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만성 편마비 환자의 재활 운동 유형이 일어서기 동작의 운동학 및 운동역학적 변인에 미치는 영향
Reports NRF is supported by Research Projects( 만성 편마비 환자의 재활 운동 유형이 일어서기 동작의 운동학 및 운동역학적 변인에 미치는 영향 | 2004 Year | 유연주(서울대학교) ) data is submitted to the NRF Project Results
Researcher who has been awarded a research grant by Humanities and Social Studies Support Program of NRF has to submit an end product within 6 months(* depend on the form of business)
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  • Researchers have entered the information directly to the NRF of Korea research support system
Project Number G00024
Year(selected) 2004 Year
the present condition of Project 종료
State of proposition 재단승인
Completion Date 2006년 02월 21일
Year type 결과보고
Year(final report) 2006년
Research Summary
  • Korean
  • 본 연구의 목적은 재활 운동 유형이 편마비 환자의 일어서기 동작에 미치는 영향을 운동학 및 운동역학적으로 분석한 것이다. 10 주 동안 6명의 실험집단 편마비 노인은 유산소 및 근력운동프로그램을 수행하였고, 7명의 통제집단 편마비 노인은 유산소운동만을 수행하였다. 이러한 운동프로그램의 효과를 등속성 근력계, 3차원 영상분석과 지면 반력 분석을 통하여 근력과 자세 조정의 관점에서 살펴보았다. 이를 판정하기 위하여 살펴본 변인은 하지 근력, 일어서기 동작 수행시간, 하지 관절의 각도, 체중분배 및 모멘트의 변화이다.
    본 연구의 주요한 결과는 다음과 같다.

    첫째, 10주 동안 유산소운동과 더불어 근력운동을 수행한 실험집단 편마비 환자의 환측 무릎굴곡 근력은 108.14% 증가한 반면, 유산소운동만을 수행한 통제집단 편마비 환자의 환측 무릎굴곡 근력은 6.76% 증가하였다.
    둘째, 하지근력이 크게 향상된 실험집단은 수행시간이 줄어든 반면, 하지근력이 작게 향상된 통제집단은 수행시간이 증가하였다.
    셋째, 일어서기 동작 수행 시 발목 및 무릎 관절의 각도는 동작의 수행시간에 영향을 준다.
    넷째, 유산소운동만을 수행한 편마비 환자는 근력운동을 함께 수행한 편마비 환자에 비해 몸통을 더 굴곡 시키면서 일어서기 동작을 수행하였다. 상대적으로 하지 근력이 약한 통제집단 편마비 환자들이 몸통 굴곡 시 굴곡각을 증가시켜 움직임을 최대한 신체 중심에 가깝게 위치하도록 하여 일어서기 동작을 수행한 것으로 보인다.
    다섯째, 유산소운동과 근력운동을 함께 수행한 실험집단은 환측과 건측 하지의 수직지면반력 차이가 줄어들었는데, 이는 유산소운동과 근력운동이 복합된 운동프로그램이 체중분배 능력 향상에 긍정적으로 작용하였다고 볼 수 있다.
    여섯째, 유산소운동만을 수행한 통제집단은 전·후측 및 내·외측 방향의 총 압력 중심 이동거리가 증가하였는데, 이는 일어서기 동작 수행 시 자세의 안정성이 저하된 것을 의미한다. 동작의 안정성을 높이기 위해서는 유산소운동과 함께 근력운동이 병행되어야 한다.
    일곱째, 운동프로그램 수행 후 환측 발목 및 무릎관절의 신전 모멘트는 증가하였고 고관절의 신전 모멘트는 감소하였다.
    여덟째, 유산소운동만을 수행한 편마비 환자는 건강한 대상자와 근력운동을 수행 한 편마비 환자와 달리 무릎관절의 모멘트가 발목관절의 모멘트에 비해 크게 나타났는데, 이는 발목관절이 일어서기 동작 수행 시 자세 안정성을 높이고 지면을 지지하는 역할을 제대로 수행하지 못했음을 의미한다.

