Ⅰ. 서 론
안정된 허리-골반은 척추관절의 중립을 유지한 상태로 인체 움직임의 속도와 위치를 조절한다(Akuthota & Nadler, 2004;Richardson & Jull, 1995). 허리-골반 안정 성은 중력에 대항하여 인체의 균형을 조절하여 상·하지 움직임의 효율성 높이며, 주어진 환경에 인체를 적응시켜 과제 수행을 원활하게 한다(Mamipour et al., 2023;Karthikbabu et al., 2011). 근육, 힘줄, 인대 등의 물렁조 직의 손상과 약화는 불안정한 허리-골반을 유발시키고, 이는 허리통증의 운동학적 원인을 제공한다(Beinart et al., 2013;Shannick et al., 2024). 그러므로 근골격계 통 증을 예방하고 기능적인 움직임을 위해 허리-골반의 안정 성을 증진시키는 것이 중요하다(Arampatzis et al., 2019).
복부의 근육들은 허리-골반의 안정성 확보에 필수적인 역할을 담당하며, 몸통의 기능 및 움직임을 조절한다 (Grenier & McGill, 2007;Kim & Kim, 2018). 상·하지가 움직이는 동안 복부 근육들은 허리-골반을 조정하여 척 추의 정렬을 유지하고 관절에 주어지는 부하를 줄여준다 (McConnell, 2002). 또한 신체의 보상적 움직임을 감소시 키고, 움직임의 효율성을 증가시킨다(Kim et al., 2016). 복부 근육의 약화는 골반의 앞쪽 기울임을 증가시키고 허 리 앞굽음을 유도하여 허리-골반의 불안정성을 유발시키 고, 척추세움근의 보상적 활동의 증가와 큰볼기근의 기능 부전을 초래한다(McGill & Karpowicz, 2009;Sahrmann, 2002). 그러므로 허리-골반의 안정성을 확보하여 이상적 인 정렬 상태를 유지하고, 인체의 보상적 움직임을 예방 하기 위해 복부근육의 강화는 중요하다(Kisner, 2002;Park, Park & Oh, 2023).
클램운동은 골반 및 엉덩관절과 하지 재활을 위해 임상 에서 자주 활용되는 운동으로 볼기근을 집중적으로 강화 할 수 있는 운동 방법이다(Iwashita & Kuruma, 2023;Selkowitz, Beneck & Powers, 2013). 클램운동은 옆으로 누워 엉덩관절과 무릎관절을 굽힌 후 엉덩관절 벌림과 가 쪽 돌림이 결합된 동작으로 수행하여, 넙다리근막긴장근 보다 중간볼기근과 큰볼기근의 활동을 상대적으로 증가 시키기에 유리하다(Willcox & Burden, 2013). 하지만 복 부 근육의 약화와 허리-골반의 불안정성은 넙다리근막긴 장근의 보상적 활동을 유발시킬 수 있고(Neumann, 2016), 이는 클램운동 시 중간볼기근과 큰볼기근의 낮은 활동의 원인이 된다(Chan et al., 2017;Kim, Kim & Kim, 2023;최용길 & 이상열, 2021).
복부 근육을 강화시키는 방법으로 데드버그 운동이 추 천된다. 허리-골반의 동적 안정성을 증가시키는 운동 중 데드버그 운동은 복부 근육들의 강화에 특화된 재활 운동 이다(McGill & Karpowicz, 2009). 데드버그 운동은 바로 누운 자세에서 팔과 다리를 천천히 움직이는 운동으로, 모든 몸통 근육을 동시-수축하여 허리-골반의 중립을 유 지시킨다(Kim et al., 2016). 데드버그 운동처럼 몸통의 모든 근육들이 길이 변화 없이 등척성 수축을 하여 허리- 골반을 안정화시키는 방법을 복부 브레이싱 기법이라고 한다(Chan et al., 2017;Grenier & McGill, 2007;Kim & Kim, 2018).
