Analysis of the Effects of Lower Body Fatigue on Upper Body Muscle Function Using sEMG Signals

본 연구는 하체 근육의 반복 운동으로 유발된 국소 근피로가 중추신경계를 통해 상체 근육 기능 저하에 영향을 미치는지를 규명하고자 하였다. 기존 연구들은 주로 피로의 국소적 영향에 초점을 맞추었으며, 하체 피로가 원거리 근육군에 미치는 효과에 대한 실험적 검토는 부족하였다. 이에 본 연구는 상하체 간 신경근 상호작용과 피로 전달 기전을 정량적으로 분석하는 데 목적을 두었다. 건강한 성인 남성 1인을 대상으로 120 bpm의 속도로 스쿼트 머신을 이용한 정적 스쿼트를 세트당 50회씩, 총 5세트 수행하도록 하였으며, 세트 간 5분의 휴식을 제공하였다. 넙다리두갈래근, 머리널판근, 위등세모근에서 sEMG 신호를 수집하였고, 중심 주파수(MDF)는 고속 푸리에 변환(FFT) 기반으로 분석하였다. 또한 운동 전후 혈중 젖산 농도를 측정하여 대사적 피로를 평가하였다. 그 결과, 모든 근육에서 중심 주파수는 초기에 증가한 후 반복에 따라 점차 감소하였고, 젖산 농도는 1.7에서 15.2 mmol/L로 유의하게 증가하였다. 본 연구는 하지피로가 상체 근기능에 영향을 미칠 수 있음을 신경적 및 대사적 관점에서 정량적으로 입증하였다.