Electromyographic and Biomechanical Analysis of Postural Movement Patterns During the Backward Sway

Backward Sway 동안의 자세움직임 형태에 대한 근전도와 생체역학적 분석

이 논문의 주목적은 정상인을 대상으로 각기 다른 3가지의 (체중의 1.5 %, 3.0 %, 9.0 %) 부하를 통해서 자세의 불균형을 유발시켰을 때 나타나는 postural movement patterns을 기술하기 위한 연구이다. 연구대상의 허리중심에 체중부하를 주어 균형이 뒤로 이동하게 하여, surface EMG(표면 근전도)를 통하여 Tibialis anterior(Ta), Gastrocnernius(Gc), Quadriceps femoris(Qc), Hamstring(Ha), Rectus abdominalis(Ab)와 Paraspinalis(Pa) 근육들의 motor recruitment pattern(운동회집형태)를 측정하였다. 그리고 비디오 촬영은 고관절, 슬관절, 족관절의 움직임을 보기 위해 사용하였다. 특히 근전도 (EMG)는 자세반응 검사에 있어 첫 근반응(근수축) 경과시간(FR)과 분절간격간의 (ID)시간을 조사하는데 사용되었다. 이 연구의 결과는 4가지 중요한 사실을 전해주고 있다. 첫 번째로서, 연구대상자에게 체중의 1.5 %의 부하를 적용하였을 때 Ta가 가장 먼저 수축을 시작하였고(FR:$88{\pm}19.4$ ms) 발목과 대퇴사이의 분절 간격간(ID)의 평균은 +9.3 ms였다. 또한 족관절의 변화가 가장 뚜렷하여 Nashner(1985)의 족기전을 뒷받침하고 있다. 둘째로는 연구대상자에게 체중의 3.0 %의 부하를 주었을 때 Qc와 Ab근육이 원위부에서 근위부 순서로 수축하였고, 첫 번째 근육수축시간은 ($82{\pm}39.2$ ms)였다. 그리고 이때 분절간격의 평균은 +8.3ms 이였고 Ta는 거의 반응하지 않았다. 족관절과 슬관절에 비해 고관절의 변화가 가장 현저하게 나타났고, 이 또한 Nashner의 고관절 기전과 같은 현상을 보였다. 셋째로 연구 대상자에게 체중의 9.0 % 부하를 허리에 적용하였을 때 근수축은 근위부에서 원위부 순서를 이루어졌다. 즉 Ab,Qc, Ta, Ps순으로 근수축 되었다. Ab가 처음으로 수축하여 첫 반응(FR)은 $73{\pm}3.2$ ms 이였고 슬관절과 고관절의 변화가 가장 뚜렷하였다. 넷째로 연구 대상자에게 체중의 9.0 %부하를 적용하였을 때, 균형을 잡기 위해 뒷걸음치는 것이 관찰되었고 이때 근수축 순서는 Ta,Ab.Ps,Qc,Hs였다. 이 결과는 Nasher의 결과와 불일치하였다. 이상과 같은 결과에서 연구대상자의 자세운동형태(postural movement patterns)는 각기 다른 부하 정도와 시간에 따라 합성적으로 이루어지는 것으로 보여졌다. 특히, 자세운동형태는 부하의 적용위치와 연구대상자의 최근의 경험에 영향을 받은 것으로 밝혀졌다. 결론적으로 말하면 자세운동형태는 중앙신경계의 제한적(한정적) 명령 시스템에 의해서 움직임(movement)이 발생하기 전에 조직된다는 Nashner의 가설을 뒷받침하였다.