Immediate Effects of Soft Tissue Mobilization on Muscle Thickness and Fascial Mobility of the Biceps femoris with Reduced Mobility

움직임이 감소된 넓적다리두갈래근의 근육 두께와 근막 가동성에 대한 연부조직가동술의 즉각적인 효과

Abstract

Purpose : This study was designed to investigate the immediate effects of soft tissue mobilization on the posterior thigh muscles and fascia in subjects with reduced lumbar and pelvic mobility, Our focus was on the immediate impact, and we aimed to determine the changes in muscle thickness and fascial mobility within a short timeframe. Methods : Thirty-eight subjects with reduced lumbar and pelvic girdle mobility in a forward bending posture participated in this study. Soft tissue mobilization using an instrument was applied to the subjects once for approximately 5 minutes. Muscle thickness and fascial mobility were measured before and after the application of soft tissue mobilization using an ultrasound imaging device (Veneu 50, GE Healthcare, UK), and the measurements were compared. Paired t-tests were used to compare the values before and after the application of soft tissue mobilization. Results : The results of comparing the values measured before and after the application of soft tissue mobilization were as follows. When measured in a relaxed position, the thickness of the posterior thigh muscles significantly increased. The thickness of the fascia decreased (p<.05). When measured in the contracted position, the thickness of the posterior thigh muscles increased, and the thickness of the fascia also decreased (p<.05). When measured in the FWB position, the thickness of the muscle increased, and the thickness of the fascia decreased (p<.05). Conclusion : The results of this study have significant implications. When soft tissue mobilization was applied to the posterior thigh muscles, the thickness of the muscle showed positive changes, and the fascia showed increased mobility. This suggests that it is effectively positively changes the muscle thickness and fascia mobility of soft tissues with reduced contractile force due to stiffness. In addition, when soft tissue mobilization is applied to the posterior thigh muscles, it can help increase the mobility of the lumbar, pelvic girdle. and thoracolumbar fascia, which could further enhance the understanding and application of soft tissue mobilization in rehabilitation.

Ⅰ. 서론

1. 연구의 배경 및 필요성

일상생활 및 작업과 관련된 자세와 움직임은 근육·뼈대계 질환을 발생시키는 다양한 원인 중 하나이며, 이중 장시간의 고정된 자세와 특정 동작을 반복하게 되는 경우에는 신체의 불균형 및 자세로 인한 불균형을 만들어 내게 되며, 허리 통증을 비롯한 근육·뼈대계의 다양한 통증을 일으키게 되는 대표적 원인으로 알려져 있다(Bordoni 등, 2024). 그리고 이렇게 시작된 허리 통증이 12주 이상 지속되는 경우를 만성 허리 통증이라 한다(Steffens 등, 2016). 만성 허리 통증은 허리엉치부를 비롯한 골반 및 엉덩관절 주변의 가동성과 안정성 그리고 근력의 감소를 일으키게 되어, 결국 고유수용감각의 변화로 인한 협응력의 저하와 후속적인 신체 기능의 저하 및 손상 발생의 원인이 된다(Barros 등, 2019).

허리와 골반의 움직임 이상을 검사하기 위해 앞으로 구부린 자세(forward bending; FWB)에서의 측정이 선행 연구들에서 많이 사용되어 왔으며(Choi, 2019), 앞으로 구부린 자세와 허리 통증은 깊은 연관성이 있다고 알려져 있다(Tsang 등, 2017). Steffens 등(2016)은 넓적다리두갈래근의 길이가 짧아지거나 근막과 같은 연부 조직이 뻣뻣해지게 될 때 엉덩관절의 가동성은 줄어들게 되고, 이는 앞으로 구부린 자세에서 허리의 가동성이 증가되기 때문에 허리 통증에 대한 가능성이 높아지게 된다고 하였다(Moon 등, 2023).

