사전 원심성 운동이 운동 유발 근 손상에 미치는 효과

사전 원심성 운동이 운동 유발 근 손상에 미치는 효과

The Journal Korean Society of Physical Therapy

■김병주, ¹임영은, ²윤세원, ³박승규, ⁴김태열

■수가정의학과, ¹동신대학교 대학원 물리치료전공 석사과정, ²포항재활의학병원, ³대불대학교 물리치료학과, ⁴동신대학교 보건 복지대학 물리치료학과

Effects of Pre-eccentric Exercise on Exercise Induced Muscle Damage

Byoung-Ju Kim, PT, MS; Young-Eun Lim, PT¹; Se-Won Yoon, PT², PhD; Seung-Kyu Park, PT, PhD³; Tae-Youl Kim, PT, PhD⁴

Soo family medicine;

Department of Physical Therapy, Graduate School of Dongshin University;

Pohang Rehabilitation Hospital;

Department of Physical Therapy, Daebul University;

Department of Physical Therapy, College of Public Health and Welfare, Dongshin University

Purpose: This study examined the effects of pre-eccentric exercise to the quadriceps for the prevention of delayed

Methods: Subjects were divided into one of three groups that control group, a low intensity eccentric exercise group

Measurements were conducted to examine pain and muscular function changes before, immediately after, after the induction of DOMS, and at the first, third, fifth and seventh days after the induction of DOMS.

Results: Subjects who underwent pre-eccentric exercise showed a significant difference from the control group for

Conclusion: Pre-eccentric exercise was very effective in preventing and recovering delayed onset muscle soreness

Therefore, it can be considered that pre-eccentric exercise has a high application value as a physical therapy intervention for prevention and rehabilitation of sports injuries.

Key Words: Pre-eccentric exercise, Exercise induced muscle damage, Delayed onset muslce soreness

수정접수일: 2007년 12월 26일 게재승인일: 2008년 1월 8일

교신저자: 김태열, [email protected]

I. 서론

근육통은 가장 흔하게 경험하게 되는 근골격계 증상 중에 하나

이며, 직접적인 가격에 의한 좌상, 열상 등과 같은 거대손상 (macro-trauma)과 운동에 의해 유발되는 근 손상과 같은 미세 손상(micro-trauma)으로 구분되어진다(Marc와 Craig, 2007;

Proske와 Morgan, 2001). 특히 지연성 근육통(delayed onset muscle soreness)이 나타나는 운동 유발 근 손상(eccentric exercise induced muscle damage)은 익숙하지 않거나 격렬한 원심성 운동이 주 원인이며, 원심성 운동에 의한 근 손상은 운 동 중 근 수축의 반복 횟수나 강도의 크기에 의한 것이 아니라 평소에 사용하지 않는 다른 형태로 근육을 사용하기 때문인 것 으로 알려져 있다(Noonan 등, 1993). 원심성 수축이 근 손상 이 더 쉽게 유발되는 이유는 강제적으로 근육의 길이를 증가시 키면서 장력을 발생하는 원심성 운동은 정상 근절에 과 신장을 일으키고 미세손상을 주어 근 세포막의 손상으로 이어지게 되 어 결과적으로 근 장력의 저하, 염증, 부종 등이 나타나는 것으 로 알려져 있다(Proske와 Morgan, 2001).

현재까지 운동 유발 근 손상에 대한 임상 연구는 약물이나 물리적 동인을 이용한 치료에 대한 효과를 입증하는 데 집중되 고 있다(Page, 1995). 약물에 대한 연구로 Ibuprofen(Hasson 등, 1993), Caffeine(Maridakis 등, 2007) 등이 있으며, 물리적 동인으로는 경피신경전기자극(Craig 등, 1996), 미세전류(김태 열 등, 1995), 초음파(Knight 등, 2001), 전기침자극(Barlas 등, 2002) 등이 있다. 또한 약물과 물리적 동인을 병행한 방법으로 음파영동(최석주, 2003; Ciccone 등, 1991)이나 이온도입(정대 인, 2003; Hasson 등, 1992)을 이용한 보고도 있다. 근 손상 유발 후 치료하는 기존의 연구방법과 다르게 근래에는 비타민 C, 비타민 E 등과 같은 항 산화 비타민을 사전에 투여하거나 (Dawson 등, 2002; Sacheck 등, 2003), 근 손상 유발 전에 운 동을 적용하여 근 손상의 발생을 예방 또는 억제하고 회복을 촉진 시키는 연구가 많이 진행 중이다. 지연성 근육통의 유발을 예방하기 위한 연구가 진행되면서 원심성 운동을 통한 예방효 과에 대해 많은 관심이 집중되어졌다. 많은 선행연구에서 반복 적 원심성 훈련은 근육의 구조적 성질을 변화시켜 신장력, 저항 력 그리고 관절가동범위가 향상되는 결과로 근 손상의 위험성 을 감소시킨다고 보고하였으며(Ian, 2002; LaStayo 등, 2003;

