Ⅰ. 서 론

허리 통증(Low back pain, LBP)은 다양한 원인으로 발 생하는 질환이 아닌 증상으로, 가장 흔한 형태는 비특이 적 허리 통증이다. 비특이적 허리 통증은 모든 연령대의 사람들에게 영향을 미치고, 전 세계적으로 질병 부담의 주요 원인이다(GBD, 2016). 더욱이, LBP의 부담은 고령 화로 인해 향 후 수십 년 동안 증가할 것으로 예상된다. 따라서 LBP의 현재와 예상되는 부담 비용을 줄이기 위한 효과적인 개입 전략이 필요하다(Hartvigsen et al., 2018).

12번째 갈비뼈와 아래엉덩이주름 사이의 국소화된 통 증으로 정의되고, 3개월 이상 지속될 때 만성 허리 통증이 라고 한다(Balagué et al., 2007). LBP의 만성화는 척추 주변 근육의 약화와 몸통 연부조직의 손상에 의한 척추의 불안정성에 의해 발생한다(Deyo et al., 1990;O'Sullivan et al., 1997). 현대인의 좌식생활과 신체 활동 부족은 척 추를 지지하는 근육을 약화시켜 허리 통증을 증가시키는 주된 위험 요소이다(Alsufiany et al., 2020). 만성 LBP 환자에게서는 몸통 근육, 척추 주변 근육 활성화에 변화, 근육의 동원의 변화가 나타난다(Ershad et al., 2009). 약 화된 근육과 근골격계 문제로 인한 허리와 골반의 부적절 한 정렬은 허리부위의 과부하를 초래한다. 결과적으로 CLBP 환자들에서 척추 주변 근육의 위축(Danneels et al., 2000;Hides et al., 2008), 피로도가 증가(Kankaanpaa et al., 1998;Roy et al., 1989)되는 것으로 밝혀졌고, 이러 한 해부학적 및 생리학적 변화는 불균형한 근력 및 근육 활동의 부적절한 신경근 타이밍을 유발할 수 있으며, 이 는 일상생활에 큰 어려움을 줄 수 있다.

특히 보행은 골반과 허리부의 리드미컬한 움직임, 근활 성화와 몸통 근육의 안정화를 필요로 하고, LBP 환자의 허리 안정화를 구성하는 근육의 활성도는 일상생활을 하 는 중 앉은 자세, 선 자세, 보행(Lamoth et al., 2006) 등 에서 허리통증이 없는 자와의 차이를 보인다. 그 변화는 다양하게 나타나는데, 척추의 불안정성으로 인해 감소된 활성화 또는 근육의 보상작용으로 과활성화가 나타나기 도 한다. CLBP의 허리 통증을 감소시키기 위한 방법으로 최근에는 몸통, 골반 근육을 활성화 시키는 슬링(남형천 외, 2006; 김대현 & 김태호, 2018), 운동(정주연 외, 2020) 등 여러 중재 방법의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 재활과 치료의 한 방법으로써의 방법으로 승마 운동은 말의 움직임에 따라 골반과 척추의 움직임에 영향을 주어 비정상적인 근 긴장도와 움직임 패턴을 조절하고, 체간의 균형조절과 보행을 증진시킨다(Ryota et al., 2018; Debuse et al., 2005). 승마운동은 실제 말을 사용하기 힘 든 점을 보완하기 위해 실내에서 운동을 할 수 있는 승마 기구 운동을 여러 분야에서 활용하고 있다. 승마기구운동 의 효과는 산소섭취량, 칼로리, MET 능력의 향상과 노인 의 근활성도의 향상 등이 보고되었다(김성길, 2011;성봉 주 등, 2004). 특히 정남진 등(2020)의 연구에서는 만성허 리통증환자에게 일반적으로 많이 사용하는 McKenzie운 동과 승마기구운동의 비교에서 두 운동그룹 모두 만성허 리통증환자에 효과가 있었다고 보고되었다.