선행된 신경 해부학 연구에서 많은 자유신경종말 및 캡슐형 신경 말단들이 근막 조직에서 발견되었다고 하였으며, 감각 신경 말단의 많은 수가 근막 조직의 뒤쪽 표면에서 집중적으로 발견되었고, 이는 감각 신경에 의한 자극들은 근막 조직뿐만 아니라 인체의 근막을 구성하는 섬유들과 밀접한 관련이 있는 것으로 해석된다(Pratt, 2021). 또한 근막 세포는 특수한 섬유아세포로써 히알루론산 층을 생성하여 심부 근막의 기질 및 심부 근막과 근육 조직 사이에 위치시키며, 근막의 장력 역치의 초과 시 밀도 변화로 인해 손상되게 된다(Pratt, 2021). 실제로 만성적 허리통증을 가진 사람들의 경우 수동적 허리 굽힘 시 등허리근막과 엉덩근막 그리고 넓적다리두갈래근을 포함한 넓적다리 뒤 근의 근막 조직의 변형으로 인한 움직임이 건강한 일반인들에 비해 평균 20 % 정도 감소되는 것으로 알려져 있다(Langevin 등, 2011). 이는 허리통증의 다양한 원인들 중 연부 조직 및 결합조직의 변화로 인한 통증 발생이 흔하게 일어날 수 있다는 것을 알려주고 있다(Bordoni 등, 2024). 하지만 근육·뼈대계 통증에 대한 치료적 접근법들 중 근막 조직을 직접적으로 치료하는 방법이 시행되는 경우는 아직까지 일반적이지 않으며(Bordoni 등, 2024), 실제 근막과 연부 조직을 고려한 다양한 접근법들에서 분절에 대한 접근은 한정적으로 이루어지고 있고, 해부학적 관점에서 신체 전체를 연결하고 있는 근막과 기능적 움직임을 함께 고려한 치료법에 대한 연구는 아직 부족한 실정이다(Ajimsha 등, 2014).

골반의 기울기를 평가하는 것에 대한 연구는 오랫동안 진행되어 왔으며(Mayer 등, 1984), 생체역학적 선행연구들에서 골반의 기울기는 척추 및 허리 통증과 깊은 관계가 있다는 것을 말하고 있다(Pierannunzii, 2017: Schwarz 등, 2018).

최근까지 진행되고 있는 연구들에서 몸통과 팔 그리고 다리를 연결하는 전신의 근막에서의 연속성이 존재하며, 넓적다리두갈래근을 포함한 넓적다리 뒤 근의 근막은 허리와 골반대를 비롯한 전신의 근막과 연결성이 강한 것으로 밝혀지고 있다(Stecco, 2015). 또한, 허리통증의 경우 허리가 아닌 신체의 다른 부위에 위치한 근막 조직의 변화로 인해 발생될 수 있으며, 이는 근막 조작(fascial manipulation)에 의해 허리통증의 감소 및 해소가 가능할 것으로 생각된다. 이는 근막 조작에 의한 근육 두께와 근막 가동성 변화는 근육·뼈대계의 기능적 움직임 및 통증 조절의 초기 중재에 대한 연구에 꼭 필요한 부분으로 생각된다.

따라서 본 연구는 연부조직가동술의 적용 전과 적용 후 넓적다리두갈래근의 근육 두께와 근막 가동성의 변화를 비교하여 허리와 골반의 움직임에 대한 연구 자료를 제시하고자 한다.

2. 연구의 목적

본 연구는 허리와 골반의 가동성에 제한이 있는 일반인을 대상으로 도구를 사용한 연부조직가동술의 적용이 넓적다리두갈래근의 근육 두께 및 근막 가동성에 미치는 즉각적인 효과에 대해 알아보고자 한다. 움직임이 감소된 넓적다리두갈래근과 근막 조직의 가동성 회복이 허리와 골반에 대한 근육·뼈대계 질환이 있는 사람들에 대한 치료 시 연부조직가동술이 치료방법으로써 적절한 고려사항이 될 수 있는지에 대해 알아보고자 한다.

Ⅱ. 연구방법

1. 연구 대상자 및 기간

본 연구는 앞으로 구부리는 자세에서 허리와 골반 그리고 엉덩관절의 가동성에 제한이 있는 성인 38명을 대상으로 하였으며, 대상자 수 산출은 G-power program(Kiel University, Germany)을 이용하였다. 넙적다리두갈래근의 근육 두께 및 근막 가동성의 전과 후를 비교하기 위해 효과 크기(effect size) 0.5, 유의 수준 α는 .05, 검정력 80 %로 산출한 대상자 34명을 탈락률 10 %로 설정하여 계산한 결과 대상자 수 38명으로 실험을 진행하였다. 실험에 참여하기 전 대상자들에게 연구의 목적과 방법에 대해 충분히 설명하였고, 이에 대한 자발적 동의를 얻어 실험연구를 시행하였다. 대상자의 선정 기준은 1) 실험연구에 영향을 미칠 수 있는 신경학적인 병력이 없는 자, 2) 근육·뼈대계 수술 이력이 없는 자, 3) 연구에 참여하기 전 최소 6개월 이내 다리에 대한 과거력이 없는 자, 4) 본 연구에서 적용될 중재의 적용이 어려운 자는 대상자 선정에서 제외하였다. 또한, 앞으로 구부리는 자세에서 골반대의 기울기가 42 ° 이상인 사람들을 대상자로 선정하였으며(Choi, 2019; Mayer 등, 1984), 각도를 측정하기 위해 엉치뼈 부분의 기울기를 측정하였다. 본 연구는 2024년 7월 K대학교 생명윤리 위원회의 승인(KSU-24-06-004) 후 실시하였고, 연구 기간은 2024년 7월부터 8월까지 약 3주에 걸쳐 실험이 진행되었으며, 연구의 모든 과정은 연구 윤리를 준수하였다.

