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Jogging시 발의 착지 유형에 따른 지면 반력의 변화

Title
Jogging시 발의 착지 유형에 따른 지면 반력의 변화
Other Titles
variatin of the ground reaction force with foot strike patterns in jogging
Authors
金志姸
Issue Date
1993
Department/Major
대학원 체육학과
Keywords
Jogging착지지면 반력
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Advisors
尹南植
Abstract
The purpose of this study is to help prevent the injuries of lower extremities by discovering the characteristics and magnitude of the ground reaction forces classified by the foot-strike patterns while jogging and by examining the proper foot-striking ways which minimize the foot-strike impulse. The selected subjects for this study are three healthy male adults who have normal feet and have never had lower extremity injuries for the last 12 months. They were given several preliminary practices and the statistical data of three successful tests were analized. All subjects were required to wear the same athletic shoes and the running velocity which was controlled by running timer is 3.5m/s. The admitted dependent valuables are three foot-strike patterns. Forefoot strike, midfoot strike and rearfoot strike are those foot-strike patterns. These patterns were segmentized on the basis of the striking parts of the foot soles and ground surface while jogging. Independent valuables were ground reaction force of vertical, anterior-posterior and medial-lateral directions. In addition independent valuables were impulse, loading rate, decay rate, and time were calculated by ground reaction force. As follows are the result of the analysis. 1. Vertical groud reaction forces are difference among three foot strike patterns. 1-1 In the forefoot-strike Pattern, the vertical impact peak which has direct relation to the injuries of lower extremities was not showed, and was slightly showed in midfoot-strike pattern. Only in rearfoot-strike pattern, the vertical impact peak was definitely showed. In the value of the impact peak, rearfoot-strike pattern was bigger than midfoot-strike pattern. 1-2 In the loading rate of impact peak and the impact impulse were rearfoot-strike pattern was bigger than midfoot-strike pattern. 1-3 In vertical active peak which has relations to propulsive force, the magnitude of forefoot-strike pattern was greater than mid and rear foot-strike peaks, but there was no magnitude difference between midfoot-strike pattern and rearfoot-strike pattern. The impulse measured up to active peak was the greatest in midfoot-strike pattern and the smallest in forefoot-strike pattern. The impulse magnitude of rearfoot-strike was most similiar to both of them. Decay rate up to active peak was the higest in forefoot-strike pattern and the lowest in rearfoot -strike pattern. 1-4 In the total foot contact time, midfoot-strike pattern and forefoot-strike pattern are almost the same and rearfoot -strike pattern was the longest. In the total impulse , rearfoot-strike pattern was the biggest. The next was forefoot-strike pattern and midfoot-strike pattern was smallest. 2. There were differences among the ground reaction forces of anterior-posterior directions according to the patterns of foot strike. The braking peaks of all three patterns were more bigger than the propulsive peak. In the magnitude of the anterior-posterior gound reaction forces rearfoot-strike was the biggest and there existed big difference between forefoot-strike and rearfoot-strike. 