현재까지 허리-골반의 안정화가 클램운동에 미치는 영 향에 대해 여러 연구들이 보고되었다. Chan et al. (2017) 은 복부 브레이싱을 실시한 상태에서 클램운동 시 중간볼 기근의 근활성도 증가함을 보고하였고, Kim, Kim & Kim (2023)은 복부근육이 약한 성인남성을 대상으로 복부 드 로우-인 운동 훈련 후 클램운동을 실시하였을 때 넙다리 근막긴장근의 활동은 감소하고, 볼기근들의 활동은 증가 하였음을 보고하였다. 최용길 & 이상열 (2021)은 허리의 불안정성이 있는 대상자가 클램운동 시 정상인에 비해 중 간볼기근의 적은 활동과 골반의 보상적 회전이 증가함을 보고하였다. 하지만 데드버그 운동과 몸통 안정화 운동이 클램운동에 미치는 영향에 대해서는 아직 연구가 부족하 다. 그러므로 본 연구에서 약한 복부근육을 가진 대상자 에게 데드버그 운동 후 클램운동 시 배속빗근과 넙다리근 막긴장근, 중간볼기근, 큰볼기근의 근활성도와 골반각도 에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 실시하였다. 본 연구의 가설은 데드버그 운동 후 클램운동 시 넙다리근막 긴장근의 보상적 활동은 감소되고, 큰볼기근과 중간볼기 근, 배속빗근의 근활성도는 증가되며 골반의 수평면에서 의 회전은 감소될 것이라고 가설을 세웠다.
Ⅱ. 연구 방법
1. 연구 대상자
본 연구는 경상북도 K시에 위치한 K대학교에 재학 중 인 20대 남성 중 복부근육이 약한 대상자 12명과 정상 복 부 근력을 가진 대상자 12명으로 실험을 실시하였다 (Table 1). 주 저자는 실험참가자의 몸통 굽힘 도수근력검 사를 실시하였고, 양(fair) 이하인 등급부터 복부근력이 약한 대상자로 선정하였다(Kim, Kim & Kim, 2023).
Table 1
Characteristics of subjects
| Characteristics | Adult male with weak abdominal muscles (n=12) | Healthy adult male (n=12) | p |
|---|---|---|---|
|
|
|||
| Age (year) | 23.45 ± 1.47 | 22.56 ± 1.87 | .173 |
| Height (㎝) | 173.83 ± 2.74 | 174.21 ± 3.60 | .345 |
| Weight (㎏) | 67.87 ± 4.12 | 69.64 ± 3.80 | .132 |
| Manual muscle test (grade) | 4.78±.42 | 2.49±.56 | <.001* |
mean±standard deviation. *p<.05.
관절의 기형이나 통증, 근골격계 기능장애가 있거나, 하지와 척추에 수술 경험 및 정기적으로 근력운동을 실시 하는 자는 실험에서 제외하였다. 모든 대상자에게 본 연 구의 목적과 실험방법에 대해 충분히 설명하였고, 헬싱키 선언의 윤리적 원칙에 준수하여 스스로 실험에 참석을 원 하는 자에 한해 연구를 수행하였다. 또한 K대학교의 생명 윤리위원회에서 정한 연구윤리에 관한 규정을 준수하였다.
2. 측정도구 및 실험도구
1) 근전도(Electromyography)
클램운동을 수행하는 동안 무선표면근전도 기기인 TeleMyo DTS EMG(Noraxon Inc., Scottsdale, AZ, USA)를 이용하여 배속빗근, 넙다리근막긴장근, 중간볼기근, 큰볼기근의 근 활성도를 측정하였다. 피부 저항을 줄이기 위해 면도기로 털을 제거하고 가는 사포로 부드럽게 문질러 피부각질층을 제거한 뒤, 알코올 솜을 사용하여 피부 표면의 지방을 제거하 였다. 전극은 은, 염화은 재질의 일회용 단일표면극을 사용 하여 해당 근육에 부착하였다. 전극의 위치는 넙다리근막긴 장은 위앞엉덩뼈가시에서 2cm 아래(Chan et al., 2017), 중간볼기근은 큰 돌기와 엉덩뼈능선 사이의 몸쪽으로 3분의 1지점(Chan et al., 2017), 큰볼기근은 큰돌기와 엉치뼈 사이의 중간 지점(Koh, Park & Jung, 2016), 배속빗근은 앞위엉덩뼈가시에서 몸쪽 아래방향 2cm 지점에 위치시 켰다(Kim & Kim, 2018). 근전도 신호는 Myo-Research Master Edition 1.06 XP 소프트웨어를 사용하여 분석하였 다. 표본추출률(sampling data)은 1,500㎐로 설정하였고, 주파수 대역폭(bandwidth)은 20∼400㎐를 사용하였으며, 노치필터(notch filter)를 사용하여 60㎐ 노이즈를 제거하였 다. 모든 근전도 신호는 실효평균값(root mean square; RMS)으로 처리하여 자료분석에 사용하였다. 각 근육의 수 집한 근전도 신호는 최대 수의적 등척성 수축에 대한 백분율 (% maximal voluntary isometric contraction; %MVIC)을 통해 정규화(normalization)하였다. 각근육들의 MVIC 측 정자세는 Kendall의 방법으로 측정하였다(Kendall, McCeary, & Provance, 2005). MVIC 측정은 5초 동안 실시하고 처음 1초와 마지막 1초를 제외한 가운데 3초 동안의 평균값을 자료분석에 사용하였고, 총 3번 측정하여 그 평균값을 사용 하였다.
