달리기는 걷기와 함께 신체를 이동시키는 움직임의 수단으로 인간이 행하는 가장 기본적인 운동의 하나이다. 이 운동은 운동 선수에게는 준비 운동이나 실제 경기로, 일반인들에게는 건강 증진과 질병 예방의 수단, 긴장 해소의 일환으로 많은 사람들이 즐기고 있다. 그러 ...

달리기는 걷기와 함께 신체를 이동시키는 움직임의 수단으로 인간이 행하는 가장 기본적인 운동의 하나이다. 이 운동은 운동 선수에게는 준비 운동이나 실제 경기로, 일반인들에게는 건강 증진과 질병 예방의 수단, 긴장 해소의 일환으로 많은 사람들이 즐기고 있다. 그러나, 이로 인한 아킬레스건 염, 연골 손상, 연골 연하증, 요추 통증 등의 상해 발생이 빈번한 것으로 보고되고 있으며(Clement et al,1984; Hintermann & Nigg,1998), 미국의 스포츠 의료 기관에서 가장 많이 치료되고 있는 상해중 하나가 달리기로 인해 발생되는 상해로 알려지고 있다(Nike Sport Research Review,1989). 이런 배경 하에 오늘날 달리기에 대한 연구의 동향도 달리기 자체의 기술을 분석해 역학적으로 특징을 규명 하는것 못지않게 상해와 관련된 연구의 비중이 점점 높아지고 있다. 일반적으로 달리기 시 발생되는 상해는 후족(後足) 운동과 아킬레스 건의 지나친 움직임으로 인해 후족 조절에 관련된 좌우 불안정성을 유발해 하지의 역학적 기능을 떨어뜨려 상해를 유발 시킨다는 운동학적 이론(James et al,1978; Bates et al, 1979)과 반복적이고 연속적인 부하가 근, 연골, 뼈의 구조와 기능에 영향을 미쳐 상해를 유발한다는 운동 역학적 이론으로 대별 된다 (Collins & Whittle,1989; Shaily & Peter,1992; Smart et al,1980). 이에 따라 달리기 시 발생되는 상해의 원인을 찾는 운동 역학적 방법은 위 두가지 요인의 특징을 분석해 규명하고 있다. 이 연구의 일환으로 잘못된 훈련, 운동화의 특성, 달리는 표면 상태, 달리는 경사도와 같은 외적 요인과 주자(走者)의 해부학적 및 생리학적인 내적 요인에 따른 운동학적 및 역학적 요인들의 변화를 관찰하는 연구들이 이루어지고 있다(Lysen,1984; James et al, 1978; Nigg et al, 1986; Roger et al,1992; Sterzig,1999). 이들 내적 요인중에 피로는 운동 수행을 저하시키는 것은 물론 상해를 유발시킬 수 있는 가장 민감한 것으로 보고되고 있다(Smart et al,1980; Sterzig,1999; Moretto & Bislaux,1999; Paavolainen et al,1995; Elliot & Ackland,1981).
따라서, 마라톤, 장거리 달리기와 같이 시간 경과에 따라 피로가 가중되는 상태에서 상해와 관련된 하지 관절의 부조화가 어느 시점에서 발생되며, 반복적인 부하에 대한 신체의 충격 흡수가 어떻게 변하는가를 운동학적 및 운동역학적으로 접근해 분석하는 것은 임상학적 측면에서 뿐 만 아니라 운동 수행 측면에서도 의미 있는 일이라 하겠다. 생리적으로 피로는 Pcr 또는 글리코겐의 고갈에 따른 ATP 생산 감소로 인한 피로, 젖산에 의해 생성된 H+이 PH를 감소시켜 세포 내의 에너지 생산 과정과 근 수축 방해에 따른 피로, 신경 자극 전달의 실패에 따른 피로, 중추 신경에 의한 피로등 여러 기전이 알려지고 있다(McArdle, Katch, Katch, 1996; Wilmore & Costill, 1994). 피로를 감지하는 것은 개인차에 따라 다르지만, 일반적으로 최대 산소 섭취 량의 70% 수준 혹은 최대 심박수의 75-80% 수준에서 달렸을 때 1시간 전후에서 피로의 느낌이 급격히 변화하는 것으로 보고되고 있으며, 근육의 글리코겐 소모는 운동 시작과 함께 시간에 따라 선형적으로 감소하는 것으로 알려지고 있다(Wilmore & Costill, 1994). 따라서 완전한 피로 상태에서 인간의 움직임을 관찰하기 위해서는 위와 같은 운동 강도에서 최소한 1시간 이상을 달려야 한다.
그 동안 달리기 시 피로에 따른 운동학적 및 운동 역학적 요인들의 변화를 살펴보면 몇몇 연구자들은 피로는 달리기 속도를 감소시키고, 스트라이드 길이를 감소시킨다고 보고했으나(Bates & Haven, 1973; Buckelew, Barlow, Fischer and Richards,1985; Hunter & Smith,2000), Elliot와 Ackland(1981)는 피로에 인해 질량 중심의 수직 변동의 경우 몸통, 대퇴, 하퇴 분절의 위치에서 유의한 변화가 일어나지 않았다고 보고하고 있다. 또 다른 연구는 거리 달리기에서 피로에 따라 하지 분절의 시상면 분석에서 아주 제한적이지만 작은 변화가 일어났다고 밝히고 있으며(Williams, Snow & Agruss, 1991; Siler & Martin, 1991), Siler와 Martin(1991)은 최대 무릎 굴곡각, 발목 굴곡각, 최대 대퇴 신전 각과 스트라이드 길이의 변인들이 피로에 민감하게 나타내는 요인이라 지적했지만 개인차는 설명하지 못했다. 다른 연구자들은 달리기 시 피로는 후족 운동에 영향을 주었다고 제시했으며(Hamill et al,1988; Bru(덧말:..)ggemann & Arndt,1994; Van Ghelwe & Madsen,1997), Hamill et al(1988)은 주자의 최대 산소 섭취 량의 90%에 상응하는 스피드에서 15분간 달렸을 때 후족 회내에 유의한 증가는 아니지만 작은 변화를 확인했다고 보고하고 있다. Bruggemann과 Arndt(1994)는 50분간 달리기 시 아킬레스건 각에서 의미 있는 증가를 보였다고 주장했으며, Paavolainen et al(1995)과 Nicol et al(1991)은 10 km 달리기를 한 후 달리기 속도, 스트라이드 길이, 스트라이드율, 접촉 시간 등을 측정한 결과 접촉 시간과 스트라이드 율에서는 증가를 달리기 속도에서는 감소되었다고 보고했다. 이와 같이 피로와 운동학적 요인들과의 관계를 분석한 연구가 빈번히 이루어지고 있으나, 피로가 달리기의 운동 역학적 요인에 미치는 영향에 대한 연구는 상대적으로 적은 편이다. Stewart(1984)는 오래 달리기 시 지면 반력을 이용 최대 충격력을 분석한 결과 약간의 증가를 보였다고 보고했으며, Bruggeman(1994)은 달리기 시 운동 역학적 요인들은 근 활동에 의해 발생되는 피로에 의해 유의한 변화가 있었다고 지적했다. 이 근 활동 패턴의 변화로 나타나는 피로는 근 강직에 영향을 줄 것이라고 추정했지만 명확한 자료를 제시하지는 못했다. Stefanyshyn et al(2000)은 달리기 시 지면 반력의 충격 절정과 상해와의 관계를 종단 연구를 통해 분석한 결과 두 변인 사이에는 아무런 관계가 없음을 주장했으며, Yingling et al(1994)은 짧은 거리 달리시 시 후족 운동과 가속도계의 충격 절정과의 관계를 분석했다.
이상에서 살펴본 바와 같이 오래 달리기를 통한 피로와 운동학적 및 역학적 요인들과의 관계를 규명해 상해를 이해하기 위한 수단으로 많은 연구가 이루어지고 있으나, 대부분의 연구가 특정한 요인에 국한되어 분석되었고, 또한 운동 시간도 1시간 이내이거나, 짧은 거리에서 이루어져 완전한 피로 상태에서 운동이 지속되었다고 판단하기 어렵다. 특히 피로 누적에 따른 신체의 충격 부하를 규명할 수 있는 가속도계와 관련된 연구는 상대적으로 미흡해 이에 대한 연구의 필요성이 요구된다.