Lindstedt 등, 2002), 최근의 연구에서 집중적 원심성 훈련을 통해 직접적으로 근섬유 내 근절의 수를 증가시켜 관절에서 최 대의 힘을 발휘할 수 있는 각도에 영향을 주는 것을 알 수 있 으며(Butterfield 등, 2005; Proske와 Morgan, 2001), 간접적 으로는 MRI(magnetic resonance imaging thechniques)를 통 해 T2신호강도가 증가됨으로써 대뇌 피질 활동성이 증가 된다고 하였다(Clarkson과 Hubal, 2002; Fang 등, 2001; McHugh, 2003).

원심성 운동 유발 근 손상에 의한 지연성 근육통과 근 기능 의 변화를 연구하기 위해 다양한 측정방법을 사용하고 있다. 지 연성 근육통의 변화를 측정하기 위한 다양한 방법 중 시각 상 사 척도(visual analog scale; VAS)를 사용하고 있는데, Price 등(1983)은 시각 상사 척도는 통증 척도법으로 통증 강도를 평 가하는데 근거가 확실한 측정법이라 설명하였다. 또한 압통계

(algometer)를 이용하여 지연성 근육통 유발 전․후 압통 역치 (pressure pain threshold; PPT)의 변화를 측정하는 방법도 사 용하고 있다(Nie 등, 2005; Bajaj 등, 2002). 최근 해상력이 높 은 영상진단장비와 정밀한 디지털 영상분석 프로그램이 개발되 어 인체의 골격근 구조에 대한 비침습적 연구가 매우 활발히 이루어지고 있으며, 특히 골격근의 거시적인 특징을 규명하기 위한 골격근 구조와 근 기능과의 관계에 대한 연구가 진행되고 있다(Reeves 등, 2004; Williams 등, 2002). 초음파 영상은 여 러 연구에서 횡단면적을 측정하고 근육부피를 평가하기 위한 신뢰할 수 있는 방법으로 알려져 있다(Sipila와 Suominen, 1996). Nosaka와 Clarkson(1996)은 원심성 운동 후 지연성 근육통이 유발된 근육의 부종의 변화를 알아보기 위해 초음파 영상을 이용하여 근 두께를 측정하였다. 또한 근육의 기능적 변 화를 알아보기 위한 방법으로 동력계(dynamometer)나 mechanomyography (MMG) 등의 기계적 측정 장치를 많이 사용한다. Bajaj 등(2002)은 지연성 근육통 유발 후 근 기능 변 화를 알아보기 위하여 MMG를 이용하여 실효치 진폭의 변화 를 측정하였다.

운동 유발 근 손상을 예방하고 회복을 촉진시키기 위한 방 법으로 원심성 운동의 사전훈련 방법에 대한 연구는 Brockett 등(2004)이 사전 원심성 운동을 적용함으로써 근 손상의 유발 가능성을 감소시킬 수 있다는 사전 원심성 운동의 근 손상 유 발 억제 기전을 제안하면서부터 이루어지기 시작하였다. 그러 나 지금까지의 연구는 사전 원심성 운동으로 지연성 근육통 유 발의 예방에 대한 연구(Brockett 등, 2004; Ross 등, 2005)나 지연성 근육통의 유발 후 증상에 대한 연구(Nie 등, 2005;

Bajaj 등, 2002; Price 등, 1983; Sbriccoli 등, 2001), 회복기 간 동안의 근 기능 향상에 대한 연구(Jaskolski 등, 2006;

Reeves 등, 2004; Williams 등, 2002)가 단면적으로만 이루어 져 다면적 측면에서의 연구가 미흡하며, 사전 원심성 운동 시 강도에 따른 효과에 대한 연구는 전무한 실정이다.

따라서 본 연구에서는 원심성 운동을 사전에 적용시켜 지연 성 근육통 및 근 기능 변화에 미치는 효과와 운동 강도에 따른 효과의 차이를 규명하여 스포츠 손상에 의한 지연성 근육통의 예방과 기능회복을 위한 물리치료 중재방법으로 활용 가능성을 알아보기 위하여 시각 상사 척도, 압통계, 초음파 영상 분석, MMG를 이용하여 연구하였다.

