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요가시 호흡 길이와 지면의 종류에 따른 자세, 자세 근육 활성도 및 자세 안정성에 미치는 영향

Title
요가시 호흡 길이와 지면의 종류에 따른 자세, 자세 근육 활성도 및 자세 안정성에 미치는 영향
Other Titles
The Effects of Breath Length and Surface Type on Posture, Postural Muscle Activity, and Postural Stability in Yoga
Authors
이지나
Issue Date
2011
Department/Major
대학원 체육과학과
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Advisors
이경옥
Abstract
본 연구의 목적은 요가시 호흡 길이와 지면의 종류에 따른 자세, 자세 근육 활성도 및 자세 안정성에 미치는 영향을 분석하여, 바른 자세 정렬을 위한 호흡 조건과 지면의 종류를 제시하는데 있다. 연구의 대상은 요가 숙련자 15명이다. 독립변인은 호흡 길이(일반호흡과 복식호흡)와 지면의 종류이다. 지면은 딱딱한 지면인 마루, 무르면서 탄성이 있는 키바운더(높이 6cm)와 공기가 들어있는 에어로 스텝(높이 7cm)의 세 가지로 구분하였다. 종속변인은 자세(측면, 후면), 자세 근육 활성도, 자세 안정성으로 하였다. 자세는 측면과 후면에서 측정하였다. 측면자세에서는 복사뼈(malleolus)를 중심으로 연결한 수직선을 그어 귀불, 어깨, 팔꿈치, 손목의 거리(cm)를 구하였고, 몸 전체의 기울기의 정도를 측정하였다. 후면자세에서는 귀불, 어깨, 견갑골, 팔꿈치, 손목의 좌우 거리(cm)와 좌우 기울임(° )을 측정하였다. 자세 근육 활성도를 측정하기 위해 호흡시 활성화되는 승모근, 광배근, 복사근, 복직근 네 부위를 측정하였다. 자세 안정성은 지면반력기를 이용하여 35초 동안의 호흡 길이와 지면의 종류에 따라 X, Y방향의 압력중심(COP)이동 궤적의 역적과 이동범위를 분석하였다. 자료처리는 Window용 SPSS 18.0 통계 프로그램을 활용하여 호흡 길이(2)와 지면의 종류(3)에 따른 자세, 자세 근육 활성도, 자세 안정성의 차이를 분석하기 위해 MANOVA를 이용하고, 각각의 독립변인에 대한 차검증은 one- way ANOVA를 사용하였다. 모든 통계적 검증에 대한 유의수준은 p<.05로 설정하였으며 Schèffe로 사후검정 하였다. 결과 및 결론은 다음과 같다. A. 자세 1. 측면 팔꿈치 사이의 거리와 손목 사이의 거리에서 에어로 스텝(F=4.967 p<.01)(F=7.844, p<.01)위에서 복식호흡(F=4.869, p<.05)(F=5.823, p<.05) 을 하였을 때 통계적으로 유의하게 짧게 나타났다. 2. 후면 견갑 사이의 거리와 각도에서 에어로 스텝(F=6.921, p<.01) 위에서 복식호흡(F=12.577, p<.01)(F=4.347, p<.05)을 하였을 때 통계적으로 유의하게 짧게 나타났다. 그리고 손목 사이의 거리와 각도에서는 복식호흡(F=8.681, p<.01)(F=7.523, p<.01)을 하였을 때 통계적으로 유의하게 짧게 나타났다. 따라서, 에어로 스텝 위에서 복식호흡은 상체를 바르게 펴는데 효과적이라 할 수 있다. B. 자세 근육 활성도 1. 에어로 스텝(승모근;F=10.224, p<.001, 광배근;F=17.140, p<.001, 복사근;F=10.767, p<.001, 복직근;F=3.214, p<.05) 위에서 복식호흡(승모근;F=18.062, p<.001, 광배근;F=46.516, p<.001, 복사근;F=12.661, p<.001, 복직근;F=10.390, p<.01)을 하였을 때 모든 부위에서 통계적으로 유의하게 높게 나타났다. 2. 복식호흡시 승모근은 에어로 스텝(F=16.166, p<.001) 위에서 흡기 (F=5.651, p<.01)구간일 때 통계적으로 유의하게 높게 나타났고, 복사근과 복직근은 에어로 스텝(F=15.505, p<.001)(F=7.454, p<.01) 위에서 호기(F=57.847, p<.001)(F=18.480, p<.001)구간일 때 통계적으로 유의하게 높게 나타났다. 따라서, 단일한 속도와 운동 방향을 제공하는 딱딱한 마루에 비해 공기가 들어간 에어로 스텝은 다양한 방향(direction), 다양한 압력(pressure), 다양한 속도(velocity)의 움직임을 유발하여 동원되는 근육의 근 활성도를 높여줌을 알 수 있다. C. 자세 안정성 1. X방향 역적과 X방향 외측 역적은 에어로 스텝 위에서 (F=5.875, p<.01)(F=6.207, p<.01) 복식호흡(F=3.095, p<.05)을 하였을 때 통계적으로 유의하게 가장 크게 나타났다. 2. Y방향 역적과 Y방향 후방 역적은 에어로 스텝(F=5.713, p<.01)(F=5.868, p<.01) 위에서 복식호흡(F=6.078, p<.05)(F=4.807, p<.05)을 하였을 때 통계적으로 유의하게 가장 크게 나타났다. 3. X방향 이동범위와 Y방향 이동범위는 에어로 스텝(F=6.586, p<.01)(F=14.026, p<.001) 위에서 복식호흡(F=4.391, p<.05)(F=5.444, p<.01)을 하였을 때 통계적으로 유의하게 가장 크게 나타났다. 따라서, 호흡 길이와 지면의 종류에 따른 자세 안정성은 에어로 스텝 위에서 복식호흡을 하였을 때 좌우 움직임에서는 외측으로, 전후 움직임에서는 후방으로 압력중심이동궤적이 이동하였다. 다시 말해, 복식호흡을 함으로써 승모근, 광배근 등의 등 근육을 뒤로 더 많이 잡아 당겨져 체간근육이 전체적으로 확대되어 지지기저면을 넓게 만들었다. 그러므로 지지기저면을 넓게 만드는 능력은 자세 안정성에 효과적이라 할 수 있다. 이상을 종합하면, 공기가 들어간 에어로 스텝 위에서 복식호흡은 바른 자세 정렬에 효과적이어서 복식호흡을 이용한 몸통근육의 활성화(김경, 2006) 및 공기가 들어간 지면을 이용하는 운동의 효과(이경옥, 권보영, 2008; 박은경, 2008)를 다시 한번 입증하였다고 할 수 있다. 그 동안 불안정한 면 위에서의 운동은 안정된 면보다 복부 근육의 활성도를 증가시키는 데 효과적이라고 보고되었고(Vera-Garcia, Grenier & McGill, 2000; Lehman, Honda & Oiver, 2005; Marshall & Murphy, 2005), 공기압을 이용한 통합기능체력운동으로 자세교정, 근력 향상(이선희, 2006), 특히 발가락 변형의 교정, 정적, 동적 균형(권보영, 2008), 그리고 뇌기능의 향상(박은경, 2008)에 효과적이라는 연구가 시행되어왔다. 본 연구는 호흡 길이와 지면의 종류를 달리 적용하여 요가시 호흡의 길이와 지면에 따른 자세, 자세 근육 활성도, 자세 안정성의 차이를 규명하는 것을 목적으로 하여 복식호흡시 공기가 들어간 지면이 딱딱한 마루보다 바른 자세 정렬에 효과적이라는 점을 규명하였다. 