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Archives of Orthopedic and Sports Physical Therapy Vol.19 No.2 pp.61-71
DOI : https://doi.org/10.24332/aospt.2023.19.2.07

The Effects of Sling Exercise Combined Transcranial Direct Current Stimulation on the Trunk Muscle Activity and Game Performance Ability of the Soccer Player*

DaeJung Yang1, YoHan Uhm2**
1Department of Physical Therapy, Sehan University, Professor
2Department of Physical Therapy, Kunjang University, Professor

* 본 논문은 2023학년도 세한대학교의 교내연구비의 지원을 받아 이루어졌음


** 교신저자: 엄요한
E-mail: uhmyo112@naver.com
November 23, 2023 December 23, 2023 December 23, 2023

Abstract

Purpose:

This study focuses on intervention of the sling exercise combined with transcranial direct current stimulation to examine its effect on trunk muscle activity and game performance ability of soccer players.


Methods:

The study included 30 college soccer players and divided them into a sling exercise group (Group Ⅰ), which combines transcranial direct current stimulation, and a general sling exercise group (Group Ⅱ). Fifteen subjects were randomly assigned to each group. After receiving general soccer training, the subjects participated in a sling exercise combined with transcranial direct current stimulation (Group Ⅰ), and a general sling exercise (Group Ⅱ) for 30 min twice a week for eight weeks. Prior to intervention, the trunk muscle activity of the body (erector spinae, rectus abdominis, external oblique abdominal muscle) and the ability to perform the game (30 m sprint test and t-test) were analyzed. Eight weeks after the intervention, the above items were equally re-measured and an inter-group analysis was implemented.


Results:

As a result of a comparative analysis of trunk muscle activity and game performance ability between the groups, the sling exercise group (Group Ⅰ), which combined transcranial direct current stimulation, represented a statistically significant difference in trunk muscle activity and game performance ability compared to the general sling exercise group (Group Ⅱ).


Conclusion:

We discovered that the sling exercise, which combines transcranial direct current stimulation, is effective in improving body muscle activity and game performance ability. The use of transcranial direct current stimulation will activate muscles and improve exercise ability, which can be applied in training in various ways.



경두개 직류 전기자극을 결합한 슬링 운동이 대학 축구선수의 몸통 근활성도와 경기 수행 능력에 미치는 영향*

양대중1, 엄요한2**
1세한대학교 물리치료학과, 교수
2군장대학교 물리치료학과, 교수

초록


    Ⅰ. 서 론

    축구선수에게 요구되는 경기력 관련 체력 요인은 심· 폐 지구력, 민첩성, 순발력, 스피드, 평형성 등이 있다(정 주하 등, 2019). 경기 도중 파워, 가속과 감속, 점프, 급격 한 방향전환, 스프린트, 패스, 슈팅 등의 다양한 동작들을 상황에 적합하게 수행해야 하므로 경기 수행 능력에서 중 요성이 강조되고 있다(Nobari et al., 2021). 축구선수들 은 경기 중에 방향전환 동작이 자주 나타나는데, 한 경기 당 평균 약 1200회의 방향전환과 약 730회 턴하는 동작이 나타났다고 보고되었다(Hammami et al., 2018). 축구선 수는 스프린트 능력과 빠른 민첩성이 준비되어야 하며, 우수한 스피드를 나타내는 축구선수가 더 좋은 경기 수행 능력과 활동력을 보여준다(Marco et al., 2021). 축구 경 기는 여러 가지 수행 능력이 요구되는데, 특히 순간적인 폭발력을 의미하는 스프린트, 속도의 변화를 주어 상대 선수를 제쳐야 하는 순간 스피드, 빠른 속도로 방향을 전 환하는 민첩성이 축구 경기에 필요한 대표적인 수행 능력 이라 할 수 있다(Irineu et al., 2020). 스프린트는 빨리 움직이거나 달리는 능력을 의미하며 이는 축구에서 매우 중요한 체력 요소이다. 빠른 선수들은 특히 공격 상황과 역습상황에서 활용도가 높아 팀에 많은 이득을 나타내며 (Haugen et al., 2014), 특히 승부를 결정짓는 순간에 그 중요성이 명확하게 나타난다. 축구에서 민첩성은 개인의 운동 수행 능력에 영향을 미칠 수 있는 요소이다. 민첩성 은 축구선수들이 경기 중에 다양한 스프린트, 폭발적인 움직임, 전/후 달리기 등의 동작들을 신속하게 수행하는 데 있어 요구되어 진다(Sporis et al., 2010). 축구선수에 게 스프린트와 민첩성은 중요한 요소이며 경기력 향상에 긍정적인 영향을 나타낸다(Eduardo et al., 2015).

