Effects of Bridge Exercise Using Sling on Muscle Activation of Gluteal Maximus and Elector Spine in College Student

교신저자 김현호:

주소: 42078, 대구광역시 수성구 달구벌대로 528 15, E-mail: [email protected]길

Original Article

대학생들을 대상으로 한 슬링을 이용한 교각운동이 큰볼기근과 척추세움근 근활성도에 미치는 영향

김현호

수성대학교 재활과 겸임교수

Effects of Bridge Exercise Using Sling on Muscle Activation of Gluteal Maximus and Elector Spine in College Student ⁷⁾

Hyun-ho Kim

Dept. of Rehabilitation, Suseoung University

ABSTRACT

Background: This study demonstrate the effect of bridge exercise using sling device on the improvement of gluteal maximus and elector Spine EMG (electromyogram) in college student.

Methods: 30 college students participated in this experiment and received bridge exercise using sling device for 30 minutes a day for four weeks.

Results: The effects of bridge exercise using sling device were evaluated by measuring the muscle activation on gluteal maximus and elector spine. The differences between pre-test and post-test in G-max (p<.05) and right elector spine (p<.05) were significant. The difference between in G-max left and right side was not significant both before (p<.05) and after (p<.05) bridge exercise using sling.

The difference between in elector spine left and right side was not significant before bridge exercise using sling (p<.05) but after bridge exercise using sling (p<.05).

Conclusion: The results indicated that bridge exercise using sling device improved gluteal maximus and elector spine EMG. This study demonstrated the effectiveness of this new approach and provided a good guide to improve gluteal maximus and elector spine EMG.

Key Words:

Gluteal maximus, Muscle activity, EMG, Elector spine, Bridge exercise, Sling

서 론 I.

현대인들은 활동량의 부족과 잘못된 생활습관으로 인해 다양한 근골격계 질환에 시달리고 있다(Heo, 2011).

현대의 대학생들은 생활속에 스며든 과학 기술의 산물들의 편리성으로 인한 스마트폰, 컴퓨터 등의 과사용과 신체활동량을 부족으로 체형의 부정렬을 초래하였으며 이는 목과 허리에서 관절이나 근육의, 불균형과 약화를 초래하였다(Jensen, 1999).

활동량의 부족은 엉덩이 근육을 약화시키고

다리근육의 긴장도를 높여 무릎이나 발목의 부정렬을 증가 시킬 뿐만 아니라 허리의 긴장도를 높여 허리통증을 유발시킨다(Park, 2001). 특히 큰볼기근과 척추세움근은 대근육 시스템 근육으로 몸의 움직임에 크게 관여하며 신체를 사용할 때 생성된 힘을 상하지와 골반으로 이동시키거나 흡수 시키는데 중요한 역할을 한다(Hodges와 Richardson, 1996).

큰볼기근과 척추세움근은 골프 및 야구에서의 던지기나 휘두르기 같은 돌림 움직임에서 근육의 횡단면 작용부터 시상면에서 나타나는 추진력의 종합된 힘을 신체 각 부위에서 척추로 척추에서 신체 각 부위로, 전달하는 기능을 가지고 있다(Sahrmann, 2002).

하지만 만약 큰볼기과 척추세움근에 기능장애가 온다면

엉치엉덩 관절의 불안정성을 유발하고 이는

허리통증으로 이어진다 그리고 넙다리뒤 근육의 장력을. 증가시켜 무릎 통증 및 발목 통증의 원인이 되기도 한다(Mooney, 1997).

큰볼기근과 척추세움근을 중재하기 위해 다양한 중재법이 시도되고 있으나 슬링을 이용한 중재법에 대한 객관적인 연구는 부족한 실정이다.

슬링운동은 능동적인 닫힌 사슬 운동으로

운동조절능력을 향상 시키기 위한 운동이다 슬링운동은. 도움의 손(helping hand)의 원리 현수의 변화 안정화, , 운동 원리 열린 닫힌 사슬운동원리 신경근조절 원리, / , 등의 이론을 바탕으로 하고 있으며 약화고리(weak link) 개념을 이용하여 통증 운동 정확성 좌우 일치도를, , 바탕으로 문제점을 찾아내어 치료하는 운동치료 과정에 대한 개념을 바탕으로 하고 있다 그러므로 특정한. 근육을 선별적으로 강화 혹은 운동조절능력을 정상화시킬 때 쓰기에 아주 효율적인 운동이라고 하겠다(Kim 등, 2003).

