al.(2007)은 옆으로 누운 교각자세 는 허리네모근과 배가로근, 배바깥빗근, 뭇갈래근을 포 함한 몸통근의 활성도가 높게 나타난다고 하였고, 기존 의 교각자세가 상대적으로 척추세움근와 엉덩폄근의 높 은 활성을 보인반면 엎드린누운 교각자세는 배곧은근과 배바깥빗근의 활성도가 더 높다고 하였다(Schellenberg et al., 2007). 그리고 바로누운 교각자세에서 슬링이나 스위스볼, 밸런스 패드 등 불안정한 면을 첨가해 몸통의 깊은 근육을 동원하는 안정화운동으로 응용하였다 (Czaprowski et al., 2014;Escamilla et al., 2010;Lehman et al., 2005;Vera-Garcia et al., 2000).

    한편 Cholewicki & van Vlie(2002)에 따르면, 신체에 주어지는 자세와 과제에 따라 몸통의 근활성도가 다르 게 나타난다고 보고하였다. Aruin & Latash(1995)의 연 구에서도 팔의 운동방향에 따라 배곧은근, 배바깥빗 근, 배속빗근, 척추세움근과 같은 얕은 몸통근육의 활 동 양상에 유의한 차이가 나타난다고 보고하였다. 이는 팔다리의 움직임이 일어나는 동안 외부환경의 변화에 대하여 신체의 상태를 유지하거나 조절할 수 있도록 몸통의 안정화근육이 선제적 자세 조절(anticipatory postural adjustments) 기전에 의해 먼저 활성화되는 것으로 설명하고 있다(LeBozec et al., 2001). 이와 관 련하여 Dietz(2009)는 기능적 과제와 함께 몸통의 안정 성을 향상시키는 운동방법으로 보행주기 중 일어나는 운동패턴과 동작을 고유수용성신경근촉진법의 개별 패턴을 통합한 스프린터 패턴(sprinter pattern)과 스 케이터 패턴(skater pattern)을 제안하였다. 또한 스프 린터와 스케이터 통합패턴은 움직임에 가장 효율적이 고 기능인 동작을 가장 잘 표현한 것이며, 패턴의 결합 을 이용하는 것은 몸통의 안정성을 향상시키고 팔다리 의 고유수용성 감각을 증진시킨다고 강조하였다. 이후 많은 연구자들이 Dietz(2009)가 제안한 스프린터와 스 케이터 통합패턴을 활용하여 균형과 보행 등 기능적 동 작에 대한 효과성을 연구하였다. 대표적인 연구주제로 는 다리 근활성도와 균형(최원제, 2012;이종식, 2012;박종항, 2012), 균형 및 보행(정우식, 2010;김승지, 2011;임재길, 2014), 동적균형 및 유연성(표아윤 등, 2016) 등이 제시되었다. 이 선행연구들은 Dietz(2009)가 제시 했던 스프린터와 스케이터 통합패턴의 유효성을 실험 적 결과를 통해 다리의 근활성도, 균형 및 보행 등 자세 조절에 효과성이 있다는 것을 증명하였다. 그러나 앞 선 많은 연구에도 불구하고 몸통의 안전성 향상에 대 한 연구는 아직 이루어지지 않고 있고 있어 추가적인 연구를 통해 근거가 제시될 필요가 있다. 더욱이 Cholewicki & van Vlie(2002), Aruin & Latash(1995) 등 의 선행연구에서 살펴보았듯이 안정화운동 방법에 따 라 몸통에서 활성화되는 근육이 다르기 때문에 스프린 터와 스케이터 통합패턴에서도 활성화되는 몸통근육 의 종류와 각 근육의 활동 양상에 대한 연구가 함께 제 시되어야 Dietz(2009)가 제안한 스프린터와 스케이터 통합패턴의 유효성이 증명될 수 있을 것이다.

    따라서 본 연구의 목적은 고유수용성신견근촉진법의 스프린터와 스케이터 통합패턴 시 몸통근육 중 더욱 활성 화된 근육이 무엇인지와 동시에 활성화된 몸통근육의 근 수축 개시 시간과 순서를 비교 분석하고자 한다. 본 연구 를 통해 몸통 안정화근육의 강화운동이 필요한 대상자들 에게 스프린터와 스케이터 통합패턴을 이용한 치료적 운 동 시 적용방법에 대한 기초자료를 제공 제시할 수 있을 것이며, 고유수용성신경근촉진법을 이용한 몸통 안정화 운동의 과학적 기반을 마련할 수 있을 것으로 기대한다.