승마 운동에 대한 중재에서 CLBP 환자의 통증의 효과 성에 대한 연구는 많이 이루어졌지만 그 기전에 대한 초점 을 맞춘 연구는 미흡하다. 임상적 평가에서 보행시와 승 마 운동 시 허리통증이 없는 자와 허리통증환자의 근활성 화를 비교함으로써 증상을 완화 시킬 수 있는 근육에 대한 평가가 필요하다. Janda가 제안한 하부교차증후군(lower crossed syndrome)에서 골반의 짝힘을 형성하는 복부, 등, 골반 앞, 뒤 근육의 불균형은 허리의 기능장애를 유발 할 수 있다. 이에 CLBP 환자의 허리 안정화를 제공하는 근육 활성도를 측정하는 것이 필요하다.

따라서 본 연구에서는 CLBP 환자의 보행시 근활성도와 승마기구 운동시 근활성도를 비교함으로써 허리통증환자 에 승마기구 운동 중재 방법의 이론적 근거를 마련하고자 한다. 이를 위해 허리통증자와 허리통증이 없는 자의 승 마시 근활성도를 비교함으로써 승마가 허리통증에 효과 에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

Ⅱ. 연구 방법

1. 연구 대상자

본 연구는 만성허리통증을 호소하는 성인 15명, 허리통 증이 없는 자 15명을 대상으로 연구를 실시하였다. 본 연 구의 대상자 수는 선행연구를 참고하여 선정하였다(손지 원, 2018;손진석, 2018). 본 연구의 대상자 모집은 경상북 도 K대학의 게시판을 통해 공지 하였으며, 자발적으로 참 여를 원하거나 관심이 있는 사람은 연구책임자에게 직접 문의할 수 있도록 하여 모집하였다. 대상자 선정기준은 한국판 허리기능장애척도(Korean version Oswewtry Disability Index: K-ODI)를 통하여 점수가 5점 이상인 자, 18이상 65세 이하인 성인, 자발적으로 연구에 참여할 수 있는 자로 하였고, 제외기준은 허리통증에 대한 시술 이나 수술을 받은 자, 다른 부위의 근골격계 질환이 있는 자, 골다공증 소견이 있는 자를 대상으로 하였다(Kim & Park, 2020;Cha & Kim, 2011). 본 연구의 목적과 실험 방법에 대해 연구책임자가 직접 충분히 설명하고, 동의서 를 직접 받았으며, 자발적 판단 후 참여 동의를 구하고 실험하였다. 대상자의 일반적인 특성은 다음과 같다 (Table 1).

2. 측정도구 및 실험도구

1) 허리통증 장애지수

허리통증 장애에 대한 객관적 평가를 하기 위하여 한국 어 오스웨스트리 허리통증 장애지수(Korean Oswestry Disability Index, K-ODI)를 사용하여 측정하였다. 한국 어 오스웨스트리 허리통증 장애지수는 9개 항목으로 구성 되어 항목당 0점에서 5점으로 점수화 한다. 점수가 높을 수록 허리통증 장애가 심한 것을 의미한다.

2) 근활성도(Electromyography)

근활성도 분석은 허리통증과 관련한 4개의 근육에 부 착하였으며, 우세측을 기준으로 한쪽을 측정하였다. 4개의 근육은 배곧은근(rectus abdominis), 뭇갈래근(multifidus), 넙다리곧은근(rectus femoris), 넙다리두갈래근(biceps femoris)에 부착하였다. 부착부위는 배곧은근은 배꼽에서 가쪽으로 2cm 부위(Figure 1), 뭇갈래근은 허리척추 1~2 번 가시돌기사이공간과 PSIS사이를 이은선과 허리척추 5 번가시돌기가쪽 2~3cm와 교차점(Figure 2), 넙다리곧은 근은 앞아래엉덩가시와 무릎뼈 위쪽 선상의 정중앙 (Figure 3), 넙다리두갈래근은 정강이뼈의 가쪽위관절융 기와 궁둥뼈 거친면을 잇는 선상의 정중앙에 부착하였다 (Figure 4). 피부저항을 최소화 하기 위하여 알콜솜으로 닦고, 근섬유와 평행한 근복 중간에 부착하였다. 2cm의 두 전극간 간격을 두었다.