2) 자이로센서(Gyrosensor)
클램운동 시, 4-D MT(ReLive, Korea)프로그램의 자이 로센서를 사용하여 골반의 수평면에서의 회전 각도를 측정 하였고 측정된 자료에서 최대 각도를 자료분석에 사용하였 다. 센서의 위치는 엉치뼈 가운데로 하여 양면테이프를 사용하여 부착하였고(Oh et al., 2007), 측정된 데이터를 블루투스(bluetooth)를 이용하여 테블릿으로 전송하였다.
3. 실험절차
실험 진행에 앞서 참가자들에게 데드버그운동과 클램 운동 방법에 대해 충분히 설명하였고, 15분 동안 연습하여 주어진 동작을 충분히 습득한 후 실험을 실시하였다.
클램운동은 옆으로 누워 척추정렬은 일직선을 유지한 채, 엉덩관절은 45도, 무릎관절은 90도 굽힘하고 두 발은 맞닿은 상태를 유지한고 엉덩관절 벌림을 수행하였다. 모 든 대상자는 우세측 다리로 클램운동을 실시하였다(Chan et al., 2017). 엉덩관절 벌림 각도는 30도가 되도록 타켓 바를 설치하였다(Chan et al., 2017)(Figure 1). 다리가 타 켓바에 닿은 상태로 5초를 유지하였고, 앞 뒤 1초를 제외 하고 가운데 3초 동안 수집된 근전도 자료를 분석에 이용 하였다. 총 3회 측정하였고 측정 간 30초의 휴식 시간을 가졌다.
데드버그 운동은 바로 누워 양쪽 무릎을 굽힘한 상태에 서 팔과 다리를 하늘 방향으로 향하도록 들어서 시작자세 를 취한 후 허리를 바닥에서 뜨지 않게 고정한 상태로 허 리-골반 정렬을 중립으로 유지한 채 팔과 다리를 교차로 바닥을 향하도록 내림을 실시한다(McGill, 2009)(Figure 2). 내리는 팔과 다리는 바닥에 닿지 않으며 내리는 팔과 다리가 원래 위치로 되돌아오면, 내리지 않았던 반대쪽 팔과 다리를 동일하게 바닥으로 내린다. 메트로놈을 이용 하여 팔·다리의 교차를 2초당 1회가 되도록 설정하였다. 10회를 1세트로 설정하여 총 12세트를 실시하였고, 세트 마다 휴식기간을 30초를 두어 근피로를 방지하였다. 총 운동시간은 10분이 되도록 하였다.
4. 자료분석
The PASW Statistics 18 software를 사용하여 수집된 데이터를 통계 처리하였다. shapiro-wilk test를 실시하 여 정규성 검증을 하여 정규분포를 확인하였다. 집단 내 중재 전과 후를 비교하기 위해 대응표본 t-검정(paired t-test)를 사용하였고, 집단 간 차이를 비교하기 위해 독 립표본 t-검정(independent t-test)을 사용하였고, 통계 학적 유의수준은 0.05로 설정하였다.
