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표제지

국문초록

목차

약어표 10

제1장 서론 11

제2장 근전도 신호와 근섬유 13

제1절 근전도 신호 13

1. 근전도 13

2. 근전도 신호 발생 원리 14

제2절 근섬유 16

1. 힘과 근섬유 관계 16

제3장 배 근육의 근전도 측정 및 분석시스템 19

제1절 근전도 측정시스템 설계 19

1. 하드웨어 구성 19

2. 소프트웨어 구성 21

제2절 다중 파라미터를 이용한 근전도 신호해석 25

1. 중간주파수(MDF) 25

2. 영점교차분석(ZC) 27

3. RMS 27

제4장 실험 방법 및 결과 고찰 28

제1절 실험 방법 및 대상 근육 28

1. 실험 대상 28

2. 실험 순서 및 방법 29

3. 실험자세 31

4. 대상 근육 33

5. 표면전극 부착 위치 35

6. 통계처리 35

제2절 실험 결과 및 결과 고찰 36

1. 안정된 윗몸일으키기 운동의 근전도 해석결과 36

2. 불안정한 스위스볼 윗몸일으켜기 운동의 근전도 해석결과 39

3. 불안정한 워블보드 윗몸일으켜기 운동의 근전도 해석결과 42

4. 결과 고찰 45

제3절 본 연구와 타 연구의 결과비교 고찰 51

제5장 결론 53

참고문헌 54

Abstract 56

표목차

표 2.1. 근섬유의 종류와 특성 18

표 4.1. 피실험자의 신체적 특성 28

표 4.2. 운동 자세별 근육별 중간주파수 기울기 45

표 4.3. 운동 자세별 근육별 영점교차분석 기울기 47

표 4.4. 운동 자세별 근육별 RMS[%MVIC] 평균값 49

표 4.5. 본 연구와 타 연구의 비교 51

그림목차

그림 2.1. 근전도 신호 발생원리 14

그림 2.2. 힘과 근전도 신호 관계 16

그림 2.3. 현미경으로 본 근육의 구조 17

그림 3.1. 근전도 신호 취득 및 분석시스템의 하드웨어 블록선도 19

그림 3.2. 소프트웨어 구성 21

그림 3.3. 배근육 근전도 시스템의 실시간 데이터 취득 모드 22

그림 3.4. 분석모드에 내장된 소프트웨어 구성도 23

그림 3.5. 시평면에서 EMG 신호 24

그림 3.6. EMG 신호의 전력 스펙트럼 24

그림 3.7. 근 피로가 근 신호에 미치는 영향과 중간주파수의 변화 26

그림 4.1. 실험순서 흐름도 29

그림 4.2. 벤치위에서 윗몸일으키기 31

그림 4.3. 스위스볼 위에서 윗몸일으키기 32

그림 4.4. 워블보드 위에서 윗몸일으키기 32

그림 4.5. 배곧은근 33

그림 4.6. 배빗근 34

그림 4.7. 배 근육의 구조와 전극위치(검은 띠 부분) 35

그림 4.8. 윗몸일으키기 자세에서 중간주파수 기울기(8명 평균) 36

그림 4.9. 윗몸일으키기 자세에서 영점교차분석 기울기 37

그림 4.10. 윗몸일으키기 자세에서 RMS 변화추세도 38

그림 4.11. 스위스볼 윗몸일으키기 자세에서 MDF 기울기 39

그림 4.12. 스위스볼 윗몸일으키기 자세에서 영점교차분석 기울기 40

그림 4.13. 스위스볼 윗몸일으키기 자세에서 RMS 변화추세도 41

그림 4.14. 워블보드 윗몸일으키기 자세에서 MDF 기울기 42

그림 4.15. 워블보드 윗몸일으키기 자세에서 영점교차분석 기울기 43

그림 4.16. 워블보드 윗몸일으키기 자세에서 RMS 변화추세도 44

그림 4.17. 운동 자세별 근육별 중간주파수 기울기 45

그림 4.18. 배 근육별 중간주파수 기울기 46

그림 4.19. 운동 자세별 근육별 영점교차분석 기울기 47

그림 4.20. 배 근육별 영점교차분석 기울기 48

그림 4.21. 운동 자세별 근육별 RMS 49

그림 4.22. 배 근육별 RMS 변화 추세도 50

초록보기

본 논문은 운동자세의 안정도에 따라 배곧은근(rectus abdominis)과 배빗근(oblique abdominal)의 근전도 신호 해석에 관하여 연구하였다.

요통 환자 및 허리 부상 시 재활 운동으로 요추 부위의 안정성(spinal stability)을 부여하는 운동 프로그램이 세간에 관심이 커지면서 몸을 지탱하는 바닥이 불안정하거나 움직이는 볼을 이용하는 훈련 시스템이 인기를 끌고 있다. 이러한 불안정한 자세에서 하는 운동이 근피로(muscle fatigue)에 미치는 영향에 대해서는 많이 알려진 바가 없어 본 연구에서 복근 운동 시 자세 안정도에 따라 배 근육에 미치는 국부근육 피로도(local muscle fatigue)에 대해 알아보고자 하였다.

모든 피실험자에게 한번은 안정된 자세에서 두번은 불안정한 자세에서 윗몸일으키기(curl-up) 운동을 시켰다. 안정된 자세는 벤치(bench) 위에서 실시하였고 불안정한 자세는 스위스볼(swiss ball)과 워블보드(wobble board) 위에서 실시하였다..

근전도 신호측정은 상부 배곧은근(upper rectus abdominis), 하부 배곧은근(lower rectus abdominis), 배바깥빗근(external oblique), 배속빗근(internal oblique)을 측정하였고 근피로도는 중간주파수(MDF: median frequency)와 영점교차분석(ZC: zero-crossing analysis) 파라미터로 해석하였다.

본 연구 결과, 근피로도는 불안정한 자세보다 안정된 자세에서 더 높게 나왔고 배빗근보다는 배곧은근이 2배 이상 높은 것으로 나타났다 (안정된 자세에서 상부 배곧은근은 측정시간 30초동안의 MDF 기울기는 -1.17± 0.67[Hz/sec]였고 배바깥빗근은 -0.35±0.25[Hz/sec]였다. 불안정한 자세에서 상부 배곧은근은 -0.47±0.37[Hz/sec]였고 배바깥빗근은 -0.05±0.26 [Hz/sec]였다). 피로도가 가장 높게 나온 곳은 상부 배곧은근 이었다.

안정된 자세에서 피로도가 높다는 것은 오히려 불안정한 자세의 운동이 국부근육 피로도가 낮다는 것을 발견하게 되었다. 이런 결과로 본다면 불안정한 자세의 볼 운동, 척추 안정화 운동, 균형감각 향상운동 프로그램 구성 시 운동시간 과 빈도를 결정하는데 있어 중요한 근육 피로도에 대한 기준을 제시하였다고 사료된다.

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