네발기기자세에서 어깨관절과 엉덩관절의 각도 변화에 따른 근 두께 변화

   현대 사회에 많은 사람들이 근-골격계 통증을 호소하 고 있으며, 그 중 요통은 대표적인 통증 질환중 하나이다. 요통 중에서도 사회적으로 부정적인 영향을 미치는 것은 만성요통이며, 이것은 병리 역학적 기전의 결과로 발생된 다. 일반적으로 이것을 임상적 척추의 불안정성 (instability)이라 하며, 엉치신경통증의 원인이 되기도 한
* Corresponding Author : Keum-Sook Kim(Hyejeon College.) Tel: +82-41-630-5346 email: Received January 22, 2014 Revised January 29, 2014한종만 1 , 김금숙 2*
   2 Dept. of Occupational Therapy, Hyejeon College

    다[1]. 척추의 불안정성은 여러 연구자들의 노력에도 불구하 고 아직도 의견의 일치를 보이지 않고 있다. 이는 전문가 들의 관점이 서로 다르기 때문이다. 그러나 일반적으로 받아들여지는 가장 타당한 정의는 Panjabi(1992)가 제의 한 운동 분절의 강성도(stiffness)가 약해져 분절에 가해지 는 힘에 의해 정상적인 경우보다 과도한 운동이 일어난 다는 것이다[2]. Accepted February 5, 2014

   일반적으로 척추의 안정성은 몸통의 굽힘근과 폄근의 동시수축으로 증가되고, 증가된 탄성력과 함께 배부내의 압력으로 높아진다[3]. 모든 몸통근육들은 척추 안정화에 참여한다. 하지만 배가로근과 뭇갈래근 같은 심부 국소 안정화근육들의 수축은 core muscle라 하여 안정화에 많 이 관여한다. 특히 요통환자들은 척추 안정성에 중요한 역할을 하는 배가로근과 뭇갈래근의 기능의 이상으로 초 래된다[4]. 요통환자들에게서 배가로근과 뭇갈래근 같은 심부 체간 근육의 기능을 회복하기 위한 방법으로 요부 안정화 운동이 권장되고 있다. 안정화 운동은 체간 안정 화, 요부안정화, 중심부 안정화운동 혹은 동적 안정화 등 의 용어와 유사 동의어로 사용되고 있다[5]. 안정화 운동 은 안정성에 관여하는 근육들을 선택적으로 훈련시키며 초기에는 낮은 수준의 등척성 수축으로 시작하여 점진적 으로 일상동작을 할 수 있는 수준으로 통합 된다[6]. 안 정화 운동의 방법은 기본 운동에서 보다 진전된 운동으 로 진행한다. 초기단계에는 McGill (2003)에 의해 기술된 3가지 운동 즉, 몸통 웅크리기(curl-up), 측면 교량운동 (side bridge), 새 사냥개 운동(bird dog)도 같이 활용된다 [3]. 몸통 웅크리기 운동 전에 배꼽 넣기(abdominal hollowing)와 고정운동(bracing)은 웅크리는 동안 배가로 근과 배속빗근을 촉진할 수 있고, 새 사냥개 운동은 네발, 세발, 두발 기기자세로 진행될 수 있다. 이처럼 안정화 운동들은 다양한 체위에서 수행할 수 있다. 그러나 재활 과정에서 가장 흔하게 추천되는 것 중 하나는 손과 무릎을 지면에 지지하는 네발기기자세 (four-point kneeling position)에서 수행하는 것이다[7]. 네발기기자세는 상대적으로 다른 자세에 비해 척추에 가 해지는 하중을 줄이고 척추 중립자세로 쉽게 균형을 유 지할 수 있는 비항중력자세(non-anti gravityposture)이다 [3]. 이 자세에서는 내복사근의 하부섬유의 분리된 수축 이 엎드린 자세와 비교하여 보다 일관성 있게 성취될 수 있고, 국소 근육계(local system)의 재활 초기에 외적 하 중과 통증을 최소화하기 때문에 엎드린 자세와 함께 권 장되는 자세이다[8]. 더불어, 네발기기 자세에서 실시하 는 안정화 운동은 팔과 다리를 상호적으로 뻗어서 몸통 근육을 강화시키고[9], 특별한 체간 근육의 동원 패턴을 훈련할 수 있다. 이런 이점들 때문에, 네발기기 자세에서 실시하는 안정화 운동이 임상에서 널리 사용되고 있다. 네발기기자세에서 실시하는 안정화 운동을 하는 동안 몸 통 근육 안정화에 관여하는 근육의 활동을 비교 분석한 자료들이 부족한 편이다. 따라서 네발기기 자세에서 실시 하는 안정화 운동을 하는 동안 체간의 안정화에 관여하 는 근육의 활동을 비교 분석한 자료들이 부족한 편이므 로 본 연구는 네발기기 자세에서 사지의 각도 변화에 따