Ⅲ. 연구 결과
각 근육의 근활성도와 골반각도의 집단 내 비교와 중재 전 집단 간 비교의 결과는 Table 2와 같다. 배속빗근의 근활성도는 복부근육이 약한 남성군에서 중재 후 유의하 게 증가하였고(p<.001), 중재 전 집단 간 비교에서 유의하 게 낮았다(p<.001). 넙다리근막긴장근의 근활성도는 복부 근육이 약한 남성군에서 중재 후 유의하게 감소하였고 (p<.05), 중재 전 집단 간 비교에서 유의하게 높았다 (p<.05). 중간볼기근의 근활성도는 복부근육이 약한 남성 군에서 중재 후 유의하게 증가하였고(p<.05), 중재 전 집 단 간 비교에서 유의하게 낮았다(p<.05). 수평면에서의 골 반각도는 복부근육이 약한 남성군에서 중재 후 유의하게 감소하였고(p<.001), 중재 전 집단 간 비교에서 유의하게 높았다(p<.001).
Table 2
Comparison of muscle activity and pelvic angle
| Before intervention | After intervention | t | p | ||
|---|---|---|---|---|---|
|
|
|||||
| Internal oblique (%MVIC) | Healthy men (n=12) | 15.30±2.45 | 15.54±2.82 | -1.284 | .23 |
| Men with weak abdominal muscles (n=12) | 10.96±2.32 | 13.20±2.20 | -6.053 | <.000* | |
| t | 4.460 | ||||
| p | .000* | ||||
|
|
|||||
| Tensor fascia lata (%MVIC) | Healthy men (n=12) | 14.97±3.23 | 14.69±3.28 | 1.658 | .126 |
| Men with weak abdominal muscles (n=12) | 18.63±3.30 | 16.66±2.24 | 3.858 | .003* | |
| t | -2.744 | ||||
| p | .012* | ||||
|
|
|||||
| Gluteus medius (%MVIC) | Healthy men (n=12) | 25.44±3.04 | 25.83±2.92 | -1.528 | .155 |
| Men with weak abdominal muscles (n=12) | 20.58±3.15 | 22.27±3.34 | -3.749 | .003* | |
| t | 3.842 | ||||
| p | .001* | ||||
|
|
|||||
| Gluteus maximus (%MVIC) | Healthy men (n=12) | 30.23±3.88 | 30.52±4.12 | -1.230 | .244 |
| Men with weak abdominal muscles (n=12) | 28.82±3.19 | 29.60±3.35 | -2.025 | .068 | |
| t | .966 | ||||
| p | .345 | ||||
|
|
|||||
| Pelvic angle (degree) | Healthy men (n=12) | 6.29±1.87 | 5.97±1.99 | 2.113 | .058 |
| Men with weak abdominal muscles (n=12) | |||||
| 13.24±3.47 | 10.18±2.55 | 5.427 | <.000* | ||
| t | -6.103 | ||||
| p | .000* | ||||
mean±standard deviation, *p<.05.
본 연구에서는 집단 간 사전 값이 동질하지 않아, 중재 전과 후의 근활성도와 골반각도 변화량을 집단 간 비교하 였고, 결과는 Table 3과 같다. 배속빗근, 넙다리근막긴장 근, 중간볼기근의 근활성도 변화량과 수평면에서의 골반 각도의 변화량은 복부근육이 약한 남성군이 정상 성인보 다 유의하게 큰 변화량을 보였다(p<.05).
Table 3
Comparison of changes in muscle activity and pelvic angle before and after intervention
| Healthy men (n=12) | Men with weak abdominal muscles (n=12) | t | p | |
|---|---|---|---|---|
| Internal oblique (%MVIC) | .24±.65 | 2.25±.1.29 | -4.817 | <.000* |
| Tensor fascia lata (%MVIC) | -.27±.57 | -1.96±1.76 | 3.156 | .007* |
| Gluteus medius (%MVIC) | .39±.89 | 1.69±1.56 | -2.501 | .02* |
| Gluteus maximus (%MVIC) | .30±.83 | .78±1.33 | -1.066 | .300 |
| Pelvic angle (degree) | -.33±.53 | -3.06±.1.95 | 4.680 | <.000* |
mean±standard deviation, *p<.05.
