생체자기 측정 기구를 이용한 코어 운동이 하지 근력에 미치는 영향

Ⅰ. 서 론

몸통은 인체의 모든 힘과 운동성이 발생하는 곳으로 우리가 몸을 움직일 때 마다 중심을 잡아주고 근육, 뼈 대계 구조를 적절히 유지시켜줌으로써 중요한 근육과 뼈들을 보호하는 역할을 한다(김창영, 2008).

또한, 몸통의 기능적 활동 사슬에 있어 중심적인 역할을 하며 의학적인 면에서도 모든 사지의 움직임의 기초 혹은 원동력이 되므로 매우 중요하다(Akuthota 등, 2004).

이러한 이유로 몸통이 중요시 되고 있으며 몸통 조절 능력을 향상시키는 몸통안정화 운동은 많은 물리치료사들로 부터 관심을 받고 있다.(Hodges, 2003)

최근에는 신체균형을 유지하기 위해 코어(Core) 근육강화 훈련이 재활의 중요 경향으로 대두되고 있다(Nadler 등, 2002). 인체의 코어는 몸통을 뜻하는 것으로 복부와 엉덩이 근육을 포함한 목뼈에서부터 꼬리뼈까지 척추를 의미하므로 코어 근육은 척추의 안정성을 유지하는 척추, 골반, 엉덩이, 그리고 복부 근육들이다.(Brill 등, 2002)

동적균형과 관련되어 코어 안정성(Core stabilization)운동이 등장하고 있으며, 이 프로그램은 인체의 중심부를 이루는 근육들의 강화가 전체 안정성에 기여한다는 이론이다(Akuthota 등, 2004). 몸통 안정화운동이 일반적인 운동보다 요통 환자의 통증경감과 등 기능 향상에 효과적이었으며(Coulombe등 2017) 또한 약해진 몸통근육을 신장, 강화, 그리고 이완을 통하여 신체의 정렬과 안정성을 높이는데 도움이 되고 긴장해소와 근력강화 유연성 자세교정 효과를 얻을 수 있으며, 부상의 위험도 적다는 장점이 있다.

코어근육과 다리근력의 관계를 알아보기 위하여 근전도 검사(Electro myography, EMG)를 이용해 복부근육(abdominal muscle), 뭇 갈래근(multifidus)의 활성화 동안 다리근력의 활성도에 관한 이론을 제시했다. 그 결과 코어운동의 활성화는 다리근력이 활성화되기 이전에 활성화 된다고 보고하였다(Hodges PW, 1997).

다리의 근 기능은 직접 그 부위에 특정한 훈련으로 기능향상을 도모하기도 하지만 신체적 활동 시 허리부에서 일차적인 힘을 발휘하고 그 힘을 중심으로 이차적으로 상·하지의 힘이 작용하기 때문에 대체의학 분야에서 코어는 모든 팔다리의 움직임의 엔진이 되는 “파워 존(Power zone)”으로 허리부의 중요성이 강조되고 있다(박기용 등, 2003). 즉, 허리부의 기능강화가 신체의 기능적 안정성을 개선해 결과적으로 다리의 근 기능 및 고유수용성 감각을 향상시킨다(Akuthota 등, 2004).

코어근육을 강화하여 다리근력을 향상시키는 프로그램은 다양하다. 그 중 생체자기측정기구(Pressure biofeedback Unit, PBFU)이라는 기구는 운동의 질적인 면과 정확도에 대한 피드백을 제공하는 간단한 기구로 목, 허리, 골반부위의 안정성을 높이는 운동에 주로 이용한다. 또한 심 복부 기능의 지표로서 역할을 위한 유용한 도구로 고려되어진다(Cairns 등,2000)

생체 자기 측정 기구는 압력계와 연결되어있으며 내부압력의 증가로 팽창되는 탄력적 장치로 선택적 복부 심부근육 운동군을 위한 훈련에 적합하다(Jull 등, 1993).

본 연구의 목적은 생체 자기 측정 기구를 이용한 다리 근력 변화에 대한 연구는 미비한 실정이기 때문에 생체 자기 측정 기구를 사용하여 연구하였다. 그리고, 등속성 운동기구(Biodex Medi-cal, Inc, USA)라고 하는 등속성 운동기기를 이용해서 굽힘과 폄의 반복 운동을 통해 넙다리 주위근육의 토크값 변화를 측정하였다.

Ⅱ. 연구 방법

1. 연구 대상

본 연구는 건강한 G대학 남, 여대생 14명을 대상으로 실시하였고, 연구 참여에 동의한 학생들로 선정하였다. 운동그룹은 생체 자기 측정 기구(그림 1)를 이용한 운동군 7명, 운동을 실시하지 않은 비운동군 7명으로 최종 선정하였다.

그림 1.

연구의 절차

Ⅲ. 연구결과

1. 연구대상자의 일반적인 특성

본 연구에 참여한 연구대상자의 특성은 표 1에 제시하였다. 총 연구대상자 수는 14명(남자 7명, 여자 7명)이었으며, 평균 연령은 22.71세, 평균 신장은 168㎝, 평균체중은 60.6 ㎏이었다.

