제 7장. 근력과 근지구력(muscle strength and endurance)

[문형철]

나를 위한 운동, 환자를 위한 운동 모두다 최고의 효율을 지향해야 한다.

지식과 경험만이 그것을 가능케 한다.

-  3~9회 반복이 가능한 높은 강도의 운동이 근력향상에 가장 좋다고 한다(Berger 1962).

- 고강도 운동은 적어도 1RM 90%로 정의된다.

- 저강도 지구력인 경우 70%로 20회 이상 반복하는 저강도 운동이 근지구력 향상에 가장 좋다. 70~90% 1RM으로  6~12회 반복할수 있는 중등도 강도 운동은 근력과 근지구력을 모두 향상시킨다.

- 근력을 향상시키기위해서는 최대 근력의 66%이상 무게이어야 한다. 낮은 저항, 많은 반복운동을 통해서 향상시킬 수 있지만 효과적이지 못하다. 반대로 높은 반복회수를 통해서 근력이 향상될 수 있지만 효과적이지 못하다.

- 근력향상이 주목적이라면 10회 이하의 반복운동을 하고, 근지구력 향상이 목적이라면 15-20회 반복하는 것이 바람직하다.

- 2-3 SET의 운동은 최적으로 근력을 향상시키기위해 권장된다(Knuttgen, 1976). 근육을 최적으로 운동하게 하고 피로하게 하기 위해서는 set사이에 휴식기가 필요하다.

panic bird.......

목적

# 근초의 구조와 근육활동에서의 기능

# 운동단위의 구성요소

# 활동전위의 기전

# 속근섬유와 지근섬유의 차이점

# 근력, 근지구력, 파워 사이의 관계

# 역동적 운동의 다양한 형태

# 열린사슬운동과 닫힌 사슬운동의 차이점

# 도수 근력 테스트의 다양한 등급

# 근 활동정도

# PNF 기법

# 근력을 강화시키기 위한 4가지 원리

조금 아는 것이 위험하다면, 위험하지 않은 사람이 어디 있겠는가?

                                    -Thomas Heny huxley 영국 생물학자, 작가 1877년 생리학 기본강좌에서

- 비록 많은 지식을 가지고 있다하더라도 그 지식을 가장 잘 활용할 수 있는 방법을 알 수 있다고 확신할 수는 없다. 이 장을 읽음으로써 근력은 아직도 공부할 것이 많다는 것을 알게 될 것이다.

- 이 교재는 근력의 중요성, 근력을 발휘하는 방법, 그리고 운동사가 손상을 입은 선수들을 위한 치료운동 프로그램에서 근력과 근지구력을 최대한 발휘할 수 있도록 하는 방법을 총망라하여 고찰한다.

- "근지구력을 강화하기 위해서 가장 바람직한 반복횟수는 얼마인가"라는 질문에 답을 찾아보라.

- 우리는 결코 많은 지식을 알고 있다고 할 수없다. 지식은 이해를 이끌고, 이해는 바른 인식을 이끌고, 바른 인식은 존경을 이끌며, 존경은 적절한 적용을 이끈다. 왜와 어떻게에 대한 이해가 커지면 커질수록 가지고 있는 지식의 적용에 위험을 줄여줄 것이다.

1.근육의 구조와 기능

1)구조

-  221페이지 그림 7-1. 근육의 구조 참조

- 근육은 여러가지 결합조직의 층들을 포함하고 있다. epimysium(근외막), muscle fascicles(근속), perimysium(근상주막), endomysium(근내막), sarcolemma(근초)

- motor unit(운동단위)는 신경 즉 하나의 운동신경과 이 신경이 지배하는 근섬유로 구성된다. 근육의 운동단위 수는 근육의 크기와 그 근육이 발휘하는 기능에 따라 다르다.  예를들면 손의 고유근(intrisic muscle)과 같이 정교한 활동을 수행하는 작은 근육내에는 운동신경에 대한 근섬유 비율이 작다. 비복근과 같이 주로 큰 운동을 하는 근육은 신경섬유에 대한 근섬유 비율이 크다.

- 223페이지 표 7-1. 골격근 내의 하나의 운동단위에 포함된 평균 근섬유 수

- 하나의 운동단위가 지배하는 근섬유 수는 몇개부터 수천개에 이른다.

- 근절(sarcomere)은 근섬유의 최소 수축요소이다. 축외근(exrafusal fibers)라고도 하는 근원섬유(myofibril)는 근절내에 포함되어 있고 이는 actin과 myosin이다.

2)기능

The sliding filament theory(세사 활주설)

- 하나의 운동단위가 활동전위라고 부르는 자극신호에 의해서 자극되면 마이오신 크로스브리지가 굴곡을 일으켜 액틴 세사를 근절의 중앙부로 끌어당긴다. 이 과정 중에서 H-band가 작아지고 Z-disks은 근절이 짧아짐에 따라 근절의 중앙부위로 끌려 들어가 Z-disks 사이가 줄어든다. 이 과정을 설명할 수 있는 이론이 세사활주설이다.

