초음파 치료와 정적 스트레칭이 뒤넙다리근의 유연성과 정적균형에 미치는 영향

Ⅰ. 서 론

현대인들은 산업화로 인한 생활환경의 변화, 신체활동의 감소 및 비가동성, 노화 등이 근육의 탄성성분 및 근섬유를 감소시켜 근육의 신장성에 문제를 야기한다(Faulkner 등, 2007). 그 중에 학생들은 학업문제나 취업 스트레스에 노출되어 신체건강과 정신건강이 낮아져 있으며(이인숙과 조주연, 2011), 의자에 앉아서 보내는 시간이 거의 모든 일상생활을 차지하므로 뒤넙다리근의 단축이 일어나 유연성이 감소되고 나아가 허리통증이나 나쁜 자세, 보행 이상 등의 기능 장애를 초래하게 된다(Kisner와 Colby, 2007). 유연성은 바른 자세 유지와 개선, 적절하고 우아한 동작의 증진, 운동 기능의 촉진과 발달, 일상생활이나 운동수행 중의 상해예방에 필수적이라고 할 수 있다(Ogura 등, 2007).

균형은 지지 기저면에 대해 무게중심을 조절하고 유지하는 능력인 자세 안정성을 지속적으로 유지해 나가는 과정이다(Cohen 등, 1993). 균형은 크게 정적균형과 동적균형으로 나눌 수 있는데(Wade와 Jones, 1997), 정적균형은 지지 기저면 내에서 신체중심을 유지하고 신체동요를 최소화 시키려는 몸통과 하지 근육의 활동을 분리된 공동작용으로 협응하는 과정으로 인간의 두발 서기는 상대적으로 좁은 기저면 상에서 높게 위치한 신체중심 때문에 본질적으로 불안정할 수밖에 없으며 또한 인간이 수행하는 대부분의 기능적 활동은 선 자세에서 이루어지기 때문에 선 자세에서의 균형 유지는 매우 중요하다(권미지, 2000; 육군창, 2012). 정적균형의 발현에 관련된 여러 인자들 중 신체의 생역학적인 측면인 근육뼈대계통의 유연성에 의한 지지 작용이 가장 중요하다(김선엽, 1999). 근육의 약화나 길이적 단축은 정상적인 신체정렬을 파괴하여 정적균형능력을 저하시킨다(권오윤 등, 1998). 기립 자세에서 무릎관절을 제어하는 다리근육 중 뒤넙다리근은 이는 곳과 닿는 곳의 해부학적 구조의 특수성으로 인해 다리이음뼈, 엉덩관절, 무릎관절, 발목관절의 안정성에 모두 관여하는 정적균형의 확립에 아주 중요한 근육이다(남건우, 2011; 남재희, 2008). 따라서 뒤넙다리근의 단축으로 자세의 변화, 허리통증, 무릎관절가동범위 제한, 균형능력 감소 등의 문제가 나타나며, 이러한 문제를 해결하기 위해서 스트레칭 중재가 널리 사용되고 있으며 뒤넙다리근에 대한 스트레칭 적용 효과에 대해 많은 연구가 진행되어 왔다(de Weijer 등, 2003; Reid와 McNair, 2010). Depino 등(2000)은 스트레칭을 통해서 뒤넙다리근의 최대 토크가 증가한다고 하였으며, 뒤넙다리근의 스트레칭이 만성요통 환자의 허리 굽힘 각도와 통증감소, 자세교정 및 무릎의 관절가동범위 증가에 효과적이었다고 하였다(Brusco 등, 2018; Ford와 McChesney, 2007; Gajdosik, 1991; Reid와 McNair, 2010).