    팔과 다리의 중심축인 몸통 근육은 굽힘과 스윙이 많은 역동적 축구 킥 동작에서 필수적으로 쓰이게 되며, 이를 통해 신체를 바로잡아주는 몸통 근육 힘의 발달의 중요성 이 강조된다(Erika & Ludmila, 2022). 축구선수의 경기력 향상을 위해 신체 능력 중 가장 중요하게 여기고 강화시켜 야 할 부위는 몸통 근육이며 몸통 근육은 허리와 배 주위 의 근육들로써 다리, 허리, 골반 등의 균형적인 움직임을 위해 필수적이다(Barr et al., 2007). 동적인 동작에서 신 체의 안정적인 움직임을 위해서는 몸통 근육들의 협응이 중요하게 작용하므로, 이 부위의 움직임이 지속적으로 동 원되는 축구선수들에게 있어 몸통 근육은 매우 중요한 요 소이다(Omkar et al., 2019). 몸통 근육은 척추에 가까운 깊은 근육으로 허리에 압력을 주는 기능을 하는 척주 주변 을 둘러싼 근육으로서 엉덩관절과 발목관절의 동요를 포 함하여 신체의 안정성을 유지하는 역할을 제공하고 있다 (Desai & Marshall, 2010). 허리의 안정성 즉 몸통 근육의 조절이 없다면 인체가 달리기나 점프를 하는 동안 몸을 추진하고자 할 때 다리를 효과적으로 사용할 수 없고, 달 리기나 착지 시 부하를 받는 동안 골반과 다리의 원심성 조절을 할 수 없다(Wesam & Mohamed, 2023). 신체의 기능적 안정성을 유지하기 위해 몸통 주위 근육을 강화시 켜야하며, 코어 근력의 강화는 손상의 예방과 재활에 도 움이 되며, 몸통의 근력 강화를 위한 프로그램은 운동수 행력을 향상시킨다(Benjamin et al., 2018).

    축구선수들의 경기 수행력 향상을 위한 다양한 트레이 닝 프로그램이 현장에서 적용되고 있고, 지금까지 플라이 오메트릭 트레이닝, 웨이트 트레이닝, 서킷 트레이닝 등 이 대표적인 트레이닝 방법으로 시행되어왔다(Roald et al., 2004). 슬링은 흔들리는 줄과 적당한 보조도구를 사 용하여 신체적 통증을 조절하고 근력이나 지구력을 증가 시키는 등의 신체기능 향상을 얻어내고자 하는 치료 접근 방법이다(오재섭 등, 2003). 슬링 운동은 일반적으로 신 경계 손상환자나 근골격계 손상, 스포츠 손상에 사용되어 지나 일반인들의 건강증진의 목적으로도 사용되어지고 있는 운동이라 할 수 있다(Yan et al., 2023). 슬링 운동은 가동성 치료와 신장 운동, 감각-운동훈련, 근육의 안정화 운동, 근력 강화 운동, 근지구력 운동 등의 목적으로 적용 시킬 수 있다(Anett et al., 2014). 현수점의 원리는 줄이 내려오는 지점의 이동을 통해 운동이 일어나는 부위에 부 하를 높이거나 줄일 수 있기 때문에 개인의 상태에 맞게 적절하게 강도를 적용하여 조절할 수 있다(Anett et al., 2014). 슬링을 이용한 안정화 운동은 근육들의 상호 수축 으로 척추 주위가 안정화되며, 중력의 저항을 최소화시킨 상태에서 닫힌 사슬 운동을 시행하기에 근력 및 근지구 력, 안정성 그리고 고유수용성 감각을 자극할 수 있는 효 과적인 운동이라고 할 수 있다(박혜상과 함용운, 2009). 슬링을 이용한 운동은 소근육과 대근육을 동시에 활성화 시켜 미세손상이나 재발성 통증으로부터 척추관절 구조 들을 보호하기 위한 운동으로 이로 인하여 요통을 감소시 키거나 기능장애를 개선하기 위하여 사용된다(Horsak et al., 2017).