    이상의 결과를 종합하여 내린 결론은, 유산소운동과 근력운동이 복합된 운동프로그램이 유산소운동에 비해 편마비 환자의 하지 근력 향상에 긍정적인 역할을 한다는 점이다. 구체적으로 유산소운동과 근력운동이 복합된 운동프로그램은 환측 하지의 근력 향상을 꾀할 수 있고, 일어서기 동작 수행 시 짧은 동작 시간을 가능케 하며 체중분배 능력의 향상도 기할 수 있는 것으로 판단된다. 또한 근력운동의 일환으로 반복적인 일어서기 동작을 수행하는 것은 편마비 환자로 하여금 동작의 매케니즘을 학습하게 하여 동작 수행 시 일어서기 쉬운 위치에 발을 두도록 하며 이는 발목과 무릎관절의 모멘트 증가로 연결되어 안정적인 일어서기 동작을 수행하는데 긍정적인 영향을 준다. 편마비 노인의 재활 현장에서 근력운동프로그램을 효과적으로 활용한다면 자주적 일상생활에 기여할 것이다.
  • English
  • The purpose of this study was to analyze the effect of different types of rehabilitation training program on the kinetic and kinematic parameters during sit-to-stand movement(STS) in chronic stroke patients. Two groups of hemiparetic patients, experimental and control, participated in the study. The experimental group participated in a 10-week training program (three sessions/wk, 1~1.5 hr/session) consisting of a warm-up, aerobic exercises, lower extremity strengthening, and a cool-down. The control group participated in an aerobic exercise. Isokinetic dynamometer(IsoMed 2000), three dimensional kinematic analysis and force platforms were used to analyze lower extremity strength, duration of STS, lower extremity angle, weight bearing ability and moments.
    The results of the study were as follows:
    (1) The experimental and control group showed increases in the strength of paretic knee flexor, 108.14% and 6.76%, respectively. The strength of paretic knee extensor in experimental and control group increased in each 30.12%, 12.89%, respectively. The strength of the lower extremities in the experimental group was relatively higher than that in the control group.
    (2) The experimental group which had more strength of lower extremity displayed decrease in duration of STS. However, the control group showed increases in duration during sit-to-stand movement. The control group flexed their trunk more than the experimental group did. Therefore, it took more time to extend their trunk during STS. The duration in sit-to-stand was affected by the strength of lower extremity and the angle of trunk movement.
    (3) The angles of ankle and knee joint had an influenced on duration of STS. The post experimental group performed with their feet near the front leg of the chair during sit-to-stand, therefore the duration was decreased. The repetitive sit-to-stand movements as a resistance exercise was effective to hemiparetic patients in learning mechanism of sit-to-stand.
    (4) The experimental group showed decreased differences in the vertical ground reaction forces between paretic and non-paretic limbs. Their training program included strengthening exercise that may help improving weight bearing ability.
    (5) The control group showed increases in the center of pressure in the anteroposterior and mediolateral displacement. This means that the stability of movement was low in the control group. Their training program which combined aerobic and resistance exercises that are more effective to improve the stability of movement.
    (6) After the training, the extensor moment in the paretic ankle and knee joints were increased and the extensor moment in the paretic hip joint was decreased. The increases in the extensor moment of ankle and knee joint produced more power and improved the stability during the sit-to-stand movement. The decreases in both velocity of hip joint and the position of center of mass in anterio direction are related to the decreases in the extensor moment of hip joint.
    (7) The post experimental and healthy group showed that the extensor moment of ankle joint was bigger than the knee joint. However, the control group showed that the extensor moment of knee joint was higher than the ankle joint. This may explain why the ankle joint did not have a role in improving the stability of movement and pushing on the ground.
    In conclusion, the training program combined aerobic and resistance exercises has an advantage of improving lower extremity strength. The improvement in the lower extremity strength may have caused the short duration and enhancement of weight bearing ability. This training program may contribute to improvement of the lower extremity strength and therefore enhance the performance for independent life.
Research result report
  • Abstract
  • 본 연구의 목적은 재활 운동 유형이 편마비 환자의 일어서기 동작에 미치는 영향을 운동학 및 운동역학적으로 분석한 것이다. 10 주 동안 6명의 실험집단 편마비 노인은 유산소 및 근력운동프로그램을 수행하였고, 7명의 통제집단 편마비 노인은 유산소운동만을 수행하였다. 이러한 운동프로그램의 효과를 등속성 근력계, 3차원 영상분석과 지면 반력 분석을 통하여 근력과 자세 조정의 관점에서 살펴보았다. 이를 판정하기 위하여 살펴본 변인은 하지 근력, 일어서기 동작 수행시간, 하지 관절의 각도, 체중분배 및 모멘트의 변화이다.
    본 연구의 주요한 결과는 다음과 같다.

    첫째, 10주 동안 유산소운동과 더불어 근력운동을 수행한 실험집단 편마비 환자의 환측 무릎굴곡 근력은 108.14% 증가한 반면, 유산소운동만을 수행한 통제집단 편마비 환자의 환측 무릎굴곡 근력은 6.76% 증가하였다.
