하지 근육의 피로상태 동안 높은 굽 신발에 적용한 total contact insert가 젊은 여성의 보행 특성에 미치는 영향 = (The) effect of high-heeled shoe with total contact insert of young female adults in gait characteristics during lower extremity muscle fatigue

국문 초록 (Abstract)

높은 굽 신발에 적용하는 total contact insert (TCI)는 안정감을 증가시키고, 족저압을 감소시키기 위해 사용되고 있지만 하지 피로상태 동안 TCI를 높은 굽 신발에 적용하였을 때 그 효과에 관한 연구는 없었다. 본 연구의 목적은 젊은 여성의 하지 피로상태 전과 피로상태 동안 높은 굽 신발에 TCI를 적용하고 보행하였을 때 운동형상학적 및 운동역학적 자료를 비교하여 임상에서 높은 굽 신발로 인한 근·골격계 질환의 발생을 예방하고자 하는 것이다. 한서대학교 운동 분석실에서 건강한 젊은 여성 14명을 대상으로 하지 피로상태 전에 발 크기에 맞는 평편한 신발, 높은 굽 신발, 그리고 높은 굽 신발에 TCI를 적용하여 보행하도록 하였다. 전경골근, 비복근 내측두, 그리고 비복근 외측두의 근피로를 유발하도록 수의적 수축운동과 부하 수축운동을 각각 40회씩 연속하여 실시하였다. 하지 근육의 피로상태 동안 높은 굽 신발을 적용한 집단과 높은 굽 신발에 TCI를 함께 적용한 집단으로 나누어 보행하도록 하였다.
연구결과 하지 근육의 피로상태 전에 높은 굽 신발보행보다 높은 굽 신발에 TCI를 적용한 보행에서는 초기 입각기에 고관절 최대 에너지생성이 증가하였고, 말기 입각기에 슬관절 최대 에너지흡수가 증가하였으며, 초기 입각기에 족관절 최대 에너지생성도 증가하는 것으로 나타났다.
하지 근육의 피로상태 동안 높은 굽 신발만 적용한 집단보다 TCI를 함께 적용한 집단에서 초기 입각기 고관절 최대 굴곡각도가 유의하게 감소하였고(p＜.05), 말기 입각기에 고관절 최대 굴곡모멘트가 유의하게 증가하였다(p＜.05). 초기 입각기에 고관절 에너지생성과 말기 입각기에 고관절 에너지흡수가 유의하게 증가하였다(p＜.05).
또한, 하지 근육의 피로상태 동안 높은 굽 신발만 적용한 집단보다 TCI를 함께 적용한 집단에서 초기 접지기의 수직력이 유의하게 감소하였고(p＜.05). 두 번째 최대 수직력(Fz2)은 높은 굽 신발보행보다 TCI를 적용한 집단에서 유의하게 증가하였다(p＜.05).
본 연구의 결과에 따라 젊은 여성이 높은 굽 신발을 사용하는 경우나 하지 근육의 피로상태 동안 높은 굽 신발을 사용하는 경우에 하지 관절의 에너지생성 및 흡수에 영향을 미치는 TCI를 적용하는 것이 필요하다고 생각한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study investigated (1) gait characteristics, kinematics, and kinetics in lower extremity in three different shoe conditions (flat shoe, high heeled shoe [7 ㎝], and high heeled shoe with total contact insert [TCI]) before lower extremity muscle fatigue and (2) gait characteristics, kinematics, and kinetics in lower extremity between two different shoe conditions (high heeled shoe [7 ㎝], and high heeled shoe with total contact insert [TCI]) after lower extremity muscle fatigue. Although TCI have been applied in high heeled shoe to increase comfort and to decrease the foot pressure, no study has attempted to identify the effects of TCI in fatigue condition. The purpose of this study was to determine the effects of applied high heeled shoe with TCI after lower extremity muscle fatigue was induced.