    Ⅱ. 연구 방법

    1. 연구 대상 및 기간

    본 연구는 광주광역시 소재 G대학교에 재학 중인 20대 남자 대학생을 대상으로 연구의 취지와 목적이 기재된 연구대상자 모집 포스터를 통해 공개모집하였고, 이에 동의한 28명이 지원하였다. 지원자 전체에게 근수행력, 과거병력, 선천적 기형, 통증의 유무 파악 할 수 있는 질문지를 작성하도록 하였으며, 이 중 선정조건에 타당 하지 않은 3명을 제외한 25명 중 20명을 단순무작위 표본 추출법으로 최종 선정하여, 2018년 3∼7월 까지 연구를 진행하였다(Table 1). 구체적인 선정조건은 다음과 같다.

    첫째, 실험에 요구되는 운동을 수행할 수 있는 근력, 관절가동범위와 균형능력을 갖춘 건강한 20대 남자

    둘째, 연구에 영향을 미치는 정형외과적 질환의 병 력이 없는 자

    셋째, 신경계, 근골격계 및 심혈관계에 선천적인 기 형 혹은 통증이 없는 자

    를 대상으로 하였다.

    2. 측정자세

    본 연구에서 몸통근육의 근활성도와 근수축 개시시 간을 측정하기 위하여 고유수용성신경근촉진법의 스프 린터와 스케이터 통합패턴을 사용하였다(Dietz, 2009). 스프린터와 스케이터 통합패턴은 서로 독립되지 않고 보행주기의 운동순서에 따라 어깨관절과 엉덩관절, 어 깨뼈와 골반뼈, 발목관절과 발가락관절이 각각 결합된 패턴이다(Table 2)(Figure 1). 본 연구에 참여하는 대상 자들이 우세한 쪽이 오른쪽인 것을 고려하여 오른쪽 다리로 바로선 자세에서 오른쪽과 왼쪽 팔다리에서 스 프린터와 스케이터 통합패턴이 이루어지도록 구성하였 다. 또한 연구 대상자들은 몸통근육의 근활성도와 근수 축 개시시간을 측정하기 전에 통합패턴의 미숙련으로 인한 선제적 자세조절 기전에 따른 몸통근육 활성화 오류를 감소시키고자, 본 실험을 진행하기 전에 스케이 터와 스케이터 두 가지 통합패턴을 익히도록 사전교육 을 진행하였다. 사전교육은 연구자가 동작에 대한 설명 과 함께 시범을 보이고, 그 후 실험 대상자들은 통합패 턴을 따라하도록 하였다. 통합패턴 사전교육 중 잘못된 동작은 연구자가 운동지도를 추가적으로 제공하여 교 정할 수 있도록 하였으며, 충분히 통합패턴을 익힌 이후 에 본 실험을 진행하였다.

    3. 측정도구 및 방법

    1) 측정도구

    각각의 통합패턴에 따른 몸통의 근육의 활성도와 개 시시간을 측정하기 위하여 핀란드의 MegaWin ME 6000(Mega Electronic Ltd, 2006년)을 사용하였다. 이 연구에서는 8개의 채널에서 4쌍의 근육을 측정하였다. Sample rate는 1000㎐이고 bandpass는 20~450㎐이다. 기록전극으로 DE-2.1 single differential electrode (Delsys Inc, USA)를 사용하였으며, 표면 전극은 직경 9㎜의 전극(Ag-AgCL dual electrode)으로 하였으며, 전 극 간 거리는 2.5㎝로 설정하였다. 전극의 부착부위는 선행 연구를 통하여 얻어진 자료에 근거하여 자세조절에 기여하는 배곧은근, 배바깥빗근, 배속빗근, 척추세움근 으로 선정하였다(Cram et al., 1998;Neumann & Gill, 2002;Vezina & Hubley-Kozey, 2000)(Table 3). 수집된 근전도 신호는 정량화하기 위해 실효 평균값(root mean square; RMS)으로 기록하였고, 근전도 값의 표준화를 위하여 바로누운자세와 엎드려 누운자세에서 저항을 적용하여 측정된 수의적 최대 등척성 수축(maximum voluntary isometric contraction; MVIC) 활성도를 구하 여 스프린터와 스케이터 통합패턴 동작 시 나타내는 근활성도의 수치에 대한 상대적 비율로 표준화(%MVIC) 시키는데 사용하였다(Shepherd & Carr, 1994).

