근수축의 종류 3가지 (등척성, 등장성, 등속성)




근수축 종류 3가지 분류

근육이 수축할 때 근육의 길이 변화에 따른 근육의 장력 변화에 따라 근육의 수축유형을 분류한다. 근육의 길이가 변하지 않으면서 힘을 발휘하는 정적수축(Static contraction)과 근의 길이가 변하면서 힘을 발휘하는 동적수축(Dynamic contraction)으로 분류할 수 있다. 정적 수축에는 등척성 수축(Isometric contraction)이 해당되고 동적 수축에는 등장성 수축(Isotonic contraction)과 등속성 추숙(Isokinetic contraction)이 포함된다.


등척성 수축(Isometric contraction)

등척성이란? 

일정한(Iso)이란 단어와 길이(Metric)이란 단어의 합성으로 등척성 수축이란 근섬유의 길이 변화 없이 장력이 발생하는 것을 말한다. 


근육의 길이가 짧아지지 않는 것은 근육이 끌어당기는 장력의 힘보다 외부의 저항이 크기때문이다. 그래서 등척성 수축을 다른 말로 정적 수축(Static contraction)이라고 한다. 이러한 등척성 수축은 관절의 움짐임 없이 국소근을 수축시킬 수 있고, 수축에 따른 통증 여부를 스스로 느끼면서 훈련이 가능하여 골절이나 근의 좌상의 초기 재활단계에서 많이 사용한다.


등척성 운동

근육-고정 운동

고정 운동은 매우 적은 저항이나 저항없이 수행되는 저강도 등척성 수축이 수반된다. 이 운동은 근육 통증과 경련을 감소시키고 이완을 촉진시키며 연부조직 손상 후 급성기 동안 순환을 향상시키기 위해 이용한다. 근육 고정은 저항이 매우 적게 적용되므로 매우 약한 근육을 제외하곤 근력을 증가 시킬 수 없다. 하지만 재활 초기 단계에서 치유중인 조직을 보호하기 위해 근 고정이 필요한 경우, 근육섬유의 가동성을 유지하며 근 위축으로 늦출 수 있다.


안정화 운동

체중부하가 가능하다면, 항중력 자세와 체중 부하 자세에서 저항에 대항하여 중강 범위의 등척성 수축에 의해서 관절의 동적 안정성이나 자세 안정성을 향상시킬 목적으로 최대하이지만 지속적 동시 수축을 증진시키기 위해 이용한다. 체중이나 도수저항이 자주 사용된다.


다각도 등척성 수축

가능한 ROM 내의 다양한 관절 위치에서 도수나 기계로 저항이 적용되는 등척성 운동의 한 시스템이다. 이러한 접근은 운동의 목표가 관절 운동은 가능하지만, 동적 저항 운동이 통증을 유발하거나 동적 저항 운동을 권할 수 없을 때, 전체 ROM을 이용해 근역을 증가시키고자 이용된다.




등장성 수축(Isotonic Contraction)

근육이 수축할 때, 근육에 주는 부하는 변하지 않고 근육 자체의 길이에 변화가 오는 경우를 등장성 수축 또는 동적 수축(Dynamic contraction)이라고 한다.

이 등장성 수축에는 근육의 길이가 짧아지면서 수축하는 구심성 수축(Concentric contraction)과 근육의 길이가 늘어나면서 수축하는 원심성 수축(Eccentric contraction)이 있다.


구심성 수축(Concentric Contraction)

일반적으로 일상생활에서 가장 밀접한 근 수축의 형태이다. 근육이 주어진 저항을 능가하여 짧아지는 동안에 동일한 장력이 작용한다.


근길이에 따른 수축력의 차이

근육의 최대 힘이나 장력은 신장되는 위치에서 나타난다. 최대 장력의 범위는 안정상태의 근육의 길이보다 약간 크게 나타난다. 이는 근육이 짧아질수록 발휘하는 장력이 적어짐을 의미한다. Ex) 휴식시 근육 길이의 60% 정도에서 발휘될 수 있는 장력은 0에 가깝고, 120%정도에서는 거의 최고 수축력을 발휘한다.


