• 대한통합의학회지
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• 제11권4호
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• pp.27-39
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• 2023

Purpose : The aim of this study was to identify the influence of transient isokinetic exercise on cardiac autonomic modulation and muscle properties in healthy male subjects. Methods : Twenty-eight healthy males underwent isokinetic exercise of both knee joints using a Biodex systems 3 isokinetic dynamometer with an angular velocity of 60 °/sec. The changes in activity of the autonomic nervous system, as determined by heart rate variability (HRV), and in muscle properties were evaluated at three times: pre-exercise, immediately post-exercise, and 10 min post-exercise. Results : The time domain analysis of HRV revealed significant changes in the beat count and mean and minimal heart rate (HR) measured at pre-exercise, immediately post-exercise, and 10 min post-exercise (p<.001). The beat count and mean HR were markedly increased immediately post-exercise compared to pre-exercise, but then significantly decreased at 10 min post-exercise (p<.001). All parameters of the frequency domain were significantly altered by isokinetic exercise (p<.01). The low frequency/high frequency (LF/HF) ratio, as an index for the sympathovagal balance, was elevated by exercise and remained at a similarly high level at 10 min post-exercise (p<.01). The muscle properties of rectus femoris were changed as follows: Muscle tone and stiffness were significantly increased between pre-exercise and immediately post-exercise (p<.001), and between pre-exercise and at 10 min post-exercise (p<.001). Whereas, the elasticity showed no significant change. Conclusion : These results demonstrated that transient isokinetic exercise could induce changes in cardiac autonomic control and muscle properties. In particular, up-regulation of LF/HF ratio after exercise signifies thus enhanced sympathetic modulation by isokinetic exercise. Therefore, it is needed to understand the cardiovascular risks that may arise during isokinetic exercise for providing the basic evidence to establish appropriate isokinetic exercise protocols as effective rehabilitation exercises.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권4호
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• pp.302-315
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• 2008

원운동은 물리수업에서 중요한 주제 중 하나이다. 특히, 등속 원운동은 우리나라 중등 교육과정에서 반드시 다루는 핵심 내용이다. 학생들은 원운동 학습 시 많은 어려움을 겪으며, 수업 후에도 이러한 어려움들이 잘 해소되지 않아서 다양한 교수 학습 방법이 적용되어 왔다. 그러나 학생들은 수업 전에 이미 가지고 있는 원운동에 대한 선개념을 수업 후에도 지속시킬 뿐 아니라, 원운동 학습 자체에 대한 어려움을 많이 제기하고 있다. 이에 본 연구에서는 원운동 학습 어려움 해소를 위해 통합적 정신모형 이론에 기반한 4M 순환학습 수업모형과 전략을 토대로 수업자료를 개발하였다. 그리고 이를 인천 소재 실업계 고등학생 53명을 대상으로 수업을 실시하여 기초 물리개념과 원운동 정신모형의 변화를 알아보았다. 분석 결과, 학생들의 기초 물리개념과 원운동 정신모형의 Correctness, Coherence, Completeness가 모두 향상되었음을 확인하였다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제31권2호
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• pp.66-78
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• 2014