    2) 측정방법

    모든 활성전극은 전극을 부착하기 전 측정결과에 영 향을 줄 수 있는 기술적 오류를 피하기 위해 측정 전 표면전극을 붙이기 위한 준비로 측정 대상자를 편안하 게 눕힌 다음 피부에 털을 제거하고 에틸 알콜솜으로 깨끗이 닦고, 완전히 마른 후에 전극을 부착하였다. 각 근육의 전기적 신호는 근유에 부착된 표면적극을 통하 여 pre-amplifier cables에 의해 증폭되고, ME600 Measurement unit이 전기적 신호를 획득하였다.

    근수축에 대한 활동 전위는 근활성도, 근수축 개시 시간 및 개시순서를 측정하였다. 근활성도는 각각의 스 프린터와 스케이터 통합패턴 자세를 5초 동안 자발적 기준수축(reference voluntary contraction: RVC)을 유 지하도록 하고 각 부위의 활동전위를 3회 측정하였으 며, 시작과 끝의 각 1초를 제외한 중간 3초간의 활동전 위를 각각 활용하였다. 대상자별 스프린터와 스케이터 통합패턴는 무작위로 배정 하였으며 측정 간 휴식시간 은 1분씩 주어졌다. 근수축 개시시간은 실험적 동요를 유발하기 위해서 가해지는 흔들림 시점부터 실제로 근 육활동이 이루어지기까지의 시간으로 측정하였다. 근 수축 개시시간에 대한 기준점이 되는 디지털 신호를 얻기 위하여 Accelerometer 스위치(Mega Electronics Ltd, 2006년)를 대상자의 위쪽 엉치뼈 중앙부위에 부착 하였다. 근활성도와 근수축 개시시간에 대한 분석은 근 전도 신호를 텍스트 파일로 전환하여 저장 후 MegaWin analysis software(MegaWin Inc, 2006년)를 사용하여 분석 하였다. 근수축 개시순서는 근수축 개시시간을 참 고로 하여 개시시간이 빠른 근육을 앞 순위로 하고 느 린 근육을 뒤 순위로 순서에 따라 배열하는 것으로 하 였다. 이 밖에 근전도 분석을 위한 절차는 Basmajian & De Luca(1985)가 제시한 지침에 따라 진행 하였다.

    4. 자료분석

    본 연구에서 수집된 자료는 IBM의 SPSS/WIN version 20.0(한글) 통계 프로그램을 사용하여 분석하 였다. 정규성 검정을 위해 Kolmogorov-Smirnove 검정 방법을 사용하였으며, 검정 결과 모든 변수가 정규 분 포하였다. 연구 대상자의 일반적 특성과 각 변수에 대 한 기술통계는 평균과 표준편차를 구하였다. 스케이터 와 스프린터 통합패턴의 각 패턴 내 근활성도와 근수 축 개시시간을 비교하기 위하여 일원분산분석을 실시 하였고 사후분석방법으로는 Tukey 검정을 사용하였 고, 두 패턴 간 근활성도와 근수축 개시시간을 비교하 기 위하여 대응표본 t-검정을 실시하였다. 유의성 검 정은 ⍺ = .05에서 실시하였다.

    Ⅲ. 연구 결과

    1. 스케이터와 스프린터 통합패턴에 따른 근활성도 비교

    스케이터와 스프린터 통합패턴에 따른 근활성도를 비교한 결과 두 통합패턴 간, 두 통합패턴 내에서 근활 성도의 차이를 보였으며 통계학적으로 유의하였다 (p<0.001). 스프린터 통합패턴에서 활성화된 근육은 오 른쪽 척추세움근, 왼쪽 배곧은근 등이었으며, 스케이 터 통합패턴에서는 왼쪽 척추세움근, 오른쪽 배곧은근 등이었다(Table 4).

    2. 스케이터와 스프린터 통합패턴에 따른 근수축 개시시간 비교

    스케이터와 스프린터 통합패턴에 따른 근수축 개시 시간을 비교한 결과 두 통합패턴 간, 두 통합패턴 내에 서 근수축 개시시간의 차이를 보였으며 통계학적으로 유의하였다(p<0.001). 스프린터 통합패턴에서 근수축 개시시간이 가장 빠른근육은 오른쪽 척추세움근이었 으며, 스케이터 통합패턴에서 근수축 개시시간이 가장 빠른근육은 왼쪽 척추세움근이었다(Table 5).

