여성 청소년 무용수 아킬레스건의 생체역학적 특성 및 도약 능력과의 연관성
저자
발행사항
서울 : 연세대학교 대학원, 2023
학위논문사항
학위논문(석사) -- 연세대학교 대학원 체육학과 2023.8
발행연도
2023
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
서울
기타서명
The biomechanical property of the Achilles tendon and its association with vertical jump ability in adolescent female dancers
형태사항
x, 80장 : 삽화(일부천연색) ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 이해동
UCI식별코드
I804:11046-000000550796
소장기관
근육에서 발현된 힘을 뼈로 전달하는 아킬레스건 (achilles tendon)은 뼈와 근육을 잇는
구조로 대부분 콜라겐과 수분, 미량의 엘라스틴으로 구성되어 있다. 아킬레스건은 재료 및
기계학적으로 점성과 탄성특성을 가지고 있으며, 점탄성 특성으로 인해 탄성 에너지
(elastic energy)를 힘줄에 저장, 방출, 흡수하는 기능을 가지고 있다. 탄성 에너지를 활용
함으로써 근골격계는 손상으로부터 보호되며 동물과 인체의 근육은 효율성을 가진다고 보
고되었다. 이러한 점탄성 특성은 트레이닝과 같은 외적 부하와 성장 및 성숙과 같은 내적
부하에 의해 생체역학적 특성이 변화하며 이는 곧 기능적 특성에도 영향을 미친다.
발레 트레이닝은 운동 능력과 미적 요소를 결합하기 위해 발목 관절의 가동범위를 과도
하게 늘리는 동시에 아킬레스건의 부하를 증가시킨다. 발레 트레이닝이 가장 집중적으로
이루어지는 시기는 후기 청소년기이다. 여성 청소년 발레 무용수는 외적, 내적으로 이중부
하를 받고 있다고 할 수 있음에도 불구하고 국내와 해외에 관련 연구가 부족한 실정이다.
이에 본 연구는 일반 청소년을 통제군으로 모집하여 여성 청소년 발레 무용수의 힘줄 생체
역학적 특성을 알아보고자 하였다.
이를 위해 여성 청소년 무용수 17명 (나이: 17.9±1 yr, 키: 162.9±6.1 cm, 몸무게: 50.7±
5.4 kg), 통제군 17명(나이: 17.3±0.9 yr, 키: 163.9±5.1 cm, 몸무게: 60.8±10.1 kg)이 모집
되었다. 형태학적 특성 측정을 위해 초음파 영상장치와 프로브로 아킬레스건의 단면적과
휴식시 길이를 측정하였다. 기계적, 재료적 특성 측정을 위해 초음파 장치와 프로브, 근전
도, 근력 측정 장비를 사용해 발바닥 저측 굴곡을 등척성 수축하여 발바닥 굴곡근을 활성
화시켰고 이에 따른 힘줄의 신장 길이를 측정하였다. 기능적 특성 측정을 위해 3d 모션 캡
쳐 시스템에서 스쿼트 도약과 반동 도약을 수행하였다.
본 연구 결과 여성 청소년 발레 무용수 집단은 통제군보다 아킬레스건 최대 신장 길이
(실험군: 25±2.1 mm, 통제군: 14.1±3.1 mm), 변형률 (실험군: 14.4±9.5 %, 통제군: 8.2±
1.9 %)에서 큰 값을 나타내었고 경도 (실험군: 100±14.5 N/mm, 통제군: 186.7±100.9
N/mm)와 영률 (실험군: 388.6±76.3 MPa, 통제군: 816.3±512.3 MPa)에서는 낮은 값을 나
타내었다. 두 집단의 아킬레스건 단면적, 최대 힘줄 힘, 최대 발바닥 굽힘 토크, 도약 높이
와 사전 신장 증가율에는 차이가 나지 않았다. 이러한 결과들을 통해 무용수 집단의 아킬
레스건은 기계적, 재료적 특성에서는 차이가 있으며 기능적 특성에서 차이가 나지 않음을
확인하였다.
결론적으로 발레 트레이닝에서 장딴지에 대한 반복적인 신장성 수축 동작은 아킬레스건
의 콜라겐 결합을 바꾸어 재료적 변화를 유발했을 것으로 유추해 볼 수 있다. 발레 트레이
닝에는 도약이 많이 포함되어 있고 아킬레스건의 기계적, 재료적 특성에 차이가 남에도 불
구하고 기능적 특성에서 차이가 나지 않았다. 일반적으로 도약 높이를 높이기 위해서는 엉
덩 관절의 개입이 중요하나 발레 트레이닝에서의 도약은 미적인 요소를 위해 엉덩 관절을
제한시켜 일반적인 도약과는 관절의 전략이 달랐기 때문이라고 보여 진다.
본 연구에서 나타난 연구 결과들은 발레 트레이닝 종목이 가지는 고유한 외적 부하 환경
과 더불어 성장과 성숙이라는 내적 부하 환경을 동시에 겪는 여성 청소년 발레 무용수의
아킬레스건 생체 역학적 특성과 기능적 특성에 관한 기초적인 정보를 제공한다. 이는 향후
종목 특성에 맞는 훈련 개발 및 수행력 향상에 기여할 뿐만 아니라 상해 예방과 재활 분야
에 기여할 수 있을 것이다.
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