Figure 1

Rectus abdominis

Figure 2

Multifidus

Figure 3

Rectus femoris

Figure 4

Biceps femoris

근전도 신호는 1000Hz의 표본 추출 비율(Samplingrate) 의 신호획득률로 수집하고, TeleMyo system DTS를 이용 하여 디지털 신호로 전환하였으며, 데이터 저장과 신호처 리는 Myoreserch XP 1.06 software(Noraxon Ins, AZ, USA)프로그램을 이용하여 20~500㎐에서 대역통과 필터 링하고 잡음제거를 위해 60㎐의 노치 필터(notch filter) 를 이용하여 필터링하여 처리하였다.

3) 승마 속보

승마 속보시 근활성도 측정을 위해 승마 시뮬레이터 포티스 P2(DAEWON FORTIS, Korea)를 사용하였다 (Figure 5). 말의 보법은 평보, 속보, 구보, 습보로 구분되 며, 기승자는 말의 보법에 따라 반동이 다르게 나타난다. 포티스 P2는 다양한 승마운동 프로그램이 있으며, 말의 보법을 구현할 수 있고, 16가지 승마 동작을 구현할 수 있다. 포티스 P2의 승마운동 프로그램을 통하여 허리통 증, 정적균형, 근활성도에 효과가 있었다는 연구가 보고 되었다(최종원 외, 2019;정남진 외, 2020).

Figure 5

horse riding simulator (P2)

3. 실험절차

본 연구의 측정은 실험 대상자들에게 실험 방법과 목적 을 충분히 설명하였고, 선정 조건에 부합하고, 제외 조건 에 해당하지 않은 성인 30명을 대상으로 실험하였다. 대 상자들의 4개의 근육 배곧은근(rectus abdominis), 뭇갈 래근(multifidus), 넙다리곧은근(rectus femoris), 넙다리 두갈래근(biceps femoris)에 전극을 부착하고, MVIC%를 구하기 위해 각 근육의 맨손근력검사 자세에서 최대등척 성수축(Maximum Voluntary Isomeric Contraction)을 측 정하였다. 동작 수축력을 측정하기 위해 모든 대상자는 보행과 승마 속보 기승시 근활성도를 측정하였다. 보행시 근활성도 측정은 정면을 바라보고, 평소 걸음걸이로 3걸 음 이상 걷게 하여 3번 반복하여 측정하였다. 승마 속보 기승시 측정을 올바른 기승자세에 대한 교육을 하였고, 측정 전 안전을 위해 5분간 기승을 실시하였다. 승마 속보 시 근활성도 측정 또한 3번 측정하였다. 측정된 결과값은 처음 5초간, 끝 5초간 신호를 제외한 범위에서 실효평균 값(root mean square, RMS)을 산출하여 MVIC%로 표준 화 하여 비교 분석하였다.

4. 자료분석

본 연구에서 수집된 자료는 SPSS ver. 25.0 통계 프로그램 을 이용해서 분석하였고, 측정된 자료가 정규분포를 이루는 지 확인하기 위해 콜로고로프-스미르노프(kolmogorovsmirnov) 검정을 실시하였다. 허리통증군과 허리통증이 없 는 군 각 그룹 내 승마속보와 보행의 비교분석을 위해 대응표 본 t-검정(paired t-test)을 실시하고, 그룹 간 비교분석을 위해 독립표본 t-검정(independent samples t-test)을 실 시하였다. 통계학적 유의수준을 검정하기 위해 유의수준을 α= .05로 설정하였다.

Ⅲ. 연구 결과

1. 대상자 일반적 특성

본 연구의 대상자 30명 허리통증군(15명)과 허리통증이 없는군(15명)의 나이, 키, 몸무게, K-ODI, 일반적인 특성 은 다음과 같다(Table 1).

2. 배곧은근 근활성도 변화

각 그룹 내 보행과 속보시 배곧은근 근활성도 비교에서 는 허리통증군, 허리통증이 없는 군 모두 보행보다 승마 기구 속보시에 활성도가 더 높게 나왔으나 허리통증군에 서만 유의한 차이가 나타났다(p<.05.). 그룹 간 보행 근활 성도 비교에서는 허리통증군보다 허리통증이 없는 군이 더 높았으며, 유의한 차이가 나타났다(p<.05.). 속보 근활 성도 비교에서는 그룹 간 유의한 차이가 나타나지 않았다 (p>.05.)(Table 2).