2. 연구 설계

본 연구의 설계는 다음과 같다(Fig 1).

Fig 1. Diagram of experimental design

3. 측정도구 및 방법

1) 초음파 영상 측정(ultrasonic imaging device)

넓적다리두갈래근에 대한 근육 두께와 근막 두께의 측정 도구로 초음파 영상 장치(Veneu 50, GE Healthcare, UK)를 이용해 연부조직가동술의 적용 전과 적용 후에 측정을 하였으며(Kositsky 등, 2020), 이때 측정된 근육과 근막의 두께는 근막 가동성에 대한 지표로 활용된다(Kyra 등, 2018)(Fig 2). 대상자들은 측정 전 실험연구의 진행 방식에 대한 설명을 충분히 듣고, 이해한 후 측정을 시작하였다. 선행연구에서 넓적다리두갈래근에 대한 초음파 측정이 용이하다고 알려진 근육의 80 % 지점에서 측정을 실시하였으며(Kositsky 등, 2020)(Fig 3A), 중재 전과 중재 후 근육과 근막의 두께 변화를 다음과 같은 3가지 방식으로 측정하였다(Fig 3). 이완된 넓적다리두갈래근의 근육과 근막의 두께 측정을 위해 엎드린 자세에서 근육의 수축 없이 80 % 지점에서 첫 번째 측정을 하였고(Fig 3B), 수축된 넓적다리두갈래근의 근육과 근막의 두께 측정을 위해 엎드린 자세에서 무릎을 45 ° 굽힌 자세에서 근육의 수축이 이루어진 상태에서 두 번째 측정을 하였으며(Fig 3C), 넓적다리두갈래근에 대한 움직임 감소의 확인이 가능한 앞으로 구부린 자세에서 근육과 근막이 최대로 늘어나게 한 뒤 근육의 80 % 지점에서 세 번째 측정을 하였다(Fig 3D). 근막 가동성은 중재 전과 중재 후 근막의 두께의 변화, 엉덩관절 가동성의 변화로 인한 골반 기울기 변화 등을 통해 근막 가동성을 확인할 수 있다(Kyra 등, 2018).

Fig 2. Anatomical orientation and delineation of the zones rated

*D; dermins, *SZ; subcuteanouz zone, *BFLF; biceps femoris long muscle fascia, *BLF; biceps femoris long muscle, ROI; region of interest, zones rated

Fig 3. Measurement method of ultrasound image

A; measurement area of ultrasound imaging, B; measurement position of relaxed muscles, C; measurement position of contracted muscles, D; FWB (forward bending) position measurement

4. 중재방법

본 실험연구는 다음과 같이 진행되었다. 대상자들은 넓적다리두갈래근이 충분히 이완된 엎드린 자세를 취하게 한 뒤 도구를 이용하여 연부조직가동술을 약 5분간 적용하였으며(Palmer 등, 2015)(Fig 4A), 이때 사용된 도구는 CRT(connective-tissue release tool)라는 제품을 이용하였다(Fig 4B).

Fig 4. Soft tissue mobilization

A; application area of soft tissue mobilization, B; CRT (connective-tissue release tool)

도구를 사용하여 넓적다리두갈래근에 대한 연부조직 가동술에 적용된 중재는 위에서 아래 방향, 아래에서 위 방향, 이렇게 양방향으로 적용되었다. 피부밑지방층 아래에 있는 근막과 근육에 직접적인 자극이 전달될 수 있도록 적절한 압력을 이용하였다(Pratt, 2021).

5. 자료분석

본 실험연구의 영상 측정 및 수집 자료의 통계는 SPSS Ver. 29 프로그램을 이용하여 분석 처리하였다. 측정 자료는 평균과 표준편차(M±SD)로 표기하였고, 대상자 집단의 정규성은 만족되었다. 중재 전과 중재 후의 측정 자료를 비교하기 위해 대응 표본 t-검정(paired t-test)을 사용하였으며, 통계학적 유의수준은 ⍺= .05로 설정하였다.

