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https://www.krm.or.kr/krmts/link.html?dbGubun=SD&m201_id=10007827&local_id=10011304
보행 시 지지기반 급변에 대한 하지 근신경의 반응
Reports NRF is supported by Research Projects( 보행 시 지지기반 급변에 대한 하지 근신경의 반응 | 2004 Year 신청요강 다운로드 PDF다운로드 | 신인식(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 G00141
Year(selected) 2004 Year
the present condition of Project 종료
State of proposition 재단승인
Completion Date 2006년 05월 30일
Year type 결과보고
Year(final report) 2006년
Research Summary
  • Korean
  • 본 연구는 보행 시 지지기반이 갑자기 변했을 때 이에 반응하는 하지의 근육과 신경들의 변화를 조사하기 위한 것이다. 이러한 연구의 수행을 위해 먼저 건강한 성인들을 대상으로 지지기반의 급작스런 변화를 줄 수 있는 함정판을 만들어 그 위를 걷게 하였다. 연구대상자의 오른발을 함정판에 딛게 하는데, 이 때 함정판의 윗면이 '오른발의 외측'으로 기울어지거나, '오른발의 내측'으로 기울어지게 함으로써 각각 내번과 외번 상황에서의 반응을 조사하였다. 또 함정판의 윗면이 떨어지는 시간을 조절하여 뒷꿈치가 땅에 닿고 체중이 앞꿈치로 옮겨가기 직전인 '땅에 닿은 후 0.3초 후', 앞꿈치로 옮겨진 체중이 왼발로 옮겨가기 직전인 '땅에 닿은 후 0.5초 후'로 나누어 총 4가지 조건에 대한 하지 근육의 반응을 조사하였다.
    연구 결과는 다음과 같다.
    첫째, 함정판에 오른발이 닿을 때부터 왼발이 지면에 닿을 때까지의 시간이 '땅에 닿은 후 0.5초 후'가 '땅에 닿은 후 0.3초 후'보다 길게 나타났는데, 이는 함정판에 발이 닿고 나서 0.3초 후에서는 신체중심이 옮겨져 가는 구간이므로, 이 때 지지면이 변할 경우 균형을 잡기 위해 다른 발을 재빨리 디디기 때문이다.
    둘째, '오른발의 내측 기울어짐 0.3초 후'에서 하지 각 근육들이 EMG 최대값의 평균이 가장 높게 나타났는데, 이로 미루어 볼 때, 이 실험조건이 각 근육들에 충격을 많이 주는 것으로 생각된다. 또 종아리 근육인 비복근은 모든 조건에서 많이 활성화되어 있었다.
    셋째, 보행하고 있는 동안 '땅에 닿은 후 0.3초 후' 조건에서 모두 허벅지 앞 부분 근육인 대퇴이두근의 활동량이 증가했는데, 이렇게 함으로써 빠르게 변하는 지지면의 급격한 변화에 대처하는 것으로 생각된다.
    넷째, 지지기반이 빠르게 변할 때 종아리 뒷 부분 근육(가자미근, 비복근)의 근활동이 상대적으로 활발하게 나타났다.
    따라서 지지기반이 급격히 변할 시 종아리 뒷 부분 근육들, 허벅지 앞 부분 근육들을 강화시킬 필요가 있다.
  • English
  • This study's purpose is to investigate the effects on leg muscle activity caused by perturbation, using a trapdoor system during the support phase of gait for healthy adults (n = 6, height 177.5±5.5cm, weight 81.0±9.5kg, age 30.0±3.3yrs). The trapdoor had the functional ability of causing inversion or eversion. The release time for the trapdoor was specified for two times, 0.3 and 0.5 seconds after heel contact. While altering these variables, EMG was recorded for the leg muscles (rectus femoris, biceps femoris, vastus lateralis, tibialis anterior, gastrocnemius, soleus). The following conclusions were derived.
