서론
스포츠에서 운동 사슬은 운동선수가 스포츠 관련 작업을 수행하기 위해 사용하는 생체역학적 시스템을 의미한다(Kibler 2014). 운동 사슬은 움직임을 실행하기 위해 사지 근육이 조정한 순차적 활성화이며, 이는 신체 부위의 최적의 유연성, 근력, 고유 감각 및 지구력을 요구한다(Sciascia & Cromwell 2012). 운동 사슬의 변경 또는 파손은 근력 감소 및 관절 운동 범위(ROM)를 비롯한 여러 요인으로 인해 발생할 수 있다(Kibler 2014). 이러한 운동 사슬 개념은 관절의 손상이 다른 관절의 부상을 촉발할 수 있음을 의미하며(Pattyn et al. 2011), 운동 사슬에 따른 효율적인 에너지 전달은 부상 위험이 낮고 움직임이 향상되는 것과 관련이 있다(Augustus et al. 2021). 하지 운동사슬의 개념으로 관절(발목, 무릎, 고관절)들은 모두 인간의 안정성과 운동에 중요한 역할을 한다(Leardini, O’Connor & Giannini 2014). 특히 발목 가동 범위는 운동 사슬 강화 운동 중에 비정상적인 하지 역학을 유발할 수도 있다(Dill et al. 2014). 발목과 하지 관절은 체중을 지탱하는 활동 중에 다리와 발 사이의 힘과 하중을 전달하는 데 도움을 주어 효과적인 이동성과 유연성을 제공한다(Yamaguchi et al. 2009). 보행 동작 동안 발 및 하지는 고르지 않은 표면에 적응하고 충격을 흡수해야 하며 힘을 발휘하기 위하여 역학적으로 근육과 인대가 변화해야 한다(Dawe & Davis 2011). 특히 근육과 인대가 전반적인 안정성에 기여하기 때문에 이 기능에 대한 역학적 평가는 부상 치료 및 기능 장애 통지에 도움이 될 수 있다(Yamaguchi et al. 2009).
발목은 기능적으로 두 개의 관절, 즉 다리 아래의 경골의 원위 끝과 발의 거골의 근위 끝으로 움직임을 제어하는 거골하 관절이 역할을 하며(Ugbolue et al. 2021), 거골하 관절은 다른 거골뼈의 관절과 함께 배측굴곡과 저측굴곡 움직임을 나타낸다(Flanagan et al. 2005). 발목의 배측굴곡의 정상적인 운동 범위(ROM)는 10-20도°이고 저측굴곡 동안에는 25-30°이다(Monk et al. 2016). 배측굴곡과 족저굴곡에 관여하는 근육은 계단 오르기, 걷기, 의자에서 일어나기 등 다양한 일상 작업을 수행하는 데 필수적이며(Flanagan et al. 2005), 역동적인 스포츠 동작인 감속, 옆으로 걷기, 점프 및 착지와 같은 움직임에 좋은 발목관절 가동범위가 필요하다(Crowe et al. 2020). 이러한 관절 가동범위가 크다는 것은 유연성이 좋다고 볼 수 있으며, 유연성은 신체 움직임 중 에너지 소비를 적게 하고 움직임의 정확성과 근력 활동을 증가시켜 협응능력을 높일 수 있다(Altan et al. 2005). 임상 환경에서 발목관절 평가는 하지의 유해한 움직임 패턴과 연결될 수 있기 때문에 중요하며(Lima et al. 2018), 제한된 저측굴곡, 배측굴곡 발목관절 각도는 발목관절 손상을 입은 선수에게 나타난다(Powden, Hoch & Hoch 2015). 즉 적절한 관리를 하지 않으면 만성 발목 불안정성으로 야기할 수 있으며(Reid, Birmingham & Alcock 2007), 아킬레스 및 건병증(Youdas et al. 2009), 무릎관절에도 영향을 미친다(Backman & Danielson 2011).
발목가동 범위는 하지(발목, 무릎, 고관절)의 근력 및 유연성 능력 제한(Mauntel et al. 2013, Tweed, Campbell & Avil 2008), 하지의 부상 가능성에 영향을 미친다(Leardini et al. 2000). 이처럼 운동 사슬 개념으로 발목 가동범위는 무릎의 외반 및 내측 움직임(Dill et al. 2014), 무릎(Malloy et al. 2015), 고관절 굴곡에 영향을 미치며 무릎 변위 부상의 위험을 실질적으로 증가시킬 수 있다(Fong et al. 2011). 또한 제한된 발목 가동범위는 고관절 움직임 감소에 영향을 미치며(Rabin, Portnoy & Kozol 2016), 이로 인해 쪼그리고 앉기, 점프 또는 착지와 같은 경기력 및 하지의 손상이 발생될 수 있다(Edwards et al. 2010). 이처럼 제한된 발목 가동범위는 하지의 발목, 무릎, 고관절 근력, 유연성에 더 많은 영향을 미칠 수 있으며, 보행 능력 및 스포츠 부상 예방과 관련된 활동에 큰 영향을 미칠 수 있다(Guillén-Rogel, San Emeterio & Marín 2017). 이러한 하지의 연결된 움직임은 어떻게 연결되고 어떻게 상호작용하는지 인식하는 것은 효과적인 부상 재활 및 예방에 중요하다(Bittencourt et al. 2016). 하지의 움직임은 운동사슬 전체에 의해 이루어지기 때문에 하지 전체의 발목, 무릎, 고관절 근 기능 측정을 해야 한다. 등속성 측정은 근 기능을 평가하는데 신뢰성이 높고(Newman, Tarpenning & Marino 2004), 근 기능 평가의 자료로서 제시될 수 있다(Adams & Beam 1998). 등속성 측정은 발목, 무릎 및 고관절 관절 주변의 고립된 근육 그룹이 다양한 각속도에서 발휘하는 최대 토크 출력의 형태로 하지 근육의 근력을 객관적으로 비교 평가할 수 있다(Tsiokanos et al. 2002). 또한 근력 검사에서 최대근력을 측정하는 변인도 있지만, 다양한 관점으로 파악을 하는 것이 중요하기 때문에, 최대 수의적 수축만 평가하는 것보다 기능적 움직임을 평가하는 것이 유용하다(Miller et al. 2006). 그리하여 최대근력 발현시간(Time to Peak Torque: TPT) 변인으로 근의 최대 수축을 생성하기 위한 신경근에 관한 유용한 정보를 제공한다(Miller et al. 2006).
기존 연구에서는 하지 손상을 입은 대상과 단 관절로 측정을 했지만 본 연구는 건강한 성인 남성을 대상으로 발목관절 가동범위(저측굴곡, 배측굴곡)와 하지(발목, 무릎, 고관절)근 기능(최대근력, 최대근력 발현시간) 사이의 관계를 조사하는 것이다. 그리하여 재활훈련 프로그램에 대한 또 다른 이론적 시각을 제공하고 하지 재활훈련 프로그램 및 기능성 향상을 개발하는 임상 전문가에게 유용한 정보를 제공하는 것이다.
연구방법
1.
연구대상
이 연구는 서울 소재 K 대학에 재학 중인 20대 성인 남자 21명 대상으로 선정하였다. 모두 3개월 이내에 근골격계 부상을 입지 않은 대상자만을 선정하였다. 모든 피실험자는 참여하기 전에 사전 서면 동의서에 서명했고, 대상자들은 사전에 연구 목적, 절차를 충분히 설명한 다음 연구를 진행하였다. 이 연구 대상의 신체적 특성은 <표 1>과 같다.
그림 1.
연구절차 및 설계