   른 몸통 근육들의 두께를 알아보고, 근육활성의 차이를 비교하여 네발기기에서 행하는 척추 안정화를 위한 효과 적인 자세를 선택하는데 필요한 자료를 제공하고자 한다.

   2.1 연구대상 본 연구의 대상자는 남자15명 여자 14명, 총 29명의 건강한 성인을 대상으로 하였고, 연구의 목적 및 방법에 대한 설명을 들은 후, 실험에 자발적 참여를 동의한 실험 군을 대상으로 실시하였다. 연구 기간은 2013년 4월 1일 부터 5월 30일까지 실시하였다. 자세를 수행 하는 동안 상 · 하지에 통증이 있거나 지난 6개월 동안 요통을 경험 한자, 신경학적 문제 그리고 기능제한이 있는 대상자는 제외시켰다. 대상자들은 실험 전 자세 유지가 익숙해지도 록 3일간 10분씩 연습을 하였고, 한 사람 당 5회 반복 측 정을 실시하였으며, 당일 네발기기자세를 수행 하지 못하 면 제외시켰다. 연구대상자의 일반적 특성은 Table 1과 같다. [Table 1] General characteristic of subjects. M ±SD N Sex (male/female) 15/14 29 Age (years) 22.62±2.30 29

   2.2 실험방법 2.2.1 측정위치와 정규화과정 배가로근과 배속빗근은 위앞엉덩뼈가시(ASIS)와 나란 하게 하여 안쪽으로 2cm, 아래쪽으로 2cm 지점에서 측정 하였다[10]. 배곧은근은 배꼽에서 가쪽으로 1cm, 아래쪽 으로 2cm 되는 지점에서 측정하였고, 배바깥빗근은 반대 편 두덩뼈결절과 갈비뼈모서리 가장 아래쪽을 연결하는 선을 따라 아래쪽 모서리에 대각선 방향으로 측정하였다 [11]. 네발기기 자세에서 왼쪽어깨는 굽힘 오른쪽 골반은 편 상태를 유지시키고 실험자 2명이 피 실험자의 각각 왼쪽 어깨와 오른쪽 골반의 각도를 각도계로 측정하여 0°, 45°, 90°로 고정시킨 후 실험 자 한 명이 촬영하였으며, 가변 성을 최소화하기 위해서 각각 실험자들이 역할은 분담하 여 하였다. 또한 초음파 도자 측정은 주관적인 요인을 배