- 224페이지 그림 7-4. 7-5, 7-6페이지 참조

- 근절을 단축시키는 생화학적 과정은 복잡하고 순간적으로 이루어진다. 근절의 활동에 중요한 두가지 관상(tubular system)이 있다.

- 하나의 운동단위는 근육 내 여러 개의 근 섬유를 지배할 수 있다. 이 섬유들은 근육 내 전체에 위치하고 있고 반드시 서로 붙어있는 것은 아니다. 신경종판의 길이가 모터 포인트와 신경이 자극하는 근섬유 사이의 거리가 다르므로 자극은 동시에 모든 근섬유에 도착하지 않는다. 이로인해 근섬유 소성(?)이 동시에 일어나지 않아 근수축이 부드럽게 된다.

2.신경근 생리학

- 골격근의 생리학적 특성은 흥분성(irritability), 수축성(contractibility), 점성(viscocity), 신전성(extensibility), 탄력성(elastibility), 피로 그리고 가중(summation)이 포함된다.

- 자극이 활동전위를 일으킬만큼 강하면 운동신경이 소성(燒成)을 일으켜 그 운동신경이 지배하는 모든 근섬유가 반응한다. 이 반응은 실무율의 원리에 따라 이루어진다. 근육자체 내에서 몇개 또는 많은 운동단위가 동시에 활성화된다. 보다 많은 운동단위가 동원되면 근육은 더 강하게 반응할 수 있게 된다.

1)안정막 전위

2)생리적 특성

(1)흥분성

- 근섬유가 반응을 일으키는데 필요한 자극의 양은 운동단위의 흥분성에 따라 결정된다. 역치이상 자극을 해야만 운동 단위가 자극을 받음

(2)수축성

- 골격근의 두번째 생리학적 특성으로 단순히 수축하는 능력이다. 탈분극 후 기계적 반응이 수축이다.

(3)점성

-  일종의 근수축 속도를 저항하는 내적 저항으로 속도가 빠를수록 크다. 보다 빠른 속도에서는 같은 중량을 들기 위해서는 더 큰 힘이 필요하다. 그러므로 재활에 있어서 똑같은 중량과 동작의 크기로 느린 속도의 운동을 할 수 있다고 해서 그와 같은 빠른 속도의 운동을 기대하면 안된다.

(4)신장성과 탄력성

 - 스트레스는 신체의 탄력성의 범위를 초과하지 않는 한 훅의 법칙(Hook's law)에 따라 가해진 힘에 비례한다.

 - 근육이 스트레칭될때 결합조직의 활동으로 가열되고 늘려지므로 보다 더 늘어날 수 있다. 그러므로 활동적인 운동으로 워밍업을 한 후에 스트레칭을 하면 더 효과적이다.

(5)구축(拘縮)

- 구축은 근육이완의 실패이다. 근육이완은 근수축 후의 정상적인 대사과정을 의미한다. 피로(젖산 축적)는 최대 수축 발휘능력과 최대 이완수준에 이르는 능력저하를 모두 일의킨다.

- 근육이 피로해지면 안정시 길이가 짧아진다. 그러므로 운동후 스트레칭은 중요하며 운동 후에 근육의 정상적 길이로 다시 돌아오도록 스트레칭을 하지 않으면 근육은 유연성을 읽게 된다는 이론이 적용되었다.

- 구축은 재활훈련기간의 초기에 보다 더 강하고 보다 더 정확한 치료적 운동을 해야하는 이유이다. 환자가 피로해지고 근섬유의 안정 시 길이가 감소되면 근육이 정확하게 동작을 수행할 수 없게되어 손상위험이 증가된다.

- 정형외과적 구축과 단순한 근 구축을 혼돈해서는 안된다. 정형외과적 구축은 결합조직이 짧아져서 동작의 가동범위가 감소된다. 또한 구축을 장기간 반사적 근수축(prolonged reflex muscle contraction)을 뜻하는 근 경축(spasm)과 혼동해서는 안된다.

그림230page

(6)피로

- 피로의 특성은 구축과 밀접한 관련이 있다.  피로의 원인은 오랜 운동으로 극도의 탈진상태가 되거나, 영양소를 공급하는 순환조직의 기능부족이 원인이된다.

- 국소 근육피로의 원인은 젖산이다. 안정시 젖산량은 0.5~2.2mmol/Kg이나 극도의 피로상태에서는 25mmol/Kg까지 올라간다.

- 젖산은 극육의 피로와 근육통과 관련이 있고 젖산량에 견디는 능력은 사람에 따라 다르고 어느 정도 지구력을 결정하는 요소가 된다. 지구력 트레이닝은 젖산축적수준을 변화시키지는 않고 다만 젖산으로 인한 통증을 더 오래 견디어 내는 능력을 키워준다.

- 젖산의 수준은 운동강도, 시간, 트레이닝 상태, 최초 글리코겐 수준, 근섬유 타입에 영향을 받는다. 단거리 달리기나 고중량 들기가 더 높은 수준의 젖산을 생산한다.

