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The Effect of Supplementary Shouting Technique on Muscle Activity to Rectus Abdominis and External Oblique During Crunch Exercise in Healthy Subjects

Authors:
  • Korea Basic Science Institute KBSI, National Facilities and Equipment Center

Abstract

Purpose: The purpose of this study was to examine the effects of a supplementary shouting technique on abdominal muscle activation to the rectus abdominis (RA) and external oblique (EO) muscles during performance of crunch exercise in healthy subjects. Methods: Sixty-four subjects were randomly allocated to two groups, crunch exercise with shouting group (SG) and crunch exercise with non-shouting group (NSG), with 32 subjects in each group, respectively. The interventions were conducted over three trials in each group, and measurements were performed on each subject by one examiner in three trials. Muscle activation of RA and EO was evaluated using electromyography (EMG) during performance of crunch exercise with or without shouting. Results: Our results showed a significantly greater increase in the EMG patterns of the RA and EO muscles during performance of crunch exercise in the SG compared to the NSG (p< .01). Conclusion: These findings suggest that addition of the shouting technique during performance of crunch exercise, at the same time, would suggest positive evidence for improving activation of abdominal muscles.
www.kptjournal.org 1
Original Article
J
The Effect of Supplementary Shouting Technique on Muscle
Activity to Rectus Abdominis and External Oblique during
Crunch Exercise in Healthy Subjects
Chang-Yong Kim1, Hyeong-Dong Kim2
1Department of Health Science, The Graduate School, Korea University; 2Department of Physical Therapy, College of Health Science, Korea
University, Seoul, Korea
Purpose: The purpose of this study was to examine the effects of a supplementary shouting technique on abdominal muscle activation
to the rectus abdominis (RA) and external oblique (EO) muscles during performance of crunch exercise in healthy subjects.
Methods: Sixty-four subjects were randomly allocated to two groups, crunch exercise with shouting group (SG) and crunch exercise
with non-shouting group (NSG), with 32 subjects in each group, respectively. The interventions were conducted over three trials in each
group, and measurements were performed on each subject by one examiner in three trials. Muscle activation of RA and EO was evaluat-
ed using electromyography (EMG) during performance of crunch exercise with or without shouting.
Results: Our results showed a significantly greater increase in the EMG patterns of the RA and EO muscles during performance of crunch
exercise in the SG compared to the NSG (p < .01).
Conclusion: These findings suggest that addition of the shouting technique during performance of crunch exercise, at the same time,
would suggest positive evidence for improving activation of abdominal muscles.
Keywords: Abdominal muscle, Crunch exercise, Electromyography (EMG), Shouting
서 
아침에 몸을 일으키는 단순한 작에서부터 스포츠 경기를 비롯하
물건을 나르 등의 근로 현장에 이르기까지 우리는 근력을 필요
하는 다양한 활동을 수행하며, 수행 과정 동안 종종 고함 소리를
들을 있다. 이와 같이 일상생활을 하는 동안 의식 또는 무의식적
외치는 고함 소리를 기합(shouting)이라고 하며,
1
무도를 수련할
근력을 필요로 하는 운동 수행 집중력 향상이나 심리적으
강하고 높은 근력을 발휘하고 기합을 용한다.
2
또한, 동양
학적 개념의 기합은 우리 속에 의식적으 용하지 않는 잠재력
끌어올리는 다양한 방법 하나로 용해 왔으며 더불어 오랜
월에 걸쳐 선조들의 무예 수련 과정 전쟁 에서 군의 사기
돋아 주며 동시에 적의 사기 낮추고 신경적, 정신적 극에 의한
증대를 통하여 전투력을 증진시키는 매우 역할을 해왔다.
2
이전의 기합과 관련한 선행연구에 보고된 바에 따르면, 기합이
마나 많은 운동 뉴런(motor neuron) 동원할 는가를
있는 H-ref lex 정과 육의 활성 정도를 근전도를 이용하여 최대
척성 축력을 측정한 연구 결과에서 기합을 넣으면 운동 뉴런 흥분
성이 1.3 증가하였고 , 또한 근력의 최대 척성 축력도 커졌다
보고하였으며
1,3
무산소성 운동 기합 유형에 따른 파워를
석한 결과 대상자가 기합을 하지 않았을 보다 측정자만 기합을
였을 때와 정자 대상자 모두 기합을 하였을 최대 파워, 총일
, 평균 파워 변수에서 유의한 준으로 높게 타났고,
4
3 이상의
무도 수련자 들에게 기합을 적용하였을 기합에 의한 등척성 근력
15.14% 증가하였으며, 일반인 또한 14. 31% 증가 하였다고 고하였
.