    둘째, 하지근력이 크게 향상된 실험집단은 수행시간이 줄어든 반면, 하지근력이 작게 향상된 통제집단은 수행시간이 증가하였다. 통제집단의 수행시간 증가는 일어서기 동작 수행 시 실험집단에 비해 몸통을 더 많이 굴곡 시킴으로써 몸통을 신전시키는데 많은 시간을 소요했기 때문인 것으로 나타났다. 일어서기 동작 수행 시 수행시간은 하지 근력과 몸통의 움직임 각도가 주요한 요인인 것으로 생각된다.
    셋째, 일어서기 동작 수행 시 발목 및 무릎 관절의 각도는 동작의 수행시간에 영향을 준다. 운동프로그램 수행 후 실험집단 편마비 환자들은 발을 의자의 앞 다리 쪽에 가깝게 놓고 일어서기 동작을 수행하였으며, 이로써 동작 수행시간이 운동프로그램 전 보다 줄어들었다. 이는 일어서기 동작이 근력운동으로 포함된 10주간의 운동프로그램이, 편마비 환자가 일어서기 동작의 매케니즘을 배우는 계기로 작용하였으며 이로써 전체 수행시간을 줄이는 역할을 한 것으로 보인다.
    넷째, 유산소운동만을 수행한 편마비 환자는 근력운동을 함께 수행한 편마비 환자에 비해 몸통을 더 굴곡 시키면서 일어서기 동작을 수행하였다. 상대적으로 하지 근력이 약한 통제집단 편마비 환자들이 몸통 굴곡 시 굴곡각을 증가시켜 움직임을 최대한 신체 중심에 가깝게 위치하도록 하여 일어서기 동작을 수행한 것으로 보인다.
    다섯째, 유산소운동과 근력운동을 함께 수행한 실험집단은 환측과 건측 하지의 수직지면반력 차이가 줄어들었는데, 이는 유산소운동과 근력운동이 복합된 운동프로그램이 체중분배 능력 향상에 긍정적으로 작용하였다고 볼 수 있다.
    여섯째, 유산소운동만을 수행한 통제집단은 전·후측 및 내·외측 방향의 총 압력 중심 이동거리가 증가하였는데, 이는 일어서기 동작 수행 시 자세의 안정성이 저하된 것을 의미한다. 동작의 안정성을 높이기 위해서는 유산소운동과 함께 근력운동이 병행되어야 한다.
    일곱째, 운동프로그램 수행 후 환측 발목 및 무릎관절의 신전 모멘트는 증가하였고 고관절의 신전 모멘트는 감소하였다. 운동프로그램 수행 후 실험집단의 편마비 환자들은 발을 의자의 앞 다리 가까운 쪽에 두었는데 발목과 무릎의 신전근을 이용해 큰 힘을 발현함으로써 일어서기 동작 수행 시 안정성을 높인 것으로 보인다. 고관절의 속도가 감소하였고 몸의 중심이 전측방향으로 덜 움직였기에 고관절의 신전 모멘트가 감소된 것이라 생각된다.
    여덟째, 유산소운동만을 수행한 편마비 환자는 건강한 대상자와 근력운동을 수행 한 편마비 환자와 달리 무릎관절의 모멘트가 발목관절의 모멘트에 비해 크게 나타났는데, 이는 발목관절이 일어서기 동작 수행 시 자세 안정성을 높이고 지면을 지지하는 역할을 제대로 수행하지 못했음을 의미한다.

    이상의 결과를 종합하여 내린 결론은, 유산소운동과 근력운동이 복합된 운동프로그램이 유산소운동에 비해 편마비 환자의 하지 근력 향상에 긍정적인 역할을 한다는 점이다. 구체적으로 유산소운동과 근력운동이 복합된 운동프로그램은 환측 하지의 근력 향상을 꾀할 수 있고, 일어서기 동작 수행 시 짧은 동작 시간을 가능케 하며 체중분배 능력의 향상도 기할 수 있는 것으로 판단된다. 또한 근력운동의 일환으로 반복적인 일어서기 동작을 수행하는 것은 편마비 환자로 하여금 동작의 매케니즘을 학습하게 하여 동작 수행 시 일어서기 쉬운 위치에 발을 두도록 하며 이는 발목과 무릎관절의 모멘트 증가로 연결되어 안정적인 일어서기 동작을 수행하는데 긍정적인 영향을 준다. 편마비 노인의 재활 현장에서 근력운동프로그램을 효과적으로 활용한다면 자주적 일상생활의 향상에 기여할 것이다.