II. 연구방법

1. 연구대상

연구대상자는 총 24명(남자 12명, 여자 12명)으로 각 군에 8명 씩(남자 4명, 여자 4명) 배정하였다(Table 1). 대상자의 일반적 인 특성을 분석한 결과, 무작위로 배치한 세 군은 차이가 없는 동일한 군으로 간주되었다. 본 연구의 대상자는 본 연구에 참여

할 것을 동의한 20대 남･여 대학생으로 신경근 및 골격계 질환 이 없고, 최근 6개월 간 규칙적이거나 체계적인 운동을 하지 않았으며, 실험에 영향을 주는 약물 등을 복용하고 있지 않은 사람으로 선정하였다.

Age(years) Height(cm) Weight(kg) Control (n=8) 21.75±2.31 167.00±7.95 62.13±16.69

LIEE (n=8) 23.75±2.43 167.50±5.61 61.88±7.81 HIEE (n=8) 22.25±1.67 168.00±8.82 65.75±13.45

F 1.848 0.035 0.217

P 0.182 0.966 0.807

Table 1. General characteristics of the subjects

LIEE : Low intensity eccentric exercise HIEE : High intensity eccentric exercise

2. 실험 방법

본 연구는 대상자의 대퇴사두근에 사전 적용된 원심성 운동이 훈련 강도에 따라 지연성 근육통 유발의 예방 및 근 기능 회복 에 미치는 효과를 알아보기 위해 대조군(Ⅰ), 저 강도 원심성 운동군(Ⅱ), 고 강도 원심성 운동군(Ⅲ)으로 분류하였다. 사전훈 련은 원심성 운동군만을 대상으로 주 3회씩 총 8주간 운동을 실시하였으며, 훈련을 종료한 직 후 지연성 근육통을 유발시켰 다. 지연성 근육통 유발 전과 유발 직 후, 유발 후 1일, 3일, 5 일, 7일에 대퇴사두근의 통증과 근 기능 변화를 측정하여 비교 하였다.

1) 사전 원심성 운동

사전 원심성 운동을 실시하기 전 1RM(repetition maximum) 을 측정하기 위해 등속성 운동장치(ORTHOTRON ⅡTM 2300, Cybex, USA)를 이용하였다. 대상자는 바로 앉은 자세 에서 고관절을 90도로 유지하면서 슬관절을 180도에서 90도까 지 굴곡하면서 대퇴사두근의 원심성 운동을 유도하였다. 최초 180도에서 90도까지 5초의 시간을 소요하며 굴곡할 수 있는 최대한의 무게를 1RM으로 하였고, 측정은 3번 측정 후 평균 값을 산출하여 이것을 1RM으로 결정하였고, 각 측정 사이는 근 피로를 방지하기 위해 충분한 휴식을 취하게 하였다.

사전 원심성 운동은 1RM 측정 시와 동일한 자세로 우세 측 하지의 슬관절 180에서 90도로 5초 동안 천천히 원심성 수 축을 하였으며, 굴곡 후 시작자세로 돌아오는 동안에는 보조자 가 도와주어 대상자의 우세 측 하지에 구심성 수축이 야기되는 것을 방지하였다. 1set 당 10회씩 반복하여 총 3set를 실시하였 으며, 주 3회씩 8주 간 실시하였다(Higbie 등, 1996). 원심성 운동군의 운동 강도 결정은 최초 측정한 1RM으로 하였으며, 1RM의 25%를 적용한 저 강도 원심성 운동군과 1RM의 75%

를 적용한 고 강도 원심성 운동군으로 나누어 실시하였다. 사전 원심성 운동 시작 4주째에 다시 1RM을 다시 측정하여 운동

강도 재조정 한 후 다시 4주 간 원심성 운동을 실시하였다. 사 전 원심성 운동이 끝나는 8주째에 다시 1RM을 측정하였다.

2) 지연성 근육통 유발

대상자는 체중의 6%에 해당하는 추가 든 배낭을 등에 메고 46cm 높이의 의자에 우세 측 하지로 의자에 올라선 다음 반대 편 다리의 발바닥이 바닥에 닿을 때까지 우세 측 슬관절을 구 부려 내려오는 동작으로 대퇴사두근의 원심성 수축을 유도하였 으며, 1분에 15회씩 반복하여 20분간 실시하였다. 다시 올라갈 때는 양쪽에서 보조자가 대상자의 대퇴사두근에 구심성 수축이 유발되지 않도록 하기 위해서 도와주었다(Declan 등, 2002).

3. 측정 방법

1) 지연성 근육통 측정

최대 수의적 등척성 수축 시 통증 역치를 측정하기 위해 대상 자가 검사대에 올라앉은 후 슬관절을 신전하고 다리를 편 상태 에서 지연성 근육통 유발 측 대퇴사두근의 최대 수의적 등척성 수축을 실시한다. 통증 역치는 시각 상사 척도를 사용하여 평가 하였다(Price 등, 1983). 통증 척도는 눈금이 표시되어 있지 않 은 100 mm 길이의 선이 그려진 자에 대상자가 느끼고 있는 통증의 강도를 직접 표시하게 하였다. 통증이 없는 상태를 0으 로 하고 참을 수 없는 통증을 100으로 정의하였다.