    1. The steptime was longer for the 0.5s eversion than 0.3s inversion condition. So in order to regain stability after the perturbation the unsupporting leg reached forward rapidly. This quick reflex can be observed through the center of pressure (COP) and its rapid change in direction.
    2. The gastrocnemius was activated throughout the total experiment. There was a low amount of activity recorded in the rectus femoris, vastus lateralis and tibialis anterior except for the condition of inversion 0.3s. For most of the conditions, the highest average EMG peak values were recorded during the condition of inversion 0.3s.
    3. The iEMG patterns were similar for the conditions of inversion 0.3s and eversion 0.3s. To cope with the rapid change in these conditions, the biceps femoris was activated.
    4. During the experiment except for the condition of normal gait, the activity of the soleus and gastrocnemius was relatively high. Therefore, to prevent injury from perturbation of the lower leg strengthening of the soleus and gastrocnemius is required. Likewise to prevent injury to the thigh strengthening for the biceps femoris.
Research result report
  • Abstract
  • 본 연구의 목적은 건강한 성인들을 대상으로 보행 시 함정판을 이용하여 지지면을 급작스럽게 변화시켰을 때 하지 근신경의 반응 및 기능에 대하여 살펴보는 데에 목적이 있다. 이를 위하여 20, 30대의 건강한 성인 남자 6명을 대상으로 보행 중 지지면의 방향(내번, 외번)과 기울어지는 시점(접촉 후 0.3초, 접촉 후 0.5초)에 따라 하지 근육(대퇴직근, 대퇴이두근, 외측광근, 전경골근, 비복근, 가자미근)의 근활동 및 근신경의 반응 형태를 살펴본 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
    첫째, 함정판에 발이 닿을 때부터 다른 발이 지면에 닿을 때까지의 스텝시간에서 내번동작의 0.3초 후에서보다 외번동작의 0.5초 후에서 더 길게 나타났다. 이는 함정판에 발이 닿고 나서 0.3초 후에서는 신체중심이 옮겨져 가는 구간이므로, 이 때 지지면이 변할 경우 균형을 잡기 위해 다른 발을 재빨리 디디기 때문이다.
    둘째, 외측비복근은 정상보행을 비롯한 전체 실험 상황에서 활성화 되어 있어 각 실험 조건별 보행 시 꾸준히 사용되었고, 대퇴직근, 외측광근, 전경골근은 내번동작 0.3초 만을 제외하곤 낮은 수치를 보였다. 대체적으로 EMG 최대값은 내번동작 0.3초에서 모든 근육이 제일 큰 값을 보였다.
    셋째, iEMG 패턴을 각 실험 조건별로 비교해보면 내번동작 0.3초, 외번동작 0.3초가 유사함을 알 수 있다. 이는 내번동작 0.3초, 외번동작 0.3초에서 대퇴이두근의 활동량이 증가했으며, 0.3초 후 지지면이 변하는 상황에서는 대퇴이두근의 근활동량을 증가시켜 급격한 변화에 대처하는 것으로 사료된다.
    넷째, 조건 별 근활동의 패턴에서 정상보행을 제외한 나머지 조건에서 가자미근과 외측비복근의 근활동이 다른 근활동보다 상대적으로 활발하게 나타나 부상 방지를 위해서는 하퇴근육에서는 가자미근과 외측비복근을, 대퇴근육에서는 대퇴이두근의 근육을 강화시켜야 할 것이다.
  • Research result and Utilization method
  • 본 연구에서는 건강한 성인들을 대상으로 보행 시 함정판을 이용하여 지지 기반을 급작스럽게 변화시켰을 때 하지 근신경의 반응 및 기능에 대하여 살펴보는 데에 목적이 있다. 이러한 결과는 지지 기반이 갑작스럽게 변하게 되면 하지의 근육에서 어떠한 반응을 일으키는지와, 부상 방지를 위하여 어떠한 기전을 나타내는지 알 수 있을 것이다.
  • Index terms
  • 보행, 지지 기반 급변, 근전도, 내번, 외번
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