  • Research result and Utilization method
  • 본 연구의 결과는 다음과 같다.

    첫째, 10주 동안 유산소운동과 더불어 근력운동을 수행한 실험집단 편마비 환자의 환측 무릎굴곡 근력은 108.14% 증가한 반면, 유산소운동만을 수행한 통제집단 편마비 환자의 환측 무릎굴곡 근력은 6.76% 증가하였다.
    둘째, 일어서기 동작 수행 시 수행시간은 하지 근력과 몸통의 움직임 각도가 주요한 요인인 것으로 생각된다.
    셋째, 일어서기 동작 수행 시 발목 및 무릎 관절의 각도는 동작의 수행시간에 영향을 준다.
    넷째, 유산소운동만을 수행한 편마비 환자는 근력운동을 함께 수행한 편마비 환자에 비해 몸통을 더 굴곡 시키면서 일어서기 동작을 수행하였다. 상대적으로 하지 근력이 약한 통제집단 편마비 환자들이 몸통 굴곡 시 굴곡각을 증가시켜 움직임을 최대한 신체 중심에 가깝게 위치하도록 하여 일어서기 동작을 수행한 것으로 보인다.
    다섯째, 유산소운동과 근력운동을 함께 수행한 실험집단은 환측과 건측 하지의 수직지면반력 차이가 줄어들었는데, 이는 유산소운동과 근력운동이 복합된 운동프로그램이 체중분배 능력 향상에 긍정적으로 작용하였다고 볼 수 있다.
    여섯째, 유산소운동만을 수행한 통제집단은 전·후측 및 내·외측 방향의 총 압력 중심 이동거리가 증가하였는데, 이는 일어서기 동작 수행 시 자세의 안정성이 저하된 것을 의미한다. 동작의 안정성을 높이기 위해서는 유산소운동과 함께 근력운동이 병행되어야 한다.
    일곱째, 모멘트의 변화는 관절의 각도 변화가 주요한 요인인 것으로 사료된다. 운동프로그램 수행 후 환측 발목 및 무릎관절의 신전 모멘트는 증가하였다. 운동프로그램 수행 후 실험집단 편마비 환자들은 발을 의자의 앞 다리 쪽에 가깝게 두었는데 발목과 무릎의 신전근을 이용해 큰 힘을 발현함으로써 일어서기 동작 수행 시 안정성을 높인 것으로 보인다.
    여덟째, 운동프로그램 수행 후 고관절의 신전 모멘트는 감소하였다. 운동프로그램 수행 후 실험집단 편마비 환자들은 발을 의자의 앞 다리 쪽에 가깝게 두어 일어서기 동작을 수행하였기에 운동프로그램 수행 전 보다 고관절의 속도가 감소하였고, 몸의 중심이 전측방향으로 덜 움직였기에 고관절의 신전 모멘트가 감소된 것이라 사료된다.
    아홉째, 유산소운동만을 수행한 편마비 환자는 건강한 대상자와 근력운동을 수행 한 편마비 환자와 달리 무릎관절의 모멘트가 발목관절의 모멘트에 비해 크게 나타났는데, 이는 발목관절이 일어서기 동작 수행 시 자세 안정성을 높이고 지면을 지지하는 역할을 제대로 수행하지 못했음을 의미한다.

    이상의 결론을 종합하여 내린 결론은, 유산소운동과 근력운동이 복합된 운동프로그램이 유산소운동에 비해 편마비 환자의 하지 근력 향상에 긍정적인 역할을 한다는 점이다. 구체적으로 유산소운동과 근력운동이 복합된 운동 프로그램은 환측 하지의 근력 향상을 꾀할 수 있고, 일어서기 동작 수행 시 짧은 동작 시간을 가능케 하며 체중분배 능력의 향상도 기할 수 있는 것으로 판단된다. 또한 근력운동의 일환으로 반복적인 일어서기 동작을 수행하는 것은 편마비 환자로 하여금 동작의 매케니즘을 학습하게 하여 동작 수행 시 일어서기 쉬운 위치에 발을 두도록 하며 이는 발목과 무릎관절의 모멘트 증가로 연결되어 안정적인 일어서기 동작을 수행하는데 긍정적인 영향을 준다.
  • Index terms
  • 일어서기 동작, 편마비 노인, 뇌졸중, 근력 운동, 등속성 근력
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