압통 측정을 위해 압통계(AlgometerTM Commander, JTECH Medical, Japan)를 사용하였으며, 슬개골저(base of patella)에서 전상장골극(anterior superior iliac spine)까지 일 직선을 그은 후 중간 지점에서 측정 하였다. 대상자가 통증을 느낄 때까지 압력을 주어 압통계를 눌렀으며 최초 통증을 느낀 압력을 기록하였다. 이때 압통계의 각도는 90도를 유지하였다.

모든 측정은 유발 전, 유발 직 후, 유발 후 1일, 유발 후 3 일, 유발 후 5일, 유발 후 7일에 실시하였다.

2) 근 두께 측정

대퇴사두근의 부종의 변화를 알아보기 위한 근 두께 측정은 초 음파 영상 촬영 장치(SONOACE 6000, Medison Co., Korea)를 사용하였으며, 주파수 변조 범위는 6-8.5 ㎒, gain의 범위는 20∼80이었다. 초음파 영상 측정에 사용된 초음파 변환 기는 7.5 MHz 선형 변환기(linear transducer)이며, 민감도 (gain)는 G50, 동적범위(dynamic range)는 DR4로 고정하여 적용하였다(Figure 1). 대퇴직근의 근 두께를 측정하기 위하여 대상자가 바로 앉은 자세에서 고관절과 슬관절을 90도로 굴 곡하고 슬개골저에서 전상장골극까지 일직선을 그은 후 중간 지점에 변환기를 적용하였다. 측정은 유발 전, 유발 직 후, 유발 후 1일, 유발 후 3일, 유발 후 5일, 유발 후 7일에 실시 하였다.

Figure 3. Comparison of visual analog scale (VAS)

Values are mean±SE.

LIEE : Low intensity eccentric exercise HIEE : High intensity eccentric exercise

Pre Post

Figure 1. Thickness Test

3) Mechanomyography(MMG) 측정

근 수축력의 변화는 MMG(TSD121C, BIOPAC Co., USA) 를 이용하여 측정하였다. 대상자는 고관절을 90도로 고정하고, 슬관절이 45도로 유지될 수 있도록 MMG와 발목을 이어주는 비탄력 밴드를 사용하여 슬관절 신전근인 대퇴사두근의 최대 수의적 등척성 수축력을 유도하였다. 최대 등척성 수축 시 얻어 진 신호를 Acqkonwledge 3.8.1 program(BIOPAC Co., USA) 을 이용하여 정점 최대 수의적 등척성 수축력, 실효치 진폭, 지 구력 시간을 분석하였다. 측정은 유발 전, 유발 직 후, 유발 후 1일, 유발 후 3일, 유발 후 5일, 유발 후 7일에 실시하였다.

4. 통계 방법

본 연구의 통계는 윈도우용 SPSS/PC 12.0을 이용하여 처리하 였다. 대상자들의 일반적 특성에 대한 그룹 간 차이 검정은 일 원분산분석을 실시하였고, 각 측정 항목의 정규분포 유･무를 알 기 위하여 단일표본 Kolmogorov-Smirnov 검정을 실시하였다.

그 결과 정규 분포가 인정되어, 각 측정항목들의 시간에 따른 군 간의 변화 양상의 차이를 알아보기 위해 반복 측정 분산분 석(repeated measures ANOVA)을 실시하였으며, 사후분석은 Tukey 검정을 실시하였다. 통계학적 유의성을 검증하기 위해 유의수준 α는 0.05로 하였다.

III. 결과

1. 1RM(Repetition maximum)의 변화

1RM의 변화는 다음과 같다(Figure 2). 8주간의 사전 원심성 운동 훈련을 하는 동안 측정한 1RM의 변화를 반복측정 분산 분석을 한 결과에서 시간과 군간 교호작용이 없는 것으로 나타 났다. 따라서 주 효과에 대한 각각의 개별 검정 결과 군 간의 변화는 없었으며, 시간에 따른 변화(F=32.081)(p<0.001)에만

유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 두 군의 1RM의 시간에 따른 변화 패턴은 같으며 두 군 모두 실험 전보다 실험 후에 높아진 것을 알 수 있었다.

