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중국 기공 및 쿤달리니 요가 명상이 숙련자의 심박변이율(HRV) 변화에 미치는 영향에 관한 연구
장대근,장재근,박승훈,한민수,Jang, Dae-Geun,Jang, Jae-Keun,Park, Seung-Hun,Hahn, Minsoo 대한의용생체공학회 2012 의공학회지 Vol.33 No.3
In this paper, we have investigated effects of two specific meditations (Chinese qigong meditation and Kundalini yoga meditation) on the heart rate variability (HRV), which is a well-known quantitative measure of autonomic balance, of skilled students. To analyze the effects, the MIT/BIH physionet database was utilized. The database includes RR intervals of eight skilled Chinese qigong meditators (5 women and 3 men; age range 26-35) and four skilled Kundalini yoga meditators (2 women and 2 men; age range 20-52). RR intervals of each subject were measured before and during the meditations. For HRV analysis, we have used typical four HRV parameters - the low frequency to high frequency power ratio (LF/HF ratio), SD2/SD1 ratio, sample entropy, and fractal dimension. The LF/HF ratio was calculated by the autoregressive spectrum and the SD2/SD1 ratio was derived from the Poincar$\grave{e}$ plot. The sample entropy was computed from the phase space plot and the fractal dimension was estimated by the Higuchi's algorithm. In the experiments, the Wilcoxon signed rank test was employed because we used small datasets and compared HRV parameters before and during the meditations. As a result, we have found increment of the LF/HF and SD2/SD1 ratios in both meditations; whereas the sample entropy is decreased during the meditations. In addition, the fractal dimension is increased during the Chinese qigong meditation; whereas it is decreased during the Kundalini yoga meditation. The results show that the sympathetic nervous system is generally more activated in skilled Chinese qigong and Kundalini yoga meditators, but the activation of the parasympathetic nervous tone is suppressed.
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운동자각도를 활용한 간편하고 실용적인 1-RM 추정 방법
장대근(Jang, Dae-Geun),장재근(Jang, Jae-Keun),신성훈(Shin, Sung-Hoon),박승훈(Park, Seung-Hun) 한국체육과학회 2013 한국체육과학회지 Vol.22 No.6
The aim of the study was to propose a simple and practical 1-repetition maximum (RM) estimation method based on the Borg"s rating of perceived exertion (RPE) scale. Since conventional indirect 1-RM estimation methods used monotonous predictive equations disregarding subjects" individual characteristics, they have limits on predictive accuracy. Further they require expensive devices such as bench press and leg press to measure 1-RM using the equations. In order to cope with these problems, the Borg"s RPE scale-based 1-RM estimation method has been proposed. The proposed method first estimates a linear regression equation between the Borg"s RPE and intensity of exercise(e.g., weight for leg press and brake load for cycle ergometer) using the least square method. This makes the 1-RM estimation adaptive to different subjects" individual characteristics. The 1-RM is then estimated by inputting the 20, which is the maximum value of the Borg"s RPE scale, into the regression equation. The proposed method is tested on a database where the intensity of exercise and the RPE are collected simultaneously during the leg press and the cycle ergometer exercises. The results are promising, suggesting that the method provides a simpler but accurate 1-RM estimation in real applications.
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신성훈 ( Sung Hoon Shin ),장대근 ( Dae Geun Jang ),장재근 ( Jae Keun Jang ),박승훈 ( Seung Hun Park ) 한국운동역학회 2013 한국운동역학회지 Vol.23 No.2