    3. 스케이터와 스프린터 통합패턴에 따른 근수축 개시순서 비교

    스케이터와 스프린터 통합패턴에 따른 근수축 개시 순서를 비교한 결과 스프린터 통합패턴에서는 오른쪽 척추세움근, 왼쪽 척추세움근, 왼쪽 배속빗근, 오른쪽 배바깥빗근, 왼쪽 배곧은근, 오른쪽 배곧은근의 순서 였으며, 스케이터 통합패턴에서는 왼쪽 척추세움근, 오른쪽 배속빗근, 왼쪽 배바깥빗근, 오른쪽 배곧은근, 왼쪽 배곧은근의 순서였다(Table 6).

    Ⅳ. 고 찰

    본 연구에서는 스프린터와 스케이터 통합패턴 운동 이 몸통 안정화 근육의 활성화에 미치는 영향을 규명 하는 동시에 두 통합패턴에 따른 몸통근육의 근수축 개시 시간과 순서를 비교 분석하여 몸통 안정화 목적 에 맞는 동작의 선택을 위한 기초 자료를 제공하고자 시도되었다.

    몸통의 안정화 운동은 의식적 또는 무의식적으로 척 추의 큰 움직임과 작은 움직임을 조절할 수 있는 능력 으로 허리, 엉덩관절 및 배 근육의 항중력적 활동에 매 우 강조되고 있다(Magee, 1999). 최근에 이와 관련하여 Dietz(2009)은 스프린터(sprinter)와 스케이터 패턴 (skater pattern)을 이용하여 몸통의 안정성을 향상시 키고, 팔다리의 고유수용성감각을 증진시키는 운동법 으로 제안하였고, 많은 임상가들이 치료의 한 가지 방 법으로 활용되고 있다. 또한 여러 연구자들에 의해 그 효과성이 증명되고 있다(최원제, 2012;이종식, 2012;박종항, 2012;정우식, 2010;김승지, 2011;임재길, 2014;표아윤 등, 2016). 그러나 스프린터와 스케이터 통합패턴 시 몸통의 대근육 중 활성화되는 근육이 무 엇인지, 통합패턴에 따른 몸통 근육의 개시시간과 순 서에 대한 연구가 이루어지지 않아 몸통 안정화에 기 여하는 요인을 설명하지 못하고 있었다. 본 연구 결과 를 살펴보면 다음과 같다.

    첫째 스케이터와 스프린터 통합패턴에 따른 근활성 도는 두 통합패턴 모두 척추세움근, 배곧은근, 배바깥 빗근, 배속빗근이 활성화되었다. 이러한 결과는 몸통 안정화와 관련된 브레이싱, 할로잉운동과 같이 자세조 절에 중요한 배바깥빗근과 배속빗근의 활성화를 일으 킨다는 연구결과와 동일한 결과를 보였다(Franca et al., 2012;Grenier & McGill, 2007;이호준 & 김선엽, 2015). 특히 의미 있는 연구결과로는 스프린터 통합패 턴에서 왼쪽 배곧은근과 오른쪽 척추세움근이 오른쪽 배바깥빗근과 왼쪽 배속빗근이 짝을 이루며 활성화되 었고, 스케이터 통합패턴에서는 오른쪽 배곧은근과 왼 쪽 척추세움근이, 왼쪽 배바깥빗근과 오른쪽 배속빗근 이 짝을 이루며 다른 근육에 비교하여 더 활성화된 특 징을 보였다. 이는 스프린터와 스케이터 통합패턴이 보행동작에서 응용된 움직임에서 나온 결과로 Anders et al.(2007)이 정상성인 보행 시 배곧은근, 배바깥빗 근, 배속빗근은 유각기에서 가장 높은 근 활성도를 나 타내고 척추세움근은 발가락떼기에서 가장 높은 근 활 성도를 나타내며, 네 개의 근육 중 배바깥빗근의 근활 성도가 높았다는 보고와 유사하였다. 유선화(2008)의 연구에서도 보행주기 중 뒤꿈치 닿기와 중간 입각기에 서 척추 세움근과 배바깥빗근이 활성화되는 것과 일치 하였다. 따라서 스케이터와 스프린터 통합패턴은 배와 척추부위의 안정화 근육의 활성화에 기여하고 있으며, 왼쪽과 오른쪽 팔다리 움직임에 따라 안정화 근육의 다르게 활성화를 시킨다는 것을 알 수 있어, 좌우측의 몸통 안정화 근육의 불균형을 가지고 있는 대상자에게 적용할 수 있을 것으로 보인다.