3. 뭇갈래근의 근활성도 변화

각 그룹 내 보행과 속보시 뭇갈래근 근활성도 비교에서 는 허리통증군, 허리통증이 없는 군 모두 보행보다 속보시 에 활성도가 더 낮게 나왔으나 허리통증이 없는 군에서만 유의한 차이가 나타났다(p<.05.). 그룹 간 보행 근활성도 비교에서는 허리통증군보다 허리통증이 없는 군이 더 높 았고, 속보 근활성도 비교에서는 허리통증군보다 허리통 증이 없는 군이 더 낮게 나타났다. 보행 및 속보 모두 그룹 간 유의한 차이는 나타나지 않았다(p>.05.)(Table 3).

4. 넙다리곧은근의 근활성도 변화

각 그룹 내 보행과 속보시 넙다리곧은근 근활성도 비교 에서는 허리통증군, 허리통증이 없는 군 모두 보행보다 속보시에 활성도가 더 낮게 나왔으며, 두 군 모두 유의한 차이가 나타났다(p<.05.). 그룹 간 근활성도 비교에서는 보행, 속보 모두 허리통증군보다 허리통증이 없는 군이 근활성도가 더 높았으며, 그룹 간 유의한 차이가 나타나 지 않았다(p>.05.)(Table 4).

5. 넙다리두갈래근의 근활성도 변화

각 그룹 내 보행과 속보시 넙다리두갈래근 근활성도 비 교에서는 허리통증군, 허리통증이 없는 군 모두 보행보다 속보시에 활성도가 더 낮게 나왔으며, 허리통증군에서만 유의한 차이가 나타났다(p<.05.). 그룹 간 보행 근활성도 비교에서는 허리통증군이 허리통증이 없는 군 보다 더 높 았으며, 속보 근활성도 비교에서는 허리통증군보다 허리 통증이 없는 군이 더 높게 나타났다. 그룹 간 유의한 차이 가 나타나지 않았다(p>.05.)(Table 5).

Ⅳ. 고 찰

허리통증군은 허리통증이 없는 군에 비해 몸통 안정화 근육과 자세균형을 유지하는 근육의 활성도가 감소된다 고 하였다. 본 연구의 목적은 보행과 승마 운동 기구 속보 시 허리 통증의 허리 안정화에 영향을 끼치는 근육 활성화 를 허리통증이 없는 군과 비교하는 것이다. 보행과 승 마 운동 시 나타나는 3차원적 움직임은 유사성이 있다 (O’Sullivan et al., 2003). 승마 운동시에도 보행처럼 머 리, 몸통, 상지, 하지, 골반에서 일련의 자제 조정을 수 행하게 되어 적절한 정렬과 자세제어를 유지하게 된 다.(Moraes et al., 2016)

본 연구에서는 4개의 근육 중 보행시 넙다리두갈래근, 속보시 뭇갈래근을 제외하고, 허리통증군에서 근활성도 가 낮았다. 근활성도가 높을수록 허리통증에 좋은 효과라 고 할 수 있다는 선행연구와 일치하였고, 이를 통하여 보 행 및 승마시에 허리통증군은 허리통증이 없는 군 보다 전반적으로 근활성도가 낮은 것을 알 수 있었다.

본 연구에서는 보행 시 허리통증이 없는 군에 비해 허 리통증군에서 넙다리두갈래근의 근활성도가 높게 나타났 고, 이결과는 허리 통증의 원인으로 근육의 동원 패턴이 변경된 것으로 보인다(Hungerford et al., 2003). 비특이 성 허리 통증이 있는 환자들의 보행 분석한 연구에서 허리 의 불안정성과 골반부의 협응력이 좋지 않은 것으로 나타 났다(Hodges & Richrdson, 1996). Hossain과 Nokes의 가설에 따르면 이러한 불안정성은 보행 중 큰볼기근의 부 적절한 활성화에 의해 넙다리두갈래근의 보상적 과활성 화로 나타날 수 있다(Hossain & Nokes, 2005).

