안구운동 유무에 따른 발뒤꿈치 들기 운동이 정적 및 동적 균형에 미치는 영향

Abstract

20-30대 여성은 좁고 높은 신발의 착용으로 발이 변형되거나, 환경의 변화로 신경계 기능의 감퇴되어 낙상을 경험하게 된다. 균형 능력을 향상시키기 위해서는 시감각과 전정, 고유수용성 감각을 근골격계와 함께 활성화하는 것이 중요하다. 이에 본 연구의 목적은 안구운동 유무에 따른 발뒤꿈치 들기 운동이 정적 및 동적 균형에 미치는 영향을 구명하는 것이다. 피험자는 수도권에 거주하는 20-30대 여성 90명이며, 안구운동과 발뒤꿈치 들기 운동을 동시에 한 집단(Experimental group with eye tracking and heel raise exercise: ETHRG, 실험군1) 30명, 발뒤꿈치 들기 운동만 한 집단(Experimental group with heel raise exercise: HRG, 실험군2) 30명, 운동을 하지 않은 집단(Control group: CG, 대조군) 30명으로 나누었다. 실험군1, 실험군2, 대조군은 정적 균형, 동적 균형을 운동 처치(1회, 10분) 전과 후에 측정하였다. 정적 균형은 외발서기 자세로 측정하였고, 압력중심 이동거리, 압력중심 이동곡선의 내외·전후방향 최대속도로 분석하였다. 동적 균형은 보행으로 측정하였고, 압력중심 이동곡선의 내외·전후방향 최대속도, 발바닥 부위별 족저압력(접지면적, 접지면적 비율, 피크압력, 피크압력 비율, 접지시간, 접지시간 비율, 압적, 압적 비율)으로 분석하였다. 본 연구는 이화여자대학교 생명윤리위원회 심의 승인(ewha-202307-0019-02)을 받아 연구 윤리를 준수하여 진행하였다. 자료 분석은 Window용 IBM SPSS 26.0을 이용하여 기술통계, One-way ANOVA, ANCOVA, Paired t-test로 분석하였다. 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 1. ‘실험군1, 실험군2, 대조군은 운동 처치 후 정적 균형의 차이가 있을 것이다.’라는 가설은 부분적으로 지지되었다. 압력중심 이동거리는 세 집단 간 차이가 나타나지 않았다. 반면, 왼발과 오른발의 압력중심 이동곡선의 내외방향 최대속도, 압력중심 이동곡선의 전후방향 최대속도의 좌우 차이는 통계적으로 유의한 차이가 나타났다(F=5.094, p<.01; F=3.593, p<.05; F=3.126, p<.05). 사후 검정 결과, 왼발의 내외방향 최대속도의 경우, 실험군1과 실험군2는 대조군보다 느렸으며, 오른발의 경우 실험군1이 대조군보다 느렸다. 전후방향 최대속도의 좌우차이는 실험군1, 실험군2가 대조군보다 낮았다. 2. ‘실험군1, 실험군2, 대조군은 운동 처치 후 동적 균형의 차이가 있을 것이다.’라는 가설은 부분적으로 지지되었다. 압력중심 이동곡선의 내외·전후방향 최대속도는 집단 간, 집단 내 유의한 차이가 없었다. 반면에 발바닥 부위별 족저압력을 살펴보면, 접지면적과 접지면적 비율, 피크압력 비율, 접지시간 비율은 유의한 차이가 나타났다. 실험군1은 네 번째, 다섯 번째 발가락의 접지면적, 중족, 네 번째 발허리뼈, 세 번째, 다섯 번째 발가락의 피크압력 비율이 실험군2와 대조군보다 넓거나 높았다. 실험군2는 세 번째 발허리뼈의 접지면적 비율, 중족의 접지시간 비율이 대조군보다 높았다. 세부적으로 각 집단 내 차이를 살펴보면, 실험군1은 오른발 엄지발가락의 접지면적, 접지면적 비율(t=-2.658, p<.05; t=-2.475, p<.05), 왼발 중족, 두 번째, 세 번째, 네 번째, 다섯 번째 발허리뼈, 두 번째, 세 번째 발가락의 피크압력 비율(t=-3.181, p<.01; t=-2.543, p<.05; t=-2.517, p<.05; t=-3.204, p<.01; t=-3.160, p<.01; t=-2.257, p<.05; t=-2.099, p<.05), 중족, 첫 번째, 다섯 번째 발허리뼈의 접지시간(t=-2.157, p<.05; t=-2.342, p<.05; t=-2.354, p<.05), 다섯 번째 발허리뼈의 압적 비율(t=-2.148, p<.05)이 증가하였으나, 왼발 엄지발가락의 피크압력과 압적 비율(t=2.962, p<.01; t=2.317, p<.05)은 감소하였다. 반면, 실험군2는 중족과 발가락의 접지면적 비율, 피크압력, 피크압력 비율, 접지시간, 압적, 압적 비율이 감소하였다. 대조군 역시 발허리뼈와 발가락의 접지면적, 피크압력, 피크압력 비율, 접지시간, 접지시간 비율이 감소하였다. 종합하면, 본 연구에서 실험군1은 압력중심 이동곡선의 내외·전후방향의 최대속도가 대조군에 비해 느렸고, 네 번째, 다섯 번째 발가락의 접지면적, 중족, 네 번째 발허리뼈, 세 번째, 다섯 번째 발가락의 피크압력 비율이 실험군2와 대조군보다 넓거나 높았다. 세부적으로 집단 내 변화를 살펴보면, 엄지발가락의 피크압력, 압적 비율이 감소하였으나, 중족, 발허리뼈, 발가락의 접지면적, 접지면적 비율, 피크압력 비율, 접지시간, 압적 비율은 증가하였다. 그러므로, 안구운동과 발뒤꿈치 들기를 동시에 한 운동은 압력중심 이동곡선의 내외·전후 방향의 최대속도와 엄지발가락의 피크압력을 감소시킬 뿐 아니라 중족, 발허리뼈, 발가락에 닿는 면적을 넓게 하고, 피크압력을 크게 하여 압력 재분배 전략을 통해 정적 및 동적 균형에 긍정적인 영향을 미쳤다고 할 수 있다. 