1
이와 같이 기합 통한 근력 증진의 효과는 다양 생활에 응용
연구되어 왔다.
크런치 운동(crunch exercise) 제한된 장소에서 복부의 근력을
진시키기 위해 누구나 쉽게 수행할 있는 동으,
5
크런치 운동
복부 근육 주로 직근(rectus abdominis) 외복사근(external
Vol. 27, No. 1, February 2015
pISSN 1229-0475 eISSN 2287-156X
JKSPT
Received January 8, 2015 Received February 2, 2015
Accepted February 9, 2015
Corresponding author Hyeong-Dong Kim
E-mail hdkimx1234@daum.net
Copylight ©
2015 The Korea Society of Physical Therapy
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J Korean Soc Phys Ther 2015:27(1):1-6
2www.kptjournal.org
Chang-Yong Kim, et al.
J
KSPT
J Korean Soc Phys Ther 2015:27(1):1-6
The Journal of
Korean Society of Physical Therapy
oblique) 활성화 된다.
6,7
복부의 수직 향으 주행하 복직근은
외측에 주행하는 복부 근육과 같이 복부 장기를 외부의
해나 상으로부터 호하고, 수축 복압을 상승시키며, 몸통 운동
자세를 유지하는데 안정성을 제공한다.
8,9
또한 통의 외측(later-
al)에서 내측(medial)으로 주행하는 외복사 근은 몸통을 회전하
강한 힘을 내주 기능을 하며 몸통의 외적 안정성에 도움을 준다.
9,10
이와 같이 직근과 외복사근 몸통의 자세유지에 관여하 몸통
안정성을 갖게 하고 통의 굽힘(flexion)이나 돌림(rotation) 복부
운동 필요한 근력을 제공한다.
위의 선행 연구와 배경 지식에 언급한 바와 같이 기합은 일상생
동작이나 운동 선수들의 경기력을 상시키기 위해 부가적으
사용되 있다. 하지만 기합 적용의 효과에 대해 특정 복부 근육에
대한 활성도 측면의 정량적인 석이 족한 실정이며, 특히 임상
현장에서 복부 근력을 증진시키기 위한 치료적인 기법으로써 연구되
거나 제시되 있지 않다.
따라서 연구에서는 정상인을 대상으 부의 근력을 상시
키기 위해 사용되는 크런치 동만을 적용하였을 때와 크런치 운동
기합을 동시에 적용하였을 때에 복부 근육인 복직근과 외복사
활성도에 미치는 영향 아보고 한다. 연구는 구체적으
다음의 문제를 해결하고 부의 근력을 상시키 위해 사용
되는 크런치 운동만을 적용하였을 때보다 기합을 동시에 적용하였
때에 복부 근육인 복직근과 복사근의 활성도가 더욱 향상될
것이다라고 연구 설을 설정하였다.
연구방법
1. 연구 대상
연구의 대상은 서울 소재 4년제 대학에 다니는 대학생들 중에서
20-30 건강한 성인 64(남자 34, 여자 30) 표본으로 선정하
였고, 대상자들 실험 전에 연구의 적과 방법에 대해 충분히 설명
듣고 발적으 실험에 동의하였으며 실험과정은 생명윤리심의
위원회의 심의 거친 실시되었다. 표본 기는 이전의 구되어
수집된 자료를 근거로 정되었고,
3
General power analysis 프로그
(GPower 3.1)
11
이용하여 0.85 통계학적 검증력(statistical power)
얻기 위해 군의 최소 26명의 표본 크기(sample size) 산출되었다.
위의 표본 크기 계산은 신뢰도 계수 0.90으로 가정하고, 사이
평균값을 비교하 독립 t-검정에 초하였다. 근전도에서 정되
활성도의 정방법을 상시키기 위해 신체질량지수 (body
mass index, BMI) 이용하 계산된 점수가 18.5에서 24.9이에
당되는 상자로 선정하 연부 조직의 동질성 최대한 유지하였
.
12
모든 대상자 실험에 영향을 주는 신체적 결함이 없는 자로
정하였으며, 골격계 신경계 관련 질환이 있는 , 최근 3개월
요통 경험한 , 심각한 자세 기형이 있는 자는 연구 대상에서
제외하였다. 연구대상자의 일반적 특성은 Tabl e 1 같다.