    두피에 전류를 흘려 뇌 국소 부위 신경원의 흥분성을 변화시키는 경두개 직류 전기자극(transcranial Direct Current Stimulation)은 적용 방법이 간편하고, 선택적으 로 대뇌피질의 기능적인 변화를 유도, 지속할 수 있으며, 전기장이 두피와 두개를 통과하여 대뇌피질의 흥분성을 조절함으로써 기능을 변화시키는 기전으로 다양한 분야의 연구에서 사용되고 있다(Wagner et al., 2007). 경두개 직 류 전기자극은 신체적 운동 수행능력 향상뿐 아니라 의사 소통, 기억력 향상, 만성 통증 조절, 우울증 개선, 섬유 근육통, 암 통증 등 다양한 적용 분야에서 유의한 효과 보고되었다(Silva et al., 2007). 운동선수와 비운동선수 모두 뇌자극을 통해 신경 흥분성을 조절하여 뇌 활동에 대한 잠재적인 영향으로 인해 주목받고 있는 비침습적 전 기 뇌 자극법이며, 두피에 직류 2-3mA 미만의 약한 전류 를 자극한 뒤 멈춘 후에도 오랫동안 지속되는 뇌 흥분성의 장기간 변화를 유도하는 기술이다(Machado et al., 2019). 경두개 직류 전기자극은 대뇌겉질에 약한 전류를 주어 전 기자극 시간, 강도를 이용하여 흥분성의 조절이 가능하며, 극성에 대한 흥분성의 변화도 보여준다(Nowak et al., 2009). 경두개 직류 전기자극은 21세기 신경과학의 발전으 로 임상 목적상 개발된 비침습적 뇌 자극의 활용 기술이 스포츠 경기 분야로 확대되고 있으며 안정성, 저비용 및 구현 용이성으로 인해 많이 사용되고있다(Grosprêtre et al., 2021).

    황진권 (2023)은 태권도 선수를 대상으로 슬링을 이용 한 허리 안정화 운동을 적용하였을 때, 몸통 안정성과 심 부근 두께에 유의한 차이가 있다고 하였고, 윤균상 등 (2013)은 몸통 안정화 운동을 12주간 적용시켜 중학교 축 구선수들의 경기 수행력 변화에서 근력, 민첩성, 평형성 에서 유의한 차이가 나타났다. 송정혁 (2023)은 건강한 성 인 45명을 대상으로 경두개 직류 전기자극을 적용하였을 때, 순발력과 민첩성에 유의한 차이가 있다고 보고하였 고, Chen 등(2021)은 농구선수 13명을 일차운동영역에 2 mA 전류로 20분 동안 자극 적용 후 스프린트를 수행한 결과, 점프성능, 전력 질주 중 피로 및 속도 감소를 방지한 다고 보고 하였다. 경두개 직류 전기자극과 중재 방법을 결합한 선행 논문은 중추신경계 손상 환자, 일반인, 운동 선수들을 대상으로 진행 되어왔지만, 축구선수를 대상으 로 한 연구는 많지 않았으며, 축구선수를 대상으로 슬링 과 경두개 직류 전기자극을 통합한 연구는 아직 부족한 실정이다. 서로 다른 운동 요소의 상호보완 작용이 상승 효과를 발휘할 수 있다. 상이한 운동 요소를 가지고 있는 슬링과 경두개 직류 전기자극 결합은 선행연구처럼 개별 적용한 것보다 추가적인 이점이 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 축구선수에게 경두개 직류 전기자극을 결합한 슬링 운동이 몸통 근활성도와 경기 수행 능력에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 비교 분석하여, 중재 방법에 대 한 효과를 확인함으로써 향후 축구선수들의 경기 수행 능 력 향상을 위한 기초자료로 제공하고자 한다.

    Ⅱ. 연구 방법

    1. 연구 대상자

    본 연구는 군산에 위치하고 있는 대학교의 축구선수 30 명을 대상으로 심장질환과 폐 질환 및 제어 불가능한 고혈 압이 없는 선수, 정형외과적으로 부상이나 손상이 없는 선수, 신경학적 문제로 인하여 병력이 없는 선수, 시각과 청각에 의학적으로 문제가 없는 선수, 자발적으로 참여에 동의한 자로 선정하였다. 위와 같은 선정 기준에 적합한 선수 30명을 대상으로 경두개 직류 전기자극을 결합한 슬 링 운동 그룹 15명, 일반적인 슬링 안정화 운동 그룹 15명 을 보자기 공뽑는 방법을 이용하여 무작위 배치하였다. 실험군에게는 경두개 직류 전기자극을 결합한 슬링 운동 을 30분 시행하였고, 대조군에게는 일반적인 슬링 운동을 30분 시행하였다. 본 연구에서는 G-power 3.1.9.4를 이 용한 공분산분석을 기준으로 하여 양측검정 유의수준 .05, 검정력 .80, 효과크기 .50으로 계산하여 총 표본 크 기는 28명으로 나왔으며, 탈락률을 고려하여 각 집단 당 15명, 총 30명으로 산출하였다. 연구 기간 동안 모든 실험 자들은 100.00%의 참석률로 완료하였다(Table 1).