- 근육의 혈약순환은 등장성이나 짧은 등척성 운동보다 오래 지속하는 등척성 운동시 장애를 받으므로 운동시 피로를 더 빨리 야기하므로 운동프로그램을 디자인할 때 이점을 고려해야 한다.

(7)가중

- 231페이지 그림 7-13. 운동단위의 경축, 경축가중, 강축파, 강축

- 근섬유가 완전히 이완 되기전에 다시 경축이 일어나는 경우 더욱 강한 수축이 일어나는데 이를 가중이라하고 하며, 이러한 경축이 빠른 빈도로 일어나는 경우 근섬유는 강축이 일어나게 된다. 강축이 지속되는 근육수축일때 하나의 강축은 세동성 진전이라고 하는 간헐적 수축이된다.

3.속근과 지근섬유(fast & slow twich fiber)

- 골격근의 FT(속근)와 지근(ST)섬유는 모양에서나 대사기능면에서 그리고  수축특성에서 모두 차이가 있다. 지근과 속근의 비율은 유전적으로 그리고 근육의 요구에 의해서 결정된다. 지근이 속근으로 또는 속근이 지근으로 전환되는가에 대한 것은 해결되지 않은 질문이다.

- 가자미근(soleus)과 같은 중력에 반작용하는 근육은 대퇴사두근보다 지근이 더 많다. 대퇴사두근의 경우에는 지근과 속근이 비슷한 비율로 구성되어 있다.

- 232페이지 그림 7-4. 속근과 지근섬유

- 지근섬유, ST, 느린 산화섬유, type 1 적색  전파속도110ms 미토콘드리아 많다. firing속도 최소 최대치가 낮다.   느리게 작용하는 마이오신 ATPase를 가지고 있다.

- 속근섬유, FT, 빠른 산화섬유, type 2  흰색 전파속도 50ms 미토콘드리아 적다.  firring속도 최소 최대치가 높다. 빠르게 작용하는 마이오신 ATPase를 가지고있다.

- 따라서 FT fiber는 ST fiber보다 ATP를 전환하여 빠른 속도로 에너지를 생산해낼 수 있다. FT fiber는 또 더 넓은 근형질세망을 가지고 있어서 근섬유가 자극에 대하여 보다 빨리 반응할 수 있도록 칼슘이온보다 더 많이 효율적으로 방출한다.

- ST fiber는 더 많은 양의 미토콘드리아, 마이오글로빈, 글리코겐 저장량을 가지고 있기 때문에 오래 지속하는 운동에 더 맞게 되어 있다.

- 233page 표 7-2에 정리됨

- 적색 : 미토콘드리아가 많고, 마이오글로빈과 혈류가 많을수록 세포는 적색을 띄게 된다.

- FT가 ST보다 운동단위의 근섬유가 많고 크다.

- 중력에 반하는 근육의 경우 ST가 더 많다. 가자미근.....FT가 섞인것 대퇴사두근

4.근력, 파워, 근지구력

1)근력

- 1RM(one repetitin maximum) : 하나의 근육 또는 근육군이 한번 들 수 있는 최대 무게

2)파워

- 일/시간

- 파워는 속도 요소를  포함하므로 파워 향상은9장에서 논한다.

- P = FxD/T(P=파워, F=근력, D=거리, T=시간)

3)근지구력

- 근육 또는 근육군이 최대부하보다 작은 부하에 대하여 반복 수축하는 능력이다. 컨디셔닝하여 수준을 높이면 전신순환 및 국소대사기능이 향상된다. 더 큰 부하가 주어질수록 피로는 더 빨리 나타난다.

4)근력과 근지구력 사이의 관계

-  3~9회 반복이 가능한 높은 강도의 운동이 근력향상에 가장 좋다고 한다(Berger 1962).

- 고강도 운동은 적어도 1RM 90%로 정의된다.

- 저강도 지구력인 경우 70%로 20회 이상 반복하는 저강도 운동이 근지구력 향상에 가장 좋다. 70~90% 1RM으로  6~12회 반복할수 있는 중등도 강도 운동은 근력과 근지구력을 모두 향상시킨다.

- 근력을 향상시키기위해서는 최대 근력의 66%이상 무게이어야 한다. 낮은 저항, 많은 반복운동을 통해서 향상시킬 수 있지만 효과적이지 못하다. 반대로 높은 반복회수를 통해서 근력이 향상될 수 있지만 효과적이지 못하다.

- 근력향상이 주목적이라면 10회 이하의 반복운동을 하고, 근지구력 향상이 목적이라면 15-20회 반복하는 것이 바람직하다.

- 2-3 SET의 운동은 최적으로 근력을 향상시키기위해 권장된다(Knuttgen, 1976). 근육을 최적으로 운동하게 하고 피로하게 하기 위해서는 set사이에 휴식기가 필요하다.

휴식기

- 235페이지 그림 7-18 피로의 회복그래프를 보면 30-90초사이에 회복속도는 가장 빠르다.