2.  실험
1) 실험절차
연구의 반적인 실험 절차는 Figure 1 같다. 연구에 여한
64명의 정상인에 대해 각각의 군을 의미하 2개의 카드 포함되어
있는 상자에서 1개의 카드를 아서 이에 맞게 기합 적용 군과 기합
비적용 군에 각각 32명씩 작위 추출법을 사용하여 배정하였다.
결과의 신뢰성을 높이기 위하여 평가 자료 분석을 담당한 연구
자는 대상자들의 배정된 군을 알지 못하도록 하였다. 모두 복직
근과 외복사근을 활성화 시키기 위해 크런치 운동을 수행하도록
였다.
5,13
대상자 요추 전만 적게 일어나도록 바로 누운 자세로
Table 1. Demographic characteristics of the subjects (N = 64)
Characteristics SG
(n1= 32)
NSG
(n2= 32) x2 / t p-value
Gender (Male/Female)*16/16 18/14 0.08 0.78
Age (year) 27.4 ±7.3 26.5± 6.5 1.17 0.26
Weight (kg) 65.4 ±9.0 64.7± 7.4 0.23 0.72
Height (cm) 166.9 ±10.2 164.7 ±8.9 0.43 0.67
Body mass index (kg/m2)22.4± 2.5 21.9 ± 3.3 1.16 0.26
Decibel (dB) 83.3 ±7.6 82.2 ± 6.8 0.32 0.22
Values are expressed as mean± standard deviation.
SG, Shouting group; NSG, Non-shouting group.
*Values are numbers. Figure 1. Procedures used in this study.
Assessed for eligibility
(n= 68)
Enrollment
Excluded (n = 4)
Not meeting inclusion
criterin (n= 3)
Refused to participate (n= 1)
Non-shouting group (NSG, n2= 32)
Received crunch exercise without
shouting in three trials
Shouting group (SG, n1= 32)
Received crunch exercise with
shouting in three trials
Measurement of rectus abdominis and external oblique muscle activation
during crunch exercise (n= 64)
Data analysis
Allocation
Randomized (n= 64)
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Effect of Shouting on Abdominal Muscle Activity
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치시키고, 고관절 근의 보상 작용 미리 단하기 위하여 무릎
아래에 베개를 받혀 리가 이완되도록 하였다. 또한 대흉(pectora-
lis major) 보상 작용이 일어나지 않도록 차단 하기 위해 견갑골 밑을
수건으 받쳐 주어 양쪽 어깨가 이완되도록 하였다.
5,13
그리고 대상
자의 팔을 상태로 통의 위로 뻗게 하고, 견갑골의 위치
최대한 외전 상방회전시켜 머리 멀리 쳐다보듯이 들고 직근
외복사근 축하도록 였으며, 정자의 몸통을 들어 올리세
라는 지시에 따라 체간을 들어 올린 유지 하세요라는 지시에 7
초간 유지하였다. 이때, 기합을 적용한 군에서는 7초간 유지하는
3-5초에 기합 적용할 있도록 기계음 (beeper)으로 신호를 주었
, 기합을 적용하지 않는 군에서는 7초간 크런치 운동을 유지하도록
하였다.
2) 측정도구 및 측정방법
(1) 근 활성도 측정
복직근과 외복사근의 활성도 측정을 위해 근전도 장비 TELE-
MYO DTS (Noraxon USA Inc., Scottsdale AZ, USA) 용하였고(Fig-
ure 2A), 수집된 자료의 개인 컴퓨터와 연동하여 근전도 소프트
MR-XP Master Edition version 1.07 (Noraxon USA Inc., Scottsdale
AZ , USA) 용하였다. 근전도 신호의 표본 추출률(sa mpl ing rat e)
1,024 Hz 였으며, 잡음 제거하기 위해 대역통과 (band-pass)
터는 20-300 Hz, 대역정지(band-stop) 필터는 60 Hz 처리하였다.
육의 근전도 신호를 완파 정류(full-wave rectification) 실효치 진폭
(root mean square; RMS)으로 처리하였다. 표면 근전도 호에 대한
저항을 감소 시키기 위해 털을 제거하고 사포로 피부 3-4 문질
각질을 거하였으며, 의료용 알코올 솜으 닦은 전극 배치
하였다. 전극간 거리 2 cm 하였고, 전극의 부착부위는 다음과
같다. 외복사근은 장골능과 늑골 사이에서 평행하게 사선으 주행
하므로 전상장골 (anterior superior iliac spine) 복직근 외측에
부분으 배꼽에서 외측으로 15 cm 지점에 착하였고,
14,15
복직
근은 검상 돌기 래의 육팽부의 중앙 위인 배꼽 3 cm 지점에
부착하였다.