승마 운동 시 허리통증이 없는 군에 비해 허리통증군에 서 뭇갈래근의 근활성도가 높게 나타났고, 이 결과는 허 리통증이 있는 환자들은 앉은 자세를 유지하기 위해 근긴 장을 높이게 되어 근활성도가 높게 나타나는 것으로 사료 된다. Fujitani 등의 연구에서는 앉은 자세에서 허리통증 이 없는 군의 뭇갈래근의 긴강도가 LBP 환자에 비해 크 게 감소한다고 하였다(Fujitani et al., 2021). 척추의 안 정성 감소에 따른 기능적 적응으로 인해 본 연구에서도 예외적으로 승마 운동 시 근활성도가 높게 나타난 것으로 보인다.

허리통증군에서 보행 시 배곧은근의 활성화가 통계적 으로 유의하게 더 낮았게 나타났고, 승마 운동시 통계적 으로 유의하게 증가되었다. 이는 얀다의 접근법에서 골반 과 허리를 구성하는 근육들의 불균형으로 허리의 기능적 인 문제를 초래하고, 근육의 불균형에 초점을 둔 중재방 법을 제시한다. 배곧은근은 척추의 안정성에 관련되어 있 으며, 동적 몸통 안정화 운동과 정적 몸통 안정화 등에 관여하는 것을 보고되었다. 허리통증 환자에게 허리안정 화 운동을 실시하였을 때 배곧은근과 척추세움근에 대한 긍정적인 효과들을 볼 수 있었다(정은호, 2015;손성안, 2015). 척추의 안정성과 몸통의 안정성은 허리통증과 관 련된다. 승마 운동은 자세 안정성, 근활성도의 대칭성을 증가시켜 몸통의 안정성과 근력을 향상시킨다(Brogren et al., 1996). 이에 따라 승마 운동은 허리 안정화 근육 중 배곧은근의 활성화를 위한 중재 역할을 할 수 있다.

본 연구는 몇 가지 제한점을 가지고 있다. 첫째, 대상자 들의 표본 수가 적기 때문에 결과에 대한 일반화가 어렵 다. 둘째, 실제 말을 이용한 승마 운동에서는 넙다리모음 근의 활성화를 나타내지만 넙다리모음근을 포함한 다양 한 측정하지 못하였다. 셋째, 승마 기구 운동프로그램의 중재 기간 없이 수행하여 허리통증장애지수(K-ODI)에 대 한 중재 전·후 효과에 대한 비교를 할 수 없었으며, 단순 근활성도의 결과 값으로만 통증에 대한 평가가 이루어졌 다. 본 연구의 제한점을 보완하여 추후 연구에서는 충분 한 대상자의 선정과 측정 근육을 다양하게 설정하여 승마 운동 중재를 위한 기초자료를 폭넓게 제시하는 것이 필요 할 것으로 사료된다.

Ⅴ. 결 론

본 연구는 허리통증군과 허리통증이 없는 군 간의 보행 및 승마 운동 시 허리 안정화 근육의 활성화를 비교함으로 써 허리 통증에 대한 승마 운동의 효과성에 대한 기초자료 를 제공하고자 하였다.

본 연구 결과로 첫째, 허리통증군과 허리통증이 없는 군의 비교에서는 보행시 허리통증군은 허리통증이 없는 군에 비해 배곧은근의 활성화가 더 낮게 유의한 차이를 나타내어 복부 운동의 필요성을 관찰할 수 있었다. 둘째, 허리통증군에서는 속보시 보행에서보다 배곧은근의 근활 성도가 통계적으로 유의하게 높게 나타났으며, 이는 승마 운동의 만성 허리통증에 대한 효과성에 대한 기전에 기여 하는 것으로 사료된다. 따라서 만성 허리 통증 환자에 대 한 승마 운동이 치료적 훈련 프로그램으로 제시될 수 있을 것이라 생각된다.