고유수용성감각운동이 성인의 균형능력에 미치는 효과

Ⅰ. 서 론

균형은 정적‧동적 자세 조절을 계획하고 실행하기 위해서 다양한 경로로 들어오는 감각 자극들을 통합하는 과정으로, 인간이 수행하는 거의 모든 움직임에 꼭 필요한 요소이다(Burton 등, 1992; Casselbrant 등, 2000; Cheng 등, 2001).

균형능력의 손상은 낙상 위험을 증가시켜 경제적 손실과 사회적 문제를 일으킨다(Belgen et al., 2006).

균형 및 보행은 하지 근 수축의 협응력을 통해 안정화되고 시각, 전정감각, 그리고 고유수용성 감각에 의해 유지된다(Butler et al., 2008).

시각은 주변 환경과 사물을 기준으로 머리가 어떻게 위치하고 움직이고 있는지에 대한 정보를 제공하고 고유수용성감각은 신체가 지면 위에서 어떻게 위치하고 있는지, 그리고 신체 분절들을 상대적으로 어떤 위치에 있는지에 대한 정보를 제공한다. 전정계로 들어오는 감각정보는 중추신경계에 중력 하에서 머리의 위치와 움직임의 변화, 신체의 이동 상태에 관한 정보를 제공한다(Shumway-Cook과 Woollacott, 2007). 일반적으로 이러한 감각 체계들로 들어온 정보들은 서로 일치하지만, 때때로 각각의 정보들이 일치하지 않는 경우가 발생하기도 한다. 입력된 감각정보가 불일치하는 경우, 중추신경계는 자세를 유지하기 위하여 상대적으로 정확한 자극에 의존하여 몸의 위치와 움직임을 파악한다. 이러한 기능을 감각 조직화 또는 감각통합이라고 한다(Nashner등, 1983; Shumway-Cook과 Woollacott, 1985).

고유수용성 감각은 기계적 수용기를 가진 사지관절, 근육, 인대, 건 등에서 발생되는 신호를 중추신경계로 피드백 정보를 전달하는 것으로 신체 분절의 위치 및 움직임에 관한 정보를 운동조절시스템으로 제공하는 것이다(Riemann & Lephart, 2002).

운동 시 고유수용성 감각 정보는 신경근 조절에 필수적이고 신체의 통합성(integrity)을 유지하고 관절을 안전화 시키는 역할을 하기 때문에 자세조절, 관절의 안정성, 그리고 인지감각에 기여하는 구심성 감각 정보이다(Moraes et al., 2011, Riemann & Lephart, 2002). 따라서 고유수용성 감각의 솜상은 관절의 움직임에서 기능적 불안정성을 발생시키며, 이는 신체활동에 부정적인 영향을 준다(Menz, Morris, & Lord, 2005).

감각통합(Sensory Intergration)이론은 1960년대 전 에어스(Aryes, A.J)가 처음으로 소개하였고, 감각통합의 기전과 임상적 효과는 행동 연구를 통해 활발하게 검증되어 왔다(Bundy 등, 2002).

감각-운동훈련은 국소적 구조들의 치료보다 운동재학습을 통한 신경계 기능회복을 강조하는 훈련으로 잘못된 운동프로그래밍을 수정하여 새로운 운동 패턴을 더 자동적이고 덜 의식적인 생각과정을 요구하는 피질하 영역(suboortical region)에 프로그래밍 하는 것이다. 특히 발의 고유수용성감각 입력에 중요성을 두고, 정상 근육 발화(firing)패턴과 반사적인 안정화(reflexive stabilization)를 위해 단순하고 경제적인 균형 판위에서 정적, 동적 그리고 기능적인 과정을 훈련한다(Janda와 Vavrova, 1996). 이 때 하지의 근력뿐만 아니라 관절가동범위가 증가되고, 고유수용성 감각 입력과 자세 안정성이 증가된다(Beard 등, 1996; Ihara와 Nakayama,1996; Pavlu와 Novosadova, 2001).

따라서 본 연구는 20대 남녀를 대상으로 감각통합훈련이 균형에 대해 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다.

Ⅱ. 연구방법

2. 연구방법

본 연구의 운동방법으로 일반군은 실내바닥에서 운동을 실시하였고 감각통합훈련군은 토구 위에서 운동을 실시하였다. 그리고 준비운동과 마무리운동은 공통적으로 실내바닥에서 실시하였다(표 1, 그림1, 2).

표 1.

운동방법

Ⅲ. 연구결과

Ⅳ. 고 찰

본 연구는 20대 남녀를 대상으로 고유수용감각운동이 균형에 대해 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다.

