본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

사이드 커팅 시 방향 예측 유무와 성별에 따른 신경근 조절 패턴 비교분석 연구

A Comparative Study on Neuromuscular Control Patterns during Side Cutting Depending on Direction Prediction Presence or Absence and Gender

김두현|박종철|박재명|박상하|천사빈
국민체육진흥공단 한국스포츠과학원 (Korea Institute of Sport Science)|2022.12|체육과학연구 (Korean Journal of Sport Science)|제33권 제4호|pp. 554-561

0

조회

0

다운로드

0

인용

0

참고문헌

키워드

Gender성별사이드 커팅방향 예측 유무신경근 조절 패턴Side cuttingDirection prediction presence or absenceNeuromuscular control patterns
주제분류체육

초록

[목적] 본 연구는 건강한 일반인을 대상으로 사이드 커팅 시 방향 예측 유무와 성별에 따른 하지 근육 활성을 비교분석하는데 있다. [방법] 총 14명의 건강한 남녀(남자 8명, 여자 6명)가 참여했다. 12m의 거리를 전속력으로 달려 무작위로 지시한 방향과 고정된 방향으로 45도 사이드 커팅을 실시하였다. 동시에 골반 부착된 관성센서를 통해 수직 가속도를 수집하고, 사이드 커팅 시점 및 입각기 시간을 구하기 위해 동작 동조 웹캠이 사용되었으며, 무선 근전도 센서를 통해 우세측 다리의 안쪽넓은근, 가쪽넓은근, 반힘줄모양근, 넙다리두갈래근 근육 활성을 수집하였다. 관성센서 및 동조 웹캠을 통해 확인된 초기접촉 전 10ms(사전활성화)와 입각기 50%(체중수용기) 동안 모든 근육의 평균 근육 활성과 뒤넙다리근 대 넙다리네갈래근 비율을 변인으로 포함하였다. [결과] 사전활성화와 체중수용기 동안 남성집단의 안쪽넓은근 근육 활성은 예측보다 비예측 조건에서 높게 나타났다. 체중수용기 동안 뒤넙다리근 대 넙다리네갈래근 비율은 예측조건보다 비예측 조건에서 낮은 것으로 나타났다. [결론] 본 연구의 결과는 예측할 수 없는 조건에서 사이드 커팅 시 앞십자인대 손상의 위험을 증가시키는데 기여할 수있다는 것을 시사하며, 일반인을 대상으로 무릎 손상과 관련된 요인을 규명하는데 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract

PURPOSE This study aimed to identify the lower limb muscle activity based on direction prediction presence or absence and gender during side cutting in healthy college students. METHODS The study participants included 14 healthy males and females (8 males; 6 females). All participants ran at full speed for a distance of 12m, and side-cutting was carried out at 45 degrees in a randomly indicated direction and in a fixed direction. Simultaneously, data regarding vastus medialis, vastus lateralis, semitendinosus, and biceps femoris muscle activity of the dominant leg were collected using an electromyography sensor, and data regarding vertical acceleration were collected using an inertial sensor attached to the pelvis. A sync webcam was used for obtaining the initial contact of side cutting and the stance period time. During the 10 milliseconds (pre-activation) prior to the initial contact and 50% of the stance phase (loading phase), vastus medialis, vastus lateralis, semitendinosus, and biceps femoris average muscle activity and hamstring to quadriceps ratio included as variables. RESULTS During the pre-activation and loading phase, the vastus medialis muscle activity of the male group was higher in the unexpected condition than in the expected condition. Furthermore, hamstring to quadriceps ratio was confirmed to be lower under unexpected condition compared to under expected condition during on loading phase. CONCLUSIONS The study results suggest that the risk of anterior cruciate ligament injury may increase with side cutting under unpredictable conditions. It is expected to provide useful information for identifying factors related to knee injury in the general population.