    Table 1

    General characteristic of subjects (n= 30)

    subjects (n= 30) Group Ⅰ(n=15) F p
    Mean±SD Mean±SD
    Age (year) 22.03±1.96 22.20±2.18 2.987 .542
    Height (㎝) 177.21±7.72 178.81±8.21 .874 .871
    Weight (㎏) 69.20±5.22 71.27±6.64 1.095 .381
    Career (year) 11.06±1.49 11.28±1.26 .086 .182
    BMI (kg/m2) 21.12±4.12 22.38±4.54 .257 .337

    M±SD; mean±standard deviation

    p= shapiro–wilk test

    Group Ⅰ: Sling exercise with tDCS

    Group Ⅱ: Sling exercise

    BMI: Body mass index

    2. 측정도구 및 실험도구

    1) 몸통 근활성도 측정

    몸통의 근활성도를 측정하기 위해 MP100 표면 근전도 시스템(Biopac System Inc., California, USA)을 이용하였 고 여기에서 전환된 디지털 신호는 개인용 컴퓨터에서 Acqknowledge 3.91 소프트웨어를 이용하여 자료 처리하였 다. 이극 표면 전극(bipolar electrode)을 측정하고자 하는 근육에 부착하였다. 신호의 표본추출률(sampling rate)은 1,024 Hz로 설정하였고, 잡음을 최소화하기 위하여 대역 여과 필터(notch filter) 60 Hz, 대역 통과 필터(band pass filter) 30∼500 Hz를 사용하였고, 수집된 신호는 root mean square (RMS) 처리를 하였다. 표면 근전도 신호에 대한 피부 저항을 감소시키기 위하여 부착 부위의 털을 제거하고 가는 사포로 3∼4회 문질러 피부 각질층을 제거한 후, 소독용 알코올로 피부를 깨끗이 하였다. 대상자들 간의 근육의 차이에 따른 영향을 줄이기 위해 모든 대상자들은 Kendall이 제시한 방법에 따라(Kendall et al., 2005) 동일 한 검사자에 의해 근력 검사 자세에서 최대 등척성 수축 (maximum voluntary isometric contraction)을 통해 모든 근육을 정규화 하였다. 데이터 수집을 위해 조건마다 5초씩 각 3회 반복 측정한 후 처음과 끝의 1초씩을 제외한 중간 3초동안의 평균 근전도 신호량을 최대 등척성 수축(MVIC) 으로 사용했다(Kendall et al., 2005). 측정 근육은 척추세 움근, 배곧은근, 배바깥빗근이다(Figure 1). 척추세움근은 이마면과 시상면에서의 허리뼈 및 허리-골반 부위에서 지 속적인 수직 안정성을 제공하는 역할을 하며 배곧은근과 배바깥빗근은 척추세움근의 당기는 힘에 대항하여 골반을 안정화시키는데 필수적인 역할을 한다(Neumann, 2013).

    Figure 1

    Location of the electrodes on the muscles

    AOSPT-19-2-61_F1.gif

    2) 30m 스프린트 테스트

    경기 수행 능력 측정방법으로 30m 스프린트를 사용하 였다. 대상자는 출발선 뒤에 스탠딩 포지션으로 위치하고 측정자의 신호에 맞춰 30m 전방에 위치한 콘(Cone)까지 전력 질주한다. 총 세 번의 측정 기회가 주어지며, 세 번의 측정 기록은 초(sec) 단위로 기록하며, 평균 값을 기록 분석 에 사용하였다. 경기 중 축구선수들의 20-30m 구간에서 최대 스피드가 나타난다고 보고하였다(Luis et al., 2018).

    3) T 테스트

    민첩성을 평가하기 위해 T 테스트를 사용하였다. 이 테 스트는 전면, 측면, 후면으로 민첩하게 이동하는 능력을 측정한다. 3개의 콘을 각각 5m 간격으로 놓는다. 준비를 마친 후 출발(A)지점에서 출발하여 B 지점을 향해 달린 후 B 지점으로부터 최대한 신속하게 C 지점으로 이동한 후 콘을 터치하고 다시 D 지점까지 이동한 후 콘을 터치하 고 B 지점으로 돌아와서 콘을 터치한 후 뒤로 출발(A)지점 으로 다시 되돌아간다. 출발지점으로 다시 돌아온 시간을 기록한다(Figure 2).