    둘째, 스케이터와 스프린터 통합패턴에 따른 근수축 개시시간과 순서는 두 통합패턴 모두 척추세움근, 배 곧은근, 배바깥빗근, 배속빗근이 근수축의 개시가 일 어났다. 스프린터 통합패턴에서 근수축 개시시간이 가 장 빠른근육은 오른쪽 척추세움근이었으며, 가장 느린 근육은 오른쪽 배곧은근이었다. 스케이터 통합패턴에 서 근수축 개시시간이 가장 빠른근육은 왼쪽 척추세움 근이었으며, 가장 느린근육은 왼쪽 배곧은근이었다. 배바깥빗근과 배속빗근은 스프린터 통합패턴에서 오 른쪽 배바깥빗근과 왼쪽 배속빗근이, 스케이터 통합패 턴에서는 왼쪽 배바깥빗근과 오른쪽 배속빗근이 모두 중간 정도의 개시시간을 보였다. 이러한 결과는 척추 세움근은 선 자세유지를 위해 지속적으로 활성화되어 있어 빠른 수축시간을 보이는 것이고, 몸통의 배 부위 에 위치하고 있는 배바깥빗근과 배속빗근, 배곧은근과 같은 자세조절 근육들은 팔다리 근육의 활성화가 일어 나기 전에 선제적으로 먼저 활성화되어 자세유지에 기 여한 것으로 보인다(Anders et al., 2007;Hodges & Richardson, 1999;Kim et al, 2013). 몸통 근육의 선제 적 자세 조절은 신체동요에 의한 부정적인 결과가 최 소화 될 수 있다는 측면에서 실제 신체의 움직임이 일 어나기 전 몸통근육의 활성화가 선제적으로 일어난다 는 것이 안정성의 유지에 중요하게 작용한다는 것을 설명해주고 있다(Massion, 1992). 또한 Bouisset & Zattara(1981)은 선제적 자세 조절 기전은 움직임에 의 해 발생될 수 있는 무게중심의 이동이 신체의 안정성 을 만들어내는 역할을 하며 그와 같은 무게중심의 이 동이 수의적인 움직임 이전에 발생하거나 동반되어 나 타난다고 하였다. 즉, 현재 몸통 안정화에 많이 사용되 고 있는 브레이싱, 할로잉, 플랭크, 스쿼트, 네발기기 자세, 교각자세 등의 운동(Macedo, 2009;Kisner & Colby 2012;Beith, 2001)에서와 같이 스케이터와 스프 린터 통합패턴은 몸통근육의 근수축 개시와 활성화를 통해 척추의 안정성을 강화하고 팔다리의 움직임이 일 어나기 전에 선제적 자세조절 기전에 의해 준비하는 것으로 볼 수 있다(Stevens, 2007). 따라서 스케이터와 스프린터 통합패턴은 배와 척주부위 근육의 선택적 수 축을 통한 몸통 안정화를 강화시키는 브레이싱, 할로 잉, 드로우 인 운동과는 다르게 팔다리의 기능적 활동 과 연계된 몸통 근육의 자세조절 훈련에 사용할 수 있 을 것으로 보인다.

    본 연구의 결과는 기존의 브레이싱, 할로잉, 교각운 동, 코어운동 등 몸통 안정화 운동과 같이 배와 척주 주위 근육을 활성화 시킬 수 있으며, 왼쪽과 오른쪽 몸 통 안정화 근육을 선택적으로 활성화 시키는 장점이 있었다. 특히 두 통합패턴은 팔다리의 움직임에 따른 선제적 자세 안정화를 위해 몸통 근육이 빠르게 근수 축을 개시하는 것 알 수 있어 향후 치매와 같이 노화로 인한 근수축 반응시간이 지연되는 노인이나 좌우측 몸 통 안정화 근육의 불균형과 근육수축 반응의 지연을 가진 만성요통환자에게 활용할 수 있는 운동법으로 판 단된다. 본 연구의 제한점으로는 연구 대상자가 20대 의 젊은 남자로 전체 연령을 대상으로 일반화하기는 어려우며, 배가로근, 뭇갈래근 등 깊은 근육은 연구되 지 못하여 추후 후속연구를 통해 밝혀져야 할 것으로 생각된다.