   제하기 위해 측정자를 한 명으로 고정하여 측정하게 하 였고 측정은 5초간 3회 반복 측정하며, 각 측정마다 5초 휴식하고 다른 근육을 측정 사이에는 2분의 휴식을 주었다. 2.2.2 실험절차 실험 전에 일차적으로 모든 대상자들에게 실험 조건을 충분히 설명하고 3번의 연습경험을 하게 하였고, 첫 번째 피 실험자가 네발기기 자세에서 왼쪽어깨 0°, 오른쪽 골 반0°의 자세를 유지(0°= 지면과 팔과 다리가 90°인 상태) 시켰다. 두 번째 네발기기 자세에서 왼쪽어깨 45°굽힘. 오른쪽 골반 45° 폄 자세를 유지 시켰다. 세 번째 네발기 기 자세에서 왼쪽어깨 90°굽힘. 오른쪽 골반 90° 폄 자세 를 유지 시켰다. 모든 운동은 3번 반복측정, 5초 휴식하 고 각 실험마다 2분의 휴식을 취하였다. 모든 실험과정은 가변성을 감소하기 위해 각각 실험자가 역할은 분담하였 으며 각 관절의 각도는 goniometer 각도계를 사용하였다. 2.2.3 운동방법 운동방법은 피 실험자가 왼쪽 어깨를 0°, 오른쪽 골반 을 0°일 때를 기본자세로 잡고, 각각 45°, 90°의 세 가지 각도를 유지시켰다. 2.3 측정 방법 2.3.1 초음파영상 측정 근육의 두께측정 및 디지털 영상분석을 위한 초음파 영상 수집은 초음파 영상장치(Mylav25gold, Esaote, Italy) 를 사용하였으며, 이 장치의 변조범위는 6~12 MHz .이고, gain의 범위는 20~80이다. 초음파영상 측정에 사용된 초 음파변환기는 10 MHz 선형탐촉자linear transducer)이며, gain(G55)과 dynamic range(C04)는 고정된 값으로 모든 검사에서 동일하게 적용하였다.

   [Fig. 1] Ultrasonography-thickness of abdominalis (D65:external oblique abdominalis, D66:internal oblique abdominalis, D67:transvers abdominalis)

   2.3.2 자료 분석 네발기기 자세에서 실시하는 3가지 자세 변화에 따른 근육들의 두께 변화 차이를 비교하고자 일원배치분산분 석(one-way ANOVA)을 실시하였고, 사후분석은 다중비 교로 하였으며, 수집된 자료는 SPSS 12.0을 사용하였다. 통계학적 유의성을 검정하기 위해 유의수준 α=0.05로 하 였다.

   1. 각도 변화에 따른 왼쪽 근섬유의 두께변화 배곧은근 왼쪽섬유의 두께 변화에 대한 각도 간에 유 의한 차이가 없는 것으로 나타났다(p>0.05). 왼쪽 배바깥 빗근의 두께 변화에 대한 각도 간에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며(p<0.05), 사후검정 결과 1군, 2군, 3군 에선 유의한 차이가 있었으며(p<0.05) 2군과 3군에선 유 의한 차이가 없는 것으로 나타났다(p>0.05). 왼쪽 배속빗 근의 두께 변화에 대한 각도 간에 유의한 차이가 있는 것 으로 나타났으며(p<0.05), 사후검정 결과 1군과 2군에선 유의한 차이가 있었으며(p<0.05), 1군과 3군에선 유의한 차이가 없으며, 2군과 3군에서도 유의한 차이가 없는 것 으로 나타났다(p>0.05). 왼쪽 배가로근의 두께 변화에 대 한 각도 간의 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며 (p<0.05), 사후검정 결과 1군과 3군에선 유의한 차이가 있었으며(p<0.05) 1군과 2군에선 유의한 차이가 없으며, 2군과 3군에서도 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다 (p>0.05). 2. 각도 변화에 따른 오른쪽 근섬유의 두께변화 배곧은근 오른쪽섬유의 두께 변화에 대한 각도 간에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다(p>0.05). 오른쪽 배 바깥빗근의 두께 변화에 대한 각도 간에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다(p>0.05). 오른쪽 배속빗근의 두께 변화에 대한 각도 간에 유의한 차이가 없는 것으로 나타 났다(p>0.05). 오른쪽 배가로근의 두께 변화에 대한 각도 간의 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며(p<0.05), 사 후검정 결과 1군과 3군에선 유의한 차이가 있었고 (p<0.05) 1군과 2군에선 유의한 차이가 없으며, 2군과 3 군에서도 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다 (p>0.05)[Table 2].

