Hamstring Stiffness Returns More Rapidly After Static Stretching Than Range of Motion, Stretch Tolerance, and Isometric Peak Torque

 

나의 매년 새해 목표 중 하나는 바로 다리 찢기이다. 

 

너무나 뻣뻣한 하체와 골반을 가진 나에게 햄스트링과 내전근, 중둔근의 스트레칭은 평생의 과제나 다름없다. 

 

그런 의미에서 햄스트링 스트레칭에 관련된 논문을 하나 가져와 보았다. 

 

Introduction

Hamstring injury는 보통 eccentric contracture(특히 running의 late swking phase에서 knee extension의 감속 시)을 할 때 가장 잘 발생하며, 재발율이 50%로 매우 높다.

내가 잘 알고 있듯 요통의 원인이 되며(pelvic anterversion으로 인한 lumbar hypolordosis)

이 외 patellofemoral pathology에도 영향을 준다. 

 

Stretching은 acute increase of ROM에 도움이 된다고 알려져 있는데

PNF(proprioceptive neuromuscular facilitation), ballistic, dynamic, static의 종류가 있다. 

 

widely using static stretching의 장점

• maximum ROM의 증가
• SPT(static passive torque) 평가 시의 저항 감소
• muscle tendon unit의 stiffness 감소

단점

• muscle strength 감소 : 요즘 여러 헬스 유튜버를 통해서도 잘 알려져 있다. 

허나 이러한 효과들이 유지되는 duration에 대해서는 알려진 바가 없다. 

 

Methods

Study design

Randomized crossover design을 적용함

=> 교차 디자인이므로 참가자는 치료 순서(sequence) 에 무작위 배정된다. 또한 각 period는 휴식기로 구분이 된다. 

=> 이 때 항상 이월효과(carryover effect)에 주의해야 하는데 본 연구의 경우 24시간으로 설정되었다. 

=> 이게 적절한지 알 방법이 없다. 왜? stretching 효과가 유지되는 duration에 대한 정확한 정보를 모르므로.. 넘어가자

 

rest time은 10, 20, 30분이며, 교차연구이므로 참가자들이 각 횟수에 다른 휴식시간을 부여받게 되는데 이 순서는 무작위로 배정하였다. 

 

primary outcome

• SPT(static passive torque) : stretching 중에 측정, 나머지는 stretching 전/후(휴식시간 이후)에 각각 측정
  • SPT란 Nm 단위를 가진 변수로서 static stretching 동안 지속적으로 측정된 hamstring에 의한 torque
• Torque-angle relationship을 반영하는 3가지 변수
  • ROM of passive knee extension : 혼자 얼마나 펼 수 있는가?
  • PT(passive torque) at the onset of pain - 이거 뭔지 모르겠다. passive torque? 본문 뒤에 나오는지 살펴보자.
  • passive stiffness

이 세가지가 왜 묶이나? torque-angle curve에서 얻어지는 세트들이기 때문이다.

참가자가 기구에 앉으면, 통증을 느끼기 전까지 1초당 5'씩 passive extension을 시키면서 torque를 기록하여 curve를 얻는다. 

이 때 ROM : maximum knee extension angle

PT at onset of pain : 마지막 순간의 PT

passive stiffness : 회귀선의 기울기로 정의함 torque/angle

 

• isometric muscle force

시작자세(무릎을 펴기 전)에서 측정하였다. 

 

Procedures

Isokinetic dynamometer를 이용하여 측정하였다. (본문 그림 참조)

 

Static stretching

dynamometer에 sitting 한 후

우측 햄스트링을 먼저 start position에서 통증을 느끼지 않는 maximal range까지 extension

이 상태로 300초 대기 => 이전 연구들에서 통증 없이 가장 효과적인 스트레칭 시간으로 제시함!! 내가 써먹어보자..
하는 방식으로 진행하였다. 

 

가장 처음 ROM, PT at the onset of pain, passive stiffness가 ROM test 하면서 측정되었고

이후에 이 측정에 의한 영향을 줄이기 위해 60분 휴식한 후 

위의 방법처럼 스트레칭과 함께 SPT를 측정하고

각자의 휴식시간을 가진 후 다시 저 3개 세트(ROM, PT, passive stiffness)를 측정하는 순서로 진행하였다. 

