Effects of Knee Extension Exercise Using Blood Flow Restriction on the Thickness and Balance Ability of Tendons

Abstract

Purpose: This study examined the effects of knee extension exercise using blood flow restriction on the changes in the thickness and static balance ability of the tendon of the rectus femoris muscle and achilles tendon. Methods: A total of 30 subjects was were divided into two groups of 15 subjects each. The changes in the thickness and balance of their tendons were measured by ultrasonography and balance equipment. The measurements were taken three times: before the experiment, 4 weeks after, and 8 weeks after. The results were analyzed by repeated measure ANOVA, one-way ANOVA was conducted in cases where there were time-to-group interactions in the intra-individual effects test. Results: Significant differences in the thickness of the tendon of the rectus femoris muscle and Achilles tendon were found between the groups, over time, and in the time-to-group interactions (p< 0.05). The changes in balance in both feet when the supporting positions between eye-open and eye-closed states were significantly different in the time-to-group interactions (p< 0.05), but were not different between the groups (p> 0.05). Conclusion: Knee extension exercise using blood flow restriction leads to significant differences in the increase in tendon thickness and changes in balance, indicating that the results of this study can be utilized as basic data for future studies and for rehabilitation treatment at clinics. 서 론 힘줄은 근육을 뼈에 연결해 장력을 견디게 하는 질긴 섬유성 결합조 직으로 힘줄 모세포와 혈관내피세포, 연골세포, 데코린(decorin) 및 히알루론산(hyaluronan) 등의 프로테오글리칸(proteoglycan)과 I형 교 원섬유로 구성되고 종적인 방향으로 잘 정렬된 세포 외기질을 이루 고 있으며, 1 역학적 문제와 허혈성 원인으로 인해 손상이 발생한다. 2 힘줄 손상은 물리치료 분야 근골격계 질환 중 흔한 질환이며 매년 수 많은 사람이 무릎, 어깨, 발목의 힘줄 손상으로 고통을 받고 있다. 힘 줄 손상이 발생하면 비정상적인 관절 움직임과 생체역학적 변화를 유발하여 장기적으로 퇴행성 관절염을 유발한다. 3 힘줄은 혈액 공급 이 부족하고 힘줄 세포(tenocytes)의 재생 능력이 나쁘기 때문에 한 번 손상된 힘줄은 많은 재활 기간이 필요하며, 4 방법 또한 일반적으로 물리치료 분야에서 수용할 접근 방법이나 보전적 치료나 보조기 또 는 석고붕대로 고정밖에 없다. 5 보조기와 석고 고정 방법은 회복까지 오랜 시간과 일생생활동작의 제약, 근 위축이 발생하는 단점이 있으 므로 손상 전 강화를 통한 예방이 가장 중요하다. 6 물리치료 분야에서 힘줄을 강화하는 방법이 많지 않지만, 혈류제 한 운동이(blood flow restriction exercise) 힘줄을 강화할 수 있는 대안 적 접근 방법으로 가능성이 있다. 혈류제한 운동은 팔, 다리에 혈류 제한 커프를 이용하여 말단으로 흐르는 혈류를 일시적 제한함으로 써 활동 근육과 주변 조직의 혈액순환 동태를 변화시키는 특징이 있 고, 7 저강도 운동만으로도 고강도 저항운동 효과와 비슷한 근 비대 와 근력 향상을 유발한다. 8 혈류제한은 근력의 향상, 9 근두께 증가, 10-12 밀도와 백색영역지수 증가, 13 지구력 개선, 14 성장호르몬 분비 증가, 15,16 신생혈관 증가가 보고되었다. 17 Evans 등 18 은 성인 9명을 대상으로 혈 류제한을 이용한 저강도 훈련을 4주간 시행 후 신생혈관의 증가로 인 해 혈관 여과능력이 향상되었다는 보고와 혈류제한 운동으로 인해 신생 모세혈관이 대조군보다 증가했다고 보고하여, 19 혈관이 부족하 여 힘줄 강화에 어려움이 있는 관절 주변에 혈액순환 변화가 발생하