발목관절 전략은 견고한 지지면에서 적은 동요가 있을 때 일상적으로 사용되며, 제일 먼저 나타나는 자세조절 전략이다(Shumway Cook와 Woollacott, 1995).

chronic ankle instability를 가진 환자들은 기능적인 활동을 수행할 때 중둔근, 대퇴직근, 대퇴이두근, 전경골근, 가쪽 장딴지근, 긴 종아리근과 같은 하지근육의 근 활성도가 감소된다(David et al., 2013). 기능적 발목 불안정성은 안쪽번짐과 가쪽번짐의 원심성 수축력이 중요하며(David et al., 2013), 정상성인에 비해 발등굽힘의 관절 가동범위가 감소(Hopkins., et al., 2012), 근력, 위치감각, 종아리근의 반응시간(reaction time), 그리고 균형이 감소된다(Hertel, 2002). 또한 역학적 이완(Laxity)의 유무와 상관없이 발목의 휘청거림(giving way)의 반복은 신경근과 고유수용성 감각의 결함과 같은 신경역학적 변성을 발생시키며(Hertel, 2008), 뼈관절염을 유발 할 수 있기 때문에 신경역학적 조절을 회복하기 위한 재활 프로토콜이 필요하다.

Almeida 등(2006)은 몸이 앞뒤 방향으로 교대적 흔들림에 대한 균형은 앞정강이근육과 장딴지근육의 교대적 활성에 의존되며, 몸이 수직선을 넘어 앞으로 무너지기 전에 장딴지근육의 활성이 시작되고, 다시 뒤로 몸을 세우기 전에 앞정강이근육의 활성이 시작된다. 또한 발목관절 근육에서는 원심성 수축과 구심성 수축이 교대로 일어나고, 무릎관절과 엉덩관절에 있는 근육의 협력작용으로 몸의 안정성을 제공해준다고 하였다(Yaggie와 McGregor, 2002). 그러므로 우리가 세 근육에 대하여 EMG 검사를 실시하여 측정값을 조사하였다.

먼저 토구위에서의 근활성도 수치를 보면 앞정강근, 안·가쪽 장딴지근의 유의한 차이가 있었다(p<0.05).

Robinovitch 등(2002)은 23명의 젊은이를 대상으로 균형에 예기치 않은 동요 (unexpected perturbation) 후 발목관절 전략을 사용한 균형회복에 근력과 토크 생성 속도의 효과를 알아본 결과, 근육 활동의 개시시간과 토크 생성비율이 강하게 작용한다고 하였다. 그러므로 바닥보다 토구에서의 근활성도가 높음을 알 수 있다(표 3).

운동 후에서 운동 전의 근활성도 값을 빼었을 때의 값인 Z값은 가쪽장딴지근이 가장 크게 나왔다(표 4). 그러므로 가쪽장딴지근이 토구 위에서 균형을 잡는데 가장 큰 근활성도를 나타냄을 알 수 있다.

바닥에서의 가쪽장딴지근의 P값을 제외한 나머지 P값은 모두 0.05보다 작으므로 유의하다(표 5). 운동 후에서 운동 전을 뺀 Z값이 세 근육 모두 같으므로 바닥에서의 운동 전·후의 근활성도 수치가 모두 같음을 알 수 있다.

세 근육 모두 운동 후에서 운동 전의 근활성도 수치를 뺀 수치가 일반운동군보다 고유수용운동군에서 더 크게 나타났다. 그러므로 고유수용운동군이 일반운동군보다 운동 효과가 더 크다는 것을 알 수 있다(표 4,5). Kim TY.(2006)은 앞정강근과 장딴지근의 경우 안정된 지면에 비해 불안정한 지면에서 근활성도가 높다고 하였다.

정태경(2008)의 연구에서 감각운동훈련을 적용한 후 균형능력을 측정한 결과 정적균형능력의 외발서기 시간은 운동 전 8.38초에서 운동 후 19.47초로 유의하게 증가하였으며 개인 내 병화율에서도 고유수용운동군이 140%증가하여 64%증가한 일반운동군보다 더 많이 증가한 결과가 나왔다. 이와 같이 본 연구에서도 One Leg Stand Test에서 개안 시와 폐안 시 모두 고유수용운동이 일반운동군보다 운동 후에서 전을 뺀 값이 더 크므로 고유수용운동군이 일반운동군보다 운동효과가 더 크다는 것을 알 수 있었다(표 5).

Ⅴ. 결 론

본 연구에서 고유수용감각운동이 앞정강근, 안쪽장딴지근과 쪽장딴지근의 근활성도와 균형능력에 미치는 영향에 알아보고자 2015년 4월 27일부터 2015년 5월 11일까지 실험을 실시하였다.

연구대상자는 20대의 건강한 성인 20명을 대상으로 각 군당 10명으로 비교를 위해 맨땅에서 운동을 실시한 일반운동군과 토구위에서 운동을 실시한 고유수용운동군으로 나뉘었다.

근활성도 값과 전, 후 비교값을 측정하여 얻은 결론은 다음과 같다.

첫째. 근활성도와 운동 전,후 값의 비교 결과로는 앞정강근, 안쪽장딴지근, 가쪽장딴지근 모두 유의한 차이가 나타났다.

둘째. 바닥에서보다 토구위에서 운동을 실시하였을 때 근활성도가 높았다.

셋째. 각 운동을 실시하였을 때 고유수용운동군이 일반운동군보다 운동 후에서 운동 전을 뺀 근활성도 수치가 컸다.

결론적으로 고유수용운동군이 일반운동군보다 근활성도 증가에 대한 효과가 더 크다는 것을 알 수 있다. 그리하여 감각통합운동이 균형능력 향상에 더 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.

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