15,16
기합 적용 여부 따른 복직근과 외복사근의 근육 활성도 정은
크런치 운동 7초간 유지하며 얻어진 근전도 신호 앞과 1초를
제외한 5초간의 정치 값을 용하며, 3 측정하여 평균값을
이용하였다. 규화(normalization) 과정의 참고값은 도수의 저항
상태의 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric con-
traction, MVIC) 근육의 최대 활성도를 5 동안 유지, 3
측정하였다.
15
5 동안의 자료 값을 RMS 처리한 처음과 마지
1초를 제외한 3 동안의 평균 근전도 호량을 100% MVIC
용하였다. 최대 의적 수축 측정 동작은 육별 움직임 반대측
으로 도수 저항을 상태에서 직근은 체간의 굴곡, 외복사근
간을 굴곡하면서 반대측으 체간 회전하여 측정하였다.
15,17
(2) 소음측정기
크런치 운동하는 동안 기합 적용에 용된 데시벨(decibel, dB)
정하게 측정하기 위해 Digital sound level meter (BE051, ㈜라 이트컴,
Seoul, Korea) (Figure 2B) 용하였고, 대상자로부터 75 cm 떨어진
거리에서 75-90 dB 일정하게 기합을 하도록 유지하였다.
18
3) 자료분석 및 통계방법
연구에서의 자료 통계처리는 상용 통계프 그램인 윈도우
PASW Statistics 18.0 로그램 용하였다. 정값은 평균과 표준
편차로 시되었다. 연구에 수집된 표본들이 정규 검정(Kol-
mogorov-Smirnov test)에서 정규 분포 곡선을 띠고 있으므 , 모수
정법을 사용하였다. 연구 대상자들의 일반적 특성 성별은 CROSS-
A B
Figure 2. The surface electromyography electrode (A) and digital sound level meter (B) used in this study.
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TAB χ
2
(Chi-Square test) 검정을 실시하였고, 연령, 신장, 체중, 신체질
량지수, 그리고 데시벨와 같은 연구 대상자의 일반적 성과 집단
사이의 기합 적용 여부에 따른 복직근과 복사근의 근활성도의
이를 규명하기 위해 독립 표본 t 검정을 실시하였으며, 가설 수락을
유의수준 0.05 설정하였다.
결 
1. 기합 적용 유무에 따른 각 군의 복직근과 외복사근의 근 활성도 
비교
복직근과 외복사근에 대한 기합 적용 군과 비적용 군의 평균과 표준
편차 이들 값에 대한 독립 t 검정 결과 다음과 같다(Table 2). 크런
운동하 동안 기합을 적용한 군의 복직근의 활성도(75.2 9 ±
13.14) 기합을 적용하지 않는 군보다(62. 38 ±17. 09) 통계학적으로
의하게 증가하였고(t=5.76, p < 0.01) (Figure 3), 크런치 동하는 동안
기합을 적용한 군의 복사근의 활성도가(8 6.29 ±20.7 2) 기합을
용하지 않는 군보다(70.87±16.55) 통계학적으로 유의하게 증가하였다
(t= 4.17, p < 0.01) (Figure 3).
고 
우리는 일상 생활 상당한 근력을 요구하 동작이나 운동선수들
경기력을 상시키기 위해 의식 또는 무의식적으 기합 사용
함으로써, 신경적 정신적 자극에 의한 근력을 증대시킨.
1,3,4
그러
임상에서 료적인 기법으로써의 기합에 관한 연구 미비한
정이며, 더불어 특정 복부 근육에 대한 활성도 측면에서 기합 적용
효과에 대한 명확한 증거를 밝힌 연구도 시되지 않았다. 이에
연구는 기합의 적용이 정상인의 복부 활성도에 어떤 영향을 미치
는지에 대한 정량적 자료를 얻고자 건강한 성인 64명을 대상으
전도 장비를 이용하여 기합 적용 유무에 따른 복부 육의 활성도를
측정하였다. 연구 결과, 기합 적용한 군이 기합 적용하지 않은
군보다 복직근과 외복사근의 활성도가 통계학적으로 유의하게
가하였다.