3. Definite differences were measured in medial-lateral ground reaction force according to the foot-strikes, lateral direction peak was bigger than medial direction peak. Particularly, rearfoot-strike pattern was twice as big as forefoot-strike pattern. The forefoot-strike peak was the biggest and rearfoot-strike peak was smallest. As there analysis and result show, this study has come to the conclusion that forefoot-strike pattern is the most proper foot strike pattern and it can minimize the impact impulse which has the effect to the bone-muscle system. It can also reduce the frequency of injury occurrence. Jogging is an aerobic exercises which needs the time of at least 30 minutes and strongly recommendable exercise for the men and women of all ages. However, the result of my study cannot be adoptable to everyone as generalized data since healthy male adults of 20's were exclusively selected for my experiment and analysis. Furthermore, in the case of long-time jogging, we can expect due changers in foot-strike patterns. Therefore, it is required to analysize those changes. And naturally, kinetic and kinematic analysis should be done along with studys should be done along with studys since both kinetic factors and kinematic factors are essential valuables which cause foot injuries.;본 연구의 목적은 조깅시 발의 착지 형태에 따른 착지 유형별 지면반력의 특성 및 크기를 밝히고 착지시의 충격량을 최소화하기 위한 바람직한 착지 요령을 규명함으로써 하지의 상해 예방에 기여하는 데에 있다. 본 연구의 피험자는 정상족으로서 최근 1년 이내에 하지의 부상 경험이 없는 건강한 성인 남자 3명이었으며, 여러번 연습 시행 후 성공적으로 행한 3회의 자료만을 분석에 사용하였다. 본 연구에서는 모든 피험자가 같은 운동화를 착용하였고 주행 속도는 3.5m/s로 구간 속도기에 의해 조절되었다. 독립변인은 조깅시 발의 착지 유형으로서 착지 순간 발과 지면의 접촉 부위에 따라 전족 착지형, 중족 착지형, 후족 착지형으로 구분하였다. 이에 따른 종속변인은 지면 반력 측정기에 의해서 얻어지는 수직, 전후, 내외 방향의 지면 반력과 그에 의해서 산출된 역적, 힘 부하율, 시간이었다. 분석 결과는 다음과 같다. 1. 발의 착지 유형에 따라 수직 지면 반력에 차이가 있었다. 1-1. 하지의 상해와 직접적 관련이 있는 수직 임팩트 정점은 전족착지형의 경우 나타나지 않았으며, 중족 착지형에서는 약하게 나타났다. 단지 후족 착지형의 경우에서만 확실한 정점을 보였다. 임팩트 정점의 크기도 후족 착지형이 중죽 착지형에 비해서 컸다. 1-2. 수직 임팩트 정점의 힘 부하율(loading rate)과 수직 임팩트 정점까지의 충격량(역적)은 후족 착지형의 경우가 중족 착지형에 비해 컸다. 1-3. 추진력과 관련이 있는 수직 액티브 정점의 크기는 전족 착지형의 경우가 중족·후족 착지형에 비해 컸으며 중족·후족 착지형의 크기는 비슷하였다. 1-4. 수직 액티브 정점까지의 힘 부하율(decay rate)은 전족, 중족, 후족 착지형의 크기순으로 나타났으며 수직 액티브 정점까지의 충격량은 중족, 우족, 전족 착지형의 크기순으로 나타났다. 1-5. 각 착지 유형별 총 접지시간은 중족 착지형과 전족 착지형은 그 수치가 비슷하였으며 후족 착지형이 가장 길었다. 충 충격량도 후족 착지형이 가장 컸으며 그 다음으로 전족, 중족 착지형의 순이었다. 2. 발의 착지 유형에 따라 전후 방향의 지면 반력(Anterior-Posterior reaction force) 에 차이가 있었다. 전족, 중족, 후족 착지형 모두 제동 국면 정점(braking peak)이 추진국면 정점(propulsive peak)의 크기보다 컸다. 그 정점의 크기는 후족, 중족, 전족 착지형의 순이었으며 전족 착지형과 후족 착지형의 경우는 큰 차이를 보였다. 3. 발의 착지 유형에 따라 내외 방향의 지면 반력(Medial-Lateral reaction force)에 차이가 있었다. 전족, 중족, 후족 착지형 모두 외측 방향 정점의 크기가 내측 방향 정점의 크기보다 컸다. 정점의 크기는 전족, 중족, 후족 착지형의 순이었으며, 특히 전족 착지형의 정점 크기는 후족 착지형의 정점 크기에 비해 약 2배 정도 컸다. 위와 같은 실험 결과로 조깅시에 전족 착지형이 중족 착지형과 후족 착지형에 비해 골근육계에 미치는 충격량을 최소화하고 상해 발생빈도를 낮출 수 있는 좋은 착지형이라는 결론을 내렸다. 그러나 조깅이 남녀노소 누구나 행할 수 있는 운동임에도 불구하고 본 실험이 건강한 20대의 성인 남자에 국한되어 행하여졌기 때문에 모든 연령층에게 일반화시키기 위하여 각 연령층별 발의 착지 유형에 따른 지면 반력을 측정할 필요가 있다. 또한 조깅은 적어도 30분 이상을 행해야 하는 유산소 운동이므로 장시간 행할 경우 피로에 따른 착지 유형의 변화가 우려되며 이에 따른 고찰이 필요하다. 더불어 조깅시 상해를 유발시키는 요인은 충격량과 같은 운동역학적인 요인(kinetic factors)뿐만이 아니라 운동학적인 요인(kinematic factors)도 중요하므로 운동역학적인 분석과 운동학적인 분석이 동시에 이루어저야 할 것이다.
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