신발의 착용에 따른 슬관절의 생체역학 분석
The effect of shoes on knee kinematics, kinetics, and energetics
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 신충수
- 발행년도 2013
- 학위수여년월 2013. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000049441
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약
Shoes can attenuate shocks at the foot, but the effects of shoes on knee kinematics and kinetics in single-leg landing remain unknown. This study aimed to determine whether shoes alter knee kinetics, kinematics, and energy absorption landing strategies. We tested a hypothesis that the peak knee flexion angle, anterior tibial translation (ATT), utilized coefficient of friction (uCoF), peak knee valgus and tibial internal rotation moments, and knee joint energy absorption are greater in shod landing. Fifteen healthy male subjects performed single-leg landing from a height of 0.3 m under both barefoot and shod conditions. A force plate and a motion capture system were used for measuring ground reaction force and capturing kinematics data, respectively. The shod condition exhibited a greater peak knee flexion angle (p = 0.021), ATT (p = 0.012), and uCoF (p < 0.01) at 30° flexion, peak valgus moment (p = 0.007), peak tibial internal rotation moment (p = 0.0154), and knee joint energy absorption (p < 0.001) in the sagittal plane, compared to the corresponding values under the barefoot condition. No significant differences were observed in the frontal and transverse plane energy absorptions as well as in peak knee joint powers. Peak vertical ground reaction force (p = 0.28) and extension moment (p = 0.18) were not significantly different under the two conditions. In summary, wearing shoes during single-leg landing may mostly increase the risk of knee injury by increasing friction and valgus and internal tibial moments but decrease injury risk by elevating the knee flexion angle.
more초록/요약
신발은 발에 작용하는 충격을 흡수해 준다. 하지만 외발착지 시 신발이 슬관절의 운동형상학 및 운동역학에 미치는 영향은 알려져 있지 않다. 이 연구의 목적은 신발이 어떻게 슬관절의 운동역학, 운동형상학, 그리고 에너지 흡수를 위한 착지전략을 변화시키는가를 밝혀내는데 있다. 우리는 외발착지 시 신발의 착용이 슬관절의 최대 굽힘 각, 경골의 전방변위 (ATT), 유틸라이즈 마찰계수 (uCoF), 최대 외반 및 경골 내회전 모멘트, 그리고 에너지 흡수를 증가시킨다고 가정하였다. 15명의 건강한 성인 남성이 0.3m 높이에서 각각 맨발과 신발을 착용한 상태에서 외발착지를 수행하였다. 지면반력기와 동작분석시스템이 각각 지면반력과 운동형상학 데이터를 얻는데 사용되었다. 신발을 착용한 경우 맨발착지 보다 최대 굽힘각 (p = 0.021), ATT (p = 0.012), 30°의 굽힘에서 uCoF (p < 0.01), 최대 외반 모멘트 (p = 0.007), 최대 경골 내회전 모멘트 (p = 0.0154), 시상면의 에너지 흡수 (p < 0.001)가 증가하였다. 관상면과 횡단면에서 슬관절의 에너지 흡수와 일률은 유의한 차이를 나타내지 않았다. 최대 수직 지면반력 (p = 0.28)과 신전 모멘트 (p = 0.18)는 신발착지와 맨발착지에서 유의한 차이를 나타내지 않았다. 요약하면, 외발착지시 신발의 착용은 마찰력과 외반 및 경골 내회전 모멘트를 증가시켜 슬관절의 부상 위험을 증가시키나 반대로 굽힘각을 증가시켜 부상위험을 감소시킨다.
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