    Figure 2

    T-test

    AOSPT-19-2-61_F2.gif

    3. 실험 방법

    연구 대상자들은 일반적인 축구 훈련을 받은 후, 부가 적으로 각각의 중재를 시행하였다. 중재는 8주간, 2회/1 주, 30분/1일 동안 시행하였다. 실험군에게는 경두개 직 류 전기자극을 슬링 운동을 30분 시행하였고, 대조군에게 는 일반적인 슬링 운동을 30분 시행하였다. 경두개 직류 전기자극을 결합한 슬링 운동을 위해 Halo sport(Halo sport, Halo Neurosc`ience, USA)를 사용하였다(Figure 3). Halo sport는 잘 구부러지는 스펀지 형태의 장비로 크 기는 6.4×4.4 ㎝ 이며 28 ㎠ 정도의 영역이 자극된다. 부착 부위는 10-20 국제 뇌파 검사시스템에 따라 1차 운 동 영역(primary motor cortex)인 C3, C4, CZ 부위에 적 용하여 자극한다(Bikson et al., 2016). 자극은 총 1회 30 분 동안 2.0 ㎃ 전류가 흐르도록 구성되었으며, 전달되는 최대 전류의 밀도는 .071 ㎃/㎠ 였다. 임대현과 최원재 (2020)의 연구에서 활용한 슬링을 이용한 몸통 안정화 운 동으로 앙와위 매달린 자세, 복와위 매달린 자세, 측와위 매달린 자세에서 한쪽 다리를 들어올리는 운동을 실시하 였으며, 각각의 자세는 1회 10초간 유지하여 10회를 2세트 실시하였다. 다음 자세로 바뀔 때마다 1분간 휴식하였다 (Figure 4).

    Figure 3

    Transcranial direct current stimulation (Halo sport)

    AOSPT-19-2-61_F3.gif
    Figure 4

    Sling exercise combined tDCS

    AOSPT-19-2-61_F4.gif

    4. 자료분석

    본 연구의 결과 분석은 Window SPSS 25.0 프로그램을 이용하여 처리하였다. 연구 대상자의 동질성 검증을 위해 Shapiro-wilk를 실시하였고, 중재 방법에 따른 몸통 근활 성도와 경기 수행 능력을 비교하기 위하여 공분산분석 (analysis of covariance, ANCOVA)을 실시하였으며, 공 변량은 실험군과 대조군의 훈련 전 초기 값으로 설정하였 다. 통계학적 유의 수준은 α=.05로 설정하였다.

    Ⅲ. 연구 결과

    1. 몸통 근활성도 비교

    경두개 직류 전기자극을 결합한 슬링 운동(Group Ⅰ) 그룹과 일반적인 슬링 운동(Group Ⅱ) 그룹 간 중재 전 ‧후 비교한 결과, 척추세움근 비교에서 Group Ⅰ은 34.22± 3.11 ㎷에서 42.64±4.33 ㎷로, 배곧은근 비교에서 Group Ⅰ은 26.17±2.83 ㎷에서 36.24±4.42 ㎷로, 배바깥빗근 비교에서 Group Ⅰ은 28.74±3.11 ㎷에서 38.07±4.76 ㎷ 로 Group Ⅱ와 비교하여 통계학적으로 유의한 차이가 있 었다(p<.05)(Table 2).

    Table 2

    Comparison of muscle activity between groups (unit: ㎷)

    pre-test post-test F p′
    Group Ⅰ Group Ⅱ Group Ⅰ Group Ⅱ
    Mean±SD Mean±SD
    ES 34.22± 3.11 33.89± 3.73 42.64± 4.33 39.93± 4.22 7.98 .00*
    RA 26.17± 2.83 25.87± 2.26 36.24± 4.42 33.17± 4.17 11.46 .03*
    EO 28.74± 3.11 28.33± 3.16 38.07± 4.76 37.13± 4.02 3.I4 .01*

    p′ = ANCOVA

    *p<.05

    ES: erector spinae

    RA: rectus abdominis

    EO: external oblique

    2. 30m 스트린트 테스트 비교

    경두개 직류 전기자극을 결합한 슬링 운동(Group Ⅰ) 그룹과 일반적인 슬링 운동(Group Ⅱ) 그룹 간 중재 전·후 비교한 결과, 30 m 스트린트 테스트 비교에서 Group Ⅰ은 4.51±0.09 sec에서 4.37±0.06 sec로 Group Ⅱ와 비교하 여 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(p<.05)(Table 3).

    Table 3

    Comparison of 30m sprint test between groups (unit: sec)

    pre-test post-test F p′
    Group Ⅰ Group Ⅱ Group Ⅰ Group Ⅱ
    Mean±SD Mean±SD
    30M 4.51± 0.09 4.57± 0.08 4.37± 0.06 4.41± 0.07 2.98 .01*

    p′ = ANCOVA

    *p<.05

    30M: 30m sprint test

    3. T-test 비교

    경두개 직류 전기자극을 결합한 슬링 운동(Group Ⅰ) 그룹과 일반적인 슬링 운동(Group Ⅱ) 그룹 간 중재 전· 후 비교한 결과, T-test 비교에서 Group Ⅰ은 11.82± 0.60 sec에서 11.11±0.72 sec로 Group Ⅱ와 비교하여 통 계학적으로 유의한 차이가 있었다(p<.05)(Table 4).