뒤넙다리근의 스트레칭 방법에 대한 연구들을 보면, Ogura 등(2007)은 세 가지 스트레칭 기법(정적 스트레칭, 능동적 스트레칭, PNF)을 19명의 젊은 대상자에게 30초씩 4주 동안 적용하여 정적 스트레칭이 뒤넙다리근을 늘리는데 효과적인 방법이라고 하였다(Davis 등, 2005). 따라서 정적 스트레칭이 뒤넙다리근의 길이 증가에 효과적이라고 제시하였다. 뒤넙다리근의 유연성 회복에 초음파 방법도 적용되고 있는데(Falconer 등, 1990), 초음파 중재는 0.5~5㎒ 대개는 1㎒내외의 초음파를 사용하여 여러 질병을 치료하는 중재방법이다(강상희와 황수진, 2017). 초음파의 일차적인 효과는 초음파 에너지 흡수에 따른 조직온도의 상승이다. 이는 혈류량 증진, 염증반응 유발, 생체막 투과성 증가, 신진대사 증가, 교원조직의 신장력 증가, 통증역치 증가, 근 경축 완화, 신경전도속도 변화, 효소활성 증가, 뼈대근육의 수축력 변화 등과 같은 생리학적 반응이 나타난다(이재형, 1995). Van der Windt 등(1999)은 근골격계 질환들에 대한 초음파 중재의 체계적 고찰에서 초음파 중재가 근막통증 감소, 관절가동범위 증가와 근육 유연성 증가에 효과가 있다고 보고하였다. 그러나 뒤넙다리근의 유연성 회복을 위한 연구들은 대부분 스트레칭에 대한 선행연구들이 대부분이었으며, 초음파 중재를 적용하거나 균형에 미치는 영향에 대한 연구는 부족한 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구에서는 초음파 중재와 정적 스트레칭 중재가 뒤넙다리근의 유연성과 정적균형에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다.

Ⅱ. 연구방법

2. 측정방법

1) 상지 앞으로 숙여 바닥에 닿기 검사(Finger to floor distance test, FFDT)

연구 대상자의 뒤넙다리근의 유연성을 평가하기 위하여 상지 앞으로 숙여 바닥에 닿기 검사(Finger to floor distance test, FFDT)를 실시하였다. 대상자는 신체계측 상자 위에 올라서서 대상자의 엄지발가락을 맞추어 선 후, 무릎을 편 채로 상체를 점진적으로 굽힘하며 손바닥과 손가락은 최대한으로 뻗게 하였다. 검사자는 대상자의 중간손가락의 위치를 측정, 줄자를 이용하여 바닥과의 거리를 측정하였다(김태훈 등, 2015). 신발을 신지 않고 측정하였고, 사전에 격렬한 운동이나 웨이트 트레이닝을 하지 않도록 통제하였다(Brusco 등, 2018). 측정단위는 ㎝로 하였으며, 측정 전·후를 비교해 길이가 증가하면 뒤넙다리근이 늘어난 것을 의미한다(서한교 등, 2017).

2) 능동적 무릎 폄 검사(Active knee extension test, AKE)

뒤넙다리근의 유연성을 측정하기 위해 능동적 무릎 폄 검사(Active knee extension test, AKE)를 사용하였으며, AKE 검사는 뒤넙다리근의 유연성과 길이를 측정하는 방법 중 신뢰도가 높은 방법이다(Kim 등, 2017). 중재 전·후의 대상자들의 능동적 무릎 폄 각도를 측정하기 위하여 디지털 듀얼 경사계(Dualer IQ Digital lnclinometer, J-Tech, U.S.A)를 사용하였으며, 측정횟수는 2회로 하여 평균값으로 기록하였고 측정단위는 °로 하였다(박훈영과 이명모, 2017). 뒤넙다리근의 유연성은 바로 누운 자세(Supine)에서 엉덩관절과 무릎관절을 각각 90도 굽힘하여 유지한 자세를 기준으로 무릎관절을 최대 능동 폄 하였을 때와 뒤넙다리근이 늘어난 최대 지점의 무릎관절 각도를 측정하였다. 엉덩관절 굽힘 각도가 90도 되는 지점에 기준점을 제시하여 검사자세를 유지하도록 한 상태에서 측정하였다(Kim 등, 2009)(그림 1).

그림 1.

능동적 무릎 폄 검사

3) 정적균형 검사

정적균형능력의 변화 측정을 위하여 Bio-rescue(Bio-rescue, RM INGEBIERIE, Rodez, France)를 사용하여 측정하였고, 측정단위는 ㎟으로 하였다. 1,600개의 센서가 내장된 발판과 소프트웨어로 구성된 Bio-rescue는 균형능력을 정적 및 동적으로 측정하고 다양한 균형능력 훈련 프로그램을 통해서 치료할 수 있는 장비이며, 신체중심의 이동길이(0.1㎝)와 평균속도(㎝/s), 압력, 접촉면의 변화를 분석할 수 있다. 피험자가 한발 서기 동안의 자세 동요를 압력중심점의 이동 변화량을 측정하고 평균 속도, 자세 동요면적을 자동적으로 계산하여 화면에 표시하게 된다(김가현 등, 2015). 대상자는 맨발로 플랫폼 위에 올라가 가장 편안한 자세로 서도록 하였으며, 선 자세에서의 측정 자세와 동일하게 하였다. 대상자는 두 눈을 감은 상태로 왼발을 들고 오른발로 균형을 잡으며 15초를 유지한 후 동요면적을 측정하였다. 이때 동요면적은 대상자의 압력중심선의 이동범위를 바탕으로 산출하였다.