   [Table 2] Changes according to the angle of each group changes in abdominal muscle thickness Group F P 1 (0°) 2 (45°) 3 (90°) 9.47 10.26 9.40 Lt. 1.526 .223 Rectus ±2.28 ±2.07 ±1.89 abd. 9.38 9.71 9.31 Rt. .294 .746 ±1.93 ±2.25 ±2.13 Ext. Lt. 3.69 3.07 3.05 7.240 .0012 ±0.70 ±0.64 ±0.82 oblique 3.54 3.83 3.93 abd. Rt. ±0.88 ±0.88 ±1.55 .870 .423 Int. Lt. 6.27 8.22 6.95 5.141 .0081 ±1.94 ±2.95 ±2.02 oblique 6.73 6.56 6.53 abd. Rt. ±2.25 ±2.91 ±3.15 .042 .959 3.38 4.02 4.53 Lt. 6.046 .0041 Trans. ±1.03 ±1.29 ±1.42 abd. 3.21 3.80 4.24 Rt. 4.431 .0151 ±0.93 ±1.38 ±1.55 Statistically significant at the level of p<0.051, p<0.012
[Fig. 2] Changes according to the angle of the left abdominal muscle thickness change **p<0.01 Values are mean ± SD[Fig. 3] Changes according to the angle of the right abdominal muscle thickness change *p<0.05 Values are mean ± SD
   현재 많은 연구자들이 네발기기 자세에의 배부근육에 관심을 두고 있고, 배 근육을 선택적으로 강화시킬 수 있 는 방법에 대하여 연구하고 있다. 임상적으로 네발기기 자세에서의 배부근육의 운동에 대한 연구는 미흡한 실정 이다. 따라서 본 연구는 연구 대상자를 남자 15명, 여자 14명으로 정하여 네발기기 자세에서의 사지의 각도에 따 라 배부근육의 활성도 차이를 유형으로 나누어 각 자세 를 유지하는 동안 배 근육의 근 활성도의 변화를 초음파 영상장치를 이용하여 알아보았다. 허리뼈부의 근육은 배 곧은근, 배속빗근과 배바깥빗근, 배가로근이 존재한다. 배곧은근 안정화 기능은 골반의 앞기울임(anterior tilt)에 대응하는 안정성을 제공하며 뒤로 굽힐 때 긴 버팀 밧줄 의 안정성을 제공한다. 배속빗근과 배바깥빗근의 안정화 기능은 척추의 뒤쪽굽힘이나 가쪽굽힘을 일으킬 수 있는 외부의 부하를 조절하며 골반의 앞기울임에 대응하는 안 정성을 제공하며 압박력을 증가시켜 척추가 견고하도록 수축시킨다. 또한 내부 배압을 증가시키기 위해 배가로근 과 함게 수축하고, 부하가 걸리지 않은 척추의 등허리뼈 널힘줄에 긴장이 생긴다. 배가로근의 안정화 기능은 등허리뼈 널힘줄을 거쳐 긴 장이 생기고, 분절단위의 안정성을 제공하기 위해 내부 배압을 증가시킨다. 척추의 깊은 부분 안정화를 위해 짧 아지는 쪽으로 작용한다. 배곧은근은 백색선에 의해 오른 쪽 절반과 왼쪽 절반으로 나누어진다. 오른쪽과 왼쪽의 각 배곧은근은 세로로 주행하며, 앞 배곧은근집과 뒤 배 곧은근집 사이에 형성된 열려진 공간을 통해 올라갈 때 넓어진다. 배바깥빗근은 가쪽 배근육들 중에서 가장 크고 가장 얕은 곳에 위치한 근육이다. 배바깥빗근은 대각선 방향으로 아래와 안쪽방향으로 주행한다. 배속빗근은 배 바깥빗근의 바로 깊은 쪽에 위치하고, 가쪽 배근육들 중 두 번째 층을 형성하고 있다. 배가로근은 배근육들 중 가 장 깊은 쪽에 위치하고 있다. 이 근육은 등허리근막과의 부착을 통해 허리의 안정화는 물론 배를 압박하는 역할 을 반영하여 “코르셋 근육”이라고도 알려져 있다. 배곧은근과 배빗근육들의 양쪽 작용은 칼돌기와 두덩 결합 사이의 거리를 감소시킨다. 어느 신체분절이 더욱 안정적인가에 따라, 이러한 배 근육들의 양쪽 수축은 가 슴과 위쪽 허리뼈의 굽힘, 골반의 뒤기울임, 또는 두 움직 임 모두를 유발할 수 있다. 배가로근의 작용은 다른 배 근육들을 위한 부착부위의 안정화, 배안의 압박, 등허리 근막의 장력 증가를 시킨다. 초음파 영상장치를 이용하여 배가로근의 활성도를 측정하는 것에 대한 논란은 존재한 다. 하지만 김정훈, 이완희와 이재구(2008)의 연구를 보