본 연구는 큰볼기근과 척추세움근에 관련된 슬링운동

적용에 대해 다양하게 검증하는 것은 앞으로 척추 골격이나 주위 근육의 불안정성으로 인한 요통의 중재 방식으로써 슬링운동의 효과성을 객관적으로 검증하여 슬링 장치를 이용한 다양한 운동 효과성에 대한 기초자료로써 의미가 있다.

특히 슬링을 이용한 허리 안장과 운동은 매트를 이용한 안정된 지지면에서의 운동보다 흔들리는 현수장치를 사용함으로써 감각 운동 훈련의 효과 크다고 하였다(Kim과 Kwon, 2001)

기존 연구에서는 근골격계 손상 환자나 중추신경계 손상 환자를 대상으로 대표적인 슬링 운동자세 가지나1 가지 자세를 이용하여 진행한 연구는 활발하게 2

있었으나 정상 성인을 대상으로 슬링의 대표적인 가지, 4 자세를 이용한 슬링운동 전후 근활성도를 측정한 연구는 미미한 실정이다(Yoo, 2016; Joe, 2010; Kim, 2010)

따라서 본 연구는 큰볼기근과 척추세움근에 관련된 슬링운동 적용에 대해 다양하게 검증하는 것은 앞으로 척추골격이나 주위 근육의 불안정성으로 인한 요통의 중재 방식으로써 슬링운동의 효과성을 객관적으로 검증하여 슬링장치를 이용한 다양한 운동 효과성에 대한 기초자료로써 의미가 있다.

연구방법 .

Ⅱ

연구대상자 1.

본 연구는 2020년 10월 1일부터 10월 31일까지 실시하였다. 대상자는 대구시에 소재한 OO대학교의 대학생들에게 동의를 구하여 실시하였다. 대상자의 선정은 연구의 객관성을 높이기 위해 근활성도가 높은 대학생을 대상으로 하였으며 인원은 연구를 동의 한, 인원 38명 중 요통이나 외상 및 부상 등의 만성통증이나 외과적 질환이 있는 학생들은 제외하였으며 근전도, 부착에 대한 이해도가 높은 학생들 30명을 대상으로 실시하였다(Yoo, 2005).

실험절차 및 방법 2.

근활성도 측정 1)

근전도 측정은 무선 전극 근전도(WEMG; LAXTHA

한국 를 사용하였다 근전도 신호의

Inc, ) (Figure 1).

표본추출률은 1,000㎐로 설정하였고, 파형은

의 대역통과필터 로

20~500Hz (band pass filter)

필터링하였으며, 근전도 신호는 RMS(root mean 로 처리하여 분석하였다 표면전극을 부착할 때

square) .

피부저항 감소를 위해 털을 제거하였으며 부착 부위에

알코올을 제거하였고, 근육과 평행하게

부착하였다(Kong, 2017).

Figure 1. The equipment of electromyogram for measuring muscle activation

근전도의 부착 부위는 큰볼기근은 Kim (2018)의 선행 연구를 참고해, 가시돌기 옆 2㎝에 근복부위에 부착하였다. 척추세움근은 Lee(2016)의 선행연구에 입각하여 근육과 평행하게 넙다리뼈 큰돌기와 제 천골2 추체 사이 지점으로 하였다(Figure 2).

측정은 대상자에게 실험 목적 및 방법을 설명한 후 진행하였다 동작을 수행하기 전에 대상자들은 좌우 측. 큰볼기근과 척추세움근에 무선 전극을 부착한 상태에서 근전도 측정값의 정규화(normalization)를 위하여

표준화된 도수근력검사 자세에서 최대등척성

수축(maximal voluntary isometric contraction;

을 측정하였다

MVIC) .

Figure 2. Location in EMG

큰볼기근은 엎드린 상태에서 허벅지 뒷부분에 저항을 적용하면 대상자가 저항을 이기면서 다리를 들어올려서 측정하였고 척추세움근은 엎드린 자세에서 엉덩관절을, 고정하고 상체 부위에 저항을 적용하면 상체를 올려서 측정하였다(Cuthbert와 Goodheart, 2007). 각 근육의 최대등척성 수축 시 근 활성도를 총 세 번에 걸쳐 반복 측정하였다.

초간 얻어진 근전도 신호를 처리하였다 여기에

5 RMS .

처음 1초와 마지막 1초를 제외한 나머지 3초 지점의 평균 근전도 신호를 %MVIC로 사용하였다 대상자는. 분 정도 충분한 휴식 후 근전도를 착용하고 교각운동 3

자세를 수행하면서 근전도 신호를 측정하였다.