이러한 연구결과는 현대인들에게 체력 향상과 변형된 자세를 교정할 수 있을 뿐만 아니라 예방하는 방법으로도 유용할 것이다. 추후 보다 많은 인원으로 실험집단과 비교집단을 확보하여 공기가 들어간 다양한 도구 위에서 요가를 통해 스트레스 지수, 호르몬 등에 관한 연구를 과제로 한다.;The purpose of this study was to investigate the effects of breath length and surface type on posture, postural muscle activity, and postural stability in yoga. Subjects were 15 certified female yoga instructors in their twenties with at least five years of teaching experience. Independent variables were breath length (normal breathing, or abdominal deep-breathing/5 second inhalation/20 second pause/10 second exhalation) and surface type (floor, 6cm highly elastic latex foam pad, 7cm aerostep pad). Dependent variables were posture (sagittal and coronal plane), postural muscle activity, and postural stability. Posture in the sagittal plane was evaluated by comparing a vertical line from the floor to a straight line passing through subject’s ankle to their earlobe. In addition, deviation from vertical was compared specifically at the wrist, elbow, shoulder, and earlobe. In the coronal plane a straight line was inscribed connecting the right and the left: earlobes, shoulders, scapulae, elbows, and wrists. This line was compared to a horizontal line located at the center of the body. On both sides, the distance from center and the angle of deviation from horizontal were measured. Postural muscle activity was gauged via electromyogram at the trapezius, latimus dorsi, external obliques and the rectus abdominus muscles. Postural stability was evaluated via center of pressure. A force platform was used to analyze center of pressure, including integral and range for the center of pressure both in the x and y directions. Window SPS 18.0 package was used for statistical analysis. 2 by 3 MANOVA was used for statistical comparison of posture, postural muscle activation, and postural stability for both breathing types and the three different surface types. The probability value for this study was below 0.05 and Scheffe was used for post-hoc analysis. The results of this study can be summarized as follows. A. Posture 1. Sagittal Plane 2 by 3 MANOVA analysis revealed that there were significantly smaller differences in the distance of deviation at the wrist (aerostep; F=7.844, p<0.01), and elbow (aerostep; F=4.967, p<0.01) on the aerostep while using the deep-breathing technique. In addition, ANOVA analysis verified the specific elements of breathing and surface that created these significant differences. Firstly, deep breathing resulted in the shortest distance of deviation at subject’s wrist and elbow on all surfaces. Furthermore, this analysis confirmed that regardless of breathing technique, the aerostep created the shortest distance of deviation at the wrist and elbow compared to other surfaces. 2. Coronal Plane The angle and distance of deviation was significantly smaller in the coronal plane at the scapula (F=6.921, p<0.01) and wrist (F=8.681, p<0.01) on the aerostep while using deep breathing. In addition, ANOVA analysis verified the specific elements of breathing and surface that resulted in these significant differences. Deep breathing created the smallest angle of deviation and shortest distance of deviation at the scapula and wrist, regardless of the surface type. In addition, the aerostep created the shortest angle and distance of deviation of the scapula and wrist regardless of breathing technique. B. Postural Muscle Activation 1. MANOVA analysis revealed significantly higher levels of muscle activation in all muscle groups (trapezius, latimus dorsi, external obliques and the rectus abdominus muscles) for deep breathing(trapezius;F=18.062, p<.001, latimus dorsi;F=46.516, p<.001, external obliques;F=12.661, p<.001, rectus abdominus;F=10.390, p<.01) on the aerostep(trapezius;F=10.224, p<.001, latimus dorsi;F=17.140, p<.001, external obliques;F=10.767, p<.001, rectus abdominus;F=3.214, p<.05). 