기능 테스트를 통한 다리 신근 힘 평가

소개

개인 클리닉과 현장 환경에서 일하는 물리치료사는 일상적인 의사 결정에 필수적인 정보임에도 불구하고 근력과 힘을 측정할 수 있는 전문 장비를 갖추지 못할 수 있습니다. 이를 극복하기 위해 기능적 성능 테스트가 개인의 능력을 잘 대변할 수 있다는 가정 하에 많은 기능적 성능 테스트가 등장했습니다. 이러한 테스트에 의미를 부여하기 전에 이러한 가정을 확인해야 합니다. 60세에서 93세 사이의 노년층에서는 Alcazar et al. (2020)에 따르면 30초간 의자에 서서 하는 기능 수행 테스트는 하지 근력과 좋은 연관성이 있는 것으로 나타났습니다. 더 젊은 인구에서도 이러한 결과가 나타날지 여부는 여전히 의문으로 남아 있습니다. 따라서 이 연구에서는 18세에서 50세 사이의 성인 표본을 대상으로 최대 다리 신전근 파워와 세 가지 기능 테스트 간의 연관성을 평가했습니다.

방법

하지 부상이 없는 18세에서 50세 사이의 건강한 참가자가 이 횡단면 연구에 참여할 수 있었습니다. 저자는 최대 다리 신전근 힘의 측정이 기능 수행 능력 테스트와 관련이 있는지 알고 싶었습니다.

일측 최대 다리 신전근 파워는 표준 측정으로 사용되는 노팅엄 파워 리그를 사용하여 측정했습니다. 테스트 참가자는 팔을 가슴 위로 교차하여 똑바로 앉아야 했습니다. 참가자들은 페달을 최대한 세게, 최대한 빠르게 밟아 고관절과 무릎을 일방적으로 폭발적으로 확장하는 동작을 취해야 했습니다. 한 쪽당 최소 5번의 실험을 수행했으며 그 사이에 30초의 휴식 시간을 가졌습니다. 네 번째 또는 다섯 번째 시험이 이전 최고 다리 신근 파워 출력을 초과하지 않으면 테스트가 종료되었습니다. 얻은 다리 신전근 파워를 와트로 표시하고 체중으로 정규화했습니다.

이 골드 표준 측정은 다음 기능 성능 테스트와 비교되었습니다:

5회 반복 앉았다 일어서기 테스트: 참가자가 앉았다 일어서기를 가능한 한 빨리 5회 실시하는 시간을 등록했습니다. 각 다리는 한 번씩 테스트되었습니다.
30초 앉았다 일어서기 테스트: 30초 동안 참가자는 앉았다 일어서는 동작을 가능한 한 많이 반복했습니다. 각 다리는 한 번씩 테스트했습니다.
거리 뛰기: 착지 시 출발선과 발 뒤꿈치 사이의 최대 거리를 측정했습니다. 참가자들은 손을 등 뒤로 한 채 한 다리로 최대한 멀리 점프하고 착지 후 3초 동안 균형을 잡으라는 지시를 받았습니다. 왼쪽 다리와 오른쪽 다리를 번갈아 가며 각 다리에서 세 번의 시도를 수행했습니다.

참가자의 자가 보고 신체 활동은 건강 증진 신체 활동 평가용 단문 설문지(SQUASH)를 사용하여 측정했습니다. 이 설문지는 출퇴근, 여가, 가정 및 직장 또는 학교 활동에서 신체 활동의 지속 시간과 강도를 측정합니다. 참가자들은 이러한 활동을 완료하는 데 필요한 노력을 보고하도록 요청받았습니다. 각 스포츠 활동에 신진대사량을 할당하여 활동을 가벼운(2~4 MET), 중등도(4~6.5 MET) 또는 격렬한 강도(≥ 6.5 MET)로 분류했습니다.

결과 간의 상관관계는 다음과 같이 평가되었습니다:

0.0-0.3: 무시 가능
0.3-0.5: 낮음
0.5-0.7: 보통
0.7-0.9: 높음
0.9-1.0: 매우 높음

결과

이 전향적 코호트 연구에는 남성 27명, 여성 25명을 포함한 52명의 참가자가 참여했습니다. 참가자들의 평균 연령은 30세, BMI는 24.2kg/㎡였습니다.

반복 횟수는 30초 앉았다 일어서기 테스트에서 우세 다리와 비우세 다리 간에 차이를 보였지만 다른 결과에는 차이가 없었습니다.

다리 신전근 파워 — 출처: 벤첸 외, Int J 스포츠 물리 치료. (2025)

상관관계 분석 결과 통계적으로 유의미한 결과가 일부 발견되었지만, 자세히 살펴보면 다양한 기능적 성능 테스트와 우세 다리와 비우세 다리의 최대 다리 신전근 힘 사이의 상관관계가 무시할 수 있을 정도로 낮은 것으로 나타났습니다.