연구에서 크런치 운동하 동안 적용하 기합을 일정하게
화하기 위해서 소리의 상대적인 크기를 나타내는 데시벨 측정하
였고, 데시벨 값을 선정함 있어서 Chig john
18
연구와 동일하게
적용하였다. , 연구에 여한 대상자로부터 75 cm 떨어진 에서
시벨을 측정했을 평균 75-90 dB 일정하게 유지한 상태에서 크런
운동을 수행하도록 하였다. 또한, 복부의 직근과 외복사근
성화시켜 활성화된 복부 육들의 활성도를 측정하기 위해 이전의
구에서 용된 크런치 운동을 적용하였고,
5,13
크런치 운동 고관절
굴곡 근의 대상 작용을 최대한 하기 위해 대상자 무릎 아래에
개를 받혀 다리가 이완되도록 였으며, 흉근의 대상 작용을 차단
하기 위해 대상자 견갑 밑에 수건으로 받쳐 주어 양쪽 어깨가 이완
되도록 하였다. 문에 적용한 크런치 운동은 주로 복직근과 외복
사근이 활성화 된다는 선행연구
6,7
기반으로 크런치 운동 기합
유무에 따라 측정 근육군을 복직근과 외복사근으 제한하였다.
체간의 근육들은 척추 움직임이 자세, 안정성에 있어 중요한
할을 한다. 기능적인 관점에서 , 체간 근육은 대근육 (global mus-
cle) 소근육(local muscle) 분류되는데,
19
연구의 측정 군으
선택된 직근과 외복사근 대근 육으로 인체 내에 크를
생시키고 흉곽과 골반 사이에 직접적으 부하 전달한다.
20
특히,
외복사근 근육 근전도나 표면 근전도 장비를 통해 체간 회전
있어 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 으며
19
복직근과 함께
전체가 직일 때나 자세 적응 동안에 요추의 안정성과 연관이
.
21,22
뿐만 아니라, 연구에서는 표면근전도 시스템으 측정가
능한 체간 전내 외측에 위치하 외복사 근과 직근을 측정
상으 하여 체지방의 오염 요인 최소 화하고 근육 성질의 동질성
유지하기 위해 체질량지수
12
기준으로 정상인 64명을 연구대
상으 국한하였다.
Table 2. Comparison of EMG activities to the rectus abdominis and ex-
ternal oblique muscles between the shouting group (SG) and non-
shouting group (NSG) (N = 64)
%MVIC SG
(n1= 32)
NSG
(n2= 32) tp-value
Rectus abdominis 75.29 ±13.14 62.38 ±17.09 5.76 0.001
External oblique 86.29 ±20.72 70.87 ±16.55 4.17 0.004
Values are expressed as mean± standard deviation.
MVIC, Maximal voluntary isometric contraction.
RA EO
Figure 3. The comparison of EMG activation to the rectus abdominis
(RA) and external oblique (EO) muscles between the shouting group
(SG) and non-shouting group (NSG).
100
80
60
40
20
0
*
*
SG
NSG
* p < 0.01
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Effect of Shouting on Abdominal Muscle Activity
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연구에서 기합 적용 유무에 따른 외복사근과 복직근의 활성
비교 결과 보면 기합 적용이 복직근과 외복사근의 활성도 향상
영향을 미쳤음 확인할 있었다. 이는 이전의 선행 연구 결과와
일치하며,
3,23,24
기합 적용 육의 활성도 수준(level) 대에
긍정적인 영향 미침으로써 많은 근육을 동원할 있게 되어
육의 힘이 크게 발휘되는데 영향 미치 것으 사료된다.
1
우리가
운동을 뇌에 운동하라 명령은 전기적 신호 바뀌어 신경을
통해 우리 기관 통해 전달되는데, 이때 기합을 르면 우리
몸은 흥분 상태가 되고, 신경 운동 뉴런 역시 하게 되어 움직
이라는 신경 신호 빨리 그리고 많이 근육에 전달되며,
러한 원리로 힘을 내게 되는 것이. , 기합 넣으면 신경
속도가 빨라지면 빈도수가 높아지고 , 도수가 아지면
많은 섬유를 원하게 되는 것이다.
1,3
이와 같이 직근과 외복사 근의 활성도 증가는 자세를 유지하
, 기능적 움직임을 수행하는데 필수적 요소인 체간의 외적 안정화
(extrinsic stability) 강화시킬 있으며 이는 Lim
25
연구에서와
복근 강화를 통해 증가시킬 있다. 결과적으 기합 통한
중심화 근육(core muscle) 강화로 이끌어 있는데, 심화
육이란 인체의 중심을 뜻하 말로써 움직임 위한 힘을 발생시
키는 힘의 원천이며, 사지 직임을 안정시킴으로써 자세 균형에
중심적인 역할 한다.
