Current Issue

발목관절(ankle joint)은 다리 관절들 중 빈번하게 손상되는 관절이며, 발목 삠(ankle sprain)은 가장 흔한 부상 중 하나로 급성 손상 대부분을 차지한다(Boruta 등, 1990; Golanó 등, 2010; 이대훈, 2022). 발목 삠이 반복되어 발목관절에서 지속적인 불안정감을 느끼게 되는 증상을 만성 발목 불안정성(chronic ankle instability, CAI)이라고 한다(김선민, 2023; Drewes 등, 2009).

발목 삠은 약 40~70% 사이의 재발률을 나타내는 것으로 선행연구들에서 추정되고 있다(한진태, 2022; Gerber 등, 1998; Koldenhoven 등, 2019). 다리관절 중 발목의 운동 손상은 연부조직의 미세 손상에 의한 감각 수용기에 영향을 주게 되며, 발목관절의 불안정성은 발목의 기능적인 변화에 영향을 미치게 된다. 또한 반복적으로 발생되는 발목 삠은 CAI로 이어지게 된다(Hertel, 2000; Hertel 등, 2006; Hubbard와 Hertel, 2006; 유요한, 2023). 발목 불안정성은 초기에 정확한 진단 및 치료가 필요하고, CAI으로 진행되는 것을 예방하기 위해서는 균형 훈련을 치료적 운동 목적으로 적용하는 것이 효과가 있다(Beynnon 등, 2002; Verhagen 등, 2000).

Y-균형 검사(Y-balance test, YBT)는 발목관절과 큰볼기근(gluteus maximus muscle) 아래쪽 및 허벅지 뒤쪽 근육(hamstring)의 유연성 상실 및 비대칭을 식별하는 데 도움을 줄 수 있으며(Overmoyer와 Reiser, 2015), 다리와 발목관절의 부상 예방에 있어 표준화된 검사 방법으로 신뢰도가 높다(Plisky 등, 2009). Y-균형 운동(Y-balance exercise)은 신뢰도 높은 YBT를 운동프로그램으로 수정한 것이다. 이와같은 운동방법은 엉덩관절과 무릎관절 그리고 발목관절의 복합적인 운동 범위를 가능하게 하는 운동 방법으로 다리의 근력 및 지구력을 증가시키고, 안정성과 기능적 움직임을 향상시키는 데 있어 치료적 운동프로그램으로 가능성이 있다고 생각된다(고주필, 2017; Hertel, 2002; Shaun 등, 2018).

CAI이 있는 대상자들에게 균형 운동을 적용한 선행 연구들을 보면, 균형 감각과 동적 안정성 향상을 위한 4주 이상의 균형 운동 적용이 YBT 및 SEBT(star excursion balance test)의 도달 거리를 증가시켰고, 이는 대상자들의 동적 자세 안정성과 균형 능력 그리고 기능의 개선 및 향상에 효과가 있음을 의미한다(Kinzey와 Armstrong, 1998; Plisky 등, 2009; Wortmann과 Docherty, 2013). 또한 CAI이 있는 사람들에 대한 균형 운동의 적용은 발목의 안정화에 기여하는 앞정강근(tibialis anterior)과 긴종아리근(peroneus longus)의 근활성도를 증가시켰고(Conceição 등, 2016), 지지면(base of support)을 조절한 균형 훈련은 발목 불안정성에 효과가 있음을 나타낸다(김영민, 2014).

발목관절에 대한 균형 훈련은 시각과 전정계 및 체성감각과 같은 감각 정보를 배치 처리(batch processing) 하여 자세와 균형의 조절을 통합하는 능력을 높이고, 보행과 같은 움직임을 향상시킨다(Han 등, 2015). 발목 삠을 경험한 환자들에게 발목관절가동술과 한발 서기 같은 정적 균형 운동을 적용한 결과 가동성의 증가 및 엉덩관절 굽힘근의 근력 향상과 보행속도의 향상 그리고 걸음 시간의 감소가 확인되었으며, 이는 발목 불안정성을 개선하는 데 도움을 줄 수 있다(정상모 등, 2018). 또한 한쪽 엉덩관절에 대한 운동 적용이 반대쪽 다리에 대한 한발 서기 동안에 균형 능력을 확인한 연구에서 안정성을 유지하는 능력이 향상되었다(Kim 등, 2011).

발목관절과 관계된 시거리 보행 변수들에 대한 선행 연구들에서 발목관절의 동적 안정성의 증가는 보행속도를 증가시켰고(Kibushi, 2018), 엉덩관절과 무릎관절의 신장운동은 걸음거리의 변화와 관련이 있으며, 신장운동으로 인한 가동성의 향상은 걸음거리를 증가시켰다(Lim 등, 2017; Schulz, 2007). 그리고 발목 불안정성이 있는 환자들은 보행 시 디딤기의 비율이 정상 범위에서 약 10% 가까이 감소되어 있는 것을 확인하였다(Chinn 등, 2014).