Ⅳ. 고 찰
클램운동은 볼기근들을 집중적으로 강화할 수 있는 운 동으로 허리-골반 및 엉덩관절의 재활에 널리 활용되는 운동이다(Goller, Quittmann, & Alt, 2024;Iwashita & Kuruma, 2023;김동우 & 신형수, 2023). 복부근육들은 허리-골반의 안정성 제공하고 바른 정렬 상태를 유지하여 인체의 보상적 움직임을 방지한다(McGill & Karpowicz, 2009;Park, Park, & Oh, 2023). 본 연구에서는 건강한 성인남성과 복부근육이 약한 성인남성을 대상으로 복부 강화에 특화된 데드버그운동 후 클램운동 시 배속빗근, 넙다리근막긴장근, 중간볼기근, 큰볼기근의 근활성도와 수평면에서의 골반각도를 비교하였다.
복부근육의 약화는 골반의 앞기울임과 허리의 과도한 앞굽이를 증가시켜 복부근육을 약하게 만들고, 넙다리근 막긴장근의 과다한 활동을 유발시킬 수 있다(Neumann, 2016;Sahrmann, 2002). 넙다리근막긴장근의 보상적 활 동은 중간볼기근의 저활동을 발생시킨다(Selkowitz, Beneck, & Powers, 2013;Willcox & Burden 2013). 또한 복부근육의 약화는 골반의 보상적 움직임을 증가시킨다 (Neumann, 2016;Kim & Kim, 2018). 본 연구의 결과에 서 중재 전 집단 간 비교에서 복부근육이 약한 남성은 정 상 남성에 비해 배속빗근과 중간볼기근의 근활성도는 유 의하게 낮았고, 넙다리근막긴장의 근활성도는 유의하게 높았으며, 수평면에서 골반의 회전각도도 유의하게 높았 다. 그러므로 복부근육이 약하면, 클램운동 시 넙다리근 막긴장근의 활동이 증가되고 배속빗근과 중간볼기근의 활동은 감소되는 것으로 생각되고, 약한 복부로 인해 골 반이 불안정하여 수평면에서 골반의 회전이 증가하는 것 으로 생각된다.
본 연구의 그룹 내 비교에서 건강한 성인남성군은 유의 한 차이가 없는 반면, 복부근육이 약한 성인남성군은 배 속빗근과 중간볼기근의 근활성도는 유의하게 증가하였 고, 넙다리근막긴장근의 근활성도는 유의하게 감소하였 으며, 수평면에서의 골반 회전각도도 유의하게 감소하였 다. 이러한 결과가 나타난 이유는 데드버그 운동으로 인 해 아래복부의 근육들이 활동이 증가하였고, 그로 인해 허리-골반의 안정성이 증가 되었다고 생각되며, 증가된 허리-골반의 안정성으로 인해 넙다리근막긴장근의 보상 적 활동은 감소하고, 중립된 골반으로 인해 중간볼기근의 활동이 증가된 것으로 생각된다. Willcox & Burden (2013)은 허리-골반의 안정성 증가는 클램운동 시 넙다리 근막긴장근의 활동을 감소시킬 수 있다고 하였으며, 그의 연구에서 골반의 중립 유지가 중간볼기근과 큰볼기근의 동원을 최적화 한다고 보고하였다. Koh, Park, & Jung (2016)의 연구에서도 클램운동 시 골반의 중립 유지가 볼 기근의 근활성도를 증가시킴을 보고하였다. Kim, Kim, & Kim (2023)의 연구에서도 복부 드로우-인 기법을 통한 허리-골반의 안정화운동 후 클램운동 시 넙다리근막긴장 근의 활동은 감소시키고, 배속빗근과 볼기근들의 근활성 도를 증가시킨다고 보고하였다. 이러한 선행연구와 본 연 구의 결과를 종합해 보면, 클램운동 시 넙다리근막긴장근 의 활동을 낮추고, 볼기근들의 근활성도를 증가시키기 위 해서는 복부근육의 활동을 정상화하여 허리-골반의 안정 성을 확보하는 것이 중요하다고 생각된다.