교각운동은 큰볼기근과 고관절 뒤 근육을 강화 시킬 수 있는 대표적인 운동이다 하지만 큰볼기근이 약화된. 사람이 자세를 취할 때는 큰볼기근의 활성화 비중은 낮아지고 척추기립근의 활성화 비율이 높아진다 따라서. 큰볼기근과 척추기립근의 활성화를 연구하기에 적당한

자세라고 할 수 있으므로 교각운동 자세로

측정하였다(Kisner와 Colby, 2012)(Figure 3).

Figure 3. EMG in bridge exercise 중재 방법

2)

연구에 적용된 슬링 운동 방법은 Kirkesola(2001)에 의한 근골격계 중재 방법에 따라 구상하였다 운동의. 구성은 바로 누운 자세(supine position), 옆으로 누운 자세 1(side lying1), 옆으로 누운 자세 2(side lying2), 엎드린 자세로 구성하였다 운동은 주간 실시하였으며. 4 주에 일 분 동안 실시하였다 옆으로 누운 자세는

1 3 , 30 .

가지 운동을 실시하였다 슬링의 와이드 스트랩을

2 .

대퇴의 바깥쪽에 걸어서 실시한 자세와 허벅지 안쪽에 걸어서 실시한 자세로 나눠서 실시하였다. 1회 운동 시에는 자세마다 3회씩 3세트를 실시하였다 각 자세.

마다 10초씩 자세를 유지하다 이완하기를 반복하여 실시하였다 신체의 양쪽을 모두 실행하였으며 실행. 시에는 골반을 수평으로 유지할 수 있도록 하였고 척추부위가 옆으로 기울어지지(side bending) 않도록 하였다 옆으로 누운 자세에서는 엉덩이와 몸통도 함께. 수평으로 유지할 수 있도록 교육하여 진행하였다(Figure 4).

Figure 4. Lumbar stabilization exercise(A. supine position, B. side lying position: lateral thigh, C. side

lying position: medial thigh, D. prone position)

분석방법 4.

본 연구에서 수집된 자료는 SPSS ver. 18.0 통계 프로그램을 이용해서 분석하였다 연구 자료에 대한. 정규성은 Kolmogorov-Smironv와 Shapiro-Wilk를 이용해 검정하였다 근 활성도는 대응표본. T-검정을 사용하였다 큰볼기근과 척추세움근의 좌측과 우측의. 사전 데이터를 비교하여 유의한 차이를 비교하였다.

통계적 유의성을 검정하기 위해 유의수준은 α=.05로 정하였다.

연구결과 .

Ⅲ

1. 연구대상자의 일반적 특성

연구대상자들의 일반적 특성은 평균나이는

세이며 키는 평균 몸무게는

20.60±1.75 165±7.94 ,㎝

이었다 성비는 남자는 명 여자는 명

72.60±8.40㎏ . 24 , 6

이었다(Table 1).

Variable Mean

Gender

(male/female) 24/6 Age (yrs) 20.60±1.75^a Height ( )㎝ 165.50±7.94 Weight ( )㎏ 72.60±8.40

aMean±SD Table 1.

Characteristics of subjects (N=30)

큰볼기근의 근 활성도 변화 비교 2.

슬링 운동 적용 전과 후 큰볼기근 근활성도 비교에서는 적용 후가 적용 전에 비해 유의하게 증가하였다(p<.05)(Table 2).

G-max

EMG Pre-test Post-test t p Left side 26.80±1.99^a 27.71±1.87 -3.470 .000

Right side 26.89±2.02 27.77±1.95 -3.189 .003

aMean(%MVIC)±SD Table 2.

Comparison of EMG in gluteal maximus muscle

척추세움근의 근 활성도 변화 3.

슬링 운동 적용 전과 후 척추세움근 근활성도 비교에서는 적용 후가 적용 전에 비해 유의하게 증가하였다(p<.05)(Table 3).

Elector

Spine EMG Pre-test Post-test t p Left side 22.88±2.44^a 22.90±2.24 -.237 .815 Right side 21.99±2.59 21.95±2.29 .530 .600

aMean(%MVIC)±SD^a Table 3.

Comparison of EMG in elector spine muscle

슬링 운동에 따른 좌측과 우측 큰볼기근의 근 4.