CAI에 대해 운동을 적용한 선행 연구들은 발목관절에 집중한 단일 관절 운동과 근력운동 및 안정성 지지 도구를 이용한 방법들이 있었으며(김경훈 등, 2009; 신원정 등, 2016; 정상모 등, 2018; Chinn 등, 2014), 뇌졸중 환자들을 대상으로 심폐능력과 보행능력 그리고 족저압의 변화를 알아보기 위한 연구들이 대부분이었다(김주오와 이병희, 2020; 이병훈 등, 2014; 이진환 등, 2012; 조성현과 최기복, 2020). 그리고 다리와 발목관절에 대한 부상 위험도를 예측하는 검사법들과 이를 증명하는 연구들이 있었으며(Hertel 등, 2006; Stiffler 등, 2017), 발목 불안정성에 대한 불안정한 지지면의 변화를 이용한 연구들도 있었다(이은상과 이승원, 2018; 한준호와 이효정, 2018). 이와 같이 발목관절과 관계된 선행 연구들을 종합해 보면, 균형 능력 향상을 위해 특정 근육을 강화하는 운동을 적용하거나, 정적 균형 능력과 동적 균형 능력을 각각 적용하는 연구들이 대부분 이루어지고 있었으며(김영민, 2014; 김윤환 등, 2018; 이은상과 이승원, 2018), 균형 운동 적용 후 YBT와 같은 평가 도구를 이용하여 기능적인 면을 측정하는 경우가 대부분이었고, CAI에 대한 정적 균형과 동적 균형을 포함한 평가 도구인 YBT를 수정하여 치료적 운동방법으로 적용한 사례는 아직까지 없었다. 따라서 본 연구는 발목관절 및 다리에서 볼 수 있는 다양한 기능적 부분에 대한 선행연구들에서 정적 및 동적 균형 운동 능력과 근력 및 지구력 그리고 가동성에 대한 다양한 훈련 방법들이 통합적으로 가능한 운동방법으로 이러한 요소들을 평가하는 도구인 YBT를 수정하여 운동으로 적용하게 되었다. 또한 Y-균형 운동프로그램의 적용은 CAI가 있는 대상자들의 기능적 능력 향상에 어떤 방면으로 효과가 있는지 확인하기 위해 Y-balance 운동프로그램의 적용기간에 따라 변화하는 보행변수들을 비교하려 한다.

본 연구는 신체의 일상생활활동에 시 가장 빈번하게 손상되는 다리 관절 중 하나인 발목에 대한 연구이다. YBT는 발목 가동성 및 정적 · 동적인 자세의 안정성 및 기능성 평가 등 다양한 부분에서 사용되며(Kinzey와 Armstrong, 1998; Wortmann과 Docherty, 2013), 발목에서의 부상 위험도를 예측하는 데 있어 높은 신뢰도를 가진검사방법 이다(고주필, 2017; Shaun 등, 2018).

본 연구는 YBT를 수정한 Y-balance 운동 방법이 평가 및 중재에 다양하게 적용이 가능한 방법인지에 대한 연구로써 가치가 있을 것이라 생각되며, 안정성 및 기능적 부분에 대한 부분에 대해 알아보기 위해 실험 연구를 시작 하였다. 이와같은 Y-balance 운동이 CAI에 효과적일 것이라 생각되어 운동 적용 기간에 따른 보행 변수에 미치는 영향 및 변화에 대해 알아보고자 하였다.

앞선 연구들을 보면 엉덩관절 및 무릎관절에서의 신장성 수축에 의한 운동 능력과 발목의 안정성은 보행 시 완성도 높은 보행의 주기를 만들어 내는데 중요한 역할을 하며, 다리 관절들의 굽힘 시 큰볼기근, 중간 볼기근, 종아리근(calf muscle), 넙다리 네 갈래근에서 근육 섬유의 길이와 근력의 변화가 보행 변수 중 걸음거리의 질적 변화와 큰 관련을 보인다고 하였다(Lim 등, 2017). 그리고 발바닥을 지면에 내려놓고 시행되는 엉덩관절과 무릎관절의 굽힘으로 시작되는 움직임은 관절의 가동성을 높여주며(Overmoyer와 Reiser, 2015), 이는 가동성 향상을 통해 보행 변수 중 걸음거리의 증가를 가져오게 된다(Schulz, 2007). 또한 한 발로 서기 시 지지면의 조절을 통한 균형 운동들은 앞정강근 및 긴종아리근의 근육 활성도의 증가를 가져와 발목의 안정성을 향상 시키게 된다(김영민, 2014; Conceição 등, 2016).