    Table 4

    Comparison of T-test between groups (unit: sec)

    pre-test post-test F p′
    Group Ⅰ Group Ⅱ Group Ⅰ Group Ⅱ
    Mean±SD Mean±SD
    TT 11.82± 0.60 12.06± 0.57 11.11± 0.72 11.42± 0.66 13.84 .02*

    p′ = ANCOVA

    *p<.05

    TT: T-test

    Ⅳ. 고 찰

    축구는 격렬한 스포츠이기 때문에 몸통 근육이 강하면 부상 위험이 감소하고 축구선수에게 폭발적인 힘과 높은 비율의 혐기성 에너지 개선, 공의 기술적인 움직임 등을 제공한다(Zemková & Zapletalová, 2022). 이러한 기술이 발달하면 경기 수행에 필요한 수직 점프, 속도, 가속, 민 첩성, 공차기, 회전 및 드리블과 같은 기술을 쉽게 수행할 수 있다(Okba et al., 2020). 몸통 안정화는 허리 통증 환 자뿐만 아니라 일반인, 운동선수 등 다양한 분야에 널리 사용되고, 척추 주위 근육의 강화와 자세의 균형을 향상 시키기 위해 효과적이며, 선수의 경기 수행능력, 균형 발 달, 부상 예방 및 재활에 매우 중요하다. 몸통 주변 근육들 의 상호 수축으로 몸통 주위가 안정화되며, 슬링을 이용 한 안정화 운동은 중력의 저항을 최소화시킨 상태에서 닫 힌 사슬 운동을 시행하기에 근력 및 근지구력, 안정성 그 리고 고유수용성 감각을 자극할 수 있는 효과적인 운동이 다(Li et al., 2022). 경두개 직류 전기자극은 뇌에 직접적 인 전기적 자극을 주어 뇌세포를 변화시킬 수 있는 비침습 적인 장비로, 뇌의 흥분성을 촉진시키거나 억제하여 뇌의 운동⋅감각 영역에 긍정적인 영향을 미쳐 운동 기능을 향 상시킨다고 하였다(Isadora et al., 2019). 본 연구에서는 대학교 엘리트 축구선수들에게 경두개 직류 전기자극을 결합한 슬링 운동이 몸통 근활성도와 경기 수행 능력에 미치는 영향에 대해서 알아보고 축구선수를 대상으로 그 효과를 구명함으로써 다양한 훈련을 통해 기존의 축구선 수들에게 보다 나은 훈련의 가능성을 제시하기 위해 다음 과 같이 논의하고자 한다.

    슬링은 불안정한 환경에서 신경근 전달체계를 자극하여 근육의 공동 수축을 유발하고 작용근과 대항근 수축의 협 력을 통해 근육의 가동성과 안정성을 증진 시켜 운동 능력 을 극대화 시킬 수 있으며 근육에서 발휘되는 근활성도 향상에도 영향을 미친다 증가한다(Choi & Kang, 2013). 슬링을 이용한 안정화 운동은 몸통 근육의 근력 강화와 움직임 조절 능력을 회복시킬 수 있으며, 불안정성을 해소 하여 기능적 움직임의 장애를 줄여주는데 효과적이다(Ko et al., 2018). Bethany 등(2011)은 슬링을 사용하여 열린/ 닫힌 사슬 운동을 적용하였을 때 근력 향상과 움직임 조절 능력에 긍정적인 영향을 미친다고 하였다. 신철호(2013) 등은 슬링 운동과 허리 안정화 운동 적용에 따른 허리 근력 의 변화를 분석한 결과, 모든 운동 그룹에서 통계학적으로 유의한 차이를 보였지만, 슬링을 이용한 안정화 운동이 몸통 주변 근육의 협력 수축에 의한 몸통 안정성을 높이는 데 더 효과적이라고 보고하였다. 오제겸 (2020)은 허리 통 증 환자 24명을 대상으로 8주 동안 주 3회 60분 동안 슬링 운동을 적용 하였을 때, 허리 근 두께에 통계학적으로 유의 한 차이를 보였다. 근 두께 증가는 근활성도 증가와 연관이 있으며, 근 두께와 근활성도의 상관관계를 알아본 연구 결과로는 근 두께가 증가할수록 근활성도와 움직임 조절 능력이 증가한다고 하였다. Czaprowski 등(2014)은 BOSU 나 스위스볼을 사용하여 불안정한 지지면에서 운동을 시 행하였을 때 몸통 근육의 높은 근활성도를 보인다고 보고 하였고, Eom 등(2013)은 건강한 성인을 대상으로 일반적 인 교각 운동에 비해 불안정한 지지면에서 적용하는 슬링 교각 운동이 몸통 근육에서 통계학적으로 더 큰 유의한 차이를 보였다고 보고하였다. 전선복과 최현석(2015)은 불 안정한 지지면에서 적용하는 운동은 근육의 활동성을 더 욱 높게 하고 안정성에 관여하는 여러 근육을 강화시킨다 고 하였다. 백순기와 최혜정(2015)은 불안정한 지지면에서 안정적으로 수행하려면 배가로근, 뭇갈래근 그리고 배속 빗근 같은 깊은층에 위치한 근육과 척추세움근 그리고 엉 덩관절 폄근 같은 몸통 근육과 다리 근육의 조화로운 상호 작용이 필요하다고 보고하였다. 김대현(2019)은 발레리나 40명을 대상으로 일반적인 발레 훈련 그룹과 슬링을 이용 한 발레 훈련 그룹을 비교 분석한 결과, 슬링을 이용한 발레 훈련 그룹이 일반적인 발레 훈련 그룹에 비하여 몸통 근활성도와 무용 수행능력이 통계학적으로 유의한 차이를 보였다. 본 연구에서도 슬링을 적용한 모든 그룹에서 몸통 근력과 경기 수행 능력에 통계학적으로 유의한 차이를 보 였는데, 이는 슬링의 불안정한 지지면에서 안정화 운동 방법을 적용했을 때, 몸통 근육에 더 많은 체중부하와 협력 수축을 유도함으로써 근 활성도를 더 크게 증가시키고 이 로 인하여 경기 수행 능력에 긍정적인 영향을 미친 것으로 생각된다. 하지만 경두개 직류 전기자극을 결합한 운동 그룹이 일반적인 운동 그룹과 비교하여 통계학적의로 더 큰 유의한 차이를 보였다.

