신발 바닥 변형에 따른 보행 형태와 척추 기립근의 활성도 변화

Abstract

본 연구는 신발의 마모 현상 등으로 인한 신발 바닥의 변형이 보행 형태와 하지 및 허리에 작용하는 회전력, 그리고 보행 시 척추 기립근의 활성화에 어떤 영향을 미치는지 밝혀 보는데 목적을 두고 있다. 신발은 현대의 문명에 없어서는 안 될 중요한 필수품이지만 잘못 선택되어질 경우 근 활동량의 증대, 회전력 증가 등으로 인해 상해에 노출될 수 있다. 하이힐, 키 높이 구두, 슬리퍼 등에 관한 연구에서 이러한 점이 부각되고 있다. 따라서 본 연구는 신발의 바닥이 마모로 인해 변형되는 상태를 만들어 20대 대학생(남자:10명, 여자:8명)들에게 내·외측 마모, 일반 신발을 신고 약 40분간의 보행을 실시하였으며 보행 형태로써 관절 각도, 지면반력, 무게 중심, 족저압 중심을 살펴보았다. 또 관절의 회전력과 척추 기립근의 활성도를 추가하여 살펴보았다. 연구 결과 발목, 무릎, 고관절의 전·후축을 기준으로 좌·우면 상의 상대 각도에서 내·외측이 마모된 신발이 일반적인 신발의 보행과 비교했을 때 다른 패턴을 보였고 신체 무게중심, 족저압 중심의 이동 변화에서도 다른 패턴이 나타났다. 또한 발목, 무릎, 고관절, 허리의 회전력에서도 차이가 나타나 신발 바닥의 내·외측이 마모된 상태로 보행했을 때 일반적인 상태의 신발과 다르게 회전력에 관여하는 근육계의 피로와 불균형이 예견되었다. 신발의 마모 현상이 실제 근육의 활성도에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해 척추 기립근의 활성도를 측정한 결과에서도 일반적인 상태의 보행과 비교했을 때 더 큰 활성 상태가 나타나 신발 바닥의 마모 상태가 허리 근육의 활성 상태에도 많은 영향을 미치고 있음이 밝혀졌다. 신발의 마모 현상은 모든 사람이 신발을 신고 생활하는 한 늘 경험할 수 있는 일반적인 현상으로써 우리가 주의 깊게 관찰하지 않으면 마모된 신발을 신은 채 생활하게 될 수 있다. 마모의 방향과 정도는 사람마다 다르겠지만 건강한 보행이나 신체의 안정을 위협할 수 있는 수준으로 진행된다면 더 이상 신발의 마모 현상은 그저 자연스러운 것으로 받아들일 수는 없는 것이다. 본 연구에서 나타난 결과에 의하면 신발의 마모 현상은 내측에서 일어날 때 외측에서 일어날 때 모두 보행 패턴과 근 활성 정도에 영향을 주게 되고 이는 장기간 보행 시 건강을 위협할 수 있는 충분한 요인을 제공한다고 할 수 있다. 따라서 신발의 마모 현상이 자신에게 어떤 상태로 일어나는지, 그리고 그 정도가 어떤 수준인지 파악할 필요가 있고 마모의 원인이 자신의 보행 패턴에 있지는 않은지 점검해 볼 필요가 있다. 마모가 일어난 정도에 따라 신발의 교체시기를 파악하는 것이 필요하고 마모된 신발에 의해서 하지나 허리의 통증이 수반되지는 않는지 주의 깊게 살펴보아야 할 것이다.

The purpose of this study was to investigate the effect that shoes soles abrasion positions have on the type of gait, torque in the lower limbs and waist, and activation of the erector spinae. With shoes being an important aspect of our modern civilization, the relationship between their improper use must be understood and how they can reduce and increase the joint torques and joint loading. Literature has shown the negative affects of high heels, shoes with thick soles and slippers, etc. The participants of this study were in their twenties (10 males, 8 females) who wore both medially and laterally worn soles for 40 minutes and their gait patterns, i.e. joint angles, ground reaction forces, center of mass, and center of pressure, and the erector spinae muscle activity, were recorded. Qualisys and Noraxon systems were used for motion and EMG data. The results showed that there were significant differences in the center of gravity and center of pressure, ankle, knee, hip joint, waist angle patterns between lateral and medial soled shoes and normal shoes. By observing the significant differences in ankle, knee and hip torques, muscles that were unbalanced and fatigued could be predicted. This study also showed the effect that the shape of shoe soles (the position and amount of wear and tear) can have on the activation of the lower back muscle, the erector spinae. The change in shoe soles is common however there is still a large dearth of information regarding the effects on gait patterns, muscle activities, joint forces, etc. Further research focusing on the effects of differently shaped shoe sole abrasion is needed to be able to recommend and suggest they induce an abnormal gait. The findings of this study reveal that shoes with lateral or medial worn down soles can negatively influence our gait pattern and thus change our muscle activations, possibly leading to back pain. It is therefore important to know the amount of wear and tear occurring in our shoe soles. To combat this problem we recommend that shoes should be checked regularly for signs of wear and tear and changed accordingly. Future studies need to include the affect that worn shoes have on lower limb and back pain.