배곧은근은 가슴부위와 척주의 허리부위에 강한 굽힘근으로 작용하며 다른 복부 근육들과 같이 복압을 올리고 몸통운동과 자세 유지에 도움을 주는 역할을 한다. 배바깥빗근은 수축 시 몸통을 반대쪽으로 회전시키는 역할을 하고 배가로근과 함께 복압을 상승시켜 안정성에 도움을 준다[1]. 이러한 복부근육의 활성은 거의 모든 동작에서 몸통의 중심 역할을 수행하기 때문에, 중심근육이 활성화되면 신체 자세를 유지할 수 있고,동적 균형을 유지하는 데 도움이 된다[2].

선행연구에서 교각 운동 시 다리지지 넓이 중 어깨넓이로 다리 벌림을 하였을 때 주작용근인 큰볼기근과 넙다리곧은근의 활성도가 높았고, 보상작용 근육군의 활성도는 감소하였다[3]. 일반적인 교각 운동 시 어깨넓이로 다리 벌림을 설정하는 것이 가장 효과적이었으며, 이와 같이 관절의 각도나 위치의 변화가 근 활성도에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 근육별로 각기 다른 근섬유 주행 방향을 가지고 있으므로, 다양한 각도에서 주어지는 부하에 대한 근 수축의 반응이 다를 것으로 여겨진다[4].

복부 근육을 운동하는 다양한 방법 중 바로 누운 자세에서 다리 들기를 이용한 운동은 다리 무게의 부하를 이용하여 복부 근육을 운동하는 것으로 다리 들기 동안 발생하는 불필요한 몸통과 골반(pelvis)의 움직임을 방지하는 것에 초점을 두고 있다[5, 6]. 현재로서는 몸통 안정화 근육 중 하나인 배곧은근과 배바깥빗근의 근활성화와 관련하여 뻗음 발 올림 운동에 대한 연구가 부족한 상태이다. 특히, 엉덩관절의 벌림 각도에 따른 뻗은 발 올림 운동 시 복부 근육들의 근 활성도에 대한 연구는 이루어지지 않았다.

따라서 본 연구에서는 뻗은 발 올림 운동 시 엉덩관절의 벌림 정도가 복부 근육들의 근 활성도에 미치는 영향을 표면 근전도를 통해 알아보고자 한다.

연구 대상

본 연구의 대상자는 대전광역시에 위치한 D대학교에 재학 중인 35명의 건강한 성인(남자 19명, 여자 16명)을 대상을 모집하였다. 대상자 선정기준은 바로누운 자세에서 양쪽 다리를 들어올릴 수 있는 사람으로 하였다. 제외기준은 여성의 경우 생리기간으로 운동수행에 어려움이 있는 사람, 현재 허리통증이 있거나 최근 6개월 이내에 허리부위에 의학적 진단 및 수술 경험이 있는 대상은 제외하였다. 모든 대상자는 실험 전에 연구의 목적과 방법에 관하여 충분한 설명을 듣고 자발적으로 참여하기로 서면 동의하였다.

연구 절차

본 연구에 참여한 전체 대상자는 총 35명으로 선정기준을 통해 최종 선정된 연구 대상자는 28명으로 실시하였다. 본 연구의 실험을 시작하기 전, 표면근전도 장치를 이용하여 모든 대상자의 배곧은근과 배바깥빗근의 최대수의적 수축(maximum voluntary isometric contraction)을 측정하였다. 엉덩관절 벌림의 정도는 엉덩관절을 모은 자세, 골반 넓이 정도로 벌린 상태, 골반 넓이의 2배 만큼 넓게 벌린 상태를 무작위로 선정하여 뻗은 발 올림운동시 근활성도를 3번씩 측정하였다. 근 피로를 방지하기 위해 1분씩 휴식을 하였다(Figure 1).

측정 방법

근전도 측정

복부 근육의 근활성도는 표면근전도측정장비(QEMG-4, Laxtha, Korea)를 사용하였다. 측정된 근전도 신호는 EMG 분석 프로그램(TeleScan3.2.8.0, Laxtha, Korea)을 통해 분석하였다. 대역통과(band pass) 필터는 10-450Hz, 노치필터(notch filter)는 60Hz로 설정하여 잡음(crosstalk)을 제거하였다.