    경두개 직류 전기 자극은 머리뼈를 통해 뇌로 들어가는 일정하고 약한 직류를 통해 피질-척수흥분성을 조절하고 운동 기능을 변경하는데 적합한 비침습적 뇌 자극 도구이 며, 말초 및 중추신경 정보의 입력을 수용하여 시냅스 가 소성과 기술학습을 개선하고 운동 성능을 향상시킨다 (Huang et al.,2019). 경두개 직류 전기자극과 운동 결합 의 시너지 효과는 운동능력을 향상시킬 뿐만 아니라 자세 조절, 균형 및 근활성도 증가에도 효과적이다. Yi 등 (2021)는 57명의 건강한 성인을 대상으로 운동 피질 영역 에 경두개 직류 전기자극을 적용한 결과, 10미터 걷기 검 사, 하지의 기능적 근력 테스트, 정적 및 동적 균형에 통계 학적으로 유의한 차이를 보였고, 이혜민(2023)은 뇌졸중 환자 40명을 대상으로 일반적인 필라테스 훈련 그룹과 경 두개 직류 전기자극을 결합한 필라테스 훈련 그룹을 비교 분석한 결과, 경두개 직류 전기자극을 결합한 필라테스 훈련 그룹이 일반적인 필라테스 훈련 그룹에 비하여 몸통 안정성이 통계학적으로 유의한 차이를 보였다고 하였고, 이로 인하여 정적 균형과 동적에 유의한 향상을 보였다고 하였다. Dumel 등(2016)은 건강한 51-59세 노인을 대상 으로 일차 운동 영역 부위에 경두개 직류 전기자극을 20 분간 적용하였는데, 이를 통해 운동 기능 시스템의 증진 정도를 확인하였다. 경두개 직류 전기 자극을 적용한 실 험 그룹에서는 운동 수행 속도가 증가하고, 운동 학습 능 력에 일부 개선이 있음을 확인하였다. 운동 수행 능력이 좋아진 이유는 뇌신경 탈분극을 통해 대뇌 피질의 시냅스 가소성을 좋아지게 하여 일차운동영역을 활성화시키고 피질 척수로의 흥분성을 증가시켜 수의적 근육 활성도가 올라갔음을 의미한다(Zandvliet et al., 2018). 경두개 직 류 전기자극은 비침습적인 방법으로 선택한 뇌신경 세포 들을 직접적으로 자극하여 신경생리학적 및 신체 운동학 적 기능을 촉진시킬 수 있다(Elsner et al., 2017).

