트레드밀 전・후방 보행과 속도에 따른 다리근육의 근활성도 비교

Ⅰ. 서론

인간의 보행은 신경과 근골격 등이 총괄적으로 사용되는 복잡한 과정이며(배성수, 2005), 하지로 체중을 지탱하고 몸 전체의 균형을 유지하면서 신체를 한 곳에서 다른 곳으로 이동하는 것이다(김병곤 외, 2009).

보행 능력의 향상을 위해 흔히 트레드밀 훈련이나 지면 보행 훈련을 실시하고 있으며(Lee & Hidler, 2008), 트레드밀은 러닝머신(running machine)으로 널리 알려져 있는 운동기구로서, 바닥의 회전밸트가 자동으로 돌아가면서 사람이 그 위에서 걷거나 달리는 동작을 수행하도록 고안된 운동기구이다(김지연, 2000). 트레드밀의 보행훈련은 과제특이적(task-specific)이며, 복잡한 보행주기(cycle)의 실행을 가능하게 한다. 체중지지 트레드밀 보행은 단지 서기만을 위한 치료가 아니라 근력 강화, 균형, 그리고 보행 패턴 시 운동 조절을 재인식 시키며(Dobkin, 2004), 트레드밀은 달리는 도중에 회전속도를 변경하여 운동부하를 조절할 수 있어서 운동부하를 정확하게 파악할 수 있고, 반복측정 시 동일한 양의 부하를 가할 수 있다(김지연, 2000).

트레드밀에서 운동할 수 있는 가장 일반적인 형태로는 전방보행으로 전방보행은 발의 뒤꿈치에서 지면에 접촉하여 발의 전면부로 체중을 부하한 다음 이동하는 것이다(Whittle, 2007). 평상시의 보행속도와 보폭으로 걷는 일상적인 보행으로 트레드밀 위에서 보행운동을 할 때는 큰 문제가 없지만, 무리한 전방보행 운동을 시행하는 경우에는 다리관절이 큰 스트레스를 받는 경우가 많다(김병곤 외 2009).

후방보행은 하지의 근력을 증가시키는 장점을 가지고 있으며 전방보행에 비해 에너지 소비량이 더욱 높다. 에너지 소비량을 증가시키는 원인은 생소한 운동 패턴에 기인한 에너지 효율성 감소, 짧은 보폭과 보행 빈도수 증가에 의한 전체 운동량 증가 그리고 하지의 주된 단축성 수축 사용에 의한 ATP(adenosine triphosphate) 소비량 증가 등에 의한 것이다(류호열, 2010). 따라서, 후방보행은 관절의 부하 감소와 근력강화를 통해 재활을 촉진시킨다(Mackie와 Dena, 1984; Threlked 등, 1989).

박치복(2016)은 전방보행과 후방보행 훈련 시 속도변화에 따른 넙다리네갈래근의 근활성도 비교 분석에서 후방 보행 시 속도가 빠를수록 넙다리네갈래근의 활성도에 더욱 유의한 변화가 있음을 보고하였는데 후방보행의 속도가 빠를수록 넙다리네갈래근에 더 많은 부하가 가해진다는 결과를 보여주었다.

따라서, 본 연구에서는 트레드밀 위에서 속도변화에 따른 전 후방 보행 시 다리근육의 활성도를 측정하여, 재활 훈련 동안 근력을 증가시키는 효율적인 보행운동 양상을 위한 기초자료를 제시하고자 한다.

Ⅱ. 연구방법

Ⅲ. 연구결과

Ⅳ. 고찰

보행은 인체를 이동하기 위한 인간의 가장 본질적인 기능이다(한동기, 2002). 이는 건강을 유지하거나 증진시키기 위해 실시하는 표적인 운동 형태로 오래전부터 시행해 왔으며(한상완, 2005), Patla(1995)는 인간 고유의 이동 방법으로 자기 자신의 독립적인 힘으로 한 장소에서 다른 장소로 이동하는 것만큼 더 중요한 것은 없다고 하였다. 후방보행은 넙다리곧은근이 무릎을 고정시키는 구심성 수축이 일어나고 또한 등척성 수축을 한다. 이 구심성 근 수축은 원심성 근 수축보다 에너지 소비가 더 높은 것으로 알려져 있다(Eilam, 1995).

Flynn과 Soutas(1995)는 트레드밀 보행에서 전방보행과 후방보행을 실시한 후 후방보행이 전방보행보다 넙다리곧은근의 근력이 더욱 향상된다고 하였으며, 본 연구에서도 후방보행 시 넙다리곧은근의 근력이 향상되었다는 것을 확인하였다. Kramer와 Reid(1991)은 후방보행이 더 높은 다리의 근력을 획득할 수 있다고 하였다. 본 연구에서도 후방보행 시 다리의 근력이 증가되었다는 것을 알 수 있었다. 또한 McArdle 등(2001)은 후방보행이 무릎뼈 넙다리 관절에 부하를 감소시키면서 다리의 근력을 증가시킨다고 하였다. 본 연구에서도 전방보행보다 후방보행에서 넙다리곧은근, 넙다리두갈래근, 장딴지근의 근활성도가 더 높게 증가하였다.

문곤성(2004)이 일반 대학생을 대상으로 보행속도에 따른 대퇴직근, 대퇴이두근, 비복근 등의 근수축 활성도를 비교한 연구에서 속도가 증가할수록 근수축이 활성화 되었으며, 한상완(2005)의 연구에서도 저속의 보행보다 좀 더 빠른 속도로 설정된 보행이 근력을 증가시키는데 효과적이라고 하였다. 따라서 본 연구에서 4.0km/h으로 보행하는 것이 2.0km/h으로 보행하는 것보다 근활성도가 더 높은 값을 나타낸 것과 일치한다. 그러나 잘못된 보행을 할 경우에는 정상 보행 속도보다 아주 느리거나 빠른 속도 일 때 근 수축 활성이 오히려 감소하는 근육들이 나타날 수도 있다고 한다(문곤성, 2004). 따라서 후방보행이 전방보행보다 대퇴부위 및 하퇴부위의 근력을 증가시키는데 효과적이라 사료되며 이를 기반으로 빠른 속도에서의 후방보행은 건강증진과 재활, 트레이닝에 기여할 수 있는 기본적인 방향을 제시함과 동시에 임상에서 다리에 관련된 질환을 가지고 있는 사람에게 재활운동으로써 보다 효과적인 방법으로 그 활용이 기대된다.

Ⅴ. 결론

트레드밀 전∙후방 보행 시 속도에 따른 다리 근활성도를 비교한 결과는 다음과 같다.

1. 트레드밀 보행 방향 즉 전∙후방에 따른 하지의 최대 근 활성도는 전방에 비해 후방에서 더 높게 나타났다.

2. 트레드밀 보행 시 속도에 따른 즉, 2.0km/h와 4.0km/h의 다리의 최대 근 활성도는 후방보행에서 2.0km/h에 비해 4.0km/h에서 더 높게 나타났다.

3. 트레드밀 보행 방향 즉 전∙후방에 따른 하지의 평균 근 활성도는 전방에 비해 후방에서 더 높게 나타났다.

4. 트레드밀 보행 시 속도에 따른 즉, 2.0km/h와 4.0km/h의 다리의 평균 근 활성도는 후방보행에서 2.0km/h에 비해 4.0km/h에서 더 높게 나타났다.

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