따라서 안구운동과 발뒤꿈치 들기를 동시에 하는 운동은 시감각과 고유수용성 감각의 감각 통합과 더불어 하지근력 강화와 체간의 안정화를 가져와 균형 감각 향상을 위한 운동 프로그램의 기초 자료로 유용할 것이다.;Women in their 20s and 30s experience falls due to deformation of their feet due to wearing narrow and high shoes, or decreased functions of the nervous system due to changes in their environment. In order to improve balance ability, it is important to activate the visual, vestibular, proprioceptive sense together with the musculoskeletal system. Therefore, the purpose of this study is to investigate the effect of heel raise exercise with and without eye tracking exercise on static and dynamic balance. The subjects were 90 women in their 20s and 30s residing in the metropolitan area, and it was divided into the group that did eye tracking and heel raise exercise simultaneously (Experimental group with eye tracking and heel raise exercise: ETHRG, experimental group1) of 30 people, the group that only did heel raise exercise (Experimental group with heel raise exercise: HRG, experimental group2) of 30 people, and the group that did not exercise (Control group: CG) of 30 people. The ETHRG, HRG, and CG measured static and dynamic balance before and after exercise treatment (1 time, 10 minutes). The static balance was measured in a single leg stance, and the distance of the center of pressure and the maximum velocity in the medial-lateral and anterior-posterior direction of the center of pressure trajectory were analyzed. Dynamic balance was measured by walking, and the maximum velocity in the medial-lateral and anterior-posterior direction of the center of pressure trajectory, and the foot pressure by plantar regions (contact area, contact area ratio, peak pressure, peak pressure ratio, contact time, contact time ratio, and pressure-time integrals, pressure-time integrals ratio) were analyzed. This study received review approval from the Ewha Womans University Bioethics Committe (IRB No. ewha-202307-0019-02) and was conducted in compliance with research ethics. Data analysis was performed using IBM SPSS 26.0 for Windows by descriptive statistics, one-way ANOVA, ANCOVA, and paired t-test. The main results of this study are as follows. 1. The hypothesis that 'The ETHRG, HRG, and CG will have a difference in static balance after the exercise treatment' was partially supported. There was no difference in the distance of the center of pressure between the three groups. On the other hand, there were statistically significant differences in the maximum velocity in the medial-lateral direction of the center of pressure trajectory of the left and right feet and the left and right differences in the maximum velocity in the anterior-posterior direction (F=5.094, p<.01; F=3.593, p<.05; F=3.126, p<.05). As a result of the post-hoc test, in the case of the maximum velocity in the medial-lateral direction of the left, the ETHRG and HRG were slower than the CG, and in the case of the right, the ETHRG was slower than the CG. In the left and right differences in the maximum velocity in the anterior-posterior direction, the ETHRG and HRG were lower than the CG. 2. The hypothesis that 'The ETHRG, HRG, and CG will have a difference in dynamic balance after the exercise treatment' was partially supported. There was no significant difference between and within the groups in the maximum velocity in the medial-lateral and anterior-posterior