정상성인의손목관절위치가파악력에미치는영향 조용호, 황윤태, 이미영, 김종열 1 대구대학교대학원물리치료전공박사과정, 1 진주성모병원물리치료실 The Effect on Grip Strength in Change of Wrist Position of Normal Adults Yong-Ho Cho, PT, MS; Yoon-Tae Hwang, PT, MS; Mi-Young Lee, PT, MS; Jong-Ryul Kim, PT 1 Department of Rehabilitation Science, Graduate school, Daegu University; 1 Jin-Ju Sungmo Hospital Purpose: The purpose of this study was to investigate the effect of wrist position on grip strength. A Grip-Strength is measurement of muscle strength in hand. It is evaluated for the motor function and handicap of hand, projection of treatment plan. It is important because correct treatment. Methods: Total 80 college students were participated in this study, who consisted of 40 males and 40 females(age range:20~26). A Grip-Strength Dynamometer was used to measure the grip strength in three wrist position(flexion, extension, neutral position) and two elbow position(supination, pronation). The ANOVA was conducted to determine any significant difference in grip strength between the wrist position and the two elbow position. Results: The results were as follows: 1. The grip strength was affected by wrist position changes. 2. The difference of grip strength according to elbow position was not significant difference (p>0.01). 3. The grip strength in neutral position was strongest among 3 position of wrist (p<0.01). Conclusion: A Grip-Strength was significant difference in wrist position. Pronation position was minimum grip-strength but not significant difference between supination and pronation. (J Kor Soc Phys Ther 2007;19(2):33-39) Key Words: Grip-Strength, flexion position, extension position, neutral position Ⅰ. 서론 손은견관절에서시작된지렛대의역학적사슬의마지막연결고리로서견관절, 주관절, 손목관절의가동성을서로다른면에큰범위로움직이게해주고, 육체와관련된모든부분에미치게한다. 손자체는충분하게움직일수있는기관으로손을구성하고관련된부분들에움직임을 논문접수일 : 2006 년 11 월 17 일수정접수일 : 2007 년 2 월 15 일게재승인일 : 2007 년 3 월 24 일교신저자 : 황윤태, robert88@hanmail.com 다양하게조정할수있고, 유연성이있으며 19개뼈와 14개관절이독자적으로배열되어유동성을가지므로기능적적응을위한구조적인기초를제공한다. 파악력이란물체에힘을전달하기위하여장측에대항한엄지와손가락의강압적인활동으로서 (Napier, 1956) 일상생활에서망치를잡는손모양에서힘을주는상태, 컵을잡을때, 테니스라켓이나방망이를잡을때, 크러치를잡을때, 보행훈련시평행봉을잡을때와같이다양한기능적활동에서요구되어진다. 이를위해서는손가락과손목관절뿐만아니라전완과상완및어깨의충 - 33 -