- 등속성운동 4분경과 90~95%회복

- 등척성 운동 1분후 80%, 등척성의 경우 등속성보다 1분후 35%회복이 빠르다.

- 등장성운동 1분후 72%

- 피로이전으로 돌아가는데 40분, 완전회복에는 90분 경과해야 한다. 초기 빠른 회복은 젖산과 대사산물의 물질제거가 관여하고, 느린 회복은 고갈된 근육의 대사 저장물질의 회복으로 생각된다. 그러므로 운동시 set사이의 휴식시간은 등장성,등척성의 경우 1분가량, 등속성인 경우 2~4분가량의 휴식이 필요하다.

- 처음 고저항이 불가한 환자의 경우 저강도-고반복 -> 고강도-저반복으로 바뀔 수 있다.

5.근력의 발휘

- 근력의 발휘는 관절각도, 근육의 크기와 섬유배열, 수축속도 그리고 활성화된 근섬유의 수에 의해서 결정된다.

1)관절각도

- 관절운동은 회전운동이기 때문에 힘은 토크(torque)라 부른다. 관절각도를 통해서 건의 지렛대 팔의 길이가 최대일때 가장 큰 힘이 발휘된다.

2)길이-장력

- 증가된 근력을 발휘하기 위해서 최적의 근육의 길이는 안정 시 길이보다 약간 길다. 이유는 수동적 근조직 요소가 힘을 합하기 때문에.....

- 근육이 최대의 힘을 발휘하기에 적절할때 근육의 탄성에너지 요소를 사용하여 빠른 스트레칭을 하는데 유리하다. 이 요소는 고유수용성 신경근 촉진법(PNF)과 플라이오메트릭 운동과 같은 운동에 자주 이용된다.

- 수동적 탄성에너지+능동적 운동단위

- 238page 그림 7-20

3)근육의 크기와 근섬유의 배열

- 근섬유은 직렬 또는 병렬로 배열되어 있다. 직렬로 배열된 근육은 보다 더 큰 수축속도를 낼 수 있는 긴 근육이다. 병렬로 배열된 근육은 보다 더 큰 횡단면적을 가지고 있고 보다 더 큰 근력을 발휘할 수 있다.

- 근육의 횡단면적과 근력은 직접적인 관계가 있다. 횡단면적은 근섬유의 길이에 대하여 수직되게 자른 넓이를 나타낸ㄷ. 횡단면적은 근섬유들이 근육축에 평행하게 배열되었을대 더 커진다. 생김새가 날개의 깃털같이 생겼기 때문에 익상배열이라고 부른다. 근육내에 이 깃털이 많으면 많을수록 횡단면적은 더 커진다. 익상배열을 가진 근육들은 근력을 발휘하는 근육이고, 수축속도를 내는 근육은 아니다. 봉공근은 수축속도를 내는 근육의 예이고, 비복근은 익상배열의 예이다.

4)수축속도

- 근력발휘와 근육의 길이 사이의 관계에 있어 근육이 늘어나면서 발휘하는 힘은 근육이 짧아 질때 보다 약 130%가량 힘이 발휘된다.

- 근육이 짧아질때 발휘되는 힘은 짧아지는 속도와 반비례한다. 예를들어 22킬로그램을 빠른 속도로 들어 올리는 사람은 같은 중량을 보다 더 느린 동작으로 하면 상대적으로 더 쉽다는 것을 알게 될 것이다.

5)근섬유 수와 섬유형태

 - 큰 근육은 작은 근육보다 더 큰 힘을 낸댜. FT 섬유의 운동단위내에는 더 많은 근섬유가 있기 때문에 FT섬유는 ST섬유보다 더 큰 힘을 낼 수 있다. 근육의 크기 같더라도 FT가 큰사람이 적은 사람보다 더 큰 힘을 낼 수 있을 것이다.

6.근육운동의 유형

- 근육운동은 두가지 형태의 운동이 존재한다. 정적운동과 동적운동

정적 운동- 등척성

동적 운동 - 등속성(isokinetic)

                  등장성(isotonic 단축성, 신장성)

1)정적운동-등척성

 - 등척성 운동은 근육의 길이변화가 없이 근육의 장력이 발휘될때 이루어지는 운동이다. 등척성 운동의 장점은 손상을 받았거나 외과적 수술을 받은 부위에 큰 스트레스를 부과하지 않고 근력을 강화시킬 수 있다는 것이다. 또한 근육이 너무 약화되어 중력과 그밖의 외력을 이겨내지 못할때도 사용할 수 있다.

- 단점은 등척성 운동이 이루어진 각도내에서 20도 이내에서만 근력이 얻어진다는 것이다.

- 주의사항은 발살바효과이다. 등척성 운동때 호흡을 멈추면 흉내압이 증가하고, 정맥환류가 감소하고, 말초 정맥압이 상승하고 심장에 돌아오는 혈액이 적어지기 때문에 심박출량이 감소한다. 운동능력이 급속도로 떨어진다. 반드시 호흡을 하도록 해야 한다.