목적 : 경혈의 임피던스를 측정하여 경혈의 특이성을 확보하고자 다수 연구가 진행되어왔다. 직류전압과 교류전압을 자극하여 단순히 경혈이 위치한 피부 임피던스를 측정하는 방식이 아닌 Multi-Frequency Body Impedance analysis(MF BIA) 기법을 이용하여 생체 구조 성분(세포 외액, 세포내액의 저항성분 그리고 세포막의 용량성분)을 추출하는 방법을 이용하여 경혈의 특이성을 확보하고자 한다. 인체 내 생체 이온 변화가 발생하였을 시, 경혈이 비경혈에 발생 전/후 높은 변화율이 관찰될 것이라는 가정을 하에, 생체 이온 변화를 유도하기 위하여 근피로를 유발하였으며, 유도 전/후의 생체 구조 성분을 비교 분석하였다. 방법: 대퇴직근에 근피로를 유도하기 위하여 건강한 대학생에게 Knee extension/flexion의 등속도 운동을 통하였다. 생체 이온 변화를 확인하기 위하여 젖산을 측정하였으며, 피험자마다 동일한 근피로를 유발하기 위하여 EMG(electromyogram) 분석을 통하여 peak torque와 median frequency를 분석하였다. 근피로 유발 24시간 이후까지 젖산과 peak torque와 median frequency을 측정하였으며, 각 단계마다 복토(ST32), 음시(ST33) 과 인접한 비경혈 2개에 대하여 생체 구조 성분 또한 측정하였다. 결과 : 젖산과 peak torque와 median frequency은 24시간 이후 근피로 유발 전으로 회복되었다. 세포외액 저항성분의 경우 비경혈에 비하여 복토(ST32)에서 생체 이온 변화에 따라 높은 변화율이 관찰되었으나, 음시(ST33) 에서는 비경혈에 비하여 낮은 변화율이 관찰되었다. 세포내액 저항성분은 경혈과 비경혈 사이 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 복토(ST32)에서 세포막의 용량성분이 높은 변화율이 관찰되었지만, 음시(ST33)와 인접한 비경혈간의 뚜렷한 차이가 확인되지 않았다. 결론 : 생체 이온 변화에 따라 인접한 비경혈과 비교해보았을 시, 경혈에서의 상대적으로 높고 낮은 혹은 유사한 변화율이 관찰되었다. 따라서 경혈의 특이성을 확보하지 못하였으며, 생체 구조 성분 추출을 통하여 세포 이온 변화에 따른 경혈의 특이성을 확보하기에는 한계점을 가지고 있다고 결론을 내렸다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.442-447
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• 2017

이 연구의 목적은 등속성 장비를 이용하여 고등학교 야구선수들을 대상으로 주관절 근육의 평가 기준치를 설정하는데 있다. 상지에 의학적으로 문제가 없는 고등학교 야구선수 201명을 대상으로 하였다. 주관절 검사는 HUMAC NORM(CSMI, USA) system을 이용하여 굴곡, 신전운동을 부하속도 $60^{\circ}/sec$에서 4회를 실시하였으며, 절대근력(peak torque)와 상대근력(peak torque % body weight)을 측정하였다. Cajori의 5단계(6.06%, 24.17%, 38.30%, 24.17%, and 6.06%)로 구분한 구간추정(interval estimation)방식에 의해 평가 기준치를 나타내었다. 이 연구의 결과에서 각속도 $60^{\circ}/sec$에서 주관절의 절대근력(peak torque) 굴근의 평균은 $37.88{\pm}8.14Nm$ 신근은 $44.59{\pm}11.79Nm$으로 나타났으며, 상대근력(peak torque % body weight) 굴근의 평균은 $50.06{\pm}8.66Nm$ 신근은 $58.28{\pm}12.84Nm$로 나타났다. 각속도 $60^{\circ}/sec$에서 주관절 굴근(flexer)과 신근(extensor)의 절대근력(peak torque)과 상대근력(peak torque % body weight)의 평가기준치는 설정하였다. 이 연구에서 분석 된 결과를 토대로 다음과 같이 결론을 이끌어 냈다. 주관절은 야구선수들에게 가장 많이 발생되는 손상임에도 불구하고 국내외 주관절 근력에 관한 연구가 미비한 실정이다. 주관절 손상을 예방하고 경기력 향상을 위해 상대적 근력 수준과 훈련효과를 보다 객관적으로 평가할 수 있는 근력 척도가 필요하다. 주관절의 절대근력과 상대근력의 평가기준치를 제시함으로서 고교선수, 야구지도자, 선수트레이너, 재활전문가 등에게 손상회복 및 재활 복귀 시 유용하게 자료가 될 것으로 생각되며, 객관적인 임상 평가 데이터로 활용하는 데 매우 유용한 정보라고 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.480-489
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• 2017