활성도 비교

슬링 운동 적용 전 왼쪽과 오른쪽 큰볼기근의 근활성도를 비교해본 결과 평균값은 오른쪽이 크며,

왼쪽과 오른쪽 비교에서 유의한 차이가

없었다(p>.05)(Table 4).

슬링 운동 적용 후 왼쪽과 오른쪽 큰볼기근의 근활성도를 비교해본 결과 평균값은 오른쪽이 크며,

왼쪽과 오른쪽 비교에서 유의한 차이가

없었다(p>.05)(Table 4).

G-max

EMG Left Right MD t p Pre-test 26.80±1.99^a 26.89±2.02 -.08 -.171 .865 Post-test 27.71±1.87^a 27.77±1.95 -.05 -.115 .909

aMean(%MVIC)±SD Table 4.

Comparison between left and right in gluteal maximus muscle before bridge exercise using sling exercise

슬링 운동에 따른 좌측과 우측 척추세움근의 근 5.

활성도 비교

슬링 운동 적용 전 왼쪽과 오른쪽 척추세움근의 근활성도를 비교해본 결과 평균값은 왼쪽이 크며,

왼쪽과 오른쪽 비교에서 유의한 차이가

없었다(p>.05)(Table 5).

Elector

Spine EMG left right MD t p Pre-test 22.88±2.44^a 21.99±2.59 .88 1.362 .178 Post-test 22.90±2.24^a 21.95±2.29 .95 1.632 .110

aMean(%MVIC)±SD Table 5.

Comparison between left and right in elector spine muscle before bridge exercise using sling exercise

고 찰 .

Ⅳ

본 연구는 슬링 운동이 큰볼기근 및 척추세움근에 미치는 근활성도를 측정할 목적으로 대학생 30명에게 슬링운동을 적용한 전후의 큰볼기근 근전도 변화와 척추세움근 근육의 근전도 변화를 관찰하였다.

본 연구에서는 코로나로 인한 기간과 장소의 제한으로 인한 어려움과 슬링을 이용한 교각 운동만의 근활성도 변화에 집중하기 위해 대조군을 두지 않고 진행하였다.

큰볼기근의 사전 사후 결과에서 보면, 왼쪽 큰볼기근의 슬링운동 전과 후의 근활성도에서

에서 로 유의한 변화가 있었으며

26.80±1.99 27.71±1.87

오른쪽 큰볼기근의 슬링운동 전과 후의 근활성도에서

에서 로 유의한 변화가 있었다

26.89±2.02 27.20±3.24 . 그룹간 비교에서 보면 슬링운동 전 왼쪽 큰볼기근과, 오른쪽 큰볼기근의 그룹 간 비교에서 평균 점수차가 으로 유의한 차이가 없었다 그리고 슬링 운동 후

.08 .

왼쪽 큰볼기근과 오른쪽 큰볼기근 비교에서 보면 평균, 점수차가 .05로 유의한 차이가 없었다.

실험결과를 해석해 보면 큰볼기근의 활성화를 위한 슬링 운동이 효과적이라는 결과를 확인할 수 있었다.

하지만 적용 전과 적용 후 비교에서는 유의한 차이가 없었다 슬링 운동은 좌우의 차이를 검사하여 약한 쪽을. 집중적으로 운동시키는 중재법이라서 좌우의 차이가 중요하다 할 수 있다 따라서 좌우 수치의 비교는. 정상인의 운동뿐만 아니라 요통 환자와 같은 근골격계 환자를 중재하는 전문가들에게 중요한 수치라고 할 수 있으므로 이번 연구에서도 수치를 비교하는 것은 의미 있다고 할 수 있다 이번 큰볼기근의 적용 전과 적용 후. 근활성도의 차이는 없었으나 적용 전과 적용 후 모두 오른쪽의 큰볼기근의 근활성도가 높게 나온 결과를 확인할 수 있었다 추후 큰볼기근에 대한 중재를 적용할. 때 참고로 할 수 있는 자료라고 할 수 있음을 확인 할 수 있었다.

슬링 운동이 큰볼기근에 미치는 효과에 대한 선행 연구를 살펴보면 Choi(2015)는 슬링운동이 하지 근육의 전반적인 근활성도를 향상시킨다고 하였으며, Yoo 는 뇌졸중 환자들을 대상으로 한 슬링운동이 (2016)

체간과 하지의 근활성도에 유의한 증가를 보여준다고 하여 본 연구결과와 일치하였고, Oh 등(2007)의 연구에서 큰볼기근의 강화운동 후 체간 신전근육의 근활성도를 확인하였을 때 유의한 감소가 있다고 하여 이번 연구 결과를 뒷받침하였다.