관절 각도에 따른 수축력의 차이

관절의 운동 범위에 따라 근육이 최대의 힘을 나타낼 수 있는 것은 관절의 각도가 100⁰~140⁰ 일때이다.


힘/속도에 따른 차이

장력이 크면 클수록 속도가 낮아진다. 반대로 힘이 떨어지면 속도가 상승하게 된다.



원심성 수축(Eccentric Contraction)

근육의 장력이 발생하는 동안 길이가 길어진다. 근육의 힘 생성 능력을 넘어서는 근육의 동적 부하를 의미한다.


원심성, 구심성 운동 특징

운동 부하

동일조건에서 최대 원심성 수축은 최대 구심성 수축보다 더 많은 힘을 생성한다. 즉, 들어 올릴 때 보다 내릴 때 더 큰 부하를 움직일 수 있다.

이런 부하 크기의 차이는 근육 내 수축성 및 비수축성 요소에 기인한다. 부하가 내려갈 때, 부하에 의해 가해지는 힘은 근육의 능동적, 수축성 요소 뿐만 아니라 주위 결합조직에 의해 조절된다. 반면에 무게를 들어 올릴 때는 오직 근육의 수축성 요소만이 부하를 들어올린다.


운동 속도

원심성 또는 구심성 운동의 속도는 신경근 단위의 힘생성 능력에 직접적인 영향을 준다. 느린 속도에서 적용된 최대 부하는 구심성 수축보다 원심성 수축에서 큰 장력을 발생시킨다. 따라서 느린 속도로 올리는 것보다는 내리는 것이 더큰 부하가 될 수 있다. 운동속도가 증가함에 따라, 구심성 수축 장력은 빠르고 지속적으로 감소하는 반면, 원심성 수축력은 약간 증가하지만 최대 부하 상태에서 최고 점에 빠르게 도달한다.


에너지 소비

원심성 운동은 같은 부하 상태에서 구심성 운동 보다 사노소비 및 에너지 저장이 적다. 따라서, 내리막 길을 뛰어가는 것과 같은 원심성 운동을 이용하면 근육피로가 느리게 발생하기 때문에 유사한 구심성 활동 보다 더 효과적으로 근육의 지구력을 증가시킬 수 있다.




등속성 수축(Isokinetic contraction)

등속성 수축은 속력을 고정시키고 저항이 조절되는 수축으로 수축시 근에서 발생하는 장력은 운동 전 범위에 걸쳐 모든 관절각이 최대로 나타난다. 즉, 관절각이 동일한 속도로 운동하는 수축을 말한다. 등장성 수축이나 등속성 수축 모두 근육의 길이가 변하는 것은 같다.


하지만 등속성에서는 근에서 발생하는 장력이 운동 전 범위에 걸쳐 모든 관절각에서 최대 이지만, 등장성은 그렇지 않다. 등속성 수축은 근육의 길이와 장력의 비율에 따라 저항의 양이 조절되어 운동손상후 재활     을 위해 근력 훈련으로 가장 많이 이용된다.


등속성 운동 특징

지속 속도

등속성 운동의 기본 개념은 단축되고 신장되는 근육의 속도를 기계가 조절하고 미리 설정하며, 이러한 속도를 과절가동범위 내에서 지속적으로 유지하도록 하는 것이다.


훈련 속도의 범위와 선택

등속성 운동은 아주 느린 속도에서 빠른 속도까지 재활 단계에서  다양한 운동 속도로 시행될 수 있다. 현재 사용되는 근력계는 0⁰/sec에서 500⁰/sec까지 팔다리가 움직이는 속도를 조절할 수 있다.


상반성 근육운동과 단독 근육운동

주동근과 길항근 운동의 빠른 반전을 강조하는 상반성 훈련은 등속성 근력계로 가능하다. Ex) 환자가 뒤넙다리근의 구심성 수축 후 넙다리네갈래근의 구심성 수축을 수행하도록 훈련변수를 설정 할 수 있다. 다른 방법으로는 원심성 수축후 구심성 수축을 같은 근육에 적용함으로써 동시에 한 근육군을 강화시킬 수 있다.





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