본 연구는 60명의 성인들을 대상으로 노화와 이중과업 수행여부가 자세제어에 어떠한 영향을 미치는 지를 밝히는데 목적이 있었다. 이를 위하여 2개의 지면반력기로부터 측정된 좌우 각각의 압력중심과 통합압력중심으로부터 가변성변인, 복합성변인, 결합성변인, 대칭성지수를 산출하였다. 두 그룹 간 가변성변인에서 과제에서의 주 효과와, 그룹과 과제간의 상호작용 효과는 나타나지 않았으나, 노인의 자세제어움직임은 복잡성 변인인 ApEn과 결합성변인인 XApEn, Correlation coefficient, MSC 모두에서 청년들보다 낮은 값을 가지고, 단순하면서도 보다 높은 좌우 결합성을 나타냈다. 이러한 결과는 Bernard-Demanze, Dumitrescu, Jimeno, Borel과 Lacour (2009)이 노인과 청년에게서 이중과제 수행 시 가변성변인보다 비선형적 방법의 일종인 stabilogram-diffusion 분석법이 이중과제의 종류별(cognitive test vs. mental-arithmetic vs. spatial-memory task)로 더 민감하게 두 그룹 간의 차이를 구별해냈다고 보고한 내용과 비슷한 의미의 시사점을 준다. 이는 비선형적 방법과 MSC에서 적용된 Frequency domain 분석법이 이중과제 수행과 관련된 연구에서 보다 효과적인 방법일 수 있음을 드러낸다. 흥미롭게도, 본 연구에서 노인들의 좌우 체중분포의 비대칭성이 두드러지지 않았음에도 불구하고, 복잡성변인 중 좌우 방향 ApEn값에서 노인이 청년보다 더 낮은 수치를 보였다는 것은 두 계층 간의 자세제어 전략에서의 차이가 단순히 체중분포의 차이에 기인하지 않는다는 사실을 보여준다. 이중과제에 반응하는 두 그룹간의 자세제어전략의 차이로서 노인층이 압력중심의 움직임에서 보다 보수적이고 단순한 특성을 보인다고 할 수 있다(Newell, 1998). 특히 ApEn변인들과 XApEn변인들 간의 높은 상관관계는 노인들의 자세전략에서 노인들의 단순성이 높은 결합성과 내용적으로 연결되어 있음을 의미한다. 두 지면반력기를 이용한 각각의 좌·우 압력중심신호를 분석하는 방법은 인체자세제어전략의 좌·우 움직임 특징을 보다 정확히 알아 볼 수 있다는 점에서 종종 사용되어지고 있다(Myklebust et al., 2009; Marigold & Eng, 2006). 좌·우방향의 XApEn에서 노인의 값이 더 낮게 나타난 것으로 보아, 그들의 자세제어가 청년들에 비해서 좌·우방향 움직임에서 더 많이 결합되어 있는 특성을 가진다는 것을 의미한다. 이는 인체의 신경생리적인측면에서 노인의 자세제어움직임이 연령에 따른 생체신호의 단순화 특성을 가짐과 동시에 낙상과 관련하여서는 좌·우 협응 구조에서 일관성 있는 움직임을 가짐으로써 외부자극에 느리게 반응하는 한계를 극복하는 효과적인 자세 전략을 취하고 있다고 이해되어 진다(Piirtola & Era, 2006). 반대로, 젊은이의 보다 복잡한 압력중심변화 양상은 충분하고 다양한 움직임 전략을 사용하는 적극적이고 활동적인 자세 제어전략의 특성을 보여준다(Newell, 1998). 동시에 본 연구에서의 증가된 좌우 결합성은 이중과업으로부터의 노인의 대응이 전통적인 역진자 모델(Winter, 2005)로 이해되는 자세조절 메커니즘으로는 설명할 수 없는 좌·우 압력 중심변화를 특징으로 함을 명확히 보여준다. 역진자 모델에서는 직립자세의 주요움직임이 전·후 방향에서만 이루어지는 것을 가정하고 있으나, 본 연구결과는 청년과 노인들의 움직임에서 좌·우 가변성, 복잡성, 결합성에서 보다 명확한 차이를 보여주고 있다. 따라서 노인들은 이중과제 수행 시 전·후 움직임을 주도하는 발목전략(ankle strategy)보다는 좌우 움직임에서 상대적 제약이 덜한 고관절 전략(hip strategy)과 관련된 제어체계를 갖는 듯하다(Horak, Shupert, & Mirka, 1989). 본 연구에서 노인들의 압력중심에서의 낮아진 XApEn의 값으로 나타나는 증가된 결합성 특성은 주파수 영역 분석법인 MSC 수치에서도 보여지는 데 좌·우 방향에서의 높아진 압력중심의 MSC값은 노인들의 자세제어에서 좌·우의 높아진 결합성 특성을 지지 한다. 본 연구는 다음과 같은 제한점을 갖는다. 1) 피험자의 좌우 보간에 대한 기준을 미리 제시하지 않았다. 비록 분석 과정에서 선행연구에서 제시한 일반화 방법을 사용했지만, 이 부분에 대한 통제는 결과에 영향을 미칠 수 있을 것이다. 2) 피험자의 교육수준이나 지적발달수준이 이중과제 수행에 직간접적으로 영향을 미칠 수 있고 청년그룹의 교육과 지적발달수준이 더 높을 것으로 예상되나 이에 대한 영향은 고려되지 않았다. 3) 본 연구는 피험자의 외부 외력이 작용하지 않는 정적자세제어에 한정되었다. 보행상황에서의 동적자세제어나 외력의 영향을 고려한 후속 연구들이 다양한 상황에서의 자세제어의 이해를 위해 추가로 이루어져야 할 것이다. The purpose of this study is to investigate the effect of aging and dual tasking to the postural control during quiet standing. It was hypothesized that the center of pressure (COP) dynamics would be differently affected by aging and characteristics of the task. Total 60 adults (35 young adults and 25 older adults) participated in this study. They conducted two different standing tasks (dual vs. Nondual) twice in a random order. Variability, complexity, coupling and symmetric index from the left, right and overall COPs were measured by various parameters in nonlinear, linear and frequency analyses methods. Results demonstrated that older adults had worse performance in postural control with decreased complexity in overall sway movement, and increased coupling between left and right limb COP movement, even though there was no significant difference in symmetric index. These tendencies are generally clearer in nonlinear measures at the dual task condition. Results implied that older adults had compensatory strategy in dual tasking which results in simple and combined postural movement patterns.
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