This study was carried out in a motion analysis laboratory of the Hanseo University. A volunteer sample of 14 healthy female subjects participated. In fatigue condition, subjects were divided into two groups (high heeled shoe [7 ㎝], and high heeled shoe with total contact insert [TCI]). The muscle fatigue was induced by 40 voluntary dorsi- and plantar flexion exercises and 40 heel-rise exercises of the dominant foot. Surface electromyography was used to confirm the localized muscle fatigue using power spectral analysis of three muscles (tibialis anterior, gastrocnemius medialis and lateralis).
The results showed as follows: (1) In muscle fatigue condition, applied TCI decreased peak flexion angle of the hip joint significantly in early stance phase (p＜.05) and increased peak hip flexion moment in terminal stance phase (p＜.05). (2) In muscle fatigue condition, applied TCI also increased peak hip power generation in early stance phase and peak hip power absorption in terminal stance phase (p＜.05). (3) In muscle fatigue condition, applied TCI reduced the impact force significantly and increased the secondary peak vertical GRF. These findings suggest that the TCI may provide beneficial effects when muscle fatigue occurred in high heeled shoe gait. Future research employing patient population and various types of TCI materials are required to clarify the effects of TCI.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = ⅰ
• 국문초록 = ⅶ
• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구의 배경 및 필요성 = 1
• 2. 연구 가설 = 6
• 3. 연구 목적 = 7
• Ⅱ. 연구 방법 = 8
• 1. 연구 대상 = 9
• 2. 실험 기기 및 total contact insert의 제작 = 10
• 가. 실험 기기 = 10
• 나. Total contact insert의 제작 = 11
• 3. 실험 방법 = 13
• 가. 피로 유발 운동방법 = 13
• 나. 근전도 전극 부착 부위 = 15
• 다. 근전도 신호의 기록 및 신호처리 = 18
• 라. 보행 평가 방법 = 19
• 마. 적외선 반사 표식자 부착 위치 = 20
• 바. 보행주기의 정규화 방법 = 22
• 4. 분석 방법 = 23
• Ⅲ. 연구 결과 = 24
• 1. 연구 대상자의 일반적인 특성 = 24
• 2. 보행 조건에 따른 보행변수의 비교 = 25
• 가. 하지 피로상태 전의 보행변수 비교 = 25
• 나. 하지 피로상태 전과 피로상태 동안 보행변수 차이 = 27
• 다. 하지 피로상태 동안 두 집단의 보행변수 비교 = 28
• 3. 하지의 피로상태 전 보행조건에 따른 각 관절 최대 각도,모멘트 및 일률의 비교 = 29
• 가. 하지의 피로상태 전 보행조건에 따른 고관절 최대 각도, 모멘트 및 일률의 비교 = 29
• 나. 하지의 피로상태 전 보행조건에 따른 슬관절 최대 각도, 모멘트 및 일률의 비교 = 32
• 다. 하지의 피로상태 전 보행조건에 따른 족관절 최대 각도, 모멘트 및 일률의 비교 = 36
• 4. 하지의 피로상태 동안 보행조건에 따른 각 관절 최대 각도, 모멘트 및 일률의 비교 = 41
• 가. 하지의 피로상태 동안 보행조건에 따른 고관절 최대 각도, 모멘트 및 일률의 비교 = 41
• 나. 하지의 피로상태 동안 보행조건에 따른 슬관절 최대 각도, 모멘트 및 일률의 비교 = 44
• 다. 하지의 피로상태 동안 보행조건에 따른 족관절 최대 각도, 모멘트 및 일률의 비교 = 46
• 5. 보행 조건에 따른 지면반발력의 비교 = 48
• 가. 하지 피로상태 전 보행조건간 최대 지면반발력의 비교 = 48
• 나. 하지 피로상태 동안 두 집단의 최대 지면반발력 비교 = 51
• Ⅳ. 고찰 = 53
• 1. 연구 방법에 대한 고찰 = 53
• 2. 연구 결과에 대한 고찰 = 56
• 3. 연구의 제한점 및 제안 = 61
• Ⅴ. 결론 = 62
• 참고문헌 = 64
• (Abstract) = 70