Figure 2. Change of 1RM(repetition maximum). Values

2. 지연성 근육통의 변화

1) 최대 수의적 등척성 수축 시 통증 역치의 변화

최대 수의적 등척성 수축력을 발휘하는 중 통증 역치에 대한 시각 상사 척도의 변화는 다음과 같다(Figure 3). 최대 수의적 등척성 수축력을 발휘하는 중 시각 상사 척도의 변화를 반복측 정 분산 분석을 한 결과, 시간과 군 간 교호작용에 유의한 차이 가 없는 것으로 나타났다. 그러나 주 효과에 대한 각각의 개별 검정에서 시간에 따른 변화(F=54.148)(p<0.001)와 군 간 (F=3.803)(p<0.05) 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다.

Tukey 사후 분석 결과 대조군과 저 강도 원심성 운동군 사이 에서 유의한 차이를 보였다. 대조군은 시각 상사 척도의 변화가 유발 직 후 23.13±10.48, 1일 66.88±8.50, 3일 73.13±4.22, 5일 25.00±6.27, 7일 4.38±2.58이었고, 저 강도 원심성 운동 군은 유발 직 후 19.38±8.37, 1일 50.00±10.56, 3일 44.38±

6.78, 5일 12.50±4.91, 7일 1.25±1.25로, 유발 직 후부터 1일 째까지 급격히 증가하다가 3일째부터 다시 급격히 감소하는 변 화 양상을 보였으나, 고 강도 사전 원심성 운동군은 유발 직 후

Figure 6. Comparison of peak MVIC of

LIEE : Low intensity eccentric exercise HIEE : High intensity eccentric exercise 30.00±12.85, 1일 64.25±5.67, 3일 61.63±9.38, 5일 8.75±

4.79, 7일 3.13±2.49로 모든 군에서 유발 직 후부터 최대 수의 적 등척성 수축을 하는 동안 시각 상사 척도의 증가가 시작되 었고, 저 강도 원심성 운동군과 고 강도 원심성 운동군은 1일 째 가장 많이 상승된 후 3일째부터 감소하여 7일째에는 실험 전과 비슷한 정도로 회복되었다. 대조군은 직 후부터 상승하여 3일째 가장 많이 상승 후 5일째부터 감소되어 7일째에는 실험 전과 비슷하게 나타났다.

2) 압통 역치의 변화

압통 역치의 변화는 다음과 같다(Figure 4). 압통 역치의 변화 를 반복측정 분산 분석을 한 결과, 시간과 군의 교호작용에 유 의한 차이가 나타나(F=2.09)(p<0.05), 시간에 따른 압통 역치 의 변화 양상이 서로 다른 것으로 나타났다.

대조군은 압통 역치가 유발 전 15.10±1.50, 유발 직 후 10.61±1.03, 1일 9.27±1.22, 3일 12.53±1.49, 5일 14.83±

1.69, 7일 17.63±1.62였고, 저 강도 원심성 운동군은 유발 전 17.93±1.88, 유발 직 후 14.79±1.99, 1일 13.18±1.16, 3일 15.12±1.68, 5일 17.70±1.61, 7일 18.63±1.18로, 실험 전부터 1일째까지 급격히 감소하다가 3일째부터 다시 급격히 증가하는 변화 양상을 보였으나, 고 강도 원심성 운동군은 유발 전 15.56±1.89, 유발 직 후 13.45±2.02, 1일 12.67±1.70, 3일 14.13±1.79, 5일 14.45±1.44, 7일 15.83±1.70로 압통 역치의 감소 및 증가의 폭이 대조군 및 저 강도 원심성 운동군 보다 적게 변화하는 양상을 보였다.

Figure 4. Comparison of pressure pain threshold (PPT).

Values are mean±SE.

LIEE : Low intensity eccentric exercise HIEE : High intensity eccentric exercise

3) 근 두께의 변화

근 두께의 변화는 다음과 같다(Figure 5). 근 두께의 변화를 반 복측정 분산 분석을 한 결과, 시간과 군의 교호작용에 유의한 차이가 나타나(F=2.082)(p<0.05), 시간에 따른 군간 근 두께의 변화 양상이 서로 다른 것으로 나타났다. 대조군은 유발 전 19.67±1.32, 유발 직 후 22.89±1.67, 1일 22.30±1.23, 3일 21.44±1.24, 5일 20.69±1.31, 7일 20.44±1.32였고, 저 강도

원심성 운동군은 유발 전 20.18±0.70, 유발 직 후 21.15±0.97, 1일 21.56±1.13, 3일 20.67±1.01, 5일 20.20±0.85, 7일 19.65±0.82로 유발 직 후부터 1일째까지 완만히 상승하였다가 3일째부터 완만히 감소하는 변화 양상을 보였으나, 고 강도 원 심성 운동군은 유발 전 20.42±1.84, 유발 직 후 22.72±1.78, 1일 21.32±1.65, 3일 20.64±1.54, 5일 20.58±1.70, 7일 20.00±1.73로 유발 직 후부터 급격히 상승하였다가 이후 급격 히 감소하는 변화 양상을 보였다.

