고관절 외전근(hip abduction muscle) 근력평가(strength assessment)에 대한 고찰

 논문 읽어주는 남자

 본문에서도 여러 번 강조되겠지만, 고관절 외전근(hip abduction muscle)은 고관절 근육군(hip joint muscle group) 중에서도 매우 중요한 부위입니다. 하지(lower limb)에서 발생하는 다양한 부정렬(malalignment)과 움직임 손상(movement impairment)의 대부분은 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 기능부전(dysfunction)을 동반합니다. 이는 둔부 근육군(hip muscle group) 약화(weakness)와 함께, 족관절(ankle joint) 및 슬관절(knee joint)까지의 보상반응(compensation)도 초래합니다. 그러니 고관절 외전근(hip abduction muscle)은 어느 근육군보다도 강조되어야 할 근육군 중 하나입니다.

 

 이러한 사실로 인해, 실제 현장에서는 고관절 외전근(hip abduction muscle)에 대한 근력회복과 강화(strengthening)가 수행되고 있습니다. 하지만 이러한 과정은 좀처럼 쉽지 않습니다. 이미 둔부 근육군(hip muscle group)이 약화(weakness)되어있다면, 고관절 외전(hip abduction)을 억제(inhibition)하고 방해할 수 있는 요소는 몸의 곳곳에서 발생되고 있기 때문입니다. 더군다나 근력회복(strength recovery)과 강화(strengthening)에 앞서, 근력(strength)정도나 활성화(activation)될 수 있는 타이밍에 대한 평가요소는 부재되기 쉽습니다. 평가(assessment)조차 쉽지 않은 일이겠지만, 평가(assessment)조차 하지 않는다면, 그 이후의 운동처방(exercise prescription)은 더욱 어려운 일이 될 것입니다.

 

 본 포스팅에서 소개하는 내용은, 이러한 고관절 외전근(hip abduction muscle)에 대한 근력평가(strength assessment)를 위한 세 가지 자세에서 수행한 결과를 반영합니다. 모두 널리 사용되는 자세(position)이지만, 각각의 세 가지의 자세(position)는 저마다 유의미한 차이를 지니고 있습니다. 이를 통해, 우리는 고관절 외전근(hip abduction muscle) 근력평가(strength assessment)와 함게, 더 강한 고관절 외전근(hip abduction muscle)을 위한 기본 및 변형자세를 고려해볼 수 있게 할 것입니다.

 

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 고관절(hip joint)에서 가장 중요한 근육군 중 하나는 외전근입니다. 따라서 우리는, 해당 기능을 확실하고 검증된 방법으로 평가하는 것은 필수입니다. 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 근력평가(strength assessment)를 위한 최적의 자세(position)는 알려지지 않았으므로, 우리는 세 가지의 신체 위치에서 고관절 외전근(hip abduction muscle) 근력평가(strength assessment)의 유효성 및 신뢰성을 검사했습니다. 우리는 반대쪽(검사하지 않은) 둔부(gluteus)의 일관된 안정화(stability)를 위해, 옆으로 누운 자세(side lying position)가 더 타당할 것이라는 가설을 세웠습니다.

 

 고관절 외전근(hip abduction muscle)은 일반적으로, 한쪽다리(one leg)로 서있는 자세(standing position)에서 골반의 안정적인 기능을 담당하기 때문에, 고관절(hip joint)을 둘러싼 근육 중 가장 중요한 근육으로 간주됩니다. 고관절 외전근(hip abduction muscle)이 약한 사람들은 트렌델버르그 보행(Trendelenburg gait)을 하거나, 심한 경우에는 듀시엔느 보행(Duchenne gait)이 나타날 수 있습니다. 따라서 고관절(hip joint) 전문가에게 이와 같은 보상기전(compensatory mechanism)을 해석하고, 고관절 외전근(hip abduction muscle) 기능을 객관적으로 평가하는 능력은 필수입니다. 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 결손(deficit)은 약화(weakness)와 기능적 한계점 모두를 가진다고 보고되고 있습니다. 고관절(hip joint) 외과의사는 이러한 영향을 줄 수 있는 근육의 보존 및 회복에 초점을 두지만, 임상의는 재활(rehabilitation)의 역할을 강조합니다. 또한, 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 약화(weakness)는 과사용(overuse)으로 인한 부상(injury), 내전근 염좌(adductor strain) 및 슬개대퇴 통증(patellofemoral pain)과 관련되기도 합니다.