    Huang 등(2019)은 경두개 직류 전기자극 적용을 통해 스프린트 사이클링 능력이 향상을 보고하였으며, Chen 등(2021)은 농구선수를 대상으로 경두개 직류 전기자극을 적용한 그룹과 sham 경두개 직류 전기자극을 적용한 그 룹을 비교 분석한 결과, 경두개 직류 전기자극을 적용한 그룹에서 전력질주 속도와 역동작 점프 높이를 증가시켰 다. 송정혁 (2023)은 일반인 45명을 대상으로 경두개 직류 전기자극을 결합한 플라이메트릭 그룹, 일반적인 플라이 오메트릭 그룹, sham 경두개 직류 전기자극을 적용한 세 그룹을 비교 분석한 결과, 경두개 직류 전기자극을 결합 한 플라이메트릭 그룹이 Vertical Jump, Long Jump, T-Test, Side Step Test에서 나머지 두 그룹에 비해 통계 학적으로 유의한 차이를 보였다. 이양진 (2021)은 대학교 사격 선수 20명을 대상으로 5주간 경두개 직류 전기자극 을 결합한 몸통 훈련군과 가짜 경두개 직류 전기자극을 결한 몸통 훈련군을 비교한 결과, 경두개 직류 전기자극 을 결합한 몸통 안정화 운동 그룹이 몸통 근활성도와 사격 기록에 유의한 차이를 보였다. 이처럼 스포츠 발달로 인 해 선수 및 일반인에게 운동 훈련 중 경두개 직류 전기자 극 적용은 경기력 향상과 고유수용성 감각 변화에 긍정적 인 영향을 미치고, 스포츠 재활 분야에 활용 가치가있다 고 보고하였다(Tom et al., 2022). 본 연구에서도 슬링을 적용한 모든 그룹에서 몸통 근력과 경기 수행 능력에 통계 학적으로 유의한 차이를 보였는데, 특히 경두개 직류 전 기자극을 결합한 운동 그룹이 몸통 근활성도와 경기 수행 능력에 통계학적의로 더 큰 유의한 차이를 보였다. 이는 경두개 직류 전기자극으로 인하여 유발된 흥분성의 변화 는 운동겉질에 효과적으로 전이되고, 중추신경계와 말초 신경계의 다양한 자극이 운동기능 향상 및 뇌가소성에 도 움이 된 것으로 생각된다. 본 연구의 제한점으로 연구대 상자는 전라북도 소재의 대학 팀에 소속된 남자 축구선수 로 한정하여 모든 축구선수에게 일반화하기 어려웠으며, 연구대상자의 팀 훈련이나 개인 훈련의 훈련량을 통제하 지 못하여 연구에 미치는 영향을 배제하기 어려웠다. 추 가적으로 연구대상자의 심리적, 생리적, 환경적 특성을 통제하지 못하였다.

    Ⅴ. 결 론

    본 연구는 축구선수를 대상으로 경두개 직류 전기자극 을 결합한 슬링 운동을 8주 동안 실시한 후 몸통 근활성도 와 경기 수행 능력에 미치는 영향을 분석한 결과, 경두개 직류 전기자극을 결합한 슬링 운동이 몸통 근활성도와 경 기 수행 능력 향상에 더 효과적임을 알 수 있었다. 슬링 운동은 환자뿐만 아니라 운동선수들에게도 유용한 운동 프로그램이 될 수 있고, 경두개 직류 전기자극을 결합함 으로써 운동의 효과를 극대화 시킬 수 있다. 더 나아가 경두개 직류 전기자극을 활용하면 근육을 활성화시키고 운동 능력이 향상되어 다양한 방면에서 훈련을 적용하는 데 사용될 것으로 제안할 수 있겠다. 앞으로 경두개 직류 전기자극과 결합하는 다양한 운동방법 중 가장 효율적인 운동방법을 알아보는 연구도 필요할 것으로 생각된다.

    Figure

    AOSPT-19-2-61_F1.gif

    Location of the electrodes on the muscles

    AOSPT-19-2-61_F2.gif

    T-test

    AOSPT-19-2-61_F3.gif

    Transcranial direct current stimulation (Halo sport)

    AOSPT-19-2-61_F4.gif

    Sling exercise combined tDCS

    Table

    General characteristic of subjects (n= 30)

    M±SD; mean±standard deviation
    <i>p</i>= shapiro–wilk test
    Group Ⅰ: Sling exercise with tDCS
    Group Ⅱ: Sling exercise
    BMI: Body mass index

    Comparison of muscle activity between groups (unit: ㎷)

    p′ = ANCOVA
    <sup>*</sup><i>p</i><.05
    ES: erector spinae
    RA: rectus abdominis
    EO: external oblique

    Comparison of 30m sprint test between groups (unit: sec)

    p′ = ANCOVA
    <sup>*</sup><i>p</i><.05
    30M: 30m sprint test

    Comparison of T-test between groups (unit: sec)

    p′ = ANCOVA
    <sup>*</sup><i>p</i><.05
    TT: T-test

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