반대측 다리 조구혈(ST38)에 적용한 저주파 전기자극에 따른 어깨관절 바깥돌림 등척성 운동 시 가시아래근의 선택적 활성 분석 = Analysis of Selective Infraspinatus Activation during Isometric Shoulder External Rotation Following Low-Frequency Electrical Stimulation Applied to the Contralateral Lower Limb Acupoint ST38(Jogu)

국문 초록 (Abstract)

어깨관절은 넓은 가동 범위를 가지는 해부학적 특성으로 인해 정적 안정 성이 취약하며, 움직임 중 동적 안정성은 돌림근띠를 포함한 어깨 주변 근 육의 신경근 조절과 근육 간 협응에 의해 유지된다. 특히 가시아래근은 어 깨관절 바깥돌림 운동 시 위팔뼈머리의 관절 중심화와 뒤쪽 안정성 유지에 핵심적인 역할을 수행하며, 이 근육의 기능 저하는 뒤어깨세모근과 같은 협 력근의 과도한 개입을 유발하여 기능적 불안정성으로 이어질 수 있다. 이에 본 연구는 다리 먼쪽 혈자리인 조구혈(ST38)에 적용한 저주파 전기자극이 어깨관절 바깥돌림 등척성 운동 시 어깨 주변 근육의 근활성도와 근육 간 동원 관계에 미치는 영향을 표면 근전도와 초음파를 이용하여 정량적으로 분석하고자 하였다. 건강한 성인 32명을 대상으로 무작위 교차설계를 적용하였으며, 모든 대 상자는 기초선 조건과 네 개의 다리 먼쪽 혈자리에 대한 동측 및 반대측 자 극 조건을 포함한 총 9가지 조건에서 어깨관절 바깥돌림 등척성 운동을 수 행하였다. 표면 근전도를 이용하여 가시아래근, 뒤어깨세모근, 작은원근, 위 등세모근의 근활성도를 측정하였으며, 이를 바탕으로 가시아래근/뒤어깨세모 근, 가시아래근/위등세모근, 작은원근/뒤어깨세모근, 작은원근/위등세모근의 선택적 근활성도 비율을 산출하였다. 또한 ST38 자극 조건에서는 초음파를 이용하여 가시아래근의 근수축 변화율을 추가로 평가하였다. 연구 결과, 가시아래근의 근활성도는 기초선 및 동측 ST38 조건과 비교하 여 반대측 ST38 조건에서 유의하게 증가하였다. 반면 뒤어깨세모근의 근활 성도는 동측 ST38 조건에 비해 반대측 ST38 조건에서 유의하게 감소하였으 며, 작은원근과 위등세모근의 근활성도는 조건 간 유의한 차이가 확인되지 않았다. 선택적 근활성도 비율 분석에서는 가시아래근/뒤어깨세모근 비율에 서만 자극 측면과 혈자리 간 유의한 상호작용 효과가 확인되었고, 이 효과 는 반대측 ST38 조건에서만 관찰되었다. 초음파 분석 결과에서도 가시아래 근의 근수축 변화율은 기초선 및 동측 ST38 조건에 비해 반대측 ST38 조건 에서 유의하게 높게 나타났다. 본 연구 결과는 반대측 ST38 저주파 전기자극이 어깨관절 바깥돌림 등척 성 운동 시 가시아래근의 근활성도와 근수축 변화를 증가시키는 동시에, 뒤 어깨세모근의 상대적 개입을 감소시키는 근육 동원 관계 변화가 동반됨을 보여준다. 아울러 다리 먼쪽 감각 자극이 어깨관절의 기능과 연관된 근육 동원 전략에 영향을 미칠 수 있는 가능성을 검토할 수 있는 근거를 제공하 며, 향후 어깨 재활 중재에서 반대측 ST38 자극의 임상적 활용 가능성을 평 가하는 데 기초 자료로 활용될 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The glenohumeral joint enables a wide range of movements due to its high mobility, yet this mobility comes at the expense of structural stability, making neuromuscular control and muscular coordination essential. The rotator cuff plays a critical role in maintaining joint centralization and dynamic stability, with the infraspinatus being particularly important for posterior stabilization. However, when functional instability occurs, decreased activation of primary stabilizing muscles and excessive involvement of compensatory muscles can lead to joint misalignment, pain, and dysfunction. This study aimed to analyze the selective activation of the infraspinatus during isometric external rotation of the shoulder by applying sensory stimulation to the contralateral distal acupoint ST38 (Tiaokou), using electromyography and ultrasonography.
A randomized crossover design was applied to 32 healthy adults, and each participant performed a total of nine conditions, including a baseline and both
69ipsilateral and contralateral stimulation at four distal lower limb acupoints (ST38, ST37, ST39, BL57). During isometric external rotation of the shoulder, muscle activity of the infraspinatus, teres minor, posterior deltoid, and upper trapezius was recorded. Based on these measurements, selective activation ratios of the infraspinatus and teres minor relative to posterior deltoid and upper trapezius activity were calculated. Statistical analysis was conducted using two-way repeated-measures ANOVA to examine the interaction between side and acupoint. In addition, ultrasonography was employed to evaluate changes in infraspinatus muscle contraction under the ST38 stimulation condition.
Infraspinatus activity was significantly increased under the contralateral ST38 stimulation condition compared with both the baseline and ipsilateral ST38 stimulation. Conversely, posterior deltoid activity was significantly lower under contralateral ST38 stimulation compared with ipsilateral stimulation. No significant differences were observed in upper trapezius or teres minor activity across conditions. The selective activation ratio of the infraspinatus relative to the posterior deltoid was greatest under contralateral ST38 stimulation, and the ratio relative to the upper trapezius was also significantly increased. Furthermore, the contraction change rate of the infraspinatus, assessed by ultrasonography, was significantly higher under contralateral ST38 stimulation compared with baseline and ipsilateral conditions. Taken together, electromyographic and ultrasonographic findings indicate that contralateral ST38 stimulation elicited a muscle recruitment pattern centered on stabilizing muscles.
These findings suggest that sensory stimulation at ST38 may have been efficiently transmitted due to its anatomical proximity to the motor point of the tibialis anterior, and further indicate that contralateral ST38 stimulation can alter patterns of muscular coordination around the shoulder joint during isometric external rotation from the perspective of sensorimotor control. Based on these results, this study provides a foundation for examining the potential application of contralateral ST38 stimulation as a rehabilitation strategy for the shoulder.