조용호외 3 인 : 정상성인의손목관절위치가파악력에미치는영향 분한근력과관절가동력및감각을필요로한다 ( 김연희등, 1984). 파악력은손의근력을알아보는것으로손의장애정도를평가하기위해, 적절한치료계획을수립하기위해그리고올바른치료를행하기위해평가된다. 파악력의평가는치료의진전과정에있어서그효과를객관적이고쉽게평가하는데도움을주므로임상에서많이사용되어진다 ( 배성수등, 1992). 그리고파악력에대한표준데이터는환자에대한평가자료로해석되고, 실제적인치료목표를설정하며, 직업으로귀환하기위한환자의직업능력을평가하기위해필요하다 (Mathiowetz 등, 1985). Kraft와 Detels(1972) 및 Pryce(1980) 는손목의자세가파악력에미치는영향에관한연구를하였다. 그러나 1981년미국수부치료사협회 (American Society of Hand Therapists, ASHT) 에서파악력검사를위한표준화된피검자의측정자세를제시하였는데, 이자세는피검자가팔걸이가없는의자에앉은자세에서견관절은내전하고중립으로회전된상태에서주관절은 90도굴곡시키고손목관절을중립위로한자세이다. 파악력측정은 dynamometer에의해측정된다. 1954년 Bechtol이손잡이의공간을임으로조절하게되어있는 Jamar dynamometer를소개하였으며, 1956년 California 의학협회의산업보건및재활위원회의장악력조사분과위원회 (Subcommittee for the Study of Grasping Power of the Committee on Industrial Health and Rehabilitation of the California Medical Association) 에서장악력측정을위한가장적합한기구로선정하였다. 장악력은하루에약 30% 의변화가있다고하고, 또한그는매일같은시각에측정하면그변화는거의없다고하였다. 그러나 Schmidt와 Toews(1970) 의자료에의하면각개인의장악력은같은날에도달리나올수있고, 또매일같은시각에측정하여도변화가있다고하였다. 장악력은일간 (diurnal) 및일일 (day-to-day) 의변화가있고, 1979년 Thorngren 등은이러한변화때문에좌우양손의장악력비율이더욱정확한방법이며 병적인조건에서장악력을평가하는데유용하다고하였다. Napier(1956) 는장악력과장악력감소를평가하는데는 dynamometer를읽는것만이중요한것이아니라우수와비우수에대한비율이라는것을강조하였다. 파악력을측정하는반대측팔의안정성유무에관한자세별악력의차이는유의한차이가없었다. 본연구의목적은앞에서말한바와같이손의장애정도평가, 적절한치료계획을수립하는데필요한파악력이손의위치에따라어떠한차이가있는지를알아보고손의위치에따른파악력의기본자료를제공하여손의장애정도평가및적절한치료계획수립에도움을주고자실시하였다. Ⅱ. 연구방법 1. 연구대상본연구의대상은대구대학교에재학중인 20~26세까지의남녀학생들중본연구의목적과취지를알고참여하겠다는자원자중다음의연구조건을충족시키는자 80명 ( 남 40명, 여 40 명 ) 을대상으로하였다. 1) 수부의손상 ( 기형, 골절, 신경손상, 관절염, 건염등 ) 이없는자 2) 연구자가설명하는내용을이해할수있는자. 3) 검사시작전적어도 48시간이내에검사에영향을줄약물을복용하지않은자. 4) 심한운동등으로근육이피로한상태에있지않은자. 연구에참여한대상자들의성별에따른일반적인신체특성은 Table 1에서나타내고있다. 예비실험은위의사항을만족하는대상자 7명을대상으로 4회반복검사를실시한후문제점을보완, 수정한다음 2002년 3월 4일에서 2002년 4월 20 일까지본실험을실시하였다. 2. 실험방법 - 34 -
1) 재료연구에사용한기구는전자식악력계 (Digital Grip Strength Dynamometer. T.K.K.5101 Grip-D. Producted by TAKEI.) 로파악력을측정하였고각도계 (Goniometer) 를이용하여연구대상자의수관절각도를정하고각도변화가파악력에미치는영향을관찰하기위하여팔걸이없는의자와자체제작한나무판자를사용하였다. 팔길이를재기위하여줄자를사용하였으며개인에따른주관절 90도고정을위해높이가조절되는 bed를사용하였고실험시간을일정하게측정하기위해초시계를사용하였다. 2) 측정방법연구대상자에게연구의목적과취지를설명하고수행할검사자세의시범을보였다. 연구대상자별손크기에따른파악력차이를방지하기위해밖으로잡기와안으로잡기와의간격은무지의기근부 (thumb wave) 와손가락의선단 (finger tip) 까지의거리의 1/2로하였다 ( 이재학등, 1988). 1981년미국수부치료사협회 (American Society of Hand Therapists, ASHT) 에서파악력검사를위한표준화된피검자의측정자세를제시한방법으로측정하였고독립변인은수관절중립에서 45 flexion, 0, 45 extention과 supination, neutral position, pronation 으로하며측정순서는무작위로하여일정한순서로측정할때발생할수있는근피로의가능성을배제하였으며각자세별로측정하는동안근피로의제거를위해각자세별로측정을마친직후 5분이상의휴식을취하였다. 본연구과정을충분히습득한 1명의조사원이 각연구대상자들에게실험의전반적인목적및취지, 실험방법, 주의사항등을알려주었으며 1명은파악력측정을담당하였고다른 1명은기록을담당하였고, 1명은팔길이를측정하였고, 1명은연구대상자의전반적자세를관찰과시간측정 (5초) 을하였고, 1명은연구대상자의실험동안각도측정과유지를하였다. 측정자는측정기구를쥐고있는연구대상자의손의움직임을방지하기위하여가볍게악력계를받쳐주고 세게 더세게 의구두지시를하였다 (Mathiowetz 등, 1984) 파악력의검사-재검사신뢰도를높이기위해서한연구대상자에게 3회반복검사를하여그평균값을취하였다.( 박홍식등, 1989; Mathiowetz 등, 1984). 3) 분석방법대응표본 t-test를이용하여비교하였다. 연구결과에따른분석은통계자료처리프로그램인 Window SPSS 10.0을사용하였으며, 대응표본 t-test를이용하여손목위치에따른파악력을비교하였고유의수준 α는 0.01로하였다. Ⅲ. 