Ⅲ. 결과

1. 연구대상자의 일반적 특성

본 연구는 성인 38명이 참여하였으며 대상자들에 대한 일반적인 특성은 다음과 같다(Table 1).

Table 1. General characteristics of subjects (n= 38)

FWB; forward bending

2. 중재 전·후에 따른 넓다리두갈래근의 두께 변화 비교

1) FWB 자세에서 골반대의 기울기 각도

FWB 자세에서 연부조직가동술 적용 전과 후에 따른 골반대의 기울기 각도의 변화는 다음과 같다. 중재 전·후에 따른 비교에서 유의미한 차이가 있었다(p<.05) (Table 2).

Table 2. FWB posture pelvic tilt angle (unit= °)

(Mean±SD)

2) 넓적다리두갈래근이 이완된 자세에서 근육 두께 및 근막 두께

이완된 자세에서 연부조직가동술 적용 전과 후에 따른 넓적다리두갈래근의 두께 변화는 다음과 같다. 중재 전·후에 따른 비교 모두에서 유의미한 차이가 있었다(p<.05)(Table 3).

Table 3. Relaxation posture muscle thickness and fascia thickness (unit= ㎜)

(Mean±SD)

3) 넓적다리두갈래근이 수축된 자세에서 근육 두께 및 근막 두께

수축된 자세에서 연부조직가동술 적용 전과 후에 따른 넓적다리두갈래근의 두께 변화는 다음과 같다. 중재 전·후에 따른 비교 모두에서 유의미한 차이가 있었다(p<.05)(Table 4).

Table 4. Relaxation posture muscle thickness and fascia thickness (unit= ㎜)

(Mean±SD)

4) FWB 자세에서 넓적다리두갈래근 근육 두께 및 근막 두께

FWB 자세에서 연부조직가동술 적용 전과 후에 따른 넓적다리두갈래근의 두께 변화는 다음과 같다. 중재 전·후에 따른 비교 모두에서 유의미한 차이가 있었다(p<.05)(Table 5).

Table 5. FWB posture muscle thickness and fascia thickness (unit= ㎜)

(Mean±SD)

Ⅳ. 고찰

본 실험연구는 도구를 사용한 연부조직가동술의 적용이 넓적다리두갈래근의 근육 두께 및 근막 가동성에 미치는 즉각적인 효과에 관한 연구이다. 도구를 이용한 연부조직가동술은 피부와 피부밑지방층 그리고 근육 및 근막에 대한 가동성을 향상시키기 위한 방법으로 유용하게 사용되고 있으며(Bordoni 등, 2024), 이러한 연부 조직의 가동성 증가는 인접한 관절의 가동성 증가에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다(Stecco, 2015). 이는 근육·뼈대계의 부상 및 손상 예방에 있어 고려되어야 할 중요한 요소로 여겨지고 있으며, 인체 전체를 연결하는 근막을 기능적 움직임과 함께 고려한 치료법에 대한 다양한 연구가 필요할 것으로 생각되어 본 연구를 시작하게 되었다(Ajimsha 등, 2014).

본 실험연구의 대상자 모집 시 FWB 자세에서 골반대의 기울기 각도가 42 ° 이상인 자들로 선정하였으며, 이는 엉덩관절의 가동성 감소는 보상작용으로 인해 허리의 과가동성을 유발하게 되고, 이로 인해 허리의 통증이 발생될 수 있는 위험성이 높아진 일반인을 대상으로 실험을 진행하기 위해 대상자 선정 기준을 정하게 되었다. 엉덩관절의 가동성 감소에 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있는 넓적다리두갈래근에 대한 직접적인 연부조직가동술의 적용 전과 후에 따른 즉각적인 변화를 비교한 본 연구는 FWB 자세에서 골반대의 기울기 각도가 42 ° 이하로 감소되는 유의미한 결과를 보였다. 이는 넓적다리두갈래근에 대한 연부조직가동술의 적용이 근막 조직의 회복을 통한 근육과 근막 가동성의 변화가 엉덩관절의 가동성 향상에 영향을 미치고, 결과적으로 허리통증에 대한 잠재적 가능성을 낮출 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 허리 골반 엉덩 복합체에 대한 가동성 저하에 기여하는 근육과 근막에 대한 연부조직가동술의 다양한 적용은 허리통증뿐만 아니라 다양한 근육·뼈대계 통증 및 질환에 대한 예방과 개선에 대한 긍정적인 활용 가능성이 있음을 시사한다. 앞으로 인체의 관절들에 대한 기능 향상 및 검사 방법에 대한 긍정적인 연구를 통한 결과물들이 임상에서 다양하게 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