Figure 5. Comparison of muscle thickness. Values are

LIEE : Low intensity eccentric exercise HIEE : High intensity eccentric exercise

3. 근 수축 기능의 변화

정점 최대 수의적 등척성 수축력의 변화는 다음과 같다(Figure 6). 최대 수의적 등척성 수축력의 변화를 반복측정 분산 분석을 한 결과, 시간과 군의 교호작용과 주효과인 군 간에 유의한 차 이가 없었으나, 시간에 따른 변화는 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(F=47.446)(p<0.001). 대조군은 최대 수의적 등척성 수축력이 유발 전 23.84±3.80, 유발 직 후 15.85±1.93, 1일 19.64±1.80, 3일 21.08±2.29, 5일 22.62±2.71, 7일 24.16±3.01 였고, 저 강도 원심성 운동군은 유발 전 26.98±3.57, 유발 직 후 19.05±3.46, 1일 21.98±3.23, 3일 26.33±3.13, 5일 27.83±3.28, 7일 29.40±3.29였으며, 고 강도 원심성 운동군은

유발 전 23.08±2.77, 유발 직 후 13.77±1.97, 1일 17.73±2.87, 3일 20.85±2.66, 5일 25.41±2.92, 7일 27.29±3.10로, 저 강 도 원심성 운동군과 고 강도 원심성 운동군은 직 후에 감소하 고 1일째부터 증가하여 7일째에는 실험전보다 조금 증가한 양 상을 보였으며, 대조군은 직 후에 감소 폭이 운동군에 비해 크 게 나타났으나 차이는 없는 것으로 나타났다.

실효치 진폭의 변화는 다음과 같다(Figure 7). 실효치 진폭 의 변화를 반복측정 분산 분석을 한 결과, 시간과 군의 교호작 용에 유의한 차이가 나타나(F=5.978)(p<0.001), 시간에 따른 군 간 실효치 진폭의 변화 양상이 서로 다른 것으로 나타났다. 대조군은 실효치 진폭이 유발 전 23.43±0.84, 유발 직 후 20.56±0.78, 1일 20.81±0.75, 3일 21.55±0.76, 5일 21.75±

0.64, 7일 22.18±0.74로, 유발 직 후 급격히 감소하였다가 1일 째부터 7일째까지 서서히 상승하는 양상을 보였으나, 저 강도 원심성 운동군은 유발 전 23.85±1.14, 유발 직 후 22.91±1.05, 1일 23.53±0.78, 3일 24.01±0.83, 5일 24.68±0.82, 7일 25.70±1.03였으며, 고 강도 원심성 운동군은 유발 전 24.05±

1.28, 유발 직 후 21.50±1.00, 1일 22.84±0.94, 3일 23.46±

0.87, 5일 24.54±0.81, 7일 26.08±1.07로, 유발 직 후 급격히 감소하였다가 1일째부터 7일째까지 급격히 상승하는 변화 양상 을 보였다.

Figure 7. Comparison of root mean square (RMS) of

LIEE : Low intensity eccentric exercise HIEE : High intensity eccentric exercise

지구력 시간의 변화는 다음과 같다(Figure 8). 지구력 시간 의 변화를 반복측정 분산 분석을 한 결과, 시간과 군의 교호작 용에서 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 따라서 주 효과에 대한 각각의 개별 검정에서 군 간 유의한 차이는 없었으나, 시 간에 따른 변화만 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다 (F=21.279)(p<0.001). 대조군은 지구력 시간이 유발 전 2.03±0.18, 유발 직 후 1.52±0.20, 1일 1.63±0.18, 3일 1.75±0.19, 5일 1.87±0.18, 7일 2.00±0.18였고, 저 강도 원심 성 운동군은 유발 전 1.93±0.18, 유발 직 후 1.52±0.15, 1일 1.73±0.19, 3일 1.84±0.18, 5일 1.95±0.19, 7일 2.01±0.20였 으며, 고 강도 원심성 운동군은 유발 전 2.11±0.11, 유발 직

후1.58±0.09, 1일 1.60±0.15, 3일 1.87±0.13, 5일 2.07±0.13, 7일 2.19±0.13로, 대조군과 저 강도 원심성 운동군은 유발 직 후 급격히 감소하였다가 이후 7일째까지 완만한 상승을 보였으 나, 고 강도 원심성 운동군은 유발 직 후 급격히 감소하였다가 1일째까지 유지한 후 3일째부터 7일째까지 급격한 상승을 보였 으나 차이는 없는 것으로 나타났다.