예시

일측 5회 반복 앉았다 일어서기 테스트는 비우세 다리에서 상관 계수가 -0.42, p값이 p<0.01로 나타나 유의함을 나타냅니다. 하지만 상관계수는 0.3~0.5 범위 내에 속하기 때문에 낮은 상관계수입니다. 유의미하지만 낮은 상관관계는 의미가 없을 가능성이 높습니다.

질문과 생각

골드 스탠다드와 세 가지 기능적 성능 테스트 사이에는 중요한 연관성이 발견되지 않았습니다. 그렇다면 이러한 기능 테스트는 쓸모가 없다고 가정해야 할까요? 그 반대의 경우도 있을 수 있습니다. 이러한 테스트가 표준 측정값을 반영하지 못할 수도 있기 때문입니다. 앉았다 일어서기 테스트, 특히 30초 앉았다 일어서기 테스트의 연속적인 반복은 성능이 피로의 영향을 많이 받는다는 것을 의미합니다. 노팅엄 파워 장비로 측정한 최대 다리 신전근 파워는 최대 시험 사이에 휴식을 제공함으로써 영향을 최소화하도록 설계되었습니다. 따라서 30초 앉았다 일어서기 테스트와 같이 피로의 영향을 많이 받는 테스트는 큰 피로 없이 피크 파워를 캡처하도록 설계된 측정치와 강한 상관관계가 없을 가능성이 높습니다.

또한 테스트가 수행되는 자세도 매우 다릅니다. 노팅엄 파워 리그는 참가자가 앉은 자세에서 실시하는 반면, 기능적 성능 테스트는 서 있는 자세에서 실시합니다. 또한, 노팅엄 파워 리그와 앉았다 일어서기 테스트에서는 참가자가 보다 정적인 자세를 취하는 반면, 멀리뛰기에서는 폭발적인 동적 움직임이 필요합니다. 기능 테스트는 단순히 노팅엄 파워 장비와 동일한 최대 다리 신전근 파워를 측정하는 것이 아니라 다음과 같은 작업에 대한 수행 능력을 측정합니다. 필요한 근력이 필요하지만 다른 신체 능력의 영향을 받는 작업의 수행 능력을 측정합니다.

골드 스탠다드 측정에서는 참가자가 앉아서 측정하지만, 일방적 앉았다 일어서기 테스트는 한쪽 다리로 서서 수행하므로 참가자는 테스트 내내 적극적으로 균형을 잡아야 합니다. 따라서 두 가지 다른 구조가 측정되는 경우가 있을 수 있습니다. 이 연구의 표준인 노팅엄 파워 리그가 실제 최대 다리 신전근력을 반영할 수 있는 반면, 앉았다 일어서기 테스트는 자세 제어와 동적 균형에 영향을 받으며 근력을 실제로 반영하기보다는 근력이 동적으로 사용되는 방식을 더 많이 반영할 수 있습니다. 또한 5번 일어서면 한계에 도달하지 않는다고 가정하기 때문에 최대 신전근 힘을 반영하지 않을 수도 있습니다.

명심해야 할 또 다른 중요한 측면은 이 연구가 수행된 모집단이 다르다는 것입니다. 30초 앉았다 일어서기와 다리 신전근 힘 사이에 유의미한 연관성을 발견한 Alcazar의 연구에는 60세에서 93세 사이의 노인이 포함되었습니다. 이번 연구에는 18세에서 50세 사이의 훨씬 젊은 인구가 참여했으며, 평균 연령은 30세였습니다. 또한 알카자르의 연구에서와 같이 의자 높이를 45cm가 아닌 50cm로 높였기 때문에 앉았다 일어서기 테스트의 수행에 약간의 차이가 발생했을 수 있습니다. 이러한 차이로 인해 앉았다 일어서는 작업 시 동작 범위가 줄어들어 대부분의 개인이 더 많은 반복을 완료하기가 더 쉬워졌을 수 있습니다. 또한, 그림 1에서 의자 높이를 높이기 위해 폼 패드를 사용한 것을 볼 수 있지만 이 쿠션은 반복성에 영향을 미칠 수 있는 움직일 수 있는 물체입니다.

상관관계 분석 결과 우세한 다리와 우세하지 않은 다리 사이에 비대칭성이 나타났습니다. 건강한 인구가 포함되었기 때문에 특히 주목할 만한 결과입니다.