Ⅲ. 연구결과

Ⅳ. 고 찰

균형은 일상생활의 모든 동작수행에 중요한 영향을 주며 신체를 평형상태로 유지시키는 능력이다(Cohen 등, 1993). 특히 무릎관절 주위 근육들은 일차적으로는 무릎관절 제어에 관여하지만, 해부학적인 특수성으로 인해 골반대, 엉덩관절 및 발목관절의 조절 및 통합에도 관여하여 정적균형에 있어서 중요한 요소가 된다(Avela 등, 2004). 기립 자세에서 무릎관절 조절을 통한 정적균형 유지에 영향을 미치는 중요한 근육은 뒤넙다리근이다. 이 근육은 발목관절과 엉덩관절의 운동에도 큰 영향을 미쳐 정적균형 전략 작용은 물론이 전략들의 통합에도 중요하며 뒤넙다리근의 약화나 길이 단축은 정상적인 신체정렬을 파괴하여 정적균형 능력을 저하시킨다(권오윤 등, 1998). 뒤넙다리근의 단축은 인체 균형능력, 무릎관절 관절가동범위 감소 및 허리 통증을 유발 등의 문제를 야기하며(Brusco 등, 2018; Ford와 McChesney, 2007; Reid와 McNair, 2010), 따라서 뒤넙다리근의 유연성 회복에 초점을 둔 선행연구들이 많이 실시되었다(Davis 등, 2005; Ford와 McChesney, 2007; Ogura 등, 2007). 뒤넙다리근의 유연성 증진을 위한 연구들을 보면 대부분 스트레칭 중재를 적용한 연구가 대부분이었으며(김중희와 김태호, 2010; 김태훈 등, 2015; 김현준, 2010; 이용수 등, 2008), 초음파 중재 연구는 상대적으로 부족하였으며, 균형능력에 미치는 효과를 제시한 연구도 부족하였다. 따라서 본 연구에서는 중재방법에 따른 뒤넙다리근의 유연성과 정적균형능력에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.

초음파 중재의 뒤넙다리근의 유연성에 대한 선행연구에서 강상희와 황수진(2017)은 뒤넙다리근 단축이 있는 28명을 대상으로 무작위 선정 9명의 초음파 중재군에게 초음파 치료가 뒤넙다리근의 유연성에 유의한 변화를 보였다(p<.05)고 보고하였고, Umegaki 등(2015)은 뒤넙다리근 단축이 있는 50명의 남학생 대상으로 무작위 선정 10명의 초음파 중재군에게 초음파 중재가 뒤넙다리근의 유연성에 유의한 변화를 보였다(p<.05)고 보고하였다. 이는 뒤넙다리근의 유연성 증진에 있어서 초음파 중재를 적용하였을 때, FFDT 길이와, AKE 각도에서 유의하게 차이가 나타난 본 연구의 결과를 지지한다(p<.05).

정적 스트레칭 중재가 뒤넙다리근 길이의 변화에 미치는 연구에서 김중희와 김태호(2010)는 20대의 건강한 남·녀를 대상으로 뒤넙다리근의 수동 정적 스트레칭 프로그램을 적용하였을 때 관절가동범위가 유의하게 증가하였다(p<.05)고 하였고, 서한교 등(2017)은 J병원과 S병원에 3개월간 내원한 외래환자 중 비특이성 허리 통증으로 진단을 받고 뒤넙다리근 단축이 있는 25세 이상 55세 미만의 대상자 25명을 대상으로 뒤넙다리근의 수동 정적 스트레칭 프로그램을 적용하였을 때 관절가동범위가 유의하게 증가하였다(p<.05)고 보고하였다. 본 연구에서도 뒤넙다리근의 유연성 증진에 있어서 4주간의 정적 스트레칭 중재를 적용하였을 때, FFDT 길이와, AKE 각도가 중재 후 유의하게(p<.05) 증가하여 선행연구들과 같은 결과를 얻었다.