혈류를 제한한 운동은 가압벨트를 사용해 사지의 윗부분을 적당한 정도로 압박한 상태에서 트레이닝을 실시하며 인체의 다양한 생리적 기능에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 이 연구의 목적은 만성질환의 발병 위험성이 높은 비만여성을 대상으로, 낮은 강도의 혈류를 제한한 걷기운동이 신체조성 및 성장호르몬, 근손상지표에 어떠한 영향을 미치는 지를 구명하고자 한다. 연구대상자는 BMI $25kg/m^2$와 체지방률 30% 이상의 직장 비만여성 11명으로 하였으며 혈류제한은 공압방식의 탄성벨트를 양쪽의 대퇴부위에 착용하고 압력을 조절하였다. 걷기프로그램은 트레드밀을 이용하여 실시하였으며(4주, 주 3일, 1일 2회), 2분 걷기와 1분 휴식으로 구성하여 총 5세트 반복하였고(4km/h, 5%) 대응표본 t-test를 실시하였다. 4주간의 혈류를 제한한 걷기운동 후, 체중과 신체질량지수, 체지방량이 유의하게 감소하였으며(p<.05), 우측의 대퇴둘레 또한 유의하게 감소되었다(p<.05). 혈중 염증지표의 농도변화에서 IL-6는 4주간의 혈류를 제한한 걷기운동 후, 유의하게 증가되었으며(p<.05), 통계적 유의수준에는 도달하지 못하였지만 TNF-${\alpha}$는 증가하는 경향을, CRP는 감소하는 경향을 보였다. 등속성 근기능의 변화에서 $60^{\circ}/sec$의 좌 우측 신전력(좌, p<.001; 우, p<.05)과 좌측의 굴곡력(p<.001)이 유의하게 증가되었으며 $180^{\circ}/sec$의 좌측 신전력에서 유의하게 증가되었다(p<.001). 이상의 결과로부터 4주간의 혈류를 제한한 걷기운동이 비만 중년여성의 체중 및 체지방량 감소와 근 기능 향상, 혈중 염증지표 농도의 변화에 긍정적인 효과가 있는 것으로 사료되며, 이는 짧은 운동시간에도 불구하고 장시간의 운동 효과를 얻을 수 있음을 검증한 것과 동시에 각종 만성성인질환 및 대사성 질환의 원인인 비만을 예방하고 치료하는데 효과가 있는 것으로 생각된다.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제7권2호
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• pp.20-34
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• 2000

The purpose of this study was to establish modified physiological cost index (PCI) for predicting energy consumption by heart rate (HR) at isokinetic ergometer exercise testing. The subjects were twenty-eight healthy men in their twenties. All of them performed upper and lower extremity isokinetic ergometer exercise tests which had six loads (400, 500, 600, 700, 800, and 900 kg-m/min) and five loads (400, 500, 600, 700, and 800 kg-m/min) respectively. The exercise sessions were finished when HR was in plateau. HR and oxygen consumption were determined during the final minute. Resting heart rate and oxygen consumption were used for calculating heart rate, oxygen consumption changes and modified PCI. Regression analysis established the relationship between each variable to work load, HR and oxygen consumption. The results were as follows: 1) In the lower extremity ergometer exercise test, oxygen consumption increased continuously as work load increased, but in the upper extremity ergometer test, oxygen consumption only increased until work load was 700 kg-m/min. 2) HR increased as work load increased in both exercise tests, but in the upper extremity ergometer test, HR decreased from the 700 kg-m/min. 3) The modified PCI increased as work load mcreased until the 700 kg-m/min point in the lower extremity ergometer test and until the 500 kg-m/min point in the upper extremity ergometer test when it started to decrease in both tests. 4) In the lower extremity ergometer exercise test, regression analysis established the relation as $dVO_2$ = -.0215HR - .2141 where $dVO_2$ is given in l/min and HR in beat/min ($R^2$ = .2677, p = .000). ln the upper extremity ergometer exercise test. regression analysis established the relation as $dVO_2$ = -.0115HR + .2746 ($R^2$ = .1308, p = .000). The results of this study were similar to previous studies but were different under high work load conditions. So modified PCI should be used with only low intensity work load testing. Subjects for upper extremity ergometer exercise testing should complete a prescribed training course prior to testing, and only low intensity work load should be used for safety considerations.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제10권1호
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• pp.81-98
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• 1998