결과 대상자들의성별에따른일반적인신체특성은 Table 1에서나타내고있다. 대상자의연령은 20~26세이며 ( 평균22.38± 2.29), 평균체중은 59.75±11.19kg이고, 평균키는 167.448±8.617cm, 평균전완의길이는 24.343±1.853이였다. Table 1. General characteristic of subjects (Mean±SD) Sex(number) Age(yrs) Weight(kg) Height(cm) Length of forearm(cm) Male(40) 23.28±2.56 67.65±8.43 174.26±5.48 25.60±1.47 Female(40) 21.48±1.54 51.85±7.39 160.63±5.01 23.09±1.25 Total(80) 22.38±2.29 59.75±11.19 167.45±8.62 24.34±1.85-35 -
조용호외 3 인 : 정상성인의손목관절위치가파악력에미치는영향 남녀별수근관절의자세에따른파악력의평균과표준편차는 Table 2와 Table3에서나타내었다. 수근관절의자세에따른파악력은남자는 neutral 자세에서 35.87kg로가장높게나왔고여자는 supination자세에서 19.11kg로가장높게나타났고남녀모두 flexion 자세에서남 19.138kg, 여 9.322 kg로가장낮게나타났다. 수근관절자세에따른파악력에서수관절굴곡과신전, 신전과중립, 중립과굴곡의비교를 t-검증한결과남녀모두 99% 내에서유의한차이가있었고, 회외와회내, 회외와중립, 회내와중립의비교는남녀모두유의한차이가없는것으로나타났다. Table 2. Grip strength(kg) of all subjects by wrist position (Mean±SD) Sex Flexion Extension Neutral Supination Pronation Male 19.14±5.06 26.93±6.69 35.87±6.13 35.37±5.90 33.58±5.71 Female 9.32±3.18 15.57±3.03 18.95±4.00 19.11±3.48 17.57±3.53 Total 14.23±6.48 21.25±7.70 27.41±9.95 27.24±9.49 25.57±9.34 Table 3. Compare the grip-strength in each position Total MD SE t-value Extension vs Fexion 7.02 1.13 6.24* Neutral vs Fexion 13.18 1.33 9.93* Neutral vs Etension 6.16 1.41 4.38* Nutral vs Spination 0.16 1.54 0.11 Nutral vs Ponation 1.83 1.53 1.20 Spination vs Ponation 1.67 1.49 1.21 * p<0.01 Table 4. Compare the grip-strength of each position in men and women Male(n=40) Female(n=40) MD SE t-value MD SE t-value Extension vs Fexion 7.79 1.33 5.88* 6.25 0.70 9.00* Neutral vs Fexion 16.73 1.26 13.31* 9.62 0.81 11.90* Neutral vs Etension 8.94 1.44 6.23* 3.37 0.80 4.25* Nutral vs Spination 0.50 1.34 0.37-0.17 0.84-0.2 Nutral vs Ponation 2.29 1.32 1.73 1.38 0.84 1.63 Spination vs Ponation 1.79 1.30 1.38 1.55 0.78 1.97 * p<0.01-36 -
전완의길이와수근관절의자세별파악력의상관관계를알아본결과전완의길이와자세별파악력은 0.7내외로비교적낮은상관관계를보였 고중립, 회외, 회내는 0.9이상으로높은상관관계를보이고있다. Table 5. Coefficient of correlation in each position LOF Flexion 45 Extension 45 Neutral Supination Pronation Pearson Correlation 1.000.715 **.614 **.761 **.753 **.752 ** LOF Sig. (2-tailed)..000.000.000.000.000 Flexion Pearson Correlation.715 ** 1.000.771 **.867 **.854 **.847 ** Sig. (2-tailed).000..000.000.000.000 45 Extension Pearson Correlation.614 **.771 ** 1.000.856 **.825 **.813 ** Sig. (2-tailed).000.000..000.000.000 45 Pearson Correlation.761 **.867 **.856 ** 1.000.928 **.940 ** Neutral Sig. (2-tailed).000.000.000..000.000 Supinatio Pearson Correlation.753 **.854 **.825 **.928 ** 1.000.939 ** Sig. (2-tailed).000.000.000.000..000 n Pearson Correlation.752 **.847 **.813 **.940 **.939 ** 1.000 Pronation Sig. (2-tailed).000.000.000.000.000. ** Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed), LOF; length of forearm Ⅳ. 