Fitness Insight/Exercise Knowledge

[근육생체역학 - 2] 신경 전달과 근육 활성화: EMG 분석

신경 전달과 근육 활성화오늘은 근육 활성화를 위해 어떻게 신경 전달이 되는지, 그리고 신경을 분석하는 EMG에 대해서 소개해 드리겠습니다. 1. 근육의 활성화  근육이 이완된 상태일 때는 미오신이 결합하는 부분은 트로포미오신(tropomyosin)에 의해 차단되지만, 근육이 활성화되면 칼슘 이온(Ca2)이 세포 내 공간으로 방출되면서, 트로포닌(roponin) 단백질 복합체에 결합하여 트로포미오신의 형태를 변화시켜 액틴 필라멘트의 미오신 결합 부위가 노출되면서 교차결합 사이클링이 시작되어 활성화됩니다.   2. 근육 수축과 신경계의 역할 칼슘 이온은 어떤 저장소에 보관되어 있으며, 칼슘 이온의 방출은 중추신경계(CNS)에 의해 조절됩니다. 근육은 스스로 활성화되지 않으며, 일반적으로 신경계 신호를 받아야..

2025. 3. 8.
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[근육생체역학 - 1] 근육의 구조와 힘: 길이 및 속도와의 관계

우리가 움직이기 위해서 근육의 역할은 매우 중요합니다. 걷기, 달리기, 앉기, 그리고 말하기 조차도 근육이 없이는 우리는 아무것도 할 수가 없습니다. 이러한 인간의 움직임은 뇌에서 명령을 받아 수많은 근육을 통해서 이루어지는 신경계와 근골격계의 복잡한 상호작용입니다. 즉, 뇌와 세상을 연결해 주는 통로라고 생각합니다. 근육은 신경 명령을 받아 수축과 이완을 반복함으로써 힘을 생성하게 되고 이를 통해 우리가 다양한 움직임을 구사할 수 있습니다. 이러한 근육의 작용과 힘을 분석하는 것은 스포츠 과학, 재활 치료, 생체역학 등 다양한 분야에서 중요한 요인입니다. 다. 따라서, 근육의 기본 구조와 힘이 생성되는 원리와, 신경 명령이 어떻게 힘으로 변환되어 작용하는지에 대해 알아보겠습니다. 근육 생체역학과 힘우리..

2025. 3. 1.
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[달리기와 생체역학] 달리기의 보행 주기와 지면 반력

오늘은 달리기와 관련한 생체역학에 대해 말씀드리고자 합니다. 시작하기 전 달리기와 공룡에 대해 재미있는 이야기를 들려드리겠습니다. 대부분의 사람들이 TV에서 티라노사우르스가 빠른 속도로 자동차에 탄 사람을 쫓는 장면을 봤을 것입니다. 이 장면을 토대로 티라노사우르스가 시속 40km 이상의 속도로 달릴 수 있다고 추측하기도 하였습니다. 하지만, 2002년 허치슨(John Hutchinson)은 생체역학 연구를 통해 티라노사우르스의 몸은 달릴 수 없었을 가능성이 크다는 것을 증명하였습니다. 이를 위해 티라노사우르스를 시뮬레이션하였고, 빠른 속도를 내기 위해서는 충분한 지면 반력을 생성해야 하며, 몸무게의 86%가 다리 근육이어야 한다고 하였습니다. 이는 큰 꼬리, 머리 그리고 몸통 무게를 고려할 때 불가능합..

2025. 2. 18.
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[Biomechanics of Movenent - 3] 생체역학을 활용한 정상 보행과 비정상 보행의 패턴 비교

1. 보행 분석을 위한 골격계 모델먼저 보행에 대한 하체의 골격계 모델에 대해서 살펴보도록 하겠습니다. 해부학적으로 인간의 관절은 여러 방향으로 움직이고(translation) 회전(rotating)하는 매우 복잡한 구조를 가지고 있습니다. 아래는 보행 시 이해를 위한 하체 골격계 모델입니다.   이 모델은 골반(pelvis), 좌우 대퇴골(femur), 슬개골(patella), 경골과 비골(shank), 발(foot) 총 9개의 연결된 강체(rigid body)로 구성되어 있으며, 총 16개의 자유도(degrees of freedom, DOF)가 있습니다. 골반에서 자유도는 이동(transition)과 회전이 포함되어 총 6개이지만, 위 모델에서는 회전만 표시되었습니다. 부위 내용자유도 골반 (Pelv..

2025. 2. 5.
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[Biomechanics of Movement - 2] 인간의 보행 역학: 보행 주기, 지면 반력, 그리고 에너지 효율성

보행 주기, 지면 반력 그리고 에너지 효율성을 통한 인간의 보행 역학의 이해오늘은 보행 주기(Gait cycle)와 지면 반력(Ground Reaction Force; GRF)을 활용하고 에너지 효울은 어떻게 사용하는지 등 보행 역학에 대해 간단히 소개해 드리고자 합니다.1. 보행 주기(Gait cycle)보행은 한 걸음 또 한 걸음의 과정을 반복하는 순환 과정입니다(여기에서는 오른발을 기준으로 설명드리겠습니다). 보행은 처음 단계인 오른쪽 발의 접촉(Foot contact, 0%)에서 시작해서 다음 오른쪽 발이 다시 지면에 접촉하는 단계(100%)에서 끝나며, 이를 보행 주기라고 합니다.  보행 주기에는 입각기(Stance phase)와 유각기(Swing phase) 두 가지로  구분됩니다.입각기는 발..

2025. 2. 4.
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[Biomehanics of Movement - 1] 인간 움직임의 생체역학과 분석 개요

인간 움직임(Movement)의 생체역학(Biomechanics)인간 움직임(Movement)의 생체역학(Biomechanics)은 왜 알아야 하고 어떻게 분석하는지에 대해 알아보도록 하겠습니다. 인간의 움직임은 신체가 어떻게 힘을 만들고 활용해서 다양한 동작을 수행할 수 있는지 연구하는 분야입니다. 우리 몸은 약 650개의 근육으로 이루어져 있으며, 이를 통해 걷기, 달리기, 말하기, 눈 움직이기 등 다양한 움직임을 수행할 수 있습니다. 우리가 걷거나 달릴 때 다리 근육은 체중을 지탱하면서 땅을 밀어 앞으로 추진할 수 있는 힘을 생성하고, 점프할 때는 근육은 마치 스프링과 같이 작용하여 높이 뛰게 할 수 있습니다. 이러한 힘은 체중의 약 10배 이상에 도달할 수 있으며, 이는 소형차의 뒷부분을 들어 올..

2025. 2. 4.