학술논문
상지의 전방올림 동작에서 속도에 따른 근육간 협응의 변화
Changes in Muscle Coordination during Anterior Upper Limb Elevation at Different Speeds
Changes in Muscle Coordination during Anterior Upper Limb Elevation at Different Speeds
Document Type
Article
Source
재활복지공학회논문지, 17(3), pp.156-164 Aug, 2023
Subject
Language
한국어
ISSN
1976-7102
Abstract
The rehabilitation of an upper limb paralyzed by a stroke necessitates retraining of upper limb elevation movements, which are essential for daily activities. It is crucial to acquire proper muscle coordination during the rehabilitation process. This study aims to identify coordination patterns among muscles during different speeds of anterior elevation of the upper limb. The subjects included 18 healthy male participants who performed anterior elevation movements at three speeds: fast, moderate, and slow. Both the elevation phase and the subsequent holding phase were analyzed. The increase in the average amplitude of the electromyogram (EMG) in response to the elevation speed was observed in all muscles during the elevation phase, and in the anterior deltoid and middle deltoid muscles during the holding phase. Muscle coordination was assessed using correlation coefficients and cocontraction indices between pairs of muscles. Strong correlations between muscles were observed during the elevation phase (mean r=0.73). Co-contraction between muscles increased with speed in all muscle pairs, which persisted during both elevation and holding phases. The increase in EMG with elevation speed, observed in the middle and posterior deltoid muscles, as well as in the agonistic anterior deltoid, could be a strategy to enhance joint stability through antagonistic cocontraction. Notably, this strategy appears to persist not only during the elevation phase but also during the holding phase. Understanding these coordination patterns can aid in developing effective rehabilitation strategies for individuals with upper limb paralysis.
뇌졸중에 의해 상지마비가 발생한 경우, 일상생활 동작에서 필수적인 상지 올림동작의 재학습이 중요하다. 또한, 이 과정에서 재활운동 과정에서는 올바른 근육의 협응이 학습되어야 한다. 본 연구에서는 상지 전방올림 동작의 다양한 속도에서 근육간의 협응방식을 파악하고자 한다. 실험은 18명의 정상인 남성을 대상으로 진행되었으며, 전방올림 움직임은 세가지 속도(빠름, 보통, 느림)로 수행되었고, 올림구간과 올림후의 유지구간에 대하여 분석을 수행하였다. 근전도 평균값의 올림속도에 따른 증가가, 올림구간에서는 모든 근육에서 유지구간에서는 전면세모근과 중간세모근에서 나타났다. 근육간의 협응을 상관계수와 공동수축지수로 평가하였다. 근전도의 근육간의 상관관계는 올림구간에서 강하게 나타났다 (평균 r=0.73). 근육간의 동시수축은 모든 근육쌍에서 속도에 따라 증가하였고, 이러한 경향은 올림구간 뿐 아니라 유지기에도 일관되게 나타났다. 속도가 증가할수록, 주동근인 전면세모근 뿐만 아니라 중간과 후면세모근에서도 큰 수축이 발생하는 것은 대항적 동시수축을 통한 관절의 안정성을 도모하기 위한 것으로 볼 수 있다. 흥미롭게도, 속도에 따라 증가된 협응은 올림구간 뿐 아니라 유지기간에도 그대로 유지되는 것으로 판단된다. 이러한 협응패턴을 이해하는 것은, 상지마비 환자들을 위한 효과적인 재활전략을 개발하는데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.
뇌졸중에 의해 상지마비가 발생한 경우, 일상생활 동작에서 필수적인 상지 올림동작의 재학습이 중요하다. 또한, 이 과정에서 재활운동 과정에서는 올바른 근육의 협응이 학습되어야 한다. 본 연구에서는 상지 전방올림 동작의 다양한 속도에서 근육간의 협응방식을 파악하고자 한다. 실험은 18명의 정상인 남성을 대상으로 진행되었으며, 전방올림 움직임은 세가지 속도(빠름, 보통, 느림)로 수행되었고, 올림구간과 올림후의 유지구간에 대하여 분석을 수행하였다. 근전도 평균값의 올림속도에 따른 증가가, 올림구간에서는 모든 근육에서 유지구간에서는 전면세모근과 중간세모근에서 나타났다. 근육간의 협응을 상관계수와 공동수축지수로 평가하였다. 근전도의 근육간의 상관관계는 올림구간에서 강하게 나타났다 (평균 r=0.73). 근육간의 동시수축은 모든 근육쌍에서 속도에 따라 증가하였고, 이러한 경향은 올림구간 뿐 아니라 유지기에도 일관되게 나타났다. 속도가 증가할수록, 주동근인 전면세모근 뿐만 아니라 중간과 후면세모근에서도 큰 수축이 발생하는 것은 대항적 동시수축을 통한 관절의 안정성을 도모하기 위한 것으로 볼 수 있다. 흥미롭게도, 속도에 따라 증가된 협응은 올림구간 뿐 아니라 유지기간에도 그대로 유지되는 것으로 판단된다. 이러한 협응패턴을 이해하는 것은, 상지마비 환자들을 위한 효과적인 재활전략을 개발하는데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.