2. ANOVA analysis demonstrated statistically higher levels of muscle activation during deep breathing for all muscles on both the aerostep and highly elastic latex foam pad. 3. In addition, during deep breathing there were statistically higher levels of muscle activation on the floor for the trapezius and latimus dorsi. 4. However, there were no statistically significant differences in the obliques and rectus abdominal muscles on the floor according to breathing technique. 5. In addition, there was no statistically significant difference in the rectus abdominal muscles during the normal breathing according to surface type. C. Postural Stability There was a significantly larger integral for the center of pressure in the x (lateral) and y (posterior) directions for deep breathing(x;F=3.095, p<.05, y;F=6.078, p<.05) on the aerostep(x;F=5.875, p<.01, y;F=5.713, p<.01). Likewise, the range for the center of pressure in the lateral and posterior directions was significantly larger for deep breathing(x;F=4.391, p<.05, y;F=5.444, p<.01) on the aerostep(x;F=6.586, p<.01, y;F=14.026, p<.001). Yoga places a great emphasis on deep breathing techniques in conjunction with various movements and postures. Two research questions guided this study. 1) What are the benefits of deep breathing? 2) What are the characteristics of the optimal surface for yoga deep breathing exercises? Compared to normal breathing, deep breathing resulted in better posture, postural muscle activation, and postural stability regardless of the surface type. These benefits are multiplied on an aerostep because of the multi-directional resistance it provides. As an unstable platform, the aerostep creates a larger COP which results in both greater muscle activation and a larger base of support to maintain and correct posture. Combined with deep breathing, the aerostep results in greater activation of postural muscles (trapezius, and latimus dorsi in the back, external obliques and the rectus abdominus in the core). Specifically, on the aerostep, the pause phase of deep breathing demonstrated the highest levels of activation for all muscle groups. Thus, the pause phase should be emphasized during breathing exercises to increase stability. This concept can be expanded to other exercises which require stability. For example, weight lifters commonly hold their breath for stability while rising during a weighted squat. For the rectus abdominus muscles, normal breathing on all surfaces resulted in lower muscles activation. Similarly on the floor, low muscle activation occurred regardless of breathing technique. Thus in order to optimize rectus abdominus muscle activation, yoga practioners should avoid both using the floor or normal breathing techniques. Ultimately, deep breathing and the use of the aerostep activates more postural muscles to improve posture and increase postural stability.
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