 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 근력평가(strength assessment)를 수행가기 위해서, 다양한 측정도구와 신체자세를 사용할 수 있습니다. 도수근육검사(manual muscle testing) 이외에도 등속성(isokinetic) 장치 및 휴대형 동력계가 연구 및 임상용으로 둔부(gluteus)의 근육기능(muscle function)을 평가하기 위해 사용되며, 이들은 모두 신뢰도가 유의미한 것으로 나타나고 있습니다. 그러나 고관절 외전근(hip abduction muscle) 근력(strength)의 검사결과의 가장 근본적인 차이는 피실험자가 취하는 자세(position)에 따른 것으로 여겨집니다. 측와위 자세(side lying position), 앙와위 자세(supine position), 직립 자세(standing position)는 임상적인 상황에서 근력(strength)을 검사하기 위해 가장 일반적으로 채택되는 자세입니다. 앙와위 자세(supine position)를 지지하는 사람들은 중력 중립성(neutral gravity)의 이점 및 대상자가 옆으로 누워(side lying) 측면(lateral)으로부터 오는 영향을 피할 가능성을 강조하고, 직립 자세(standing position)는 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 근력검사(strength test)를 위한 가장 기능적인 자세(functional position)라고 제안합니다. 그러나 우리가 아는 한, 측와위(side lying position) 및 앙와위 자세(supine position), 그리고 직립 자세(standing position)에서의 이러한 측정의 타당성 및 신뢰성을 조사한 적은 없었습니다.

 본 연구의 주된 목적은 임상적인 상황에서 일반적으로 사용되는 세 가지 신체자세(측와위 자세(side lying position), 앙와위 자세(supine position), 기립 자세)에서 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 근력평가(strength assessment)의 타당성을 확인하는 것이었습니다. 평가에 대한 타당성은 편측성 고관절(hip joint)의 최대외전(maximal hip abduction) 시의 검사 및 대측 부위에서 중둔근(gluteus medius)의 수반되는 동등한 근전도 활동(electromyographic activity)에 근거한 등척성 근력(isometric strength)에 기반을 두었습니다. 반대쪽의 검사를 거치지 않은 둔부(gluteus)가 일관된 안정화(stabilization)로 인하여, 옆으로 누워있는 자세(side lying)가 일방적인 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 근력(strength)을 가장 잘 평가(assessment)할 수 있을 것이라고 가정했습니다. 부가적인 목표는 측와위 자세(side lying position), 앙와위 자세(supine position), 직립 자세(standing position)에서 얻은 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 근력(strength)에 대한 자료의 검사 및 재검사 신뢰도를 확립하는 것이었습니다.

     

 연구를 위해서, 16명의 건강한 피실험자는 두 번의 동일한 검사에 참여했습니다. 편측성 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 등척성 근력(strength)을 안정된 상업용 동력계를 사용하여 측와위(side lying position), 앙와위(supine position) 및 기립 자세(standing position)로 근력(strength)을 측정하였습니다. 타당성은 검사 및 대측성 둔부에서 중둔근(gluteus medius)의 근전도 활동(electromyographic activity)을 수반한 기록에 근거합니다. 반대쪽 허벅지(Thigh)에서 근육 활성화(muscle activation)를 최소화하면서(대측성에서 검사된 근전도 비율(electromyographic ratio)이 더 낮은), 가장 효과적인 것으로 간주되는 신체자세는 검사된 둔부(gluteus)에서 더 큰 근육의 활성화(activation) 및 외전 강도(abduction strength)를 허용합니다. 변이 계수, Bland and Altman 한계, 그리고 급내 상관계수를 계산하여, 고관절 외전근(hip abduction muscle) 근력(strength)의 검사 및 재검사 신뢰도를 결정했습니다.

 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 근력평가(strength assessment)의 타당성을 알아보기 위해, 대퇴근육(주요 둔부 ​​외전근)의 편측성 최대 등척성 근력(strength) 및 양측의 근전도 활동(electromyographic activity)을 세 가지 신체 자세에서(측와위(side lying position), 앙와위(supine position), 기립자세) 측정했습니다. 타당성는 두 가지 가정을 사용하여 평가되었습니다. 첫 번째는다른 신체 자세와 비교하여 가장 유효한 자세는 반대편의 근육(안정근)과 비교하여 검사된 부위에서의 더 큰 근전도 활동(electromyographic activity)을 가능하게 할 것이고, 두 번째는 다른 신체 자세와 비교했을 때, 가장 유의한 자세에서 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 높은 근력(strength)을 나타낼 것입니다. 이러한 생각을 염두에 두고, 중둔근(gluteus medius)과 편측성 외전근(abduction muscle)의 반대쪽 측면에서 검사한 근전도 비율(electromyographic ratio)이 서로 다른 자세 간에 비교되었습니다. 우리는 주요 결과(반대쪽에서 검사한 근전도 비율)의 타당성은 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 근육량(muscle mass) 및 근력(strength)의 좌우 차이가 없을 것으로 가정했기 때문에, 기능장애(dysfunction)가 있는 상태가 아닌 건강한 상태인지에 대한 여부를 검사했으며, 이것은 양측의 근전도(electromyographic 비교를 무효화시켰을 것입니다. 