Isokinetic evaluation of trunk flexors and trunk extensors was performed at $60^{\circ}/sec\;and\;120^{\circ}/sec$ of angular velocity by using cybex 6000TEF Unit on 31 healthy male white workers and 15 post-operative HILD patients with no significant difference in mean age and mean body weight between two groups, and compared each other. The purpose of this study is to obtain the isokinetic normative strength values and endurance latins for Dunk extensors and trunk flexors, and is to provide a guideline for rehabilitation program of post-operative HILD patients. The collected data were analyzed by ANOVA, Duncan's Nyktuoke Range Test, and Pearson correlation coefficiency in PC-SAS program, The results obtained were as follow ; 1. Post-operative subjects has lower isokinetic values than normal subjects in peak torque, peak torque $\%$ by body weight, total work, total work $\%$ by body weight, average power, average power $\%$ by body weight, TAAE of trunk flexors and trunk extensors, and there are significant differences with statistic value in trunk extensors at $60^{\circ}/sec$ and in trunk flexors and trunk extensors at $120^{\circ}/sec$ between two groups(p<0.05). 2. Pest-ooperative subjects has lower values for angle of peak torque than normal subjects in trunk extensors, and there are significant differences with statistic value at $60^{\circ}/sec$ and $120^{\circ}/sec$ between two groups. 3. Post-operative subjects has higher values for endurance ratios than normal subjects in trunk extensors and flexors, but there are no significant differences with statistic value between two groups. 4. Post-operative subjects has higher values than normal subjects in peak torque ratios, total work ratios, average power ratios of trunk flexors to trunk extensors, and there are significant differences with statistic value between two groups(p<0.01). 5. There is significant positive-correlation with statistic valve between peak torque and height and body weight in normal subjects(p<0.05), but Thjere is significant negative-correlation between peak torque of trunk extensor at $120^{\circ}/sec$ and age (p<0.05). 6. There is significant positive-correlation with statistic value between peak torque of trunk flexors and body weight in post-operative subjects (p<0.05), but There is significant negative-correlation between peak torque of trunk extensor add age (p<0.05). In conclusion, post-operative subjects have greater weakness in trunk musculature than normal subjects, especially there is more significant weakness in trunk extensors than in trunk flexors

• 대한족부족관절학회지
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• 제19권4호
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• pp.142-150
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• 2015

Purpose: Restoration of ankle stability through the strengthening exercise of peroneus muscles is considered an important factor for achievement of successful outcomes, in the rehabilitation program following ankle ligament injuries. However, there were few definitive data on normal muscle strength, including eversion power by peroneus muscles. This study was conducted to evaluate the muscle strength of ankle joint measured using an isokinetic dynamometer in normal Koreans. Materials and Methods: Sixty adults (120 ankles) were recruited and divided into three groups (20 in their twenties, 20 in thirties, and 20 in forties). Each group consisted of 10 males and 10 females. The selection criteria were no history of ankle injury and no evidence of instability. The peak torque, total work, and deficit ratio were measured using the Biodex$^{TM}$ (Biodex Medical Systems). Differences in muscle strength by age, gender and dominant versus non-dominant side were analyzed. Results: The peak torque of dorsiflexion was average 31.5 Nm at $30^{\circ}/s$ of angular velocity and 18.8 Nm at $90^{\circ}/s$; average 69.3 Nm ($30^{\circ}/s$) and 42.4 Nm ($90^{\circ}/s$) on plantarflexion; average 19.6 Nm ($30^{\circ}/s$) and 10.8 Nm ($90^{\circ}/s$) on inversion; average 12.9 Nm ($30^{\circ}/s$) and 8.0 Nm ($90^{\circ}/s$) on eversion. The deficit ratio of strength in women was average 61.1% of men on dorsiflexion; average 66.2% on plantarflexion; average 48.5% on inversion; average 55.4% on eversion. The deficit ratio in non-dominant foot was average 88.6% of dominant foot on dorsiflexion; average 90.1% on plantarflexion; average 85.1% on inversion; average 85.6% on eversion. Conclusion: The muscle strength of the ankle joint showed a tendency to weaken with age. There were significant differences in muscle strength by gender and dominancy. Further studies for comparison of patients with ankle instability, a comparison between before and after surgery for instability, the correlation between clinical outcomes and the recovery in muscle strength will be needed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.3902-3909
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• 2009