본 실험연구에서 넓적다리두갈래근에 대한 5분간의 연부조직가동술의 적용이 근육의 두께를 증가시켰으며, 근막 두께는 감소시키는 즉각적인 결과를 나타내었다. 그리고 연부조직가동술의 적용 전과 후를 비교하였을 때 넓적다리두갈래근이 이완된 자세와 수축된 자세 그리고 FWB 자세 모두에서 같은 결과를 보였다. 이는 변형된 근막 조직의 두께가 연부조직가동술의 적용에 의해 즉각적인 변화가 긍정적으로 이루어진 것으로 보인다. 이는 근육의 수축 시 최대의 근력을 발휘할 수 있는 길이와 두께로 일시적인 회복을 한 것으로 해석된다(Stecco, 2015). Kim과 Kim(2021)의 연구에서 변형된 근막 조직에 대한 근막변형모델(FDM)의 적용 효과를 보면, 관절가동범위에 대한 가동성 회복에서 유의한 증가가 있었으나 근력을 이용한 손의 최대 악력에서는 유의한 차이가 없었다고 하였다. 이는 연부조직가동술과 근막변형모델의 적용 시 근육의 수축 시 최대의 효율을 나타낼 수 있는 액틴(actin)과 미오신(myosin)의 위치 및 거리의 회복은 이루어졌으며, 근육 섬유의 비대가 이루어진 것은 아니기 때문에 관절의 가동성 회복에 긍정적인 근육과 근막의 조직적인 변화만이 확인된 것으로 생각된다.

본 실험연구는 도구를 이용한 연부조직가동술의 적용에 대한 근육과 근막 조직에 대한 즉각적인 변화를 알아본 연구이며, 이에 대한 유의미한 결과를 보였다. 이와 같은 방향의 연구들 중 국내에서 이루어진 Lee와 Kim(2021)의 연구를 보면, 일반적인 도수치료와 근막이완기법을 활용한 도수치료에 대한 비교 연구에서 근육과 근막을 포함한 변형된 연부 조직의 회복을 위한 도수치료의 효과가 더 유의미한 결과를 나타낸 것으로 나타났다. 이는 앞으로 대부분의 근육·뼈대계의 치료적 중재 적용 시 연부 조직을 고려한 다양한 치료법들의 접근 방법이 더 많은 긍정적인 결과를 가져올 것으로 생각되며, 연부 조직을 고려한 다양한 치료방법들이 필요할 것으로 사료된다.

본 연구의 제한점으로는 연구 대상자들이 허리통증이 없는 건강한 성인들을 모집하여 연부조직가동술의 적용을 하였기 때문에 연구 결과를 일반화하기에는 제한이 있다고 생각된다. 그러므로 허리통증이 있는 대상자 또는 척추 관련 질환이 호발하는 연령대의 대상자를 모집하여 연부조직가동술을 적용하여 연구를 진행하게 된다면 대상자에 대한 관련성을 객관화할 수 있으며, 좀 더 일반화된 연구가 가능할 것으로 생각된다.

Ⅴ. 결론

본 실험연구는 건강한 성인을 대상으로 넓적다리두갈래근에 대한 도구를 사용한 연부조직가동술의 적용한 전·후 비교에서 근육의 두께 및 근막 두께에 대한 즉각적인 변화를 알아보았으며, 이로 인해 앞으로 구부린 자세에서 골반대의 기울기 각도의 감소가 잠재적인 허리통증의 발생 가능성을 감소시킬 수 있는 예방의학적 자료를 제공하기 위해 실시하였다. 그 결과 넓다리두갈래근의 이완된 자세와 수축된 자세 그리고 앞으로 구부린 자세 모두에서 근육 두께의 증가 및 근막 두께의 감소를 확인하였다. 결론적으로 약 5분간의 연부조직가동술의 적용 이 근육의 두께 및 근막의 가동성에 긍정적인 영향을 주었다. 이는 연부조직가동술의 적용으로 인한 즉각적인 효과가 허리통증의 감소를 위한 재활 운동 프로그램의 설계 시 다양한 적용이 가능하다는 것을 시사할 수 있다.