Geerse 등(2015)의 선행된 연구들을 보면, 보행 시 속도의 증가에 따라 보행 변수 중 걸음거리는 증가하고, 걸음시간은 감소된다고 하였다. 발목의 동적인 안정성의 향상은 보행 시 속도의 증가를 가져오게 되며, 이로인한 걸음거리의 향상과 걸음시간의 감소로 이어지게 된다고 하였다(Kibushi, 2018). 그리고 보행 변수 중 걸음거리의 향상과 다리 관절들의 가동성 향상에 영향을 미치는 근육들의 신장성 수축에 의한 운동 능력의 향상을 일으키는 운동 중재의 적용은 발목의 안정성 향상에 도움을 줄 수 있는 것으로 생각된다. 선행 연구들의 이와 같은 결과들은 Y-balance 운동의 적용이 다리 근육들에 대한 신장성 수축 운동 능력의 향상을 가져오고, 이는 엉덩관절의 가동성 향상 및 무릎과 발목 관절의 추가적인 기능적 향상을 통해 보행 시 보행 변수들의 긍정적인 변화에 영향을 미칠 것으로 생각된다. 앞으로의 연구들은 보행 시 속도와 신체의 균형에 대한 긍정적인 변화들에 어떠한 보행 변수들의 특징적 변화들이 보행에 미치는 영향에 대한 다양한 연구들이 이루어져야 할 것으로 생각된다.

보행 시 볼 수 있는 보행주기는 약 60%의 디딤기와 약 40%의 흔듦기로 나뉘고, 이를 보행 시 정상적인 비율에 대한 지표로 사용되고 있다(Neumann, 2010). 본 연구에서 보행주기 동안 디딤기 비율에서 손상측과 비손상측의 범위에서 유의한 감소를 보였으며, 흔듦기 비율에서 손상측과 비손상측의 범위에서 유의한 증가를 보였다. 이는 보행 시 디딤기와 흔듦기의 비율이 정상범위에 가까워지는 경향을 보이는 것을 볼 수 있었다. 이와 같이 Y-bal-ance 운동의 적용은 손상측과 비손상측 다리 모두에서 가동성을 향상 시켰으며, 발목 안정성 향상에 중요하게 작용한 것으로 생각된다.

선행된 Cao 등(2019)의 연구를 보면 CAI가 있는 사람들의 경우 발목관절의 삠 등과 같은 부상이 발생되지 않은 경우에도 발목관절의 바깥쪽 측면에 위치한 인대의 형태가 변화되는 이상이 확인되기도 하였으며, 디딤기와 같은 동적인 부분에서의 발목관절 불안정성을 가진 움직임도 더욱 높게 나타나는 것으로 확인되었다. CAI를 가진 사람들의 발목관절 불안정성에 대한 치료에는 반드시 발목관절에 대한 안정화가 선행되어야 한다고 하였다.

Chinn 등(2014)은 발목 불안정성에 대한 테이핑(taping) 중재가 보행주기에서 디딤기 비율이 51%에서 61%로 증가 되고, 흔듦기는 감소 되는 것을 확인하였다. 발목에 대한 테이핑 중재는 관절주변의 기계적 수용기의 자극을 통해 관절 가동성에 대한 긍정적인 변화를 가져온다. 또한 최대 가동 범위에 대한 제한을 유발하여 2차적인 손상을 예방하기도 한다. 이와 같은 테이핑의 적용은 관절의 안정성 증가와 발목관절 삠의 위험도를 감소시키는데 기여한다고 한다. 본 연구에서 치료적 목적을 위한 운동 중재의 적용은 발목에 대한 안정성 및 가동성과 같은 기능적 향상에 도움을 주며, 보행 시 발목관절의 중립을 유지하는 기능을 향상시켜 후기 흔듦기 및 디딤기 초기 닿기, 부하 반응기에서의 속도가 증가되는 데 영향을 미치게 된 것으로 생각된다. 이는 보행 시 디딤기 비율을 감소시키고, 흔듦기 비율을 증가시킨 것으로 생각된다. 운동 중재를 적용 시킨 본 연구와 발목관절에 테이핑을 적용했던 선행 연구를 비교해 보면 디딤기 비율에서 서로 다른 결과를 보였다. CAI를 가진 대상자들에 대한 운동 중재를 적용한 본 연구에서는 디딤기에서의 비율이 정상범위에 근접하게 감소하였으며, CAI를 가진 대상자들에 대한 테이핑 중재를 적용한 선행 연구에서는 짧았던 디딤기 비율이 정상 범위에 근접하게 증가한 것을 확인 하였다(Chinn 등, 2014). 물론 두 연구의 목적과 대상자에 대한 차이점이 다르다는 것을 고려해야 할 것으로 생각되며, 두 연구의 결과를 종합해 보았을 때 대상자에 대한 디딤기 비율의 감소와 증가에 대한 목적의 다름에 따라 운동 및 테이핑 중재에 대한 적절한 적용 및 고려사항을 본 연구를 통해 제시할 수 있을 것으로 생각된다.