목차 (Table of Contents)

• 요 약 i
• 표 목 차 vi
• 그림목차· ⅷ
• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성· 1
• 2. 연구 목적 6
• Ⅱ. 이론적 배경· 7
• 1. 선택적 활성 비율 7
• 2. 감각 입력과 운동 조절 9
• 3. 저주파 전기자극의 감각 특성· 11
• Ⅲ. 연구방법 12
• 1. 연구설계 12
• 2. 연구대상자 14
• 3. 연구절차 및 검사방법 15
• 1) 연구절차 15
• 2) 검사방법 16
• (1) 어깨관절 바깥돌림 등척성 운동· 16
• (2) 혈자리 위치 설정 18
• (3) 저주파 전기 자극 조건 및 적용 방식 20
• 4. 측정도구 및 방법 21
• 1) 표면 근전도 측정 21
• 2) 초음파 측정 25
• 3) 저주파 전기 자극기· 29
• 4) 탄력밴드 34
• 5. 자료 분석 35
• Ⅳ. 연구결과 36
• 1. 연구대상자의 일반적 특성· 36
• 2. 표면 근전도를 활용한 근활성도 분석 37
• 1) 자극 조건에 따른 근활성도 37
• (1) 기초선과 동측 ST38 자극 조건 간 근활성도 비교· 37
• (2) 동측 자극 적용 시 네 혈자리 간 가시아래근
• 활성도 비교 39
• (3) 기초선과 반대측 ST38 자극 조건 간 근활성도 비교· 41
• (4) 반대측 자극 적용 시 네 혈자리 간 가시아래근
• 활성도 비교 43
• (5) 동측 ST38과 반대측 ST38 자극 간 근활성도 비교· 45
• 2) 자극 조건에 따른 선택적 근활성도 비율 47
• (1) 동측 ST38과 반대측 ST38 자극 간 선택적 근활성도
• 비율 비교· 47
• (2) 가시아래근/뒤어깨세모근의 선택적 근활성도
• 비율에 대한 자극 측면과 혈자리의 상호작용 효과· 49
• 3. 초음파를 활용한 가시아래근의 근수축 변화율 분석 52
• Ⅴ. 고찰 54
• Ⅵ. 결론 59
• 참고문헌· 60