26,27
중심화 근육의 중요성에 대해서는 이전의
연구 결과 통해 증되었고,
27-30
연구에서 중재로 루었던 기합
이용해 복부 근육의 활성도 향상을 도출한 과가 간접적으
중심화 근육의 안정화 이끌어 있다는 점이 연구에서 얻을
있는 긍정적인 분이었. 하지만 Lee
31
최대 호기를 통해
부의 4가지 육의 활성도 상승 한다고 보고하였는데, 연구에서
나타난 활성도의 증가의 원인이 기합으 인한 증가 인지, 기합을
하는 동안의 호기를 통한 증가인지에 대해서는 명확하지 않아 추후
점을 보완한 연구가 필요하다고 사료된다. 더불어, 기합은 심리적
으로 긍정적인 영향을 주어 집중력 상과 더불어 잠재력을 끌어올
리는 과가 발생함으로써 강한 근력을 이끌어 낸다.
1,2
이를
구에서 도출 결과와 함께 재고해 보면, 임상에서 기합을 적용
동법을 활용함으로써 근력강화와 더불어 치료에 집중 하여 환자
안에 내재되어 있는 잠재력을 더욱 발휘할 있을 것으 사료된다.
이상의 결과로 크런치 운동 기합 함께 적용한 운동이 복부
근육의 활성도 증가 정적인 영향 미쳤다 것을 있었다.
이러한 결과를 통하여 기합이 임상에서 골격계 신경계 환자
다양한 운동 방법과 함께 적인 료기법으 로써 활용될
있을 것이라 사료된다. 하지만, 연구의 연구 결과를 설명하
어서는 가지 제한점이 존재한다. 첫째, 연구에 참여한 대상자는
특정 연령대인 20-30 건강한 성인만을 대상으 하여 행되었다.
둘째, 기합과 함께 매우 다양 운동 프로 그램 적용 규례를 적용할
있는데, 연구에서 수행한 크런치 동보다 더욱 다양한 적용
례를 시행함으 로써 기합이 활성도 향상에 미치는 최적의 효과를
규명해야 것이다. 셋째, 연구에서 측정된 활성도는 직근과
외복사근 한정하여 다양 부위의 측정이 이루어지지 하였다
점이다. 따라서 임상적으 유용한 자료가 되기 위해서는 다른
근육들에 대한 연구와 더불어 다양 연령대 다양 형태의 체간
불안정성 가진 대상자 들을 포함한 추후 연구가 이루어져야
이다.
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during lumbopelvic stabilization exercises. Phys Ther Korea. 2014;
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... 9 교각 운동(bridge exercise), 10 플랭크 운 동(plank exercise) 11 (Figure 1). (Figure 1). ...
... For this reason, knowledge of the level of muscle activity and the ratio of global and local muscle is important. To this point, there are various exercises to train the abdominal muscles; according to Kim and Kim (2015), it was reported that the crunch exercise activated the rectus abdominis (RA), external oblique (EO), transversus abdominis (TrA), and internal oblique (IO) abdominal muscles more than any other exercise. In contrast, according to Richardson et al. (1999), it was re ...
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The aim of this study was to investigate the comparison between a Ki-hap, defined as a psyching-up technique, and verbal encouragement, defined as a verbal command by a third party, on abdominal muscle activation during performance of the crunch exercise in healthy participants. Ninety participants were randomly allocated to the following three groups: crunch only exercise group (CG, n1 = 30), crunch exercise with Ki-hap group (CKG, n2 = 30), and crunch exercise with Ki-hap and verbal encouragement group (CKVG, n3 = 30). The interventions were conducted over three trials with each group, and measurements involving each participant, were performed by a single examiner. The activation of the rectus abdominis (RA), external oblique (EO), and internal oblique (IO) muscles were evaluated using electromyography (EMG) during performance of the crunch exercise by the CG, CKG, and CKVG. Our results showed a significantly greater increase in the EMG patterns of all muscles during performance of the crunch exercise in the CKG (p < 0.05) compared to those in the CG and CKVG. The results also showed that there was a significantly greater increase in the activation of the EO and IO muscles in the CKVG (p < 0.05) compared with that in the CG. These findings demonstrated that the addition of the Ki-hap technique and verbal encouragement, during performance of the crunch exercise, improves activation of the abdominal muscles.