근전도 신호 측정은 우세측의 배곧은근, 배바깥빗근에 부착하였다[7]. 근전도 전극 부착 전 측정근육 주변 피부의 털을 제거하고, 가는 사포로 3-4회 문질러 각질을 제거한 후, 소독용 알코올 솜을 통해 이물질을 제거하였다.

근전도 전극을 부착한 후 근 활성도의 표준화를 위해 복근의 최대 수의적 등척성 수축(MVIC)을 측정하였다. 최대 수의적 등척성 수축을 위한 동작으로 각 근육 중배곧은근은 몸통을 굽히는 동작을 실시하였고, 배바깥빗근은 근육이 있는 지점과 반대 방향으로 회전을 하는 동작에서 등척성 수축을 유발시켰다[8]. 등척성 수축 유지는 움직임의 중간범위에서 시행하였고, ‘그만’이라는 지시가 나올 때까지 측정자는 실험자의 양쪽 어깨관절에 저항을 7초 간 유지하였다[9]. 복부 근육의 근 활성도는 7초 간 측정하였고 분석 시 앞뒤 1초를 제외하고 중간 5초 간의 활성도를 3번측정하여 평균값을 결과분석에 사용하였다.

운동 방법

바로 누운 자세에서 골반의 윗부분이 바닥에 닿아 있도록 후방경사 상태로 고정하고, 운동 중 몸통과 상체가 움직이지 않도록 한다. 무릎 폄 상태로 엉덩관절 50도 굴곡 후 일정한 압력을 유지하기 위해 바이오피드백기구(Stabilizer, Chattanooga Group Inc., USA)를 양쪽 다리 모음근 사이에 위치시켰다(Figure 2). 본 실험의 3가지 자세인 엉덩관절을 모은 상태, 골반 넓이만큼 벌린 상태, 넓게 벌린 상태에서 일정한 압력을 적용하기 위하여 바이오피드백기구(pressure biofeedback unit, PBU)을 이용하여 개인의 최대압력의 50%의 힘으로 유지하게 하였다. 이 자세를 7초 간 유지하면서 배곧은근, 배바깥빗근의 근활성도를 3회 반복 측정하였다.

자료 분석

본연구를 통해 수집된 자료의 분석을 위해 SPSS 통계 프로그램(SPSS 25.0, IBM, USA)을 이용하였다. 대상자들의 일반적 특성은 기술 통계를 이용해 평균 및 표준편차를 구하였다. 정규성 검증은 Shapiro-Wilks 검정방법을 이용하였다. 조건 별 근활성도의 차이를 알아보기 위하여 일원배치 반복측정 분산분석(One-way repeated measures ANOVA)을 이용하였다. 각 조건별 사후분석은 Bonferroni 검정을 사용하였다. 본 연구의 통계학적 유의수준(α)은 0.05로 설정하였다.

본 연구에 참여한 대상자들의일반적인 특성은 다음과 같다(Table 1).

뻗은 발 올림 운동 시 엉덩관절의 벌림 정도에 따른 배곧은근과 배바깥빗근 근육의 활성도는 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 사후 분석결과 골반 넓이만큼 벌린 자세는 넓게 벌린 자세와 비교하여 RA 근육의 근 활성도가 유의하게 크게 나타났다(p<0.05)(Table 2).

본 연구는 복부 근육에 중점을 두고 뻗은 발 올림 운동엉덩관절 벌림 정도에 따른 배곧은근과 배바깥빗근의 근육활성도를 비교하여 운동의 효율성을 제공하고자 실시하였다.

연구 결과 골반 넓이만큼 벌린 자세에서 뻗은 발 올림 운동 시 RA와 EO 근육의 근 활성도가 가장 유의하게 크게 나타났다. 사후 검정에서 RA는 골반 넓이만큼 벌린 자세, 넓게 벌린 자세, 모은 자세 순으로 유의하게 큰활성도가 크게 나타났다. EO는 모은 자세와 넓게 벌린 자세에서는 유의한 차이가 없었다. 엉덩관절의 벌림 위치는 들어 올리는 다리의 반대측 골반과 몸통이 다리를 들어 올린 쪽으로 회전을 일으키는 힘으로 작용하게 된다. 그러므로 몸통과 골반의 회전을 방지하기 위해 다리를 들어 올린 쪽의 배바깥빗근은 다리 무게에 의한 회전에 대항하게 된다[10, 11]. 본 연구에서는 양쪽 다리 모두 들어 무게가 한쪽으로 쏠리지 않아 몸통과 골반의 회전이 상쇄되어 EO의 근 활성도가 모은 자세와 넓게 벌린 자세에서 유의한 차이가 없는 것으로 여겨진다.