고찰 파악력은상지손상시장애의정도, 재활의평가및상지의물리적작업능력을평가하는데이용되어왔으며 ( 박홍식등,1989), 파악력검사는손기능에관한객관적인자료를제공한다. 손의파악력등을평가하기위하여좀더객관적인도구를이용하게된다. 흔히악력계 (dynamometer) 를사용하여손의악력 (grasping power) 을측정하고파악력계 (pinch meter) 를사용하여손의기능인 6가지의파악기능 (prehension) 을검사하게되며손의기능평가를위하여 Jebsen 수기능평가를시행하기도한다. 본연구에서는손의파악력을평가하기위하여악력계 (dynamometer) 를사용하여측정하였으며게다가미 국수부치료사협회에서제시한표준화된검사방법을기본으로적용하였다. 본연구에서의측정도구는 Schmidt와 Toews (1970) 의연구에서이미신뢰성을인정받은 Hand held dynamometer를사용하였다. 파악력측정횟수와값선택에있어서 Mathiowetz 등 (1984) 은 3회측정평균값을측정하였는데, Mathiowetz 등의검사법이신뢰도가높게나왔고많은연구자들이이결과를지지하고있어, 본연구에서도이방법을사용하였다. Cylindrical grasp 측정시손의크기에따라악력계의손잡이를조절해주어야하는데이는참여자의손크기에따른파악력차이를최소화하기위하여 Thumb wave와 finger tip까지의거리의 1/2로하였다 ( 이재학등, 1989). 최대파악력의유도를위해서구두강화 (oral facilitation) 를주었다. 그리고한명의연구 - 37 -
조용호외 3 인 : 정상성인의손목관절위치가파악력에미치는영향 자가계속적으로동일한방법을적용시켜실험과정에서발생될수있는편견을최소화하도록하였다 (Davis, 1985). 본연구에서는 3회측정후 5분간의휴식을주었는데 Baker 등 (1993) 에서이는 2분동안지속된최대수축운동 (MVC) 에서운동후힘과무기인산 (Pi), 심박수가완전히회복되는데 5분간의휴식이필요하다는연구결과에따른것이다. 파악력이란물체에힘을전달하기위하여장측에대항한엄지와손가락의강압적인활동으로써 (Napier, 1956) 일상생활에서망치를잡는손모양에서힘을주는상태, 컵을잡을때, 테니스라켓이나방망이를잡을때, 크러치를잡을때, 보행훈련시평행봉을잡을때와같이다양한기능적활동에서요구되어진다. 이를위해서는손가락과손목관절뿐만아니라전완과상완및어깨의충분한근력과관절가동력및감각을필요로한다 ( 김연희등, 1984). 손은견관절에서시작된지렛대의역학적사슬의마지막연결고리로써견관절, 주관절, 손목관절의가동성을서로다른면에큰범위로움직이게해주고육체와관련된모든부분에미치게한다. 손자체는충분하게움직일수있는기관으로손을구성하고관련된부분들에움직임을다양하게조정할수있고, 유연성이있으며 19개뼈와 14개관절이독자적으로배열되어유동성을가지므로기능적적응을위한구조적인기초를제공한다. 수관절복합체의가장중요한작용은손에있는여러개의관절을통과하는근육들의길이-장력 (length-tension) 의관계를조절하고잡기를잘하도록조절하는것이다. 수관절복합체의일반적인구조는아주분명하고, 기능은손안의근육들과잘잡을수있는적응력으로서적절한길이 -장력이관계로이해된다. 손은 5개의손가락 (4손가락과엄지 ) 으로구성된다. 손의파악력을측정하는연구는다양한방향으로이루어졌다. Otis 등 (1994) 은팔을올린상태에서파악력이증가한다고하였고, Nwuga(1975) 는 20~50세의건강한 58명의남, 여를대상으로견갑면에서견관절의거상각도 (0,90,160 ) 에따른파악력을측정하였는데그결과 160 일때가 장높다고하여견갑면에서도시상면과마찬가지로거상각도가증가할수록높은파악력을나타내고있다고보고했다. 주관절굴곡정도에대한파악력의변화를 Florence와 Elizabeth(1993) 는인체역학적인측면에서주관절굴곡정도에있어서파악력은근의길이-장력관계가고려되며, 주관절굴곡이증가할수록기능적수축을얻기위한장력생성에불리하다고밝혔다. 파악력과주관절의자세와관계가굴곡에서신전상태로갈수록파악력이감소한다고 Mathiowetz 등 (1985) 은보고하였다. 파악력은검사자세별에따라서는앉은자세보다선자세에서파악력이더높게나타난다 (Long 등, 1970). Kraft와 Detels(1972) 는손목의 0, 15, 30 도배측굴곡 (0 척골편위 ) 에서파악력의유의수준차이가없다고보고하였고, Pryce (1980) 는파악력검사시손목의자세로 0~15 로척골편위와 0~15 배측굴곡에서는유의수준차이가없었다고하였다. 본연구는파악력측정의다양한방향가운데수근관절의변화에따른파악력차이를연구해보았다. 수근관절의각도변화 (45 flexion, 0, 45 extension) 에따른파악력이유의수준차이가있다고나타나Kraft 와 Detels와다른결과를보였으며전완의변화에따른 (supination, neutral position, pronation) 에따른파악력은유의수준차이가없다고나타났다. Ⅴ. 결론 본연구는손의위치가파악력에미치는영향을알아보기위해 20대성인 80명을대상으로손의위치에따른파악력을측정하였다. 연구의결과는아래와같았다. 1. 수근관절의변화 (45 flexion, 0, 45 extension) 에따른파악력의유의수준차이가있다. 2. 전완의변화 (pronation. neutral position, supination) 에따른파악력의유의수준차이가없다. 3. 전완의길이에따른파악력은유의수준차이가있다. 이상의결과를종합해볼때수근관절의변화 - 38 -