The purpose of the present study was to investigate the effects of fatigue upon the kinematic parameters of the lower extremity and tibial acceleration variables during a prolonged run. Running times of 5, 30, 60, 90, 120minutes were selected as exper ...

The purpose of the present study was to investigate the effects of fatigue upon the kinematic parameters of the lower extremity and tibial acceleration variables during a prolonged run. Running times of 5, 30, 60, 90, 120minutes were selected as experimental conditions to collect data on the support phase. Eight male recreational runners ran on a treadmill at speed corresponding to 75% of their maximum heart rate for 2 hours. The triad markers were attached on the thigh, shank, and foot segment to acquire 3 dimensional coordinates with 6 digital cameras operating at 200Hz and an accelerometer (1000Hz) was mounted on the tibia to collect acceleration variables. The angles of lower extremity joints, Achilles tendon, and rearfoot were calculated using both the Helical and Joint coordinate system in experimental condition for comparison.
The major findings were that the maximum dorsiflexion of the ankle joint decreased with increasing running time(p<0.05), but maximum pronation of the Achilles tendon and rearfoot angle were increased(p<0.05). The active peak obtained from the tibia accelerometer were decreased(p<0.05). In conclusion, the fatigue in terms of running time did not have an effect on the knee joint movement, but effected ankle movement in the sagittal plane. In addition, there was no relationship between fatigue and impact peak during running, but active peak depended on the degree of fatigue.

I. 서론
1. 연구의 필요성
2. 연구의 목적
II. 연구 방법
1. 실험 대상자
2. 실험 절차
3. 자료 분석
III. 연구 결과
1. 운동학적 변인
2. 운동 역학적 요인
IV. 고찰
V. 결론

I. 서론
1. 연구의 필요성
2. 연구의 목적
II. 연구 방법
1. 실험 대상자
2. 실험 절차
3. 자료 분석
III. 연구 결과
1. 운동학적 변인
2. 운동 역학적 요인
IV. 고찰
V. 결론