선행연구에서는 근육섬유의 주행방향에 가까운 동작에서 더 큰 근육 활성화를 보인다고 한다. EO가 골반 넓이만큼 벌린 자세에서 유의한 근육활성도의 차이를 보인 이유는 EO 근섬유의 주행하는 방향 때문이라고 생각된다. 본 연구의 결과로는 골반 넓이 자세, 벌린 자세, 모은 자세 순으로 근육 활성화가 크게 나타났지만, 최지석(2022)의 연구에서는 엉덩관절 폄 운동 시에 엉덩관절벌림 각도를 0도, 15도, 30도로 증가시켰을 때, 큰 볼기근의 근육활성도는 엉덩관절 벌림 30°시 0°보다 89.18% 증가, 15°보다 35.48% 증가한 것으로 나타났다[12]. 이러한 차이는 통증의 유무에 따른 결과라고 생각한다. 신체는 통증이 발생하면 해당 부위를 사용하지 않으려고 하는 특성 때문에 근육의 활성도가 저하되며, 그로 인해 활동 범위가 제한되게 된다[13, 14]. 선행연구에서 최대수의 수축력과 최대 수축력 유지시간은 비통증군에서 현저히 높았고, 비통증군의 대상자들이 최대 수의 수축 시 더 많은 힘을 낼 수 있었다[15]. 본 연구에서 실험 대상자 중 운동을 실시할 때 골반 넓이 자세보다 모은 자세와 넓게 벌린 자세에서 통증이나 불편을 호소하는 대상자들이 많았으므로 모은 자세와 넓게 벌린 자세가 골반 넓이 자세보다 복부 근육 활성화가 떨어진 것으로 생각한다.

본 연구의 제한점은 다음과 같다. 첫째, 20대 건강한 성인들로 국한하여 전연령대에 대한 결과로 일반화하기에는 어려움이 있다. 둘째, 배곧은근과 배바깥빗근의 근 활성도를 측정할 때 다양한 자세가 아닌 뻗은 발 올림운동이라는 하나의 동작에서만 평가되었기 때문에 다른 동작에서 배곧은근과 배바깥빗근의 근활성도 차이를 비교하는데 어려움이 있다. 셋째, 다리의 벌림 위치에 따라 엉덩관절의 움직임시 다리의 모멘트 길이 변화가 발생할 수 있어 결과의 차이가 있을 수 있다.

본 연구의 결과로 뻗은 발 올림 운동 시 엉덩관절을 골반 넓이만큼 벌려서 운동한다면 복부 근육 활성화에 큰 영향을 미친다. 그 중에서도 개인에 맞는 크기의 소도구 사용은 복부 근육 활성화를 증진시켜 안정성 향상에 효과적으로 기여할 것이며, 배 근육 강화에 유용할 것이다. 이러한 결과는 엉덩관절모음근 수축을 동반한 뻗은 발 올림 운동 시 엉덩관절 벌림 정도에 따라 복부근육활성도에 미치는 영향에 관한 연구가 재활, 운동프로그램, 복부 근육 강화 훈련에서의 유용한 자료로 제공될 것으로 생각한다.

본 연구는 건강한 20대 성인 남녀 28명을 대상으로 복부 근육 강화 및 몸통 안정화 훈련을 위해 엉덩관절 모음근 수축을 동반한 뻗은 발 올림 운동 시 엉덩관절 벌림 정도에 따라복부 근육의 근 활성도에 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 연구 결과 골반 넓이만큼의 다리 벌림으로 운동을 적용하였을 때, 복부 근육의 근 활성도가 가장 높게 나타났다. 결론적으로 골반 넓이 수준의 다리벌림으로 뻗은 발 올림 운동을 통해 효과적인 복부 근육의 운동효과를 나타낼 것이다.

이 논문은 2023학년도 대전대학교 교내학술연구비 지원에 의해 연구되었음

본 연구의 저자들은 연구, 저작권 및 출판과 관련하여 잠재적인 이해충돌이 없음을 선언합니다.