각 그룹 간의 중재 효과의 차이에 있어서 초음파 중재와 정적 스트레칭 중재군의 뒤넙다리근 길이의 변화 차이에서 Umegaki 등(2015)은 뒤넙다리근 단축이 있는 남학생 대상으로 10명의 초음파 중재군과 10명의 스트레칭 중재군의 중재 후 비교결과는 초음파 중재군에서 좀 더 유의한 변화가 나타났다(p<.05). 이는 초음파 중재와 정적 스트레칭 중재군 각각의 뒤넙다리근 유연성 변화의 차이에 있어서 초음파 중재를 적용하였을 때, 정적 스트레칭 중재군 보다 FFDT 길이 변화에서 좀 더 유의하게 차이가 나타난 본 연구의 결과를 지지한다(p<.05). 따라서 뒤넙다리근의 유연성 증진에 있어 단기간의 중재 적용 시 초음파 중재가 효과적인 적용방법이 될 수 있다고 사료된다.

뒤넙다리근의 중재방법에 따른 정적균형의 변화는 남재희(2008)의 연구에서 65세 이상의 노인 여성을 대상으로 16주간의 정적 스트레칭 프로그램을 적용하여 정적균형을 비교했을 때 스트레칭 프로그램을 적용하지 않은 그룹은 유의한 변화를 보이지 않은 반면, 스트레칭을 적용한 그룹은 유의한 변화를 보였다(p<.05)고 보고하였다. 또한 김현준(2010)의 연구에서 고교 축구선수를 대상으로 8주간의 정적 스트레칭 프로그램을 적용하면서 운동능력 중에 평형성에 유의한 변화를(p<.05) 보였다고 하였다. 그러나 본 연구에서는 초음파 중재군에서만 중재 후 동요면적이 유의하게 감소하여(p<.05), 정적균형 능력이 향상되었으나 정적 스트레칭 중재군에서는 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 선행연구들의 중재기간에 비해 본 연구의 중재기간이 단기간이어서 균형에 영향을 줄 정도로 몸의 균형능력에 변화를 가져오지 못했다고 생각된다.

따라서 본 연구에서는 뒤넙다리근의 스트레칭을 적용하기 어려운 대상자에게 초음파 중재가 뒤넙다리근의 길이와 정적균형능력 향상에 적절한 대안이 될 수 있을 것으로 사료된다. 그러나 본 연구는 연구기간이 단기간이고, 연구 대상자가 20·30대 대학생들을 대상으로 하여서 다양한 계층, 직업군을 대표하지 못하였고 정적균형 검사 시행 시 주위 환경을 완벽하게 통제하지 못하였기 때문에 본 연구 결과를 모든 사람에게 일반적으로 적용하는데 제한점이 있다고 할 수 있다. 따라서 향후 연구에서는 다양한 연령대의 많은 대상자를 대상으로 장기간 동안 실시하는 추가적인 연구가 필요할 것이라 사료된다.

Ⅴ. 결 론

본 연구는 뒤넙다리근 단축이 있는 대상자에게 초음파 중재와 정적 스트레칭을 적용하여 뒤넙다리근의 유연성과 정적균형에 미치는 효과를 알아보기 위해 각 그룹별 4주 중재 전·후 FFDT 검사, AKE 검사, 정적균형검사를 실시하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. 뒤넙다리근의 초음파 중재 전·후 FFDT 검사, AKE 검사에서 유의한 증가가 있었으며(p<.05), 정적균형도 유의한 증가가 있는 것으로 나타났다(p<.05).

2. 뒤넙다리근의 정적 스트레칭 중재 전·후 FFDT 검사, AKE 검사에서 유의한 증가가 있었으나(p<.05), 정적균형에서는 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다.

3. 중재 전·후 그룹 간 비교에서는 초음파 중재군이 FFDT 검사에서 정적 스트레칭 중재군보다 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으나(p<.05), AKE 검사와 정적균형에서는 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다.

이상의 결과로 보았을 때 뒤넙다리근의 유연성 증가에 단기간의 초음파 중재와 정적 스트레칭 중재 모두 효과적인 것으로 나타났고, 초음파 중재와 정적 스트레칭 중재의 비교에서는 FFDT 검사에서 초음파 중재가 더 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 단기간의 정적 스트레칭과 초음파 중재가 뒤넙다리근의 유연성 증가에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 사료된다.

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