- 등척성 운동에서 최대의 힘이 부과되면 5초후에 75%의 장력, 10초후에 50%의 장력으로 떨어진다. 그래서 최대 등척운동시간은 5-10초가 권장된다.  하룻동안의 반복회수 및 빈도는 근육의 상태, 신체부의의 움직일 수 있는 능력과 치료과정의 상태에 따라 달라진다.

- 240페이지 그림 7-22. 최대 등척성 근력발휘

- 근력은 그 근육의 최대 근력의 66-100% 노력이 가해질때 얻어진다. 대부분의 일상활동은 스포츠동작과는 달리 20-35%의 장력이 주기적으로 발휘될 뿐이다.

- 근육의 활동을 멈추면 근력은 8%/Week(MacDougall 1980)에서 5%/day(Muller 1970)정도가 소실된다. 근력을 5%에서 12%까지 증가시키기 위해서는 약 1주일이 걸린다는 것을 명심하라. 연구자에 따라 다르지만 근력이 소실되는 속도는 얻어지는 속도보다 훨씬 빠르다. 하루를 운동하지 않음으로써 소실된 근력을 회복하기 위해서는 1주일 이상을 운동해야 한다. 이같은 사실은 운동이 유해한 영향을 미치지 않는다면 근육운동을 계속하는 것이 얼마나 중요한가를 나타내는 것이다.

- 만약 환자가 손상을 입은 부위를 움직이지 않고 그냥 두어야 한다면 등척성 운동이 근육의 위축과 악화를 지연시키는 아주 중요한 처치가 된다.

2) 동적운동

(1) 등장성 운동(isotonic exercise)

- 등장성 운동은 근육의 길이변화를 포함하기 때문에 동적이다. 근육이 짧아지면 그 동작을 단축성(concentric)이라 부르고, 근육의 길이가 늘어나면 신장성(eccentric)이라고 한다. 신장성 운동은 단축성 운동시보다 약 30% 더 큰 힘을 발휘한다. 신장성운동 중에는 근육의 비수축성 요소가 부가적인 힘을 발휘하여 근육이 더 큰힘을 발휘하게 된다.

- 단축성과 신장성에서 발휘되는 속도와 힘의 차이는 241페이지 그림 7-23에 있다. 또한 신장성 운동으로 운동 후에 오는 지연성 근육통(DOMS. dlayed-onset muscle soreness)이 더 크게 나타난다.

지연성 근육통을 예방하는 방법

첫째, 근육이 아주 약할때 신장성 운동을 조기에 실시하는 것을 피한다.

둘째, 환자가 높은 강도의 운동에도 견디어 낼 수 있을 때까지 처음에는 낮은 강도에서 시작하여 점차적으로 운동강도를 높여 가는 것이다.

- 등장성이라는 용어는 같은 장력을 갖는다는 의미이다. 사실 근육에 의해서 발휘되는 장력은 동작의 가동범위에 따라 다르기 대문에 장력이 같다는 것은 정확하지 않다.

(2) 등속성 운동

- 등속성운동은 자체에 동작을 포함하고 있는 동적 운동형태이다. 이 운동은 특정한 동작속도에서 유지되도록 속도가 조절된다는 의미에서 등장성 운동과는 다르다. 등속성이라는 의미는 "같은 동작을 갖는다"라는 의미이며, 활동중에 동작의 속도가 변하지 않는다는 것을 나타낸다. 동작의 속도가 일정하게 유지되는 반면 근육에 가해지는 저항량은 근육이 가동범위를 움직이때 달라진다.

- 등속성운동에서는 운동내내 최대의 출력을 발휘하는 것으로 가정되었다. 등속성 운동은 가변저항운동(accommodating resitance exercise)이라고 불리기도 한다. 그 이유는 동작의 전 가동범위내에서 주어진 저항이 변하기 때문이다. 오늘날에는 등척성 형태로, 신장성 형태로, 단축성 형태로 등속성 운동을 수행할 수 있는 장비가 나와있다. 1970년대와 80년대에는 등속성 운동이 유행하였지만 현재는 닫힌 사슬운동이 추세이다.

7. 열린사슬운동과 닫힌사슬운동(open kinetic chain activity)

- 열린사슬운동과 닫힌 사슬운동은 체지원위부(distal segment)가공간내에 자유로이 움직이는가(open), 그렇지 못한가(closed)와 관련이 있다.

- 신체내에서 열린사슬운동과 닫힌 사슬운동은 사지(손과 발) 말단의 용어에서 구별된다. 사지말단이 공간에 자유롭게 움직일때 사슬운동이 열려있다고 말한다. 그래서 공을 차거나 던지는 동작, 앉은 자세에서 다리 들어올리기 등은 열린사슬운동이고 달리기, 체조의 안마운동, 스콰트 등은 닫힌 사슬운동이다.