direction of the center of pressure trajectory. On the other hand, looking at the foot pressure by plantar regions, there were significant differences between the contact area, contact area ratio, peak pressure ratio, and contact time ratio. In the contact area of the fourth and fifth toes, the peak pressure ratio of the mid, fourth metatarsal, third, fifth toes, the ETHRG was wider or higher than the HRG and CG. In the contact area ratio of the third metatarsal, and contact time ratio of the mid, the HRG was higher than the CG. In detail, looking at the differences within each group, the ETHRG had significantly contact area and contact area ratio of the big toe of the right foot (t=-2.658, p<.05; t=-2.475, p<.05), peak pressure ratio of the mid, second, third, fourth, and fifth metatarsal, the second, and third toe of the left foot (t=-3.181, p<.01; t=-2.543, p<.05; t=-2.517, p<.05; t=-2.204, p<.01; t=-3.160, p<.01; t=-2.257, p<.05; t=-2.099, p<.05), contact time of the mid, first, fifth metatarsal of the left foot (t=-2.157, p<.05; t=-2.342, p<.05; t=-2.354, p<.05), and the pressure-time integrals ratio of the fifth metatarsal of the left foot (t=-2.148, p<.05) increased, but the peak pressure and pressure-time integrals ratio of the big toe of the left foot (t=2.962, p<.01; t=2.317, p<.05) decreased. On the other hand, in the HRG, the contact area ratio, peak pressure, peak pressure ratio, contact time, pressure-time integrals and pressure-time integrals ratio of the mid and toe decreased. Also in the CG, the contact area, peak pressure, peak pressure ratio, contact time, contact time ratio of the metatarsal and toe decreased. In sum, in this study, in the maximum velocity in the medial-lateral and anterior-posterior direction of the center of pressure trajectory, the ETHRG was slower than the CG, and in the contact area of the fourth and fifth toes, the peak pressure ratio of mid, fourth metatarsal, third and fifth toes, the ETHRG was wider or higher than the HRG and CG. Looking at the changes within the group in detail, the peak pressure and pressure-time integrals ratio of the big toe decreased, but the contact area, contact area ratio, peak pressure ratio, contact time and pressure-time integrals ratio of the midfoot, metatarsals, and toes increased. Therefore, it can be said that eye tracking and heel raise exercise at the same time not only reduced the maximum velocity in the medial-lateral and anterior-posterior direction of the center of pressure trajectory and pressure of the big toe, but also increased the area in contact with the midfoot, metatarsals, and toes, and increased the peak pressure, which had a positive effect on the static and dynamic balance. Therefore, the exercise of eye tracking and heel raise at the same time will be useful as basic data for an exercise program to improve the sense of balance by strengthening lower extremity muscle strength and stabilizing the body, along with sensory integration of vision and proprioceptive senses.