본 연구는 비우세 팔굽관절 굽힘근육에 원심성운동을 실시하여, 지연성근육통을 유발시킨 후, 자연치유과 경피신경전기자극치료, 그리고 냉치료의 효과를 조사하는데 그 목적이 있다. 자연치유군과 경피신경전기자극치료군, 그리고 냉치료군의 평가를 위해 팔꿉관절의 운동시에 시상통증척도(VAS), 최대 염력, 실효치 값을 측정하여 평가하였다. 대상자는 신체적 결함이 없는 30명의 성인을 대상으로 하였고, 대상자들은 지연성근육통 유발 후, 3개의 군인 자연치유군, 경피신경전기자극치료군, 냉치료군으로 나누었고, $60^{\circ}$/초의 등속성 각속도에서 최대 근력으로 운동시에 최대 연력과 실효치 값, 그리고 시상통증척도를 측정하여 평가하였다. 1. 시상통증척도는 경피신경전기자극치료군의 치료3일차에서 다른 군과 다른 기간에 비해 가장 낮은 수치를 나타내었고, 통계적으로 유의하였다(p<.05). 2. 최대 염력은 경피신경전기자극치료군의 치료3일차에서 다른 군과 다른 기간에 비해 가장 높은 수치를 나타내었고, 통계적으로 유의하였다(p<.05).3. 실효치 값은 경피신경전기자극치료군의 치료3일차에서 다른 군과 다른 기간에 비해 가장 높은 수치를 나타내었고, 통계적으로 유의하였다(p<.05). 이상의 연구 결과로 보아 경피신경전기자극치료는 지연성근육통에 대하여 자연치유나 냉치료에 비해 더욱 효과적인 치료 방법임을 알수 있다. 그러므로, 지연성근육통을 가진 환자의 치료 시에 경피신경전기자극치료의 적용은 권장되어야 한다.

• 대한물리치료과학회지
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• 제8권2호
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• pp.967-976
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• 2001

The purpose of the present study was to the investigate the effect of aging in men and women on muscle strength of knee extensor and flexors by using the cybex 6000 isokinetic dynamometer. A total of 100 volunteers participated in this study and were divided into five groups according to their chronological age as follows: 20s, 30s, 40s, 50s, 60s, 10 men and 10 women in each decade respectively. Isokinetic ($60^{\circ}{\cdot}s-l$) knee extensor and flexor peak torque, peak torque to body weight ratio, opposing muscles(flexor/extensor) peak torque ratio, deficit of peak torque between dominant and non-dominant were measured. The results obtained were as follows: 1) In men, While the aged increased. the peak torque of the knee flexor and extensor statistically sig nificant decreased in the dominant and non-dominant side. 2) In women, Statistically significant difference of knee extensor peak torque was found as the aged increased in the dominant and non-dominant side, but significant difference of knee flexor peak torque did not that. 3) In men, No significant difference in the peak torque of knee flexor to body weight ratio was found as the aged increased in the non-dominant side, but statistically significant difference in the peak torque of knee flexor to body weight weight ratio was found as the aged increased in the dominant side. 4) In women. No significant difference in the peak torque of knee flexor to body weight ratio was found as the aged increased in the dominant side, but statistically significant difference in the peak torque of knee flexor to body weight ratio was found as the aged increased in the non-dominant side. 5) In men and women, While the aged increased, statistically significant difference was found the dominant and non-dominant side in the peak torque of knee extensor to body weight ratio. 6) Peak torque of hamstring to quadriceps ratio of dominant and non-dominant side in men and women were not significantly different as the age increases. 7) Mean deficit of peak torque between dominant and non-dominant side in men and women were not significantly different as the age increases. From these results we conclude a proper exercise program is need before 50s decade to preserve in muscle strength of knee flexors and extensors.