척추세움근의 사전 사후 근전도 활성화 비교 결과에서 보면, 왼쪽 척추세움근의 슬링운동 전과 후에서

에서 로 유의하진 않았지만 22.88±2.44 21.99±2.59

수치의 감소가 있었으며, 오른쪽 척추세움근 역시 슬링운동 전과 후에서 21.99±2.59에서 21.95±2.29 유의하진 않았지만, 수치의 감소가 있었다. 그리고 그룹사이 비교에서 보면, 슬링운동 전 왼쪽 척추세움근과 오른쪽 척추세움근 비교에서 평균점수차가 로 유의한 차이가 없었다 그리고 슬링운동 후 왼쪽

.88 .

척추세움근과 오른쪽 척추세움근 비교에서 보면, 평균점수차가 .95로 유의한 차이가 없었다.

실험결과를 해석해 보면 척추세움근은 왼쪽과 오른쪽 근육이 모두 슬링 운동이 큰볼기근의 활성화로 인하여 유의하진 않지만 근활성도의 감소를 왼쪽과 오른쪽에서 모두 보였다는 사실이다 척추기립근 좌우의 그룹간. 비교에서는 큰볼기근에서의 수치와 다르게 유의하진 않지만 근활성도가 오히려 오른쪽이 낮게 나온 걸 확인할 수 있었다 오른쪽의 큰볼기근의 수치가 높게. 나온 것이 척추기립근 오른쪽의 수치의 변화에 영향을 주었음을 확인할수 있었으나 이러한 변화가 유의하게 나오지는 않아 추가적인 연구가 필요하다.

척추세움근에 대한 슬링운동의 효과에 관한 연구결과에 관련된 선행 연구를 보면, Ha 등(2012)이 슬링 운동을 실시한 결과 척추 근육의 완화 및 유의한 통증 감소를 가져왔다 하였다. Kim (2018)의 연구에서는 시각 되먹임을 적용한 슬링 운동이 체간신전근의 근활성도는 낮추고 뭇갈래근 같은 관절 안정근의 근활성도를 높인다고 하여 본 연구결과와 일치하였다.

본 연구결과에 따르면 슬링 운동은 큰볼기근의 변화에 유의한 영향을 미치게 되며 이로 인하여 척추세움근에 대해 유의하진 않았지만, 양쪽에 미세한 근활성도 감소를 유발한다는 사실을 확인할 수 있었다.

그러므로 슬링 운동이 엉덩이 근육의 활성화와 함께 척추세움근 등의 허리 주위 대근육들의 활성도 감소를 가져오며 이는 요통으로 자연치유가 힘든 가로배근, 배속빗근 뭇갈래근 등 허리엉치부위의 안정성에 영향을, 주는 국소 근육들을 강화시키고 안정화 시키는데 도움을 준다는 사실을 간접적으로 확인 할 수 있었다.

하지만 본 연구에서의 제한점은 다음과 같다 첫째. , 슬링운동의 좀 더 다양한 방법을 제시할 필요가 있다.

둘째 대상자 수의 확대를 통하여 객관성을 확립할, 필요가 있으며 셋째 여성 대상자의 확대와 다양한. , 연령층에서의 검증이 필요하다 넷째 대조군이 없어서. 운동 효과에 대해 증명하는데 한계가 있다 다섯째 국소. 근육의 활성화 여부에 대한 구체적인 추가 연구가 필요하다.

결 론 .

Ⅴ

본 연구는 슬링운동에 따른 큰볼기근과 척추세움근 근 활성도를 측정해보고자 하였다 본 연구결과 슬링운동이. 큰볼기근에는 유의적인 변화를 주었고 척추세움근에는 부분적인 변화를 확인하였다. 따라서 척추세움근과 큰볼기근의 문제점을 가진 요통 환자들이 슬링운동을 통하여 관절 안정화에 영향을 주는 국소근육들의 근활성도 향상을 기대할 수 있다는 사실을 확인하였다.

이번 연구를 통하여 척추관절이나 척추 주위근육의 불안정이 있는 요통환자들에게 중재를 할 때 슬링운동이 최우선의 중재방법으로 제안되어질 것을 기대한다.

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논문접수일(Date received) : 2020년 11월 23일 논문수정일(Date Revised) : 2020년 12월 08일 논문게재확정일(Date Accepted) : 2020년 12월 22일