    Ⅴ. 결 론

    본 연구는 20대 남자 대학생를 대상으로 고유수용성 신견근촉진법의 스프린터와 스케이터 통합패턴 시 몸 통근육 중 더욱 활성화된 근육이 무엇인지와 동시에 활성화된 몸통근육의 근수축 개시 시간과 순서를 비교 분석하고자 하였다. 그 결과 스케이터와 스케이터 통 합패턴은 척추세움근, 배곧은근, 배바깥빗근, 배속빗 근이 모두 활성화되었으며, 특히 패턴에 따라 대항근 이 서로 짝을 이루며 다른 근육에 비교하여 활성화되 었다. 두 패턴 모두 근수축 개시시간은 이 가장 빠른근 육은 척추세움근이었다.

    따라서 이러한 결과는 Dietz가 제안한 바와 같이 스프 린터와 스케이터 통합패턴이 몸통의 안정성 향상에 기 여하는 요인을 증명할 수 있었으며, 나아가 팔다리 움 직임에 따른 몸통 안정화의 선행적 반응시간이 지연되 는 치매를 가진 노인이나 만성요통환자에게 몸통 안정 성을 향상시키는 운동법으로 활용할 수 있을 것이다.

    Figure

    AOSPT-14-55_F1.gif

    sprinter(A) and the skater(B) combined pattern

    Table

    Characteristics of subjects (N=20)

    sprinter and the skater combined pattern

    Location of surface electrode

    Muscle activity according to skater and sprinter combined pattern (unit: %MVIC)

    The speed of muscle contraction onset time to the skater and sprinter combined pattern (unit: ㎳)

    The sequence of muscle contraction onset time to the skater and sprinter combined pattern

