여러 학자들에 의해 근력 훈련에 의한 근력의 향상과 관련된 연구가 진행되었으며, 근력 훈련이 보행의 향상에 기여한다는 연구가 이루어져 왔다. 그러나 정작 이러한 연구들의 첫 단계인 다운증후군 아이들이 보행 중에 작용하는 근육의 역할 및 동작의 차이와 관련된 연 ...
여러 학자들에 의해 근력 훈련에 의한 근력의 향상과 관련된 연구가 진행되었으며, 근력 훈련이 보행의 향상에 기여한다는 연구가 이루어져 왔다. 그러나 정작 이러한 연구들의 첫 단계인 다운증후군 아이들이 보행 중에 작용하는 근육의 역할 및 동작의 차이와 관련된 연구는 전무한 실정이다. 다운 증후군 아이들의 보행 중에 어떤 근육이 어떤 역할을 하며, 정상 아이들에 비해서 어느 근육이 얼마만큼 약해져 있는지, 그로 인해 보행 동작은 정상 아동과 비교해서 어떤 차이가 나타나는지에 관한 연구가 없었다. 보행 속도가 다르면 관련된 근육의 활동도 달라지는데(Basmajian, 1978; Inman et al., 1981), 다운증후군 아이들을 대상으로 한 연구인 Parker & Bronks(1980) 및 한동기(2002)의 연구는 보행 속도를 통제하지 못했기 때문에 동작의 특성을 일반화하기에는 어려움이 있을 것으로 사료된다. 또한 Sayer et al.(1996)과 한동기(2002)의 연구는 다운증후군 아이들의 약해진 근육들의 규명 없이 근력 훈련 종목을 선택한 것도 문제점으로 지적할 수 있다. 이에 따라 본 연구자는 위에서 지적된 바와 같이 근력 훈련과 관련된 저변 지식들의 부재를 극복하기 위해서 본 연구를 수행하고자 한다. 즉, 다운증후군 아이들의 보행 중에 작용하는 근육의 기능과 역할을 규명하여 보행 향상을 위한 근력 훈련 종목을 선정하기 위한 정당성을 높이고자 한다. 또한 보행과 관련된 근육들의 활동에 의해 나타나는 동작의 결과를 규명하고자 한다. 따라서 본 연구의 목표는 다운증후군 아동의 보행 향상을 위한 근육활동 및 보행 동작을 규명하는 것이다. 이러한 목표를 달성하기 위해서 다운증후군 아이들의 보행 중에 발의 지면 착지 유형, 보행 중의 관절 운동 유형, 근육의 활동 등을 연구내용으로 선정하겠다.
기대효과
본 연구를 통하여 다운증후군 아이들의 보행 중에 나타나는 보행 동작의 특성 및 근육활동을 정상아동과의 비교를 통하여 규명하는 것은 학술적 가치를 가질 뿐만 아니라 의사, 물리 치료사, 재활 치료사, 운동 분석가들이 진단을 내리고 평가하는 데 매우 유용하게 사용 ...
본 연구를 통하여 다운증후군 아이들의 보행 중에 나타나는 보행 동작의 특성 및 근육활동을 정상아동과의 비교를 통하여 규명하는 것은 학술적 가치를 가질 뿐만 아니라 의사, 물리 치료사, 재활 치료사, 운동 분석가들이 진단을 내리고 평가하는 데 매우 유용하게 사용될 것이다. 이러한 과정을 거쳐 평가를 내리게 되면 동작의 결과(운동학적 자료)만으로 불분명하던 다운증후군 아동들의 근육 활동의 형태를 명백히 밝힐 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 향후 병적 보행의 평가에 대한 기초 자료를 제시할 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구를 토대로 하여 후속 연구로 다운증후군을 가진 사람들의 보행 동작에 관여하는 근육의 역할에 대한 모형을 제시하고, 근력 향상 프로그램을 통하여 근육의 불균형을 해결하여 보행의 향상에 기여할 것이다. 또한, 본 연구의 효과는 중풍환자 및 뇌성마비 환자들을 비롯한 장애인들의 보행 향상과 낙상 경험이 많은 노인들의 상해 예방에 있어서도 중요한 단서를 제공할 수 있을 것으로 사료된다. 아울러 본 연구를 수행하는 과정에서 보다 더 정확한 3차원 좌표를 얻는 방법, 보다 더 정확한 인체 관절 중심을 찾는 방법, 오일러 각을 통한 관절 운동의 보다 더 정확한 계산법과 해석과 같은 정량적 분석 기법이 발달되어 있는 선진 기법과 그 응용법을 익힘으로써 향후 보다 질적 수준이 높은 연구를 수행할 수 있으리라 확신한다. 또한, 본 연구를 토대로 보행과 관련된 수준 높은 연구를 지속적으로 수행한다면 운동역학의 한 분야인 근전도(Elctromyography) 및 관절운동역학(joint kinetics)의 연구를 한층 높이는 데 일조 할 수 있으리라 판단된다.