... 7 According to him, co-contraction increases compression loading on the spine 12-18% or 440N, and lumbar stability 36-64% or 2925N. [8][9][10] Sparto et al. 6 insisted that when paraspinal muscles, which support the spine and maintain physical stability and balance in activi- ...
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PURPOSE: The purpose of this study was to investigate the effects of a supplementary Ki-hap technique and verbal encouragement on the activation of abdominal muscles during performance of crunch exercise in healthy subjects. METHODS: 93 subjects were randomly allocated to three group, crunch exercise group (CG), crunch exercise with Ki-hap group (CKG), and crunch exercise with Ki-hap and verbal encouragement group (CKVG), with 31 subjects in each group, respectively. The interventions were conducted over three trials in each group, and measurements were performed on each subject by one examiner in three trials. The activation of rectus abdominis (RA), external oblique (EO), and internal oblique (IO) muscles were evaluated using electromyography (EMG) during performance of crunch exercise with non-Ki-hap, Ki-hap and Ki-hap combined with verbal encouragement. RESULTS: Our results showed a significantly greater increase in the EMG patterns of all muscles during performance of crunch exercise in the CKG (p
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1) Lumbopelvic stabilization exercise has become the most popular treatment method in lumbar rehabilitation since its effectiveness was shown in some aspects of pain and disability. The abdominal drawing-in maneuver (ADIM) has been extensively implemented to promote lumbopelvic stability. However, performing ADIM correctly is difficult even for healthy subjects, and it is time consuming to train people in ADIM. Thus, the purpose of this study was to compare abdominal muscle [rectus abdominalis (RA), external oblique (EO), and transverse abdominis/internal oblique (TrA/IO)] activity during lumbopelvic stabilization exercises (ADIM only, ADIM with a ball, maximum exhalation only, and maximum exhalation with a ball) performed in a supine position with feet against a wall. Fifteen healthy subjects were recruited for this study. Surface electromyography was used to measure abdominal muscle activity during lumbopelvic stabilization exercises. A one-way repeated-measures analysis of variance was used to determine the statistical significance of RA, EO, and TrA/IO muscle activity during four lumbopelvic stabilization exercises. Both-side TrA/IO muscle activity was significantly greater with maximum exhalation with a ball than with ADIM only or ADIM with a ball (p<.008). The results of this study suggest that maximum exhalation with a ball can be used as an effective lumbopelvic stabilization exercise to increase TrA/IO muscle activity in healthy subjects.
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The purpose of this study was to investigate intra-rater reliability and determine the validity of electromyography (EMG) measurements to represent muscle activity and ultrasonography (US) to represent muscle thickness during manual muscle testing (MMT) to external abdominal oblique (EO) and lumbar multifidus (MF). Twenty healthy subjects were recruited for this study and asked to perform MMT at differing levels. The subjects' muscle activity using EMG was measured by a ratio to maximum voluntary contraction (MVC) and root mean square (RMS) methods. The subjects' muscle thickness using US was measured by raw muscle thickness and change ratio of thickness to maximum (MVC) or resting condition. In three trials, measurements were performed on each subject by one examiner. The intra-rater reliability of measurements of EMG and US to EO and MF was calculated using intra-class coefficients. The intra-rater reliability of all measurements was excellent (ICC=.75~.98) in EMG and US. The conduct validity was calculated by one-way ANOVA with repeated measurements to compare whether the EMG and US measurements were different between MMT at different levels. There was only a significant difference between all grades at %MVC thickness measurement of US. These results suggest that a %MVC thickness measurement of US was a more sensitive and discriminate in all manual muscle testing grades. This information will be useful for the selection of US measurement and analysis methods in clinics.