   면, 표면 근전도를 이용하여 배가로근의 활성도를 측정하 는데 높은 신뢰도를 보였고[8], 배가로근과 배속빗근의 주행 방향이 겹치는 부분이 존재하기 때문에 함께 측정 하는 것을 권장하였다. 이런 연구를 참고하여 초음파 측 정에서 배가로근 / 배속빗근의 측정을 참고 하여 측정을 하여 차이를 보였다. 본 연구의 왼쪽 배바깥빗근은 1군과 2군, 1군과3군에서 유의한 차이를 보였다. 배바깥빗근은 배가로근/배속빗근에 비해 상대적으로 높은 근 활동 보 였다. 이는 운동의 난이도가 높아질수록 같은쪽과 반대쪽 사지들을 들어 올리면서 발생하는 척추의 회전을 조절하 고[12] , 중립적인 척추의 위치를 유지하는데[13], 배바깥 빗근이 더 많은 수축하기 때문인 것으로 보인다. 왼쪽 배 속빗근은 1군과 2군에서 유의한 차이를 보이고, 왼쪽배 가로근/오른쪽 배가로근은 1군과3군에서 유의한 차이를 보였다. Kisner C, Colby L.(1996)은 사지의 균형을 저해 하는 외적 하중은 몸통근육의 활동을 증가시키고, 이것은 척추의 안정성을 유지하는데 기여한다고 하였다[14]. 네 발기기 자세에서 복부 장기들이 앞쪽으로 이동하여 심부 복부 근육이 신장되어 있는 상태에서 불균형한 사지의 움직임에 의해 가해진 하중이 근육의 신장 수용기에 더 많은 피드백을 주어 배가로근 / 배속빗근의 운동신경원 의 흥분을 증가시켜 척추의 안정성을 유지하기 위한 것 으로 생각된다. 네발기기 자세에서 근 두께의 변화는 1군과 2군의 차 이는 왼쪽의 배속빗근 배바깥빗근 배곧은근 배가로근의 근 두께의 증가가 나타났다. 3군에서는 1군보다는 증가 하였지만 2보다는 낮은 증가를 보였다. 이 결과로 보아 네발기기 자세에서 자세 2가 가장 큰 두께의 변화를 보였 다. 자세 2일 때 자세 3보다 근육의 두께가 가장 중첩되 기 떄문인 것으로 생각된다. 이처럼 네발기기에서 실시하 는 각도에 따른 변화는 근 두께를 매우 다양하게 나타났 다. 그러므로 네발기기에서 근 두께를 효율적으로 증진시 키기 위해 대상자의 상태와 목적에 따른 바람직한 자세 를 선택하는데 많은 도움이 되었으면 한다[11].