    Reference

    1. 김미선 (2005). 체간하부 안정성 강화 운동이 편마비 환자 의 상지관절 움직임에 미치는 영향(석사학위, 용인대 학교, 한국).
    2. 김승지 (2011). 고유수용성 신경근 촉진법의 스프린트와 스 케이트 훈련방법이 뇌졸중 환자의 균형 및 보행에 미치 는 영향(석사학위, 대구대학교, 한국).
    3. 김유신 (2010). 체간근 좌우 불균형 운동선수에게 비대칭 적 신경근훈련이 자세조절에 미치는 영향(석사학위. 고려대학교, 한국).
    4. 박종항 (2012). PNF 통합패턴 트레이닝이 하키선수들의 근 활성도와 균형 기능적 능력에 미치는 영향(박사학 위, 조선대학교, 한국).
    5. 유선화 (2008). 뇌졸중으로 인한 편마비 환자의 보행 시 체 간 근전도와 H-반사(석사학위, 대구대학교, 한국).
    6. 이종식 (2012). PNF의 Sprinter Pattern과 기능적 체중지 지 훈련이 만성 뇌졸중 환자의 체중지지능력 및 균형에 미치는 영향(석사학위, 동신대학교, 한국).
    7. 이호준, & 김선엽 (2015). 요추부 불안정성을 가진 요 통환자의 복부 드로우-인 기법과 복부 확장 기법 을 이용한 체간안정화운동의 효과 비교. 한국전문 물리치료학회지, 22(1), 37-48.
    8. 임재길 (2014). 스프린터와 스케이터를 이용한 고유수 용성촉진법 패턴 운동이 뇌졸중 환자의 균형 및 보 행 기능에 미치는 효과. 대한물리치료학회지, 26(4), 249-256.
    9. 정우식 (2010). PNF의 Sprinter Pattern을 통한 하지의 근 활성도가 균형능력에 미치는 영향(석사학위, 동신대 학교, 한국).
    10. 최원제 (2012). PNF Sprinter 패턴 운동이 편마비환자의 하지 근활성도, 균형 및 보행에 미치는 영향(박사학위, 동신대학교, 한국).
    11. 표아윤, 김소희, & 김태언 (2016). 스케이터와 스프린 터 패턴운동 후 동적균형과 유연성의 변화. 한국임 상보건과학회지, 4(3), 644-651.
    12. Akuthota, V. , & Nadler, S. F. (2004). Core strengthening. Arch Phys Med Rehabil, 85(1), 86-92.
    13. Allison, G.T. , Godfrey, P. , & Robinson, G. (1998). EMG signal amplitude assessment during abdominal bracing and hollowing. J Electromyogr Kinesiol, 8(1), 51-57.
    14. Anders, C. , Wagner, H. , & Puta, C. , et al. (2007). Trunk muscle activation patterns during walking at different speeds. J Electromyogr Kinesiol, 17(2), 245-252.
    15. Aruin, A. S. , & Latash, M. L. (1995). The role of motor action in anticipatory postural adjustments studied with self-induced and externally triggered perturbations. Exp Brain Res, 106(2), 291-300.
    16. Basmajian, J. V. , & De Luca, C. J. (1985). Muscles Alive: Their functions revealed by electromyography. 5th ed. Baltimore, USA: Williams & Wilkins.
    17. Behm, D. G. , Anderson, K. , & Curnew, R. S. (2002). Muscle force and activation under stable and unstable conditions. J Strength Cond Res, 16(3), 416-422.
    18. Beith, I. D. , Synnott, R. E. , & Newman, S. A. (2001). Abdominal muscle activity during the abdominal hollowing manoeuvre in the four point kneeling and prone positions. Manual Therapy, 6(2), 82-87.
    19. Bouisset, S. , & Zattara, M. (1981). A sequence of postural movements precedes voluntary movement. Neuroscience Letters, 22(3), 263-270.
    20. Brill, P. W. , & Couzen, G. S. (2002). The core program, 1st ed. New York, USA: Bantam Book.
    21. Cholewicki, J. , & Van Vliet, J. J. (2002). Relative contribution of trunk muscles to the stability of the lumbar spine during isometric exertions. Clin Biomech, 17(2), 99-105.
    22. Cram, J. R. , Kasman, G. S. , & Holtz, J. (1998). Introduction to surface electromyography. Gaithersburg, USA: Aspen.
    23. Czaprowski, D. , Afeltowicz, A. , & Gębicka, A. , et al. (2014). Abdominal muscle EMG-activity during bridge exercises on stable and unstable surfaces. Phys Ther Sport, 15, 162-168.
    24. Dietz, B. (2009). Let's sprint, let's skate. Innovationen im PNF-Konzept. Switzerland: Springer.
    25. Ekstrom, R. A. , Donatelli, R. A. , & Carp, K. C. (2007). Electromyographic analysis of core trunk, hip, and thigh muscles during rehabilitation exercises. J Orthop Sports Phys Ther, 37(12), 754-762.
    26. Escamilla, R. F. , Lewis, C. , Bell, D. , & Bramblet, G. , et al. (2010), Core muscle activation during Swiss ball and traditional abdominal exercises. J Orthop Sports Phys Ther, 40(5), 265-276.
    27. Franca, F. R. , Burke, T. N. , & Caffaro, R. R. , et al.(2012). Effects of muscular stretching and segmental stabilization on functional disability and pain in patients with chronic low back pain: A randomized, controlled trial. J Manip Physiol Ther, 35, 279–285.
    28. Grenier, S. G. , & McGill, S. M. (2007). Quantification of lumbar stability by using 2 different abdominal activation strategies. Arch Phys Med Rehabil, 88(1), 54–62.
    29. Hodges, P. W. (1999). Is there a role for transversus abdominis in lumbo-pelvic stability? Man Ther, 4(2), 74-86.
    30. Hodges, P. W. , & Richardson, C. A. (1996). Inefficient muscular stabilization of the lumbar spine associated with low back pain: a motor control evaluation of transversus abdominis. Spine, 21(22), 2640-2650.
    31. Hodges, P. W. , & Richardson, C. A. (1999). Altered trunk muscle recruitment in people with low back pain with upper limb movement at different speeds. Arch Phys Med Rehabil, 80(9), 1005-1012.