연구요약
본 연구의 목적은 다운증후군 아동의 보행 향상을 위한 근육활동 및 보행 동작을 규명하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 다운증후군을 가진 아동(초등학교 고학년 학생, 11~13세) 15명과 정상 아동 15명(초등학교 고학년 학생, 11~13세)을 부모와 담당의사의 실 ...
본 연구의 목적은 다운증후군 아동의 보행 향상을 위한 근육활동 및 보행 동작을 규명하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 다운증후군을 가진 아동(초등학교 고학년 학생, 11~13세) 15명과 정상 아동 15명(초등학교 고학년 학생, 11~13세)을 부모와 담당의사의 실험 참가 동의를 얻어 선정한다. 연구 대상자의 관절중심의 위치를 계산하기 위해서 인체 자료를 측정한다. 속도에 따라 보행동작 및 근육 활동이 달라지므로 상대적인 속도를 설정해야 할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 평상시 자신의 편안한 걸음 속도로 10m 구간을 걷게 하고 3번 측정한 평균값을 선호 속도로 결정하고, 선호속도의 -30%와 +30%의 속도 등 총 3가지의 속도를 선정한다. 다운증후군 보행 중에 중요하게 작용하는 근육들의 근육활동을 기록하기 위하여 8쌍의 표면 전극을 하지의 해당부위에 부착하고, 집단간 근육별 차이를 비교하기 위해서 실험 전에 최대 수의적 수축력을 측정한다. 최대 수의적 수축력을 측정한 후에 근전도 데이터를 기록하겠다. 공간 좌표 설정을 위해 통제점 틀을 연구 대상자의 보행 동작을 완전히 포함할 수 있을 정도의 범위에 세우고, 영상 자료와 근전도 자료를 동조시키기 위해서 포토셀을 세우고 동조단자에 라인을 연결한다. 자동 디지타이징이 가능하도록 반사 마커를 부착한다. 보행 동작 전에 통제점 틀을 촬영하고 통제점 틀을 제거한 후 통제점 틀 공간 내에서 보행 동작을 실시한다. 3가지 보행속도에 따라 정상적으로 수행한 3회를 녹화하도록 하겠다. 본 연구는 다운증후군 아동의 보행향상을 위한 근육활동 및 보행동작을 규명하는 연구로서 실험 설계 모형은 집단(2 수준, 다운증후군 아동과 정상인 아동)과 속도(3 수준, 선호속도의 -70%, 선호 속도, 선호속도의 +70%)를 독립변인으로 하는 이원 급내 설계(two-way repeated measured within subject design)이다. 본 연구의 통계 처리는 Window용 SPSS(Version 11.5) 프로그램을 이용하여 반복이 있는 이원변량분석(two-way ANOVA for repeated measure)을 실시하겠으며, 가설 검증을 위한 유의 수준은 α=.05로 설정하겠다. 본 연구는 학술적인 가치를 가질 뿐만 아니라 다운증후군 환자들을 치료하고 재활하는 의사, 물리치료사, 재활 전문가, 특수학교 교사, 동작분석가들에게 보행과 관련하여 진단을 내리고 평가하는 데 매우 유용하게 사용될 것이다. 본 연구를 통하여 얻은 근육들의 역할을 규명함으로써 보행 향상을 위한 근력 훈련 프로그램 선정의 기초 자료가 될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 비만, 노인낙상, 중풍환자 등 향후 병적 보행의 평가에 대한 기초 자료를 제시할 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구를 토대로 하여 후속 연구로 다운증후군을 가진 사람들의 보행 동작에 관여하는 근육의 역할에 대한 모형을 제시하고, 근력 향상 프로그램을 통하여 근육의 불균형을 해결하여 보행의 향상에 기여할 것이다. 또한, 본 연구의 효과는 중풍환자 및 뇌성마비 환자들을 비롯한 장애인들의 보행 향상과 낙상 경험이 많은 노인들의 상해 예방에 있어서도 중요한 단서를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.