참고문헌 (32)

  1. Agel, J., "Anterior cruciate ligament injury in national collegiate athletic association basketball and soccer : A 13-year review", The American Journal of Sports Medicine, 33(4), pp.524~531 (2005)
  2. Andrews, J. R., "The cutting mechanism", The American Journal of Sports Medicine, 5(3), pp.111~121 (1977)
  3. Arendt, E. A., "Anterior cruciate ligament injury patterns among collegiate men and women", Journal of Athletic Training, 34(2), pp.86~ (1999)
  4. Baratta, R., "Muscular coactivation : The role of the antagonist musculature in maintaining knee stability", The American Journal of Sports Medicine, 16(2), pp.113~122 (1988)
  5. Bencke, J., "The influence of gender on neuromuscular pre-activity during side-cutting", Journal of Electromyography and Kinesiology, 21(2), pp.371~375 (2011)
  6. Colby, S., "Electromyographic and kinematic analysis of cutting maneuvers : Implications for anterior cruciate ligament injury", The American Journal of Sports Medicine, 28(2), pp.234~240 (2000)
  7. Fagenbaum, R., "Jump landing strategies in male and female college athletes and the implications of such strategies for anterior cruciate ligament injury", The American Journal of Sports Medicine, 31(2), pp.233~240 (2003)
  8. Ford, K. R., "Gender differences in the kinematics of unanticipated cutting in young athletes", Medicine and Science in Sports and Exercise, 37(1), pp.124~129 (2005)
  9. Gianotti, S. M., "Incidence of anterior cruciate ligament injury and other knee ligament injuries : A national population-based study", Journal of Science and Medicine in Sport, 12(6), pp.622~627 (2009)
  10. Gray, A. M., "Incidence of patients with knee strain and sprain occurring at sports or recreation venues and presenting to United States emergency departments", Journal of Athletic Training, 50(11), pp.1190~1198 (2015)
  11. Hanson, A. M., "Muscle activation during side-step cutting maneuvers in male and female soccer athletes", Journal of Athletic Training, 43(2), pp.133~143 (2008)
  12. Hewett, T. E., "Understanding and preventing acl injuries : Current biomechanical and epidemiologic considerations-update 2010", North American Journal of Sports Physical Therapy, 5(4), pp.234~ (2010)
  13. Hewett, T. E., "Plyometric training in female athletes : Decreased impact forces and increased hamstring torques", The American Journal of Sports Medicine, 24(6), pp.765~773 (1996)
  14. Hosseini, E., "The effects of fatigue on knee kinematics during unanticipated change of direction in adolescent girl athletes: A comparison between dominant and non-dominant legs", Sports Biomechanics, pp.1~10 (2021)
  15. Hughes, G., "Gender difference in lower limb muscle activity during landing and rapid change of direction", Science & Sports, 30(3), pp.163~168 (2015)
  16. Jeong, J., "Core strength training can alter neuromuscular and biomechanical risk factors for anterior cruciate ligament injury", The American Journal of Sports Medicine, 49(1), pp.183~192 (2021)
  17. Krosshaug, T., "Mechanisms of anterior cruciate ligament injury in basketball : Video analysis of 39 cases", The American Journal of Sports Medicine, 35(3), pp.359~367 (2007)
  18. LaBella, C. R., "Anterior cruciate ligament injuries: Diagnosis, treatment, and prevention", Pediatrics, 133(5), pp.e1437~e1450 (2014)
  19. Landry, S. C., "Gender differences exist in neuromuscular control patterns during the pre-contact and early stance phase of an unanticipated side-cut and cross-cut maneuver in 15-18 years old adolescent soccer players", Journal of Electromyography and Kinesiology, 19(5), pp.e370~e379 (2009)
  20. Mok, K. M., "Reliability of lower limb biomechanics in two sport-specific sidestep cutting tasks", Sports Biomechanics, 17(2), pp.157~167 (2018)
  21. Mornieux, G., "Is there a sex difference in trunk neuromuscular control among recreational athletes during cutting maneuvers?", Journal of Sports Science & Medicine, 20(4), pp.743~ (2021)
  22. Mornieux, G., "Changes in leg kinematics in response to unpredictability in lateral jump execution", European Journal of Sport Science, 14(7), pp.678~685 (2014)
  23. Oliveira, A. S., "Effects of perturbations to balance on neuromechanics of fast changes in direction during locomotion", PloS one, 8(3), pp.e59029~ (2013)
  24. Olsen, O. E., "Injury mechanisms for anterior cruciate ligament injuries in team handball : A systematic video analysis", The American Journal of Sports Medicine, 32(4), pp.1002~1012 (2004)
  25. Otsuki, R., "Sex differences in muscle activation patterns associated with anterior cruciate ligament injury during landing and cutting tasks : A systematic review", Journal of Electromyography and Kinesiology, 60, pp.102583~ (2021)
  26. Reenalda, J., "Detection of foot contact in treadmill running with inertial and optical measurement systems", Journal of Biomechanics, 121, pp.110419~ (2021)
  27. Sankey, S. P., "Wholebody dynamic stability in side cutting : Implications for markers of lower limb injury risk and change of direction performance", Journal of Biomechanics, 104, pp.109711~ (2020)
  28. "SENIAM"[URL]
  29. Sigward, S., "The influence of experience on knee mechanics during side-step cutting in females", Clinical biomechanics, 21(7), pp.740~747 (2006)
  30. Smith, S., "Sex influences the relationship between hamstrings-to-quadriceps strength imbalance and co-activation during walking gait", Gait & Posture, 88, pp.138~145 (2021)
  31. Uhorchak, J. M., "Risk factors associated with noncontact injury of the anterior cruciate ligament", The American Journal of Sports Medicine, 31(6), pp.831~842 (2003)
  32. Zebis, M. K., "Identification of athletes at future risk of anterior cruciate ligament ruptures by neuromuscular screening", The American Journal of Sports Medicine, 37(10), pp.1967~1973 (2009)