 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 근력(strength) 검사 및 재검사 간 신뢰도를 조사하기 위해, 48~72시간까지 분리된 두 가지의 동일한 검사 세션이 같은 시간에 완료했습니다. 피험자들은 매 시험 날짜 전에, 이틀 동안 격렬한 신체활동(physical activation)에 참여하지 않도록 요청받았습니다.

 

 본 연구결과는 고관절 외전(hip joint abduction) 등척성수축 근력(strength)이 가장 높았으며, 측와위 자세(side lying position)에서의 근전도 비율(electromyographic ratio)은 앙와위 자세(supine position) 및 직립 자세(standing position)와 비교했을 때, 반대쪽에서 가장 낮은 값을 보였습니다. 즉, 신체 자세가 더 쉬운 상태에서 타당성이 더욱 높았습니다. 또한, 고정된 휴대용 동력계를 사용하여 얻은 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 최대자발적수축강도(maximal voluntary contraction strength)의 측정 검사 및 재검사 간 신뢰도가 앙와위 자세(supine position) 또는 기립 자세보다, 측와위 자세(side lying position)에서 더 좋음을 나타내는 증거를 제공했습니다. 

 

 이론적으로 양측 사이에서의 결핍원칙에 따르면, 최대자발적수축(maximal voluntary contraction) 동안, 지정된 작용근육(action muscle)은 반대쪽의 대측근육보다 더 큰 활성화(activation)를 보여야 합니다. 양측의 결핍은 최대의 한쪽 축에 연속되는 힘과 비교하여, 측면의 축 사이에서 사지가 미치는 근력량(strength)의 감소로 정의됩니다. 특히, 본 연구에서는 반대편에서 검사한 근전도 비율(electromyographic ratio)을 이용하여, 반대쪽의 보이지 않는 근육(muscle)의 동시수축(co-activation)과 지정된 검사 동안의 중둔근(gluteus medius)의 근전도 활동(electromyographic activity)을 비교했습니다. 앙와위 자세(supine position)에서 최대자발적수축(maximal voluntary contraction)의 경우, 100%를 초과하는 근전도 비율(electromyographic ratio)은 중둔근(gluteus medius)의 더 높은 활성화(activation)를 나타냈으며, 따라서 일측성 활동보다는 양측성 활동의 실제적인 반응을 나타냈습니다. 이것은 필연적으로 검사된 둔부에 의해 생성된 외전력(abduction strength)의 범위를 감소시켰습니다. 반면, 측와위 자세(side lying position)에서 관찰된 비교적 낮은 대측성 근전도 비율(electromyographic ratio)(약 90%)은 양측 결핍의 발생을 최소화하기 위한, 본 실험 위치의 타당성을 확인하여 일방적인 고관절 외전(hip joint abduction) 근력(strength)의 출력을 최대화했습니다. 

 앙와위 자세(supine position)는 중력(gravity)에 대한 보정을 방지하기 위함이며, 이러한 이유로 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 근력평가(strength assessment)를 위해 채택될 수 있습니다. 그러나 타당성 검사 및 재검사 신뢰도 결과는, 이 자세의 사용을 권장하지 않습니다. 다른 두 자세와 비교할 때, 앙와위 자세(supine position)는 가장 낮은 자발적수축강도(maximal voluntary contraction strength)와 가장 높은 근전도 비율(electromyographic ratio)뿐만 아니라, 낮은 신뢰도를 나타냈습니다. 이러한 위치에서 관찰된 중둔근(gluteus medius)의 극히 낮은 전자기학적인 활동은, 이 근육으로의 원심성 신경구동이 운동단위(motor unit) 동원 및 배출 속도를 반영하며, 분명한 최대치를 보여줍니다. 따라서 앞으로의 연구는, 앙와위 자세(supine position)에서의 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 근력평가(strength assessment)의 불리한 타당성에 대비하여 중력 중립성(neutral gravity)의 이점을 고려해야 합니다. 