Figure 8. Comparison of endurance time. Values are

LIEE : Low intensity eccentric exercise HIEE : High intensity eccentric exercise

IV. 고찰

운동 유발 근 손상의 회복을 촉진시키기 위한 다양한 물리치료 중재가 임상에서 적용되어져 왔으나 아직도 명확한 해결책은 없는 실정이다. 따라서 일부 연구자들은 운동 유발 근 손상이 유발되기 전에 미리 적절한 운동을 적용하여 근 손상을 사전에 예방하거나 회복을 촉진시키는 방법에 대한 연구를 진행하고 있다(Best, 1995; Garrett, 1990; Black 등, 2002). 근래에 들 어 사전에 적용되는 원심성 운동이 근 손상에 대한 내성을 증 가시켜 운동 후 유발되는 근 손상의 발생을 저하시키고 손상 후 회복에 긍정적인 효과가 나타나는 것으로 보고되고 있다 (Marc와 Craig, 2007). Järvinen 등(2007)은 현재 통용되고 있 는 골격근 손상에 대한 치료의 임상적 기초이론이 부족하지만, 근력 증진에 사용되는 원심성 운동은 근 손상을 예방하는데 매 우 효과적이라고 보고하였다. 반복적인 원심성 운동은 근 손상 을 악화시키지 않거나 근 손상 후 회복단계에서 어느 정도 효 과가 있는 것으로 보고하였다(Nosaka와 Newton, 2002). 따라 서 본 연구에서는 사전에 적용하는 원심성 운동이 운동 유발 근 손상에 의한 지연성 근육통 및 근 기능 저하에 미치는 영향 과 운동 강도에 따른 효과의 차이를 알아보기 위하여 통증 역 치와 부종의 변화, 근 수축력의 변화에 대해 분석하였다.

Maridakis 등(2007)은 지연성 근육통을 유발시킨 후 위약 군과 Caffeine 투여군에게 최대 수의적 등척성 수축력을 유지 하는 동안 통증 역치를 시각상사 척도를 이용하여 측정한 결과 모든 군이 유발 후 24∼48시간에서 가장 역치가 증가하였으나

Caffeine 투여군이 위약군에 비해 통증 역치가 빠르게 감소하 는 것으로 보고하였다. 본 연구에서도 대조군은 유발 직 후에는 23.13±10.48, 유발 후 3일에는 73.13±4.22, 7일에는 4.38±

2.58였으나 저 강도 원심성 운동군은 유발 직 후에는 19.38±

8.37, 유발 후 3일에는 44.38±6.78, 7일에는 1.25±1.25였으며, 고 강도 원심성 운동군은 유발 직 후에는 30.00±12.85, 유발 후 3일에는 61.63±9.38, 7일에는 3.13±2.49로 모든 군에서 유 발 직 후부터 통증 역치는 감소하기 시작하였으나, 특히 저 강 도 원심성 운동군이 가장 현저하게 감소되어 선행연구와 비슷 한 양상을 보였다. Bajaj 등(2002)은 원심성 운동 후 압통 역치 의 변화를 측정한 결과에서 24∼48시간에 많은 감소를 보였다 고 보고하였다. 본 연구에서도 저 강도 원심성 운동군과 고 강 도 원심성 운동군에서의 압통역치의 변화가 유발 직 후부터 급 격히 감소하다가 유발 후 3일째부터 다시 증가하는 양상을 보 여 선행연구 결과와 비슷하였다. Nosaka와 Clarkson (1996)은 원심성 운동 후 지연성 근육통이 유발된 근육의 부종의 변화를 알아보기 위해 초음파 영상을 이용하여 근 두께를 측정한 결과 유발 후 3∼4일째에 가장 많은 증가를 보였다고 보고하였다.

본 연구에서도 대조군은 유발 전이 19.67±1.32, 직 후가 22.89±1.67, 3일이 21.44±1.24, 7일이 20.44±1.32였고, 저 강 도 원심성 운동군은 유발 전이 20.18±0.70, 직 후가 21.15±

0.97, 3일이 20.67±1.01, 7일이 19.65±0.82였으며, 고 강도 원심성 운동군은 유발 전이 20.42±1.84, 직 후가 22.72±1.78, 3일이 20.64±1.54, 7일이 20.00±1.73으로 나타나 선행연구와 비슷한 양상을 보였다. 이와 같이 선행연구들과 마찬가지로 지 연성 근육통을 유발시킨 후부터 3일째 까지 통증 역치의 감소 와 부종의 증가가 나타남을 확인 할 수 있었고, 그와 함께 고 강도 원심성 운동군에 비하여 저 강도 원심성 운동군의 변화량 이 더 크다는 것을 알 수 있었다.