- 비록 닫힌 사슬운동이 열린 사슬운동보다 더 기능적이지만 환자가 체중을 지탱하고 있지 않은 상태에서는 열린 사슬운동을 사용할 필요가 있다. 열린사슬운동은 약화된 근육을 경리시키고 약화된 근육에 정확한 강화자극을 줄수 있다는 것이다. 치료적 운동프로그램은 열린, 닫힌 사슬운동을 조합시켜야 한다.

8. 근력평가

1) 평가장비

- 등속성 장비(isokinetic device)는 등속성 근력을 측정할 수 있다.

-  케이블 장력계로 등속성 근력을 측정할 수 있고 프리웨이트(free weights)나 웨이트기구(weight machine)는 1RM 최대 등속성 근력을 측정하기 위해 사용될 수 있다.

- 악력계, 핀치 근력계를 이용하여 악력과 손가락 핀치 근력을 측정할 수 있다.

2) 도수근력테스트

- 치료적 운동에서 1RM을 잘 평가하지 않는다. 이유는 과도한 스트레스는 손상을 악화시킬 우려가 있으므로.

- 247페이지 표 7-3 근력등급

%   근력   숫자(등급)   문자 등급         정의

100%            5             n(normal)  전가동범위 가능, 움직임에 대한 도수저항을 견뎌낸다.

75%              4             g(good)     전가동범위 가능, 도수저항을 견디어내지 못함

50%              3             f(fair)          전가동범위 가능, 부가적인 저항을 견디어 내지 못함

25%              2             p(poor)      중력을 받는 자세에서 가동범위 움직임 불가능

10%              1             t(trace)       약간의 수축이 일어나는 증거는 있으나 관절움직임 불가능

0%                0             zero           근수축의 증거가 없다.

- 저항이 주어지기 전에 근육은 능동적으로 관절을 전가동 범위를 움직이게 한다. 동작이 성공적으로 이루어지면 근력의 등급을 정하기 위하여 도수저항을 부과한다.

- 저항은 전 가동범위를 통하여 부과될 수도 있고, 필요한 부위만 부과할 수도 있다.

- 저항을 적용할때 근육이 끌어 당겨지는 선과 반대가 되는 방향으로 힘을 가해야 한다.

- 측정될 근육의 근복에 손을 대는 것을 피하라.

- 정확한 결과를 얻기 위해 가능하면 최대의 저항을 부과하라.

- 248페이지-253 그림 참조

# 대둔근, 햄스트링과 함께 고관절 신전을 위한 4-5등급 테스트

# 대둔근을 분리시키고 고관절 신전을 위한 4-5등급 테스트

# 고관절 내회전근 4-5등급 테스트

# 고관절 내회전근 3등급 테스트

# 고관절 외회전을 위한 2등급 테스트

# 고관절 외회전을 위한 1등급 테스트

# 고관절 내전을 위한 4-5등급 테스트

# 고관절 외회전을 위한 4-5등급 테스트

# 고관절 외회전을 위한 3등급 테스트

# 고관절 내전을 위한 1-2등급 테스트

# 무릎신전을 위한 4-5등급 테스트

# 무릎신전을 위한 3등급 테스트

# 무릎 신전을 위한 1등급 테스트

# 무릎 굴곡을 위한 4-5등급 테스트

# 어깨 외적 회전근에 대한 4-5등급 테스트

# 하부 승모근을 위한 4-5등급 테스트

# 승모근을 위한 3등급 테스트

# 전경골근을 위한 3등급 테스트

# 저측굴곡을 위한 4-5등급 테스트

9. 근육활동의 구분

1) 수동적 운동범위(passive ROM)

2) 능동적 보조운동범위(active assistant ROM)

3) 능동적 운동범위(active ROM)

4) 저항성 운동범위(resisted ROM)

10. 근력장비

- 근력증강을 위한 방법은 "체중 이용, 고무튜브와 고무밴드, 프리웨이트 등장성과 등속성 기계"가 있다.

1) 도수저항

- 운동사가 환자에게 운동, 기분, 반복횟수, 운동기간 및 그외 필요한 조치를 고려하여 시행한다.

- "이번 운동은 15회 반복하여 지치거나 땀을 흘리기 시작할때까지 계속해 봅시다"

- 저항은 환자가 원하는 움직임을 부드럽게 실시할 수 있을 정도로 가한다.

- 장점으로 환자와 친밀감을 가지면서 환자의 진행상황에 대한 즉각적인 피드백을 가할 수 있다.

- 단점으로는 환자와 1대1 작업을 요구하므로 여러환자를 한번에 다룰 수가 없다.

2) 체중

- 예를들면 체중을 이용한 저항 점증 팔굽혀펴기(275페이지 그림 7-28).

- 부가적인 운동진행방법에는 환자들이 수행하여 하는 운동의 반복 및 세트횟수를 증가시키기, 운동의 중간이나 끝부분에서 등척성 운동 수행하기, 근력이 강화됨에 따라 운동지속시간 증대시키기가 포함된다. 또한 운동 속도를 변화시키면 운동의 성과도 달라진다.

- Standing squat같은 운동도 체중을 이용한 기능적인 운동이다.