한글키워드
보행,다운증후군,운동역학,근전도,동작분석
결과보고시 연구요약문
국문
본 연구의 목적은 다운증후군 아동의 보행 향상을 위한 근육활동 및 보행 동작을 규명하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 다운증후군을 가진 아동(9~13세) 7명을 부모와 담당의사의 실험 참가 동의를 얻어 선정하였다. 다운증후군 보행 중에 중요하게 작용하는 ...
본 연구의 목적은 다운증후군 아동의 보행 향상을 위한 근육활동 및 보행 동작을 규명하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 다운증후군을 가진 아동(9~13세) 7명을 부모와 담당의사의 실험 참가 동의를 얻어 선정하였다. 다운증후군 보행 중에 중요하게 작용하는 근육들의 활동을 기록하기 위하여 7쌍의 표면 전극을 하지의 해당부위에 부착한 후 근전도 데이터를 기록하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 다운증후군 아동들은 발이 지면에 닿는 지점부터 지지하는 동안까지 전경골근의 활동이 정상인에 비해서 아주 낮게 나타났다. 이와 같은 결과는 다운증후군의 일반적인 보행 패턴의 대표적인 특징 중의 한 가지인 발뒤꿈치 착지 없이 발바닥 전체로 착지하고, 터벅터벅 걷는 것을 의미한다. 따라서 전경골근의 강화와 훈련을 통해서 보행 패턴을 향상 시킬 필요가 있다. 둘째, 정상인들의 대퇴직근은 체공기-지지기 전환 구간에서 작용하는데 비해, 다운증후군은 지지기-체공기 전환 구간에서부터 작용하기 시작되었다. 따라서 대퇴직근의 강화와 훈련을 통해서 보행 패턴을 향상 시킬 필요가 있다. 셋째, 다운증후군 아동들은 체공기에서 장내전근의 활동이 정상인에 비해서 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 다운증후군의 일반적인 보행 패턴의 특징 중의 한 가지인 다리를 전방으로 스윙할 때 골반 및 대퇴를 외측으로 많이 흔들며 걷는 것을 의미한다. 따라서 장내전근의 강화와 훈련을 통해서 보행 패턴을 향상 시킬 필요가 있다. 마지막으로 다운증후군 아동들의 근전도 패턴은 개인 간(inter-individual) 차이뿐만 아니라 개인 내(intra-individual) 차이로 인하여 변화(variabilities)가 심한 것이 특징이다. 따라서 개개인별로 보행 동작 및 근육의 활동을 평가하여 개개인별 맞춤형 근력 향상 훈련과 보행 향상 훈련을 실시해야 할 것이다. 본 연구는 학술적인 가치를 가질 뿐만 아니라 다운증후군 환자들을 치료하고 재활하는 의사, 물리치료사, 재활 전문가, 특수학교 교사, 동작분석가들에게 보행과 관련하여 진단을 내리고 평가하는 데 매우 유용하게 사용될 것이다. 본 연구를 통하여 얻은 근육들의 역할을 규명함으로써 보행 향상을 위한 근력 훈련 프로그램 선정의 기초 자료가 될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 비만, 노인낙상, 중풍환자 등 향후 병적 보행의 평가에 대한 기초 자료를 제시할 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구를 토대로 하여 후속 연구로 다운증후군을 가진 사람들의 보행 동작에 관여하는 근육의 역할에 대한 모형을 제시하고, 근력 향상 프로그램을 통하여 근육의 불균형을 해결하여 보행의 향상에 기여할 것이다. 또한, 본 연구의 효과는 중풍환자 및 뇌성마비 환자들을 비롯한 장애인들의 보행 향상과 낙상 경험이 많은 노인들의 상해 예방에 있어서도 중요한 단서를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.