    32. Hodges, P. W. , Coppieters, M. W. , & MacDonald, D. , et al. (2013). New insight into motor adaptation to pain revealed by a combination of modelling and empirical approaches. Eur J Pain, 17(8), 1138-1146
    33. Hodges, P. W. , van Dillen, L. R. , & McGill, S. M. , et al. (2013). Integrated clinical approach to motor control interventions in low back and pelvic pain. Spinal Control: The Rehabilitation of Back Pain, New York, USA: Elsevier.
    34. Imai, A. , Kaneoka, K. , & Okubo, Y. , et al. (2010). Trunk muscle activity during lumbar stabilization exercises on both a stable and unstable surface. J Orthop Sports Phys Ther, 40(6), 369-375.
    35. Kim, M. J. , Oh, D. W. , & Park, H. J. (2013). Integrating arm movement into bridge exercise: Effect on EMG activity of selected trunk muscles. J Electromyogr Kinesiol, 23(5), 1119-1123.
    36. Kisner, C. , & Colby, L. A. (2012). Therapeutic exercise: foundations and techniques. Philadelphia, USA: F.A. Davis Company.
    37. Le Bozec, S. , Lesne, J. , & Bouisset, S. (2001). A sequence of postural muscle excitations precedes and accompanies isometric ramp efforts performed while sitting in human subjects. Neurosci Lett 27; 303(1), 72-76.
    38. Lehman, G. J. , Hoda, W. , & Oliver, S. (2005). Trunk muscle activity during bridging exercises on and off a Swiss ball. Chiropr Osteopat, 30, 13, 14.
    39. Macedo, L. G. , Maher, C. G. , & Latimer, J. , et al. (2009). Motor control exercise for persistent, nonspecific low back pain: A systematic review. Phys Ther, 89(1), 9-25.
    40. Magee, D. J. (1999). Instability and stabilization. Theory and treatment. 2nd ed. Seminar workbook.
    41. Marshall, p. , & Murphy, B. (2005). Core stability exercises on and off a Swiss ball. Arch Phys Med Rehabil, 86(2), 242-249.
    42. Massion, J. (1992). Movement, posture and equilibrium: interaction and coordination. Prog Neurobiol, 38(1), 35-56.
    43. Nadler, S. F. , Malanga, G. A. , & DePrince, M. (2000). The relationship between lower extremity injury, low back pain, and hip muscle strength in male and female collegiate athletes. Clin J Sport Med, 10, 89–97.
    44. Neumann, P. , & Gill, V. (2002). Pelvic floor and abdominal muscle interaction: EMG activity and intra-abdominal pressure. Int Urogynecol J Pelvic Floor Dysfunct, 13(2), 125-132.
    45. O’sullivan, P. B. , Burnett, A. , & Floyd, A. N. , et al. (2003). Lumbar repositioning deficit in a specific low back pain population. Spine, 28(10), 1074-1079.
    46. O'Sullivan, S. B. , Schmitz, T. J. , & Fulk, G. (2007). Physical rehabilitation. 5th ed. Philadelphia, USA: F.A. Davis Company.
    47. Panjabi, M. M. (1992). The stabilizing system of the spine. Part I. Function, dysfunction, adaptation, and enhancement. J Spinal Disord, 5(4), 383-389.
    48. Richardson, C. , Jull, G. , & Hodges, P. W. , et al. (1999). Therapeutic exercise for spinal segmentalstabilization in low back pain: scientific basis and clinical approach. Edinburgh, United Kingdom: Churchill Livingstone.
    49. Schellenberg, K. L. , Lang, J. M. , & Chan, K. M. , et al. (2007). A clinical tool for office assessment of lumbar spine stabilization endurance: prone and supine bridge maneuvers. Am J Phys Med Rehabil, 86(5), 380-386.
    50. Shepherd, R. , & Carr, J. (1994). Reflections on physiotherapy and the emerging science of movement rehabilitation. Aust J Physiother, 40, 39-47.
    51. Stevens, V. K. , Coorevits, P. L. , & Bouche, K. G. , et al. (2007). The influence of specific training on trunk muscle recruitment patterns in healthy subjects during stabilization exercises. Man Ther, 12(3), 271-279.
    52. Vera-Garcia, F. J. , Elvira, J. L. , & Brown, S. H. , et al. (2007). Effects of abdominal stabilization maneuvers on the control of spine motion and stability against sudden trunk perturbations. J Electromyogr Kinesiol, 17(5), 556-567.
    53. Vera-Garcia, F. J. , Grenier, S. G. , & McGill, S. M. (2000) Abdominal muscle response during curl-ups on both stable and labile surfaces. Phys Ther, 80(6), 564-569.
    54. Vezina, M. J. , & Hubley-Kozey, C. L. (2000). Muscle activation in therapeutic exercises to improve trunk stability. Arch Phys Med Rehabil, 81(10), 1370-1379.

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