- Fingertrip push-up도 좋은 변형운동이다.

- 단점은 환자가 개별적으로 운동을 수행할 경우에 정확하게 운동을 수행하고 있는지 여부가 보장되지 않는다는 점이다.

3) 고무튜브/고무밴드

- 260페이지 그림 7-29. 고무밴드를 이용한 hip의 내회전 운동, 어깨의 수평외운동

4) 프리 웨이트

- 프리웨이트는 커프웨이트, 바벨 및 덤벨이 포함된 운동이다.

5) 등장성 머신

6) 등속성 머신

7) 기타기구

11. 고유수용성 신경근 촉진(proprioceptive neuromuscular facilitation. PNF)

- 신체의 여러부위에서 구심성 수용기로부터 원하는 동작을 일으키기 위하여 자극신호를 사용한다. 이 기법의 하나인 길항근의 역전은 스포츠재활에서 공통적으로 사용된다. 왜 그런가하면 이 기법이 매일의 생활과 스포츠활동 수행과 유사하기 때문이다.

- 신경생리학자 Sherrington박사는 1950년대 고유수용성신경근촉진 운동법을 발전시키기 위해서 Herman Kabat 박사가 사용했던 기본개념을 제시했다. 이 방법은 처음에는 신경근장애의 치료에 유용한 것으로 알려졌지만 시간이 지나 정형외과적 장애에 적용시 탁월한 효과를 갖는다는 사실이 입증되었다. PNF는 손상된 근육과 관절의 유연성 및 근력, 조정력을 회복하는데 도움을 주었다.

1) 촉진

- PNF는 운동신경세포로부터의 반응을 촉진하는 피부신경세포, 근육신경세포, 건신경세포, 언어적 신경세포, 청각신경세포 등의 구심성 감각기관으로부터 억제성 및 흥분성 자극을 결합하여 결과적으로는 원하는 동작을 할 수 있게 해준다.

- 예를들어 환자의 다리위에 위치한 운동사의 손은 피부감각을 자극하고, 해당 근육에 대해 운동사가 적용하는 신장력은 근방추, 골기건기관을 자극하고, 다리가 움직이는 방향을 볼 수 있는 환자의 능력은 청각을 자극하고, 운동사의 지시는 언어적 자극을 준다. 이러한 구심성 자극은 운동신경반응에 영향을 미친다.

- 운동직전에 PNF 동작에서 제공되는 신속한 스트레칭은 근방추 및 골지건기관 기관들의 자극으로부터 신장반사를 생성해낸다. 이것은 근육의 보다 증가된 반응을 야기한다.

- 언어적 자극은 일반적으로 운동선수에 사용된다.

2) 동작패턴

- 기본적으로 PNF는 중추신경계 자극이 단면적인 동작(straight-plane movement)이 아닌 대면동작(mass movement pattern)을 만들어 낸다는 사실을 전제로 한다. 자연적인 동작은 직선적으로 발생하는 것이 아니라 나선형으로 움직이면서 동시에 대각선 동작을 병행하는 다면 동작패턴으로 나타난다.

- 다시말해 모든 주요 신체부위가 3가지 다면 요소를 갖는 패턴으로 움직인다.

- 본질적으로 최근에 PNF에 대해 쓰여진 모든 내용들은 Knott와 Voss(1968)의 연구에 기반을 두고 있다.

3) 원리

가. 운동사가 손을 대는 것은 심부압력수용체의 적절한 촉진을 제공하는데 중요한 정보가 된다.

나. 환자가 최대로 노력을 보이고 있는 경우에는 중간정도의 목소리톤으로 언어적 신호를 준다. 추가적인 힘이 더 요구될때에는 비교적 강하고 날카로운 언어적 명령을 사용한다. "미세요, 당기세요, 고정하세요, 긴장을 푸세요, 돌리세요, 교차하세요"

다. 테크닉이 환자에게 통증을 주어서는 안된다. 통증은 반사적 이탈을 만들고 촉진작용보다는 활동의 억제를 야기한다.

라. 운동을 시작하기 전 PNF 패턴에서의 적절한 지시는 근육이 최적의 촉진을 받을 것인가의 여부에 매우 중요한 역할을 한다. 환자는 활동의 순서, 대각선형 패턴, 활동의 알맞은 속도 등을 포함하는 간단한 지시를 받아야 한다.

마. 회전은 대각선형 동작의 중요 구성요소이다.

바. 관절표면을 분리하기 위한 견인이나 관절 표면을 압박하기 위한 접근을 하는 것은 관절의 고유수용신경 말단을 자극한다. 일반적으로 견인은 잡아당기는 동작에 사용되며, 접근은 밀어내는 동작에 사용된다.

사. 동작패턴의 시작 직전에 실시한 신속한 스트레칭은 근육을 보다 강한 초기반응으로 촉진하기 위해 스트레치 반사작용을 일으킨다.

아. 유연한 동작범위에 걸쳐 정확하게 동작이 세심하게 수행된다.

자. 운동사는 적합한 신체 메카니즘을 사용해야 한다.