영문
The purpose of this study were to investigate the muscle activities of adductor longus, gluteus medius, gluteus maximus, biceps femoris, rectus femoris, gastrocnemius, and tibialis anterior using noraxon 7 channels EMG system during walking in childre ...
The purpose of this study were to investigate the muscle activities of adductor longus, gluteus medius, gluteus maximus, biceps femoris, rectus femoris, gastrocnemius, and tibialis anterior using noraxon 7 channels EMG system during walking in children with trisomy-21 Down syndrome. Seven children (9~13 years old) with Down syndrome and one normal child participated in this study. The results indicated that the Down syndrome's tibialis anterior showed lower muscle activity than normal ones from foot contact to foot stance phase. This means that most of Down syndrome contacted ground by foot flat without heel contacted. While the normal's rectus femoris showed activity in swing-stance transition period, the Down syndrome showed activity in stance-swing transition period. The Down syndrome's adductor longus showed higher muscle activity in swing phase than normal ones. This means that the Down syndrome walked with sway thigh. So, it needs to stength tibialis anterior, rectus femoris, and adductor longus. The Down syndrome's EMG pattern showed intra-individual and inter-individual variabilities. Therefore it needs to training related muscle each other.
연구결과보고서
초록
본 연구의 목적은 다운증후군 아동의 보행 향상을 위한 근육활동 및 보행 동작을 규명하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 다운증후군을 가진 아동(9~13세) 7명을 부모와 담당의사의 실험 참가 동의를 얻어 선정하였다. 다운증후군 보행 중에 중요하게 작용하는 ...
본 연구의 목적은 다운증후군 아동의 보행 향상을 위한 근육활동 및 보행 동작을 규명하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 다운증후군을 가진 아동(9~13세) 7명을 부모와 담당의사의 실험 참가 동의를 얻어 선정하였다. 다운증후군 보행 중에 중요하게 작용하는 근육들의 활동을 기록하기 위하여 7쌍의 표면 전극을 하지의 해당부위에 부착한 후 근전도 데이터를 기록하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 다운증후군 아동들은 발이 지면에 닿는 지점부터 지지하는 동안까지 전경골근의 활동이 정상인에 비해서 아주 낮게 나타났다. 이와 같은 결과는 다운증후군의 일반적인 보행 패턴의 대표적인 특징 중의 한 가지인 발뒤꿈치 착지 없이 발바닥 전체로 착지하고, 터벅터벅 걷는 것을 의미한다. 따라서 전경골근의 강화와 훈련을 통해서 보행 패턴을 향상 시킬 필요가 있다. 둘째, 정상인들의 대퇴직근은 체공기-지지기 전환 구간에서 작용하는데 비해, 다운증후군은 지지기-체공기 전환 구간에서부터 작용하기 시작되었다. 따라서 대퇴직근의 강화와 훈련을 통해서 보행 패턴을 향상 시킬 필요가 있다. 셋째, 다운증후군 아동들은 체공기에서 장내전근의 활동이 정상인에 비해서 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 다운증후군의 일반적인 보행 패턴의 특징 중의 한 가지인 다리를 전방으로 스윙할 때 골반 및 대퇴를 외측으로 많이 흔들며 걷는 것을 의미한다. 따라서 장내전근의 강화와 훈련을 통해서 보행 패턴을 향상 시킬 필요가 있다. 마지막으로 다운증후군 아동들의 근전도 패턴은 개인 간(inter-individual) 차이뿐만 아니라 개인 내(intra-individual) 차이로 인하여 변화(variabilities)가 심한 것이 특징이다. 따라서 개개인별로 보행 동작 및 근육의 활동을 평가하여 개개인별 맞춤형 근력 향상 훈련과 보행 향상 훈련을 실시해야 할 것이다.