Sbriccoli 등(2001)은 원심성 수축으로 지연성 근육통을 유 발한 뒤 초음파 영상을 이용하여 근 두께의 변화를 측정한 결 과 유발 전과 비교하여 유발 직후부터 증가하여 2일째 17%정 도의 증가를 보인 뒤 점점 회복한 것으로 보고하였다. Friden 등(1988)은 MMG를 이용하여 실효치 진폭을 측정한 결과 원 심성 운동으로 지연성 근육통이 유발되면 부종과 근육내 압력 의 증가로 인해 회복기 동안의 실효치 진폭 값이 유발 전 값보 다 낮은 수치를 나타낸다고 보고하였다. 또한 Serrao 등(2003) 의 연구에서는 원심성 수축으로 지연성 근육통을 유발한 뒤 동 력계(dynamometer)를 이용하여 최대 수의적 등척성 우력과 혈 액 분석을 통한 Creatine Kinase의 변화를 분석한 결과에서 실 효치 진폭은 근육통의 유발 전과 비교하여 60%정도 감소하였 다가 유발 전 값을 회복하는데 7일 정도의 시간이 소요됐으며, 최대 수의적 등척성 우력은 유발 전과 비교하여 50%정도 감소 하였다가 유발 전 값을 회복하는데 5일 정도의 시간이 걸렸다 고 보고하였다. 본 연구에서도 대조군은 최대 등척성 수축력의

실효치 진폭 분석에서 지연성 근육통 유발 전이 23.84±3.80, 직 후가 15.85±1.93, 3일에는 21.08±2.29, 5일에는 22.62±

2.71, 7일에는 24.16±3.01로 유발직후의 실효치 진폭이 감소 하는 것을 볼 수 있었으며 회복되는 양상은 Serrao 등(2003)의 결과와 비슷하게 나타났지만, 사전 원심성 운동군 중 저 강도 원심성 운동군(25% MVIC)은 유발 전이 26.98±3.57, 직 후가 19.05±3.46, 3일에는 26.33±3.13, 7일에는 29.40±3.29였으며, 고 강도 원심성 운동군(75% MVIC)은 유발 전이 23.08±2.77, 직 후가 13.77±1.97, 3일에는 20.85±2.66, 7일에는 27.29±

3.10로 나타나 대조군에 비해 유발 후 감소되는 정도와 회복되 는 양상에 유의한 차이를 보였으며, 특히 유발 후 3일에서 유 발 전과 비슷한 수준으로의 회복되었다.

이상의 결과로 보아 Brockett 등(2004), Nosaka와 Newton (2002)의 연구를 바탕으로 본 연구에서 사전 원심성 운동을 적 용시킨 결과 지연성 근육통의 유발 감소와 유발 후 근 기능의 회복에 긍정적 효과가 있는 것으로 사료되며, 최대 수의적 수축 력 25% 정도의 저 강도 운동을 반복적으로 훈련하는 것이 더 효과적인 것으로 나타났다.

V. 결론

이 연구는 정상성인을 대상으로 사전 원심성 운동의 적용과 운 동 강도에 따라 지연성 근육통의 예방과 유발 후 근 기능의 회 복에 미치는 효과를 알아보기 위하여 정상 성인을 대상으로 실 험을 실시하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. 지연성 근육통에 대한 측정으로 등척성 수축 시 통증 역 치, 압통 역치의 측정에서 사전원심성운동군이 대조군과 비교 하여 효과적이었으며, 특히 저강도 원심성 운동군이 고강도 원 심성 운동군보다 현저한 효과가 나타났다. 근 두께의 변화에서 또한 사전 원심성 운동군이 대조군에 비하여 지연성 근육통의 예방에 근정적인 것으로 나타났다.

2. 근 기능의 회복에 대한 측정으로 Mechanomyography (MMG)를 이용한 실효치 진폭의 변화를 통해 사전에 적용된 원심성 운동은 기능적인 측면에서 지연성 근육통의 예방과 회 복에 매우 효과적이며, 근 기능 저하 예방과 회복에도 도움을 주는 것으로 나타났다.

이상의 결과로 보아 사전에 적용된 원심성 운동은 지연성 근육통의 예방과 회복에 매우 효과적이며, 근 기능 저하 예방과 회복에도 도움을 주는 것으로 나타났다. 또한 운동 강도에 따른 효과의 차이는 일부에서 저 강도 사전 원심성 운동군이 약간 유의하게 나타났다. 따라서 사전 원심성 운동은 일상생활 및 스 포츠 활동에 의해 유발된 지연성 근육통의 예방과 회복에 효과 적이며, 외상이나 질환에 의한 근 기능의 저하를 회복시키고 손

상 근에 적용되는 물리치료 중재방법으로 활용 가치가 높을 것 으로 생각된다.

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