관련 논문AI추천

인조잔디에서 크로스 커팅시 10대 후반 축구선수의 성별이 ACL 손상위험요인에 미치는 영향이기광, 이대택, 이정호국민체육진흥공단 한국스포츠과학원 · 체육과학연구2011 · 제22권 제4호축구장 그라운드 형태가 전진 사이드 스텝 시 하지의 근활성도에 미치는 영향이현빈, 임비오국민체육진흥공단 한국스포츠과학원 · 체육과학연구2019 · 제30권 제2호유도 전공자들의 방향 전환 동작 시 성별과 지지다리의 차이가 지면반발력 요인들에 미치는 영향윤현, 권문석, 김영훈대한무도학회 · 대한무도학회지2017 · 제19권 제3호Force Production Patterns of Muscles Surrounding Knee During Running and Cutting Maneuvers: A Musculoskeletal Modeling Approach문제헌, 윤태진, 이기청, 이주성대한운동학회 · 아시아 운동학 학술지2022 · 제24권 제1호하지 운동 상해 예방 동영상 교육이 방향전환 동작 시 무릎관절의 운동역학적 변인에 미치는 영향김성민, 문제헌, 이미소국민체육진흥공단 한국스포츠과학원 · 체육과학연구2023 · 제34권 제4호헛 내디딤 보행 시 인지와 경험에 따른 자세 조절 반응의 특성김석범, 유연주, 이기광대한운동학회 · 아시아 운동학 학술지2014 · 제16권 제2호

이 간행물의 다른 논문 (17건)

코로나-19 시기의 비대면 실시간 필라테스 트레이닝이 좌식생활 중년 비만 여성의 신체구성, 심혈관기능 및 체력에 미치는 영향최고은, 이만균, 최정헌pp. 521-534유스 축구선수들의 외측 발목 염좌 병력 유무에 따른 달리기 생체역학 차이하성희, 이세용, 이인제pp. 535-542가속도계를 이용한 한국인들의 신체활동수준과 심혈관 대사 질환 요인 및 대사증후군과의 관계 : 2014-2016 국민건강영양조사를 활용하여이정민, 정현철, 김준영, 송종국, 서명원pp. 543-553스포츠 라이프스킬 리더 역량 강화 프로그램 적용 사례배준수, 권오정, 임태희, 양윤경pp. 562-577중학교 축구팀을 위한 팀빌딩 프로그램 개발 및 적용이승재, 권상현, 신정택pp. 578-587
원문 보기