Conference Paper
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Variation in vocal effort represents one of the most challenging problems in maintaining speech system performance for coding, speech and speaker recognition. Changes in vocal effort (or mode) result in a fundamental change in speech production which is not simply a change in volume. This is the first study to collectively consider the five speech modes: whispered, soft, neutral, loud and shouted. After corpus development, analysis is performed for i) sound intensity level, ii) duration and silence percentage, iii) frame energy distribution and iv) spectral tilt. The analysis shows vocal effort dependent traits which are used to investigate speaker recognition. Matched vocal mode conditions result in a closed-set speaker ID rate of 97.62%, with mismatch vocal conditions producing 54.02%. Finally, a speech mode classification system is developed, which has a range of classification rate from 44.5% to 98.5% confusing with adjacent vocal modes. These advancements can provide improved speech/speaker modeling information, as well as classified vocal mode knowledge to improve speech and language technology in real scenarios. Index Terms: Whispered, vocal effort, Speaker recognition, classification
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This study investigated the effects of different types of shouting actions on the strength of the human body. Both H-reflex and MVIC measures of the rectus femoris muscle were used to investigate effects on impact force and motor performance, in order to find optimum shouting methods. The H-reflex of the soleus muscle gave an electric stimulus to the curve of the knee that contains the tibial nerves. Surface electromyelography was used to collect muscle activity the amplitude increased 28% at action with shouting and 29% at the one immediately after short-time shouting than the one without shouting was. To assess the myoelectric activity of the rectus femoris, a surface electrode was attached to the right side of the lower extremity and to increase 10% and 1% depending upon shouting type. The findings were as follows. Shouting affected not only motor efficiency (H-reflex), but also the amplitude of MVIC, with a positive effect on increased muscle strength. Further comprehensive studies are needed to investigate the many variables of increased muscle strength for general purposes, for instance, shouting and breathing, brain waves, and so on.
Article
G*Power (Erdfelder, Faul, & Buchner, 1996) was designed as a general stand-alone power analysis program for statistical tests commonly used in social and behavioral research. G*Power 3 is a major extension of, and improvement over, the previous versions. It runs on widely used computer platforms (i.e., Windows XP, Windows Vista, and Mac OS X 10.4) and covers many different statistical tests of the t, F, and chi2 test families. In addition, it includes power analyses for z tests and some exact tests. G*Power 3 provides improved effect size calculators and graphic options, supports both distribution-based and design-based input modes, and offers all types of power analyses in which users might be interested. Like its predecessors, G*Power 3 is free.
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The ability of surface electrodes to accurately detect the activity of a particular muscle relies not only on their being placed over the muscle but also on their position in relation to muscle fibre orientation. For optimal pick-up of electromyographic (EMG) signals, surface electrodes are best aligned in parallel with the fibre orientation of the underlying muscle. This study aimed to measure muscle fibre orientation and other parameters of muscle morphology of the abdominal muscles in relation to palpable bony landmarks. Thirty-seven embalmed cadavers (19 males and 18 females) were examined. Results showed that the fibres of obliquus externus abdominis were about 4 degrees more vertical than the lower edge of the eighth rib. Below the rib cage, the muscle fibres of obliquus externus abdominis were approximately 5 degrees closer to vertical than a reference line between the most inferior point of the costal margin and the contralateral pubic tubercle. In the anterolateral abdominal wall area below the anterior superior iliac spine (ASIS), the obliquus internus abdominis was superficial being covered only by the aponeurosis of obliquus externus abdominis. At the level of ASIS, the muscle fibres of obliquus internus abdominis were almost horizontally orientated but at 2 cm below ASIS were aligned about 6 degrees inferomedially to the horizontal. The muscle fibres of upper rectus abdominis were 2 degrees inferolateral to the midline while the lower rectus abdominis muscle fibres deviated inferomedially from the midline by about 8 degrees. The appropriate surface electrode placements which follows the muscle fibre orientation of the obliquus externus abdominis, obliquus internus abdominis and rectus abdominis have been suggested.
Article
This paper was prepared in partial fulfillment for Doctoral Degree in Physical Therapy at Texas Woman's University in Houston, TX. Resistance training is frequently used in rehabilitation to improve musculoskeletal function. The increased ability of skeletal muscle to generate force following resistance training results from two important changes: 1) the adaptation of the muscle fiber, and 2) the extent to which the motor unit can activate the muscle (neural adaption). The purpose of this article is to provide a review of research investigating the effects of resistance training on muscle fibers and on nervous system input. Muscle fiber adaptations caused by resistance training include increased cross-sectional area of the muscle (hypertrophy, hyperplasia, or both), selective hypertrophy of fast twitch fibers, decreased or maintained mitochondrial number and capillary density of muscle, and possible changes in energy sources. Changes in nervous system input resulting from resistance training include recruitment of an increased number and firing rate of motor units, increased reflex potentiation, and improved synchronization. An understanding of the adaptations occurring in muscle in response to resistance training provides a fundamental basis for which appropriate clinical exercise training programs can be developed for the rehabilitation of patients. J Orthop Sports Phys Ther 1990;12(6):248-255.