본 연구의 중재기간은 10분으로 길지 않지만, 복부근육이 약한 남성군에서는 유의미한 변화들이 있었다. Chance- Larsen, Littlewood, & Garth (2010)은 8분 20초 동안 엎 드려 복부 드로우-인 기법을 적용하여 큰볼기근의 선택 적 수축 훈련 후, 큰볼기근의 근수축 개시 시간이 앞당겨 짐을 보고하였다. McPherson & Watson ( 2014)은 5분 동 안의 복부 드로우-인 운동 후 기능적 자세에서 배가로근 의 두께가 증가되었음을 보고하였고, 5개월 후 다시 측정 한 결과 배가로근의 두께는 증가된 상태로 지속되어 있음 을 보고하였다. Kim, Kim, & Kim (2023)은 복부근육이 약한 성인을 대상으로 10분 동안의 복부 드로우-인 운동 후 클램운동 시 배속빗근과 큰볼기근, 중간볼기근의 근활 성도는 증가하였고, 넙다리근막긴장근의 근활성도는 감 소하였음을 보고하였다. 이전 연구들과 본 연구의 결과를 종합하여 고려해보았을 때, 짧은 기간의 운동 학습도 운 동전략을 수정할 수 있다고 생각되고 특히 동원이 잘 되지 않았던 근육을 직접적으로 운동조절할 경우 더욱 효과적 인 운동학습을 기대할 수 있을 것으로 생각된다.
본 연구에서 넙다리근막긴장근, 배속빗근, 중간볼기근 의 근활성도는 복부근육이 약한 남성군이 집단 내 비교와 중재 전과 후 변화량의 집단 간 비교에서 모두 유의한 차이 를 반면, 큰볼기근은 유의한 차이가 없었다. 클램운동의 측정 자세는 엉덩관절의 벌림과 가쪽 회전이 동반되는 자세 로 큰볼기근의 많은 활동이 요구된다(Mitomo et al., 2024;Selkowitz, Beneck, & Powers, 2013). 이러한 클램운동의 자세적인 이유가 복부근육의 약함과 관계없이 큰볼기근의 활동을 증가시켰을 것이라 생각되고, 그로 인해 다른 근육 들과 달리 유의한 차이가 없을 것이라고 생각된다.
본 연구는 본 연구의 제한점은 다음과 같다. 첫째, 20대 건강한 남성으로만 연구를 진행하였기에 다른 연령대나 환자에게 일반화하기 어렵다. 둘째, 각 집단의 대상자가 12명이라 수가 적었다. 셋째, 배속빗근만을 측정하여 복 부근육의 활성화를 설명했던 점과 넷째, 짧은 중재기간을 둔 단면연구로 진행되어 즉각적인 효과만을 확인했다는 점이다. 따라서 향후 연구에서는 허리통증이나 기능부전 이 있는 환자 및 다양한 연령대를 대상으로 단기적 평가와 장기적 평가를 함께 확인해 볼 필요가 있어 보인다.
Ⅴ. 결 론
본 연구는 복부근육이 약한 성인남성과 건강한 성인 남 성에게 10분 동안의 데드버그운동 후 클램운동 시 배속빗 근, 넙다리근막긴장근, 중간볼기근 및 큰볼기근의 근활성 도와 수평면에서 골반 회전 각도에 미치는 영향을 비교해 보고자 실시하였다. 연구결과, 복부근육이 약한 남성군은 중재 후 배속빗근과 중간볼기근의 근활성도는 유의하게 증가하였고(p<.05), 넙다리근막긴장근의 근활성도와 수 평면에서 골반의 회전 각도는 유의하게 감소하였다 (p<.05). 집단 간 중재 전과 후의 변화량 비교에서 배속빗 근, 넙다리근막긴장근, 중간볼기근의 근활성도와 수평면 에서 골반의 회전 각도는 복부근육이 약한 남성군은 정상 남성군에 비해 변화량이 유의하게 증가하였다(p<.05). 그 러므로 복부근육이 약한 남성에게 데드버그운동 후 클램 운동 시 넙다리근막긴장근의 과도한 활동과 골반의 보상 적 움직임을 감소시키고, 배속빗근과 중간볼기근의 활동 은 증가시켜 효과적으로 클램운동을 수행할 수 있는 허리 -골반 상태를 제공한다고 제안한다.