에따라손의파악력은통계적으로유의한차이가나타났다. 하지만전완의변화에서는회내에서가장낮은파악력을나타내었지만통계적인차이는없었다. 전완의길이에따른파악력의차이도나타났음을알수있다. 참고문헌 김연희, 최미숙, 김봉옥. Jebsen hand function test에의한정상한국성인의손기능평가. 대한재활의학회지. 1984;8(2):109-14. 박홍식, 이강목, 김성윤. 류마티스관절염환자에서의 Grip 및 Pinch strength에대한연구. 대한재활의학회지. 1989;13(2):170-6. 배성수, 박래준, 권혁철등. 파악력평가시 10% 법칙적용의이용성에관한연구. 재활과학연구. 1992;10(1):5-9. 이재학, 함용운, 장수경. 측정및평가. 대학서림, 1988. Baker AJ, Kostov KG, Miller RG et al. Slow force recovery after long-duration exercise: metabolic and activation factors in muscle fatigue. J Appl Physiol. 1993;74(5):2294-300. Bechtol CO. Grip test; the use of a dynamometer with adjustable handle spacings. J Bone Joint Surg Am. 1954:36-A(4):820-824. Davis FB. Standards for educational and psychological tests. Washington, American Psychological Association, 1985:23-33. Florence PK, Elizabeth KM. Muscles Testing and Function, 4 ed. Williams & Wikins. 1993:54-8. Kraft GH, Detels PE. Position of function of the wrist. Arch Phys Med Rehabil. 1972;53(6):272-5. Long C 2nd, Conrad PW, Hall EA et al. Intrinsic-extrinsic muscle control of the hand in power grip and precision handling. J Bone Joint Surg Am. 1970;52(5):853-67. Mathiowetz V, Rennells C, Donahoe L. Effect of elbow position grip and key pinch strength. J Hand Srug(Am). 1985;10(5):694-7. Mathiowetz V, Weber K, Volland G et al. Reliability and validity of grip and pinch strength evaluations. J Hand Surg(Am). 1984;9(2):222-6. Napier JR. The prehensile movements of the human hand. J Bone Joint Surg Br. 1956;38-B(4): 902-13. Nwuga VC. Grip strength and grip endurance in physical therapy students. Arch Phys Med Rehabil. 1975;56(7):297-300. Otis JC, Jiang CC, Wickiewicz TL et al. Changes in the moment arms of the rotator cuff and deltoid muscles with abduction and rotation. J Bone Joint Surg Am. 1994;76(5):667-6. Pryce JC. The wrist position between neutral and ulnar deviation that facilitates the maximum power grip strength. J Biomech. 1980;13(6): 505-11 Schmidit RT, Toews JV. Grip strength as measured by the Jamar dynamometer. Arch Phys Med Rehabil. 1970;51(6):321-7. Thorngren KG, Werner CO. Normal Grip Strength. Acta Orthop Scand. 1979;50(3):255-9. - 39 -