우세한 다리의 우세한 다리에서 최대 다리 신전근 힘과 모든 기능 테스트 간의 상관관계는 일관되게 무시할 수 있고 통계적으로 유의하지 않음.
비우세 다리에서 비우세 다리에서 최대 다리 신전근 파워와 세 가지 기능 테스트 간의 상관관계는 낮지만 통계적으로 유의미한. 5회 반복 제자리멀리뛰기와는 낮은 역상관관계가, 30초 앉았다 일어서서 멀리뛰기 테스트와는 낮은 양의 상관관계가 있었습니다.

우세 다리와 비우세 다리 사이의 상관관계의 중요성의 차이는 이 연구에서 강조한 핵심 비대칭성입니다. 이 연구는 최대 다리 신전근 힘과 이러한 기능 테스트 사이의 관계가 우세한 사지 또는 비우세한 사지를 평가하는지 여부에 따라 다르다는 것을 시사합니다.

괴상한 이야기

표본 크기는 Van Voorhis와 Morgan(2007)의 경험 법칙에 따라 추정되었습니다. 경험 법칙은 연구 전 엄격한 검정력 분석이 아닌 단순화된 가이드라인이라는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 공식적인 검정력 분석에서는 일반적으로 예상 효과 크기(예: 검출하고자 하는 상관관계의 강도), 원하는 검정력(예: 80%), 알파 수준(예: 0.05)을 지정하여 정확한 최소 표본 크기를 계산합니다. 이는 연구의 표본 크기가 보다 복잡하고 개별화된 검정력 계산이 아닌 상관관계 연구를 위한 실용적인 가이드라인에 따라 선택되었음을 나타내며, 저자가 인정한 한계입니다.

세 명의 다른 시험관이 측정을 담당했음에도 불구하고 평가자 간 신뢰도는 평가되지 않았습니다. 저자들은 절차가 사전 정의된 프로토콜에 따라 진행되었지만 문서를 참조하지 않았다고 지적했습니다.

저자들은 참가자 간의 결과를 비교할 수 있도록 체중에 대한 파워를 정규화했지만, 의자 높이에 대한 조정은 하지 않았습니다. 다리 길이나 전체 키에 관계없이 모든 참가자에게 동일한 의자 높이를 사용하면 키가 큰 참가자와 작은 참가자 간의 결과 비교 가능성에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 그러나 의자 높이를 고려한 방정식이 존재하므로 각 참가자가 자신의 키에 맞게 의자를 조정하고 시험 시작 시 더 유리하거나 불리한 자세를 취할 가능성을 최소화할 수 있습니다.

스쿼시 활동 점수는 최대 다리 신전근 파워와 유의미한 상관관계가 없는 것으로 나타났습니다. 즉, 스쿼시 설문지로 측정한 자가 보고 신체 활동은 건강한 성인의 최대 다리 신전근 파워와 객관적으로 측정한 최대 다리 신전근 파워와는 관계가 없다는 뜻입니다. 즉, 보고된 신체 활동 수준이 다리 근육이 최대 노력으로 얼마나 많은 힘을 낼 수 있는지를 나타내지 않으며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 서로 다른 구조를 측정하고 있을 가능성이 높으며, 한 가지를 다른 구조의 프록시로 사용할 수 없습니다.

건강한 집단을 포함하면 환자 집단에 대한 일반화 가능성이 제한됩니다. 마찬가지로, 이러한 결과를 해석할 때는 상대적으로 젊은 인구도 고려해야 합니다. 고령자에서는 더 나은 상관관계가 존재하는 것으로 보입니다.

집으로 가져갈 메시지

기능적 성능 테스트는 젊은 성인의 최대 다리 신전근 파워와 상관관계가 없습니다. 기능 수행 능력 검사는 개인의 최대 다리 신전 근력을 추정하기 위한 대용으로 사용할 수 없습니다.

5회 반복 앉았다 일어서기, 30초 앉았다 일어서기, 멀리뛰기 등 일반적으로 사용되는 편측 기능 테스트는 신뢰할 수 있는 지표로 보이지 않습니다. 와 같은 일반적인 편측 기능 테스트는 최대 다리 신전근 파워의 신뢰할 수 있는 지표가 아닌 것으로 보입니다. 최대 다리 신전근 파워를 측정하는 데 신뢰할 만한 지표가 되지 못합니다. 이 연구에서는 무시할 수 있을 정도로 낮은 상관관계만 발견되었습니다. 이러한 기능 테스트는 실용적이며 힘, 지구력, 균형 및 조정 능력의 조합과 관련된 특정 작업의 수행 능력을 평가할 수 있지만, 최대 근력의 직접적인 대리 지표로 사용해서는 안 됩니다. 최대 다리 신전근 파워의 정확한 측정을 위해서는 객관적이고 격리된 파워 평가가 필요할 수 있습니다.