표 1.

연구대상자의 일반적 특성 (n=14)

Ⅳ. 고찰

본 연구는 남, 여대생을 대상으로 코어운동이 다리근력에 미치는 영향을 알아보기 위해, 등속성 운동기구를 사용하여 굽힘과 폄의 반복운동을 통해 넙다리 주위 근육의 근력 및 근지구력의 변화를 측정하였다.

몸무게에 따른 최대토크 사용 근육의 최대운동능력을 측정하는데 매우 유용한 자료로 활용된다고 보고한 바 있으며, 그것을 체중으로 나눌 경우 상대적인 평가가 가능하다고 하였다(권태동 등, 2014).

몸통의 적절한 근력과 지구력의 유지는 매우 중요하며, 배근과 허리근은 허리아랫부분의 안정성과 관계가 있고, 몸통의 움직임과 자세조절에 중요하다(Hodgesetal 등, 2002).

신체 중심부 즉 코어는 척추와 배 주위의 근육들을 일컬으며, 코어 근육의 안정성은 척추 및 골반 등의 균형적인 움직임을 위해 필수적인 요소이다(Akuthota 등, 2008).

코어 안정성에 관여하는 근육들로는 엉덩허리근(Iliopsoas), 넓은 등근 (Latissimus dorsi), 척추세움근(Erector spinae), 가시사이근 (Inter spinalis), 가로돌기사이근 (Intertransversarii), 허리네모근 (Quadratus lumborum), 뭇갈래근 (Multifidus), 배근 (Abdominal muscle), 그리고 등허리근막 (Thoracolumbar) 등이 있다.

등허리근막은 배속빗근 (Internal oblique)이나 배가로근 (Transvers abdominal), 넓은등근의 수축으로 인해 발생된 긴장을 분산시키는 역할을 한다(Kisner 등,1990).

코어 근육계는 기능적 움직임 동안에 생기는 유해한 힘들이 척추에 주는 스트레스를 감소시키는 보호적 메카니즘의 총체적인 구성 요소이다(Barr 등, 2005).

코어 재활 트레이닝은 코어 근력과 안정성의 향상 및 관절 가동 범위의 증가, 그리고 통증의 감소가 근골격계 손상 위험성을 낮춘다. 또한, 자세유지와 몸통에서 골반에 이르기까지 힘을 생성하여 사지로 전달하는 통합적인 운동기능을 발휘하는데 중요한 기능을 담당하고 있다(김광준 등, 2009).

본 연구는 코어 근육 강화에 따른 다리 근육의 변화를 연구하기 위하여 생체자기측정기구 장치를 사용하였다. 현재 각광을 받고 있는 것이 안정화(Stabilization)운동이고’, 이 안정화 운동은 기본적으로 능동적인 개념이며, 이러한 운동치료는 여러 가지 도구를 이용하여 그 효과를 가중 시킬 수 있는데 그 중 슬링 운동(Sling exercise), 공 운동(Ball exercise), 고무줄 운동(Elastic band) 등이 많이 이용되어지고 있다(김선엽 등, 2002).

생체자기측정기구 장치는 공기압을 이용한 기구이며, 압력계가 연결되어 있다. 압력계의 내부압력의 증가로 팽창되는 비탄력적 장치로 원래 능동적으로 허리 안정화를 위한 배근육의 능력을 평가하기 위하여 개발되었고, 다양한 연구에서 허리 안정화를 검사하기 위해 사용해왔다(Jull 등, 1993; Mills 등, 2005).

생체 자기 측정 기구를 이용하여 3주 동안 코어운동을 실시하였으며,‘압력 바이오피드백 운동 사용자 메뉴얼’을 참고 하였다. 각 3분간 운동하여 세트 당 10회 씩 운동하였고 실험 사이에 10초의 휴식시간을 주어 근 피로를 방지하였다.

운동 후, 비운동군에 비해 운동군은 다리근력이 증가하는 양상을 보였고, 최대 토크 값과 평균 토크 값도 증가하는 양상을 보였다.

본 연구에서도 코어운동이 다리근력을 증가시킨다는 선행 연구와 같이 코어운동을 실시하였을 때, 다리 굽힘·폄 근력이 수치적으로 증가함을 알 수 있었다.

Ⅴ. 결 론

본 연구는 7명의 비운동군과 7명의 운동군을 대상으로 생체자기측정기구 운동을 실시하여 코어근육을 강화 시켰을 때 폄과 굽힘 시 하지 근력의 증가 유무를 알아보기 위해 실시하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다.

운동군은 비운동군에 비해 생체자기측정기구 운동 후 하지 근력의 평균 근력이 증가하였고, 근육의 최대 힘과 PEAK TQ/BW가 증가하였다.(p<.05)

결론적으로 본 연구를 통해 생체자기측정기구 운동을 통한 코어근육 운동은 하지 근력을 더욱 증가시킨다는 것을 알 수 있었다.

그러므로 하지 근력을 증가시키기 위해서는 생체자기측정기구 운동을 이용한 코어 근육 운동의 형태가 필요할 것이다.

참고문헌

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