 기립자세(standing position)는 일상생활의 활동 중, 대부분이 체중부하 상태에서 수행되는 고관절 외전(hip joint abduction)이 수반되므로, 고관절 외전(hip joint abduction) 기능평가에서 가장 생리적이면서 기능적인 위치로 정의되었습니다. 그런데도, 직립 자세(standing position)의 사용은 본 연구의 타당성 결과에 따라 뒷받침되지 않았으며, 검사 및 재검사 신뢰도는 약간 떨어졌지만, 측와위 자세(side lying position)와 유사했습니다. 직립 자세(standing position)에서의 고관절 외전(hip joint abduction) 동안, 피실험자가 반대쪽 다리를 세우고, 그에 따라 고관절(hip joint)을 외전(abduction)시켜 골반(pelvis)이 기울어지는 것(tilt)을 방지합니다. 이것은 두 가지 근육(muscle)의 활성화(activation)를 극도로 증가시키게 됩니다. 기립 자세(standing position)는 골반(pelvis)의 안정화(stabilization)가 중력(gravity)에 대항할 수 있는, 본 연구에서 고려된 세 가지 자세 중 유일하며, 이것은 반대쪽의 안정된 중둔근(gluteus medius)의 극히 높은 근전도 활동(electromyographic activity)을 설명할 수 있습니다. 

 분명히 중력은 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 근력평가(strength assessment)에 중요한 역할을 지닙니다. 측와위 자세(side lying position)에서 검사한 중둔근(gluteus medius)은, 중력(gravity)에 대항하여 움직였으며 상당한 신체 및 골반 안정화(pelvis stabilization)를 제공했습니다.

 

 결론적으로, 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 최대근력(maximal strength)은 기립 자세(standing position)와 앙와위(supine position)에 비해, 측와위 자세(side lying position)에서 현저히 높았습니다. 대측검사된 근전도 비율(electromyographic ratio)은 앙와위 자세(supine position) 및 기립 자세(standing position)보다 측와위 자세(side lying position)에서 현저히 낮았습니다. 그러므로, 측와위 자세(side lying position)는 고관절 외전근(hip abduction muscle) 근력(strength)의 가장 타당하고 신뢰할 수 있는 평가(assessment)를 제공하기 때문에, 우리는 고관절 외전근(hip abduction muscle)의 근력(strength) 및 기능(function)을 평가할 때마다, 측와위 자세(side lying position)를 사용하는 것이 좋습니다.

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 김형욱이 읽어주는 고관절 외전근(hip abduction muscle) 근력평가(strength assessment)

 본 연구에서 제시하는 한계점은 고관절 외전근(hip abduction muscle) 근력평가(strength assessment)를 수행하는 동안, 동반될 수밖에 없었던 부가적인 움직임(movement)이 됩니다. 고관절 외전(hip abduction)은 골반(pelvis)의 경사(tilt) 및 고관절(hip joint)의 회전(rotation)이 동반됩니다. 더군다나 어떤 경우에는 고관절(hip joint)의 굴곡(flexion) 또는 신전(extension) 움직임(movement)이 발생될 수도 있습니다. 여기에 중둔근(gluteus medius)만을 근전도 활동(electromyographic activity)을 측정했다는 것과 비교적 정상적인 근육량(muscle mass)과 근력(strength)을 지닌 대상자로 본 연구를 수행했다는 점입니다. 그러니 본 연구에서 제시하는 측와위 자세(side lying position)는 고관절 기능장애(hip joint dysfunction)를 지니고 있지 않은 대상자에게만 해당될 가능성이 높습니다.

 실제적으로 고관절 기능장애(hip joint dysfunction)를 겪고 있는 대상자가 그렇지 않은 경우보다 더욱 많습니다. 어떤 고관절 기능장애(hip joint dysfunction)인지에 따라, 이전에 언급한 한계점과 본 연구결과의 의미들은 충분히 뒤바꿀 수 있다고 생각합니다.

 중요한 것은 고관절 외전(hip abduction)에 있어 이를 저해하거나 보상(compensation)할 수 있는 요소들을 함께 살펴보는 것입니다. 특정 근육에서 중둔근(gluteus medius)의 활동(activation)을 억제(inhibition)한다면, 우리는 중둔근(gluteus medius) 활동(activation) 이전의 특정 근육에 대한 운동처방(exercise prescription)이 필요합니다. 그리고 이를 이용하여 외전근 근력평가(strength assessment)에도 적용할 수 있습니다. 그러니 일반적으로 권장하는 자세(position) 또는 방법만을 고려하지 말고, 운동과 같이 평가에서도 대상자의 기능장애(dysfunction) 여부에 따라 달리 수행되어야 합니다.

 

 

ref. Katharina S. Widler, Julia F. Glatthorn, Mario Bizzini, Franco M. Impellizzeri, Urs Munzinger, Michael Leunig, Nicola A. Maffiuletti. NOVEMBER 2009. Assessment of Hip Abductor Muscle Strength. A Validity and Reliability Study. VOLUME 91-A. THE JOURNAL OF BONE & JOINT SURGERY.

 

 

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