 

Measurement reliability

저번 paper 읽을 때도 내가 잘 모르는 부분이었다. 

참고해서 reliability 관련 포스팅 작성해보자.

keyword는 

test-retest reliability

intraclass correlation coefficient (ICC)

coefficient of variation for the measure

 

 

Statistical analysis

정규성 검정을 위해서는 Shapiro-Wilk test를 시행하였다. 

=> 참가자 수가 24명이므로 따로 정규성 검정이 필요하다. 

=> 정규성 검정의 가설은 H0 = 자료는 정규분포를 따른다. 이므로 p>0.05 이상이어야 귀무가설 채택하여 정규성을 가정한다. 

 

본문에서는 몇개의 변수가 정규성을 따르지 않아 비모수적 검정을 사용하였다. (nonparametric test)

 

Wilcoxon signed-rank test

=> 왜? intervension 전/후를 비교해야 하므로! 또한 비모수적 검정을 사용해야 하므로!

=> 어떻게 하는 검정이었더라?

치료 전/후의 짝지어진 자료

치료후 변수 - 치료전 변수 차이를 구한 후

절대값 크기 순으로 재정렬하여 순위를 붙이고 (이 때 동률은 순위를 평균값으로 변경)

이 순위에 다시 부호를 붙여서 부호별로 순위의 합을 구한다. 

 

또한 스트레칭~검사 사이 휴식시간 차이에 따른 변화를 비교하기 위해

Friedman test

=> 왜? 10분 휴식군 vs 20분 휴식군 vs 30분 휴식군의 스트레칭 전/후 비교에 유의한 차이가 있는지 확인

마치 저번 paper에서 본 ANOVA와 같은 역할을 하는 것 같은데..

wiki를 참조해보니 Friedman 검정은 프리드먼 이원 분산분석(Friedman two-way analysis)이라고도 불린다.

비슷한 애인 것 같은데 왜 two-way가 붙는가?

 

다음에 자세히 알아보도록 하고..

어쨌든 지금 정규분포도 안하고 자료가 독립도 아니기 때문에 (치료 전/후니까) ANOVA를 사용 못하는 상황인 것 같다. 

 

Post hoc으로는 Bonferroni test를 사용했다. (다중 비교의 문제를 해결하기 위해서..)

 

 

Result

1) SPT

  모든 휴식군에서 post에 유의미하게 감소했으며, 휴식 시간 간에는 차이가 없었다.

2) torque-angle relationships

  Passive stiffness : 10분, 20분 휴식군에서만 유의미하게 감소

  PT at onset of pain : 모든 군에서 유의미하게 증가

  ROM : 모든 군에서 유의미하게 증가

3) Isometric muscle force : 모든 군에서 유의미하게 감소

 

10분, 20분, 30분 군 사이에는 유의미한 차이 없었다.

 

내 말로 바꿔서 정리하면..

스트레칭 후에 10분~30분 사이에는 효과가 비슷하게 유지되는데, 

그 효과란 

  PS : torque-angle curve의 기울기가 감소했다. 즉 stiffness가 감소했고

  PT at onset : pain 느껴지는 지점에서의 torque는 증가했는데 이건 어찌보면 maximum angle이 증가했으므로 당연하다.

  ROM 증가했고

  isometric power 감소했다. 

 

-> 이전 결과들과 큰 차이는 없다..

-> 이전 Mizuno et al의 연구에서 GC muscle도 PS의 감소효과가 PT, ROM 등 보다 짧았다. 

 

 

Discussion

SPT의 감소 : 이전 연구들의 결과와 부합한다. 

여기에 영향을 주는 것은..

1) 스트레칭 시 afferent type Ib sensory fiber의 inhibition으로 ventral horn cell의 흥분성이 감소

2) 신경정신학적 영향

3) stress relaxation : muscle-tendon unit의 viscoelasticity

 

Passive stiffness : 20분까지만 감소효과가 유지되었다. 

GC muscle에 대해서도 15~20분 유지된다는 보고가 있었다. 

 

이정도로 정리하고 넘어가자. 

별로 재미는 없었다.