[논문리뷰] 앞십자인대 수술 후 햄스트링 운동은 어떻게 해야 좋을까요?

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앞십자인대(Anterior Cruciate Ligament, ACL)는 무릎에서 자주 다치는 부위 중 하나입니다. 

나이와 관련없이 젊고 활동적인 사람들도

스포츠 활동 등에 의한 부상을 입을 수 있어

앞십자인대가 손상되는 사례를 흔히 접할 수 있습니다. 

 

 

손상된 앞십자인대 치료를 위해 일반적으로 사용되는 수술 방법 중 하나는

반힘줄모양근-두덩정강근 자가이식을 이용한

앞십자인대 재건술(ACL reconstruction with Autologous semitendinosus-gracilis graft)입니다.

 

Hamstring Tendon Autograft for ACL reconstruction
뒤넙다리근 자가이식을 통한 앞십자인대 재건술은 반힘줄모양근(Semitendinosus)과 두덩정강근(Gracilis)의 힘줄 일부를 떼어내어, 넙다리뼈와 정강뼈의 앞십자인대 위치에 해당하는 구멍을 뚫고 떼어낸 힘줄을 구멍에 끼워 고정하는 수술방법이다.

출처 : ReadySetMed Youtube - https://youtu.be/Ua3-tXSSQoQ

 

수술 후 합병증으로 햄스트링(뒤넙다리근, Hamstring)의 약화 및 위축이 나타날 수 있는데,

수술 과정에서 반힘줄모양근의 힘줄을 떼어내기 때문에

안쪽 햄스트링의 선택적인 손상이 나타나게 됩니다. 

 

이 때문에 안쪽 햄스트링의 역할에 해당하는

무릎의 굽힘, 안쪽 돌림이 약화되고

수술로 재건된 앞십자인대의 안정성을 지지해줄 기반이 부족해집니다.

 

따라서 앞십자인대 재건술을 받은 후 재활운동을 하기 위해서는

안쪽 햄스트링의 활성도를 높일 수 있는 적절한 운동방법이 필요합니다. 

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선행 연구에서는 건강한 사람과 무릎에 퇴행성 관절염이 있는 환자들을 대상으로

발의 회전에 따라 안쪽/바깥쪽 햄스트링의 활성도가 달라진다는 연구결과를 확인했습니다. 

 

그렇다면 앞십자인대 재건술을 받은 환자들도

발의 회전에 따라 선택적으로 안쪽 햄스트링을 강화할 수 있을까요?

 

연구목적
반힘줄모양근-두덩정강근 자가이식을 이용한 앞십자인대 재건술을 받은 환자들을 대상으로, 
재활운동 시 발의 회전이 안쪽햄스트링과 바깥쪽 햄스트링의 활성도에 미치는 효과를 조사한다.

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연구방법

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반힘줄모양근-두덩정강근 자가이식을 이용해 앞십자인대 재건술을 받은 후

9개월 이상 지난 남성 20명을 대상으로 하였습니다. (Right side 5명, Left side 15명)

 

측정변수

1. 근전도 (Electromyography, EMG) : 안쪽, 바깥쪽 햄스트링에 부착하고 구심성(concentric) / 원심성(eccentric) 수축 시 측정

2. 무릎 관절의 가동범위

 

* 3가지 햄스트링 운동

왼쪽부터, Prone leg curl / Single-leg bridge / Nordic hamstring

운동 시 발을 중립, 안쪽, 바깥쪽 3가지 방향으로 두고 각각 측정한다.

1. Prone leg curl : leg curl machine 사용, 엉덩관절 10도 굽힌 상태에서 무릎관절을 100도 구부리면서 양쪽 다리를 운동한다. 
2. Single-leg bridge : 수술받은 쪽 다리로 몸통을 지지하면서, 팔의 도움 없이 골반을 들어 올린다. 
3. Nordic hamstring : 엉덩관절은 다 펴고, 무릎을 80도 구부린 상태에서 햄스트링으로 버틸 수 있을 만큼 앞으로 떨어진다. 

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결과 및 해석

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EMG 활성도는 Prone leg curl 운동을 했을 때

안쪽 햄스트링과 바깥쪽 햄스트링의 활성도에 유의한 차이가 있었습니다. 

나머지 두 운동에서는 발의 자세에 따른 햄스트링의 활성도 차이가 유의하지 않았습니다. 

 

Table 1. 발의 모양에 따른 안쪽 햄스트링과 바깥쪽 햄스트링의 구심성 수축운동 시 EMG 활성도

 

Prone leg curl 운동 시 구심성 수축 단계에서 (Table 1)

발을 안쪽으로 돌리고 운동했을 때

안쪽 햄스트링은 61.2%, 바깥쪽 햄스트링은 48.8%로

안쪽 햄스트링의 활성도가 약 8.7% 정도 높았습니다. 

 

Table 2. 발의 모양에 따른 안쪽 햄스트링과 바깥쪽 햄스트링의 편심성 수축운동 시 EMG 활성도

 

Prone leg curl 운동 시 원심성 수축 단계에서 (Table 2)

발을 안쪽으로 돌리고 운동했을 때

안쪽 햄스트링은 37.9%, 바깥쪽 햄스트링은 31.3%로

안쪽 햄스트링의 활성도가 약 5.9% 정도 높았습니다.

 

Prone leg curl 운동 중 구심성 수축 시 안쪽 근육의 활성도 비율(좌), 원심성 수축 시 안쪽 근육의 활성도 비율(우)

 

Prone leg curl 운동 시 발이 중립자세일 때와 비교해,

안쪽 햄스트링의 활성도는

발을 안쪽으로 돌렸을 때 증가하고

발을 바깥쪽으로 돌렸을 때 감소했습니다. 

 

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결론

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Prone leg curl의 구심성 수축과 원심성 수축 단계 모두에서

발을 안쪽으로 돌렸을 때는 안쪽 햄스트링의 활성도가 높았고, 

발을 바깥쪽으로 돌렸을 때는 바깥쪽 햄스트링의 활성도가 높았습니다. 

 

다른 두 운동은 발의 회전에 따른 차이가 유의하지 않았으나,

원심성 수축의 경우 Nordic hamstring 운동이 가장 높은 근육 활성도를 보였습니다. 

 

자가이식을 이용한 앞십자인대 재건술을 받은 후 재활운동에서, 햄스트링의 강화는 무릎의 안정화에 중요한 역할을 합니다.
이때 햄스트링을 잘 자극할 수 있는 운동으로 Prone leg curl, Nordic hamstring을 선택할 수 있으며,
앞십자인대의 안정성을 위해 안쪽 햄스트링을 중점적으로 강화하고자 한다면 발을 안쪽으로 돌려 운동할 것을 제안합니다.

 

[Reference] Beuchat, A., & Maffiuletti, N. A. (2019). Foot rotation influences the activity of medial and lateral hamstrings during conventional rehabilitation exercises in patients following anterior cruciate ligament reconstruction. Physical Therapy in Sport, 39, 69-75. 

 

원문 : pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31277009/

Foot rotation influences the activity of medial and lateral hamstrings during conventional rehabilitation exercises in patients

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