Sawkins 등(2007)의 선행 연구에서 CAI이 있는 대상자들의 선정을 위해 CAIT를 사용하였으며, 점수의 증가는 발목의 안정성이 향상된 것을 의미한다(Hiller 등, 2006). 선행된 Cruz-Diaz 등(2017)의 연구를 보면, 균형 운동의 적용이 CAI을 가진 대상자들의 CAIT 점수가 향상되었다.

본 연구의 결과를 보면 발목관절의 안정성과 다리 관절들의 가동성 향상을 위한 치료적 운동 중재는 CAI의 개선에 효과적이었으며, 이는 운동을 치료적 목적으로 적용했던 선행된 연구들과 같이 긍정적인 결과를 보였다. 이와 같이 발목관절의 안정성과 다리 관절의 전반적인 가동성 향상을 통해 발목의 삠과 CAI의 예방 및 개선에 긍정적인 효과가 있을 것으로 생각된다. 본 연구는 YBT를 수정한 Y-balance 운동을 CAI에 대한 운동 중재 적용 시 증상의 개선 및 치료를 위한 기능적 향상에 효과가 있다는 것을 확인하였으며, 평가 도구를 치료적 중재 방법으로 적용하였던 부분은 기존의 운동 중재 연구들과의 다른점이라고 생각된다.

본 연구의 제한점은 다음과 같다. 첫 번째, 본 연구는 CAI이 있는 대상자들에 대해 실험 연구를 진행하였지만, CAI뿐만 아니라 급성 및 아급성 등으로 세분화 하여 연구를 진행하지 못한 부분이 아쉽게 생각된다. 앞으로 이루어질 연구들에서는 발목 불안정성의 정도에 따라 적용한 치료적 운동 중재가 어떤 다른 효과를 가져오는지에 대한 다양한 연구도 필요할 것으로 생각된다. 두 번째, 본 연구는 대조군 없이 연구가 진행되었다. 다른 치료적 운동이나 중재를 적용한 대조군이 없이 진행된 연구였기 때문에 Y-balance 운동의 효과 정도를 가늠하기에는 다소 미흡했던 부분이라 생각된다. 따라서 앞으로의 연구들에서는 이와 같은 내용들이 개선된 다양한 설계와 운동들이 적용된 연구가 이루어지면 좋을 것으로 생각된다.

치료적 운동 중재 기간의 증가될수록 보행 변수 중 걸음거리의 유의한 증가가 있었고, 걸음시간의 유의한 감소가 있었다. 운동 기간에 따른 걸음거리와 걸음시간은 통계에서 유의미한 차이를 보였으나 손상측 및 비손상측의 걸음거리 비교 시 치료적 운동 중재 기간과 손상유무에 대한 상호작용이 확인되지 않았다.

치료적 운동 기간의 증가는 디딤기 비율의 감소와 흔듦기 비율의 증가를 보였다. 치료적 운동 적용 기간에 따라 디딤기와 흔듦기의 비율이 통계에서 유의미한 차이가 있었으며, 손상측 및 비손상측에 대한 디딤기와 흔듦기의 비교에서 치료적 운동 적용 기간과 손상유무에 대한 상호작용이 확인되지 않았다.

본 연구를 통해 YBT가 기능성 평가 외에 기능적 향상을 위한 치료적 중재 방법으로 활용될 수 있다는 부분에서의 가능성이 있다는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 근력 및 균형 운동, 안정화 운동, 가동성 향상을 위한 운동, 그리고 근육의 신장성 수축을 이용한 운동 등 다양한 요소들이 포함된 복합적 운동의 적용이 CAI을 가진 대상자들의 발목에 대한 불안정감 해소 및 증상의 감소에 효과적인 운동 중재 방법으로 생각된다. 따라서 앞으로 이루어질 CAI에 대한 치료적 중재 시 신장성 수축 운동 능력의 저하와 가동성 감소가 발견된다면, 본 연구에서 검정한 Y-balance 운동과 같은 요소들이 포함된 운동 중재 적용이 효과적일 것으로 생각된다.