연구결과 및 활용방안
본 연구의 목적은 다운증후군 아동의 보행 향상을 위한 근육활동 및 보행 동작을 규명하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 다운증후군을 가진 아동(9~13세) 7명을 부모와 담당의사의 실험 참가 동의를 얻어 선정하였다. 다운증후군 보행 중에 중요하게 작용하는 ...
본 연구의 목적은 다운증후군 아동의 보행 향상을 위한 근육활동 및 보행 동작을 규명하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 다운증후군을 가진 아동(9~13세) 7명을 부모와 담당의사의 실험 참가 동의를 얻어 선정하였다. 다운증후군 보행 중에 중요하게 작용하는 근육들의 활동을 기록하기 위하여 7쌍의 표면 전극을 하지의 해당부위에 부착한 후 근전도 데이터를 기록하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 다운증후군 아동들은 발이 지면에 닿는 지점부터 지지하는 동안까지 전경골근의 활동이 정상인에 비해서 아주 낮게 나타났다. 이와 같은 결과는 다운증후군의 일반적인 보행 패턴의 대표적인 특징 중의 한 가지인 발뒤꿈치 착지 없이 발바닥 전체로 착지하고, 터벅터벅 걷는 것을 의미한다. 따라서 전경골근의 강화와 훈련을 통해서 보행 패턴을 향상 시킬 필요가 있다. 둘째, 정상인들의 대퇴직근은 체공기-지지기 전환 구간에서 작용하는데 비해, 다운증후군은 지지기-체공기 전환 구간에서부터 작용하기 시작되었다. 따라서 대퇴직근의 강화와 훈련을 통해서 보행 패턴을 향상 시킬 필요가 있다. 셋째, 다운증후군 아동들은 체공기에서 장내전근의 활동이 정상인에 비해서 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 다운증후군의 일반적인 보행 패턴의 특징 중의 한 가지인 다리를 전방으로 스윙할 때 골반 및 대퇴를 외측으로 많이 흔들며 걷는 것을 의미한다. 따라서 장내전근의 강화와 훈련을 통해서 보행 패턴을 향상 시킬 필요가 있다. 마지막으로 다운증후군 아동들의 근전도 패턴은 개인 간(inter-individual) 차이뿐만 아니라 개인 내(intra-individual) 차이로 인하여 변화(variabilities)가 심한 것이 특징이다. 따라서 개개인별로 보행 동작 및 근육의 활동을 평가하여 개개인별 맞춤형 근력 향상 훈련과 보행 향상 훈련을 실시해야 할 것이다. 본 연구는 학술적인 가치를 가질 뿐만 아니라 다운증후군 환자들을 치료하고 재활하는 의사, 물리치료사, 재활 전문가, 특수학교 교사, 동작분석가들에게 보행과 관련하여 진단을 내리고 평가하는 데 매우 유용하게 사용될 것이다. 본 연구를 통하여 얻은 근육들의 역할을 규명함으로써 보행 향상을 위한 근력 훈련 프로그램 선정의 기초 자료가 될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 비만, 노인낙상, 중풍환자 등 향후 병적 보행의 평가에 대한 기초 자료를 제시할 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구를 토대로 하여 후속 연구로 다운증후군을 가진 사람들의 보행 동작에 관여하는 근육의 역할에 대한 모형을 제시하고, 근력 향상 프로그램을 통하여 근육의 불균형을 해결하여 보행의 향상에 기여할 것이다. 또한, 본 연구의 효과는 중풍환자 및 뇌성마비 환자들을 비롯한 장애인들의 보행 향상과 낙상 경험이 많은 노인들의 상해 예방에 있어서도 중요한 단서를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.