여성의 외발 착지 시 발 방향에 따른 무릎 운동역학적 비교

Abstract

본 연구는 건강한 성인 여성을 대상으로 외발 착지 시 발 방향에 따른 무릎 운동역학적 차이를 비교하여 발 방향에 따른 착지패턴을 확인하고 무릎 부상에 취약한 발의 방향을 파악하여 부상예방에 도움이 되고자 한다. 최근 3개월 이내 하지 부상을 경험하지 않은 건강한 20대 여성 22명을 대상자로 선정하였다. 실험 측정을 위해 3차원 동작분석 시스템과 지면반력 측정기, 근전도 장비를 사용하였다. 모든 대상자는 외발 착지 시 3가지 발 방향을 무작위 순서로 외발 착지 시 우세발이 지면반력 측정기에 지지하는 동안 무릎관절의 시상면, 관상면, 횡단면의 가동범위와 각도, 최대 각속도, 최대 모멘트, 8개 근육의 근육활성을 수집하였다. 결과는 다음과 같다.

1. 외발 착지 시 발 방향에 따른 가동범위는 관상면에서 Toe-out, Neutral, Toe-in 순서로 유의하게 높은 차이가 나타났다.

2. 외발 착지 시 발 방향에 따른 IC의 굴곡 각도는 Toe-out이 가장 낮게 나타났다.

3. 외발 착지 시 발 방향에 따른 P1의 최대 각도는 외반 각도에서 Neutral과 Toe-in이 Toe-out보다 유의하게 높은 차이가 나타났고, 내회전 각도에서는 Neutral, Toe-in, Toe-out 순서로 유의하게 높은 차이가 나타났다.

4. 외발 착지 시 발 방향에 따른 최대 각속도는 굴곡에서 Toe-out, Neutral, Toe-in 순서로 유의하게 높은 차이가 나타났고, 외반과 내회전에서 Toe-out이 Neutral, Toe-in보다 유의하게 높은 차이가 나타났다.

5. 외발 착지 시 발 방향에 따른 최대 모멘트는 굴곡과 내회전에서 Toe-out, Neutral, Toe-in 순서로 유의하게 높은 차이가 나타났다.

6. 외발 착지 시 발 방향에 따른 사전 근활성화에서 대퇴직근은 Toe-out이 가장 높게 나타났고 반건양근은 Toe-in이 Neutral, Toe-out보다 유의하게 높은 차이가 나타났다.

7. 외발 착지 시 발 방향에 따른 사후 근활성화에서 반건양근은 Toe-in, Neutral이 Toe-out보다 유의하게 높은 차이가 나타났다.

본 연구결과에서 20대 여성을 대상으로 외발 착지 시 무릎 운동역학적 변인을 확인하였고 일부 변인에서 발 방향에 따른 차이를 확인하였다. 이러한 결과는 Toe-out이 Neutral과 Toe-in보다 무릎의 하중 증가와 충격 분산 능력을 감소시켜 무릎관절에 부정적인 영향을 미친다고 생각할 수 있다.|This study compares the difference in knee kinetics according to the direction of the foot when single-leg drop landing in healthy adult women, confirms the landing pattern according to the direction of the foot, and identifies the direction of the foot that is vulnerable to knee injury to help prevent injuries. Twenty-two healthy women in their twenties who had not experienced lower extremity injuries within the last 3 months were selected as subjects. For the experimental measurement, a 3D motion analysis system, ground reaction force measuring device, and electromyography equipment were used. All subjects tested the three foot directions in random order during single-leg drop landing, while the dominant foot was supporting the ground reaction force meter while the knee joint's sagittal plane, coronal plane, and transverse plane range of motion, maximum angular velocity, maximum moment, and eight Muscle activity of muscles was collected. The result is:

1. When single-leg drop landing, the range of motion according to the direction of the foot showed a significantly higher difference in the order of Toe-out, Neutral, and Toe-in in the coronal plane.

2. Toe-out showed the lowest IC flexion angle according to foot direction when single-leg drop landing.

3. As for the maximum angle of P1 according to the direction of the foot when single-leg drop landing, a significantly higher difference was found between Neutral and Toe-in than Toe-out in the valgus angle, and in the order of Neutral, Toe-in, and Toe-out in the internal rotation angle. A very high difference was found.

4. The maximum angular velocity according to the direction of the foot during single-leg drop landing showed a significantly higher difference in the order of Toe-out, neutral, and Toe-in in flexion, and Toe-out was significantly higher than Neutral and Toe-in in valgus and internal rotation. A difference appeared.

5. The maximum moment according to the direction of the foot during single-leg drop landing showed a significantly higher difference in the order of Toe-out, Neutral, and Toe-in in flexion and internal rotation.

6. In pre-muscle activation according to the foot direction during single-leg drop landing, Toe-out of the rectus femoris was the highest, and Toe-in of the semitendinosus showed a significantly higher difference than neutral and Toe-out.

7. Significantly higher differences were found in Toe-in and Neutral than Toe-out in semitendinosus muscle activation in the posterior muscle activation according to the direction of the foot when single-leg drop landing.

In the results of this study, knee kinetics variables were confirmed when single-leg drop landing in women in their twenties, and differences in some variables according to foot direction were confirmed. These results suggest that Toe-out has a negative effect on the knee joint by increasing the load on the knee and reducing the shock dissipation ability than Neutral and Toe-in.