4) 테크닉

- 고정-이완, 수축-이완, 느린 역전고정-완화 등과 같은 PNF의 스트레칭법은 제 5장에서 논의한다. 근력을 강화하기 위해 사용되는 테크닉에는 반복수축, 리드미컬한 시작, 느린역전, 느린역전-고정, 리드미컬한 안정화 등이 있다.

- 반복수축은 동작의 범위내에서 특정영역에서 취약점을 갖는 근육이나 매우 약한 근육에 적용되는 테크닉이다. 약한근육의 반복적인 등장성 활동은 피로가 발생할때까지 수행된다.

- 리드미컬한 시작은 동작을 시작할 수 있는 근육의 능력을 증가시키기 위해 사용된다. 이것은 수의적인 이완과 수동적 움직임, 주동근의 반복적인 등장성활동을 포함한다. 길항근의 역전을 수반하는 이 테크닉은 스포츠재활에서 가장 보편적으로 사용되는 방법 중 하나이다. 이 테크닉의 대부분은 일상적인 활동을 모방하고 있는데....

- 느린역전은 동작범이 전반에 걸쳐 운동사가 최대의 저항력을 제공하는 길항근의 역전 테크닉(Reversal of antagonist technique)이다. 이것은 반대동작에 가해지는 저항력이 뒤따른다.

- 리드미컬한 안정화는 주동근군과 길항근의 등척성 활동을 이용한다. 운동사는 길항근의 등척성활동을 중당시키지 않을 정도의 저항을 가한 다음 주동근군의 등척성활동에 저항을 가한다.

- 이상의 테크닉은 개별적으로 또는 조합하여 적용될 수 있다.

12. 근력강화의 원칙

- 근력강화운동은 치료를 위한 운동프로그램에서 언제 시작하는가? 그 대답은 손상의 정도, 상처조직, 의사의 선택, 환자의 인내성에 달려있다.

- 근력강화운동의 확실한 이유를 제시하고, 환자의 요건에 맞는 운동프로그램을 설계해야 한다.

- SNAP원칙을 따른다.

Specific exercise(특수한 운동), No pain, Attainable goals, Progressive overload.

Specific exercise(특수한 운동)

- SAID원칙이 필요하다. Specific adaptation to imposed demands 즉 근육은 근육에 주어진 요구에 따라 적응하고 움직이게 된다. 예를들어 환자가 가벼운 물체를 많이 반복해서 들어올리면 근 지구력이 높아진다. 환자가 근력을 높이고자 한다면 중략을 1RM에 가깝게하고 운동은 6회이하로 반복한다.

- 근피로의 회복이 30-90초에 가장 빠르게 회복되므로 반드시 휴식시간을 60초정도 갖는다. 근육이 운동을 지속함에 따라 계속되는 반복운동이 피로의 주원인이므로 최대근력은 감소한다. 그래서 매 세트사이에 60초가량의 휴식시간을 두어야 한다. 운동시간과 휴식시간의 이상적인 비율은 1:1이다.

- 근육의 반사억제는 손상이나 운동을 하지 않음으로써 일어나는데 또한 수술후에도 즉시 근육의 약화가 나타난다. 이러한 근육의 급격한 쇠약은 신경활동의 감소때문이다. 근력은 근섬유와 신경조절로 결정된다. 근력이 초기에 급속도로 증가한 것은 근신경의 동원, 효율성, 조정력, 운동단위, 길항근 억제, 주동근 움직임의 촉진에 대한 능력과 감도가 증가된 것에 기인한다고 한다.

No pain(무통)

- 근력강화운동 시간 동안에는 통증이 없어야 한다. 운동 후의 부종이 동반되는 경우 연습의 정도가 너무 심했음을 나타낸다.

- 통증은 근육활동의 반사억제를 야기시켜, 근육이 최적의 근력을 발휘시키지 못하게 한다.

성취가능한 목표(attainable goal)

점증적 과부하(progressive overload)

-  근력이 증가함에 따라 근육은 새로운 과부하를 받아야 한다. 상처부위를 활발하게 운동시킬 수 없을 경우 교차훈련(cross training)으로 근력을 증강시킬 수 있다. 교차훈련은 대측부를 운동할때 실시하며 그 결과 반대쪽 팔다리에 근력이 증가된다.

13. 운동의 점증적 진행

DeLorme와 Watkins의 근력 강화 프로그램

세트수         반복수      무게

1                 10            50% of 10RM

2                 10            75%

3                 10            100%

Oxford 근력 트레이닝 테크닉

세트수        반복수        무게

1                10             100%

2                10              75%

3                10              50%

[문형철]

근육은 최대길이의 90%에서 최대힘이 발휘된다.

[문형철]

근육이 피로해지면 안정시 길이가 짧아진다. 그러므로 운동후 스트레칭은 중요하며 운동 후에 근육의 정상적 길이로 다시 돌아오도록 스트레칭을 하지 않으면 근육은 유연성을 읽게 된다는 이론이 적용되었다.