Effect of grip width and hand orientation on muscle activity during pull-ups and lat pull-downs

초록

랫풀다운(lat pulldown)과 풀업(pull-up)에서 그립 너비와 손 방향은 흔히 조작되는 변수임에도 불구하고, 이러한 변형이 특정 근육 활성화 패턴에 미치는 차별적 영향은 충분히 규명되지 않았다. 본 연구는 그립 너비(넓음 대 좁음)와 손 방향(회내 오버그립, 회외 언더그립, 중립)이 랫풀다운 수행 시 광배근(latissimus dorsi), 상완이두근(biceps brachii), 중승모근(middle trapezius), 후면 삼각근(posterior deltoid)의 근전도(EMG) 활성화에 미치는 영향을 조사하였다. 저항 훈련 경험자 20명이 5가지 그립 변형을 수행하였으며, 표면 EMG는 최대 수의 등척성 수축(MVIC)값을 기준으로 정규화하였다. 넓은 회내 그립은 광배근 상부 활성화를 가장 높였고, 좁은 회외 그립은 이두근 동원을 유의하게 증가시켰다. 중립 그립은 측정된 모든 근육에서 가장 균형 잡힌 활성화 프로파일을 나타냈다. 어떤 단일 그립 변형도 모든 목표 근육의 활성화를 동시에 최대화하지 못했으며, 이는 그립 선택이 특정 훈련 목표에 따라 결정되어야 함을 의미한다.

서론

광배근은 인체에서 가장 넓은 배부 근육으로, 어깨 내전(adduction), 신전(extension), 내회전(internal rotation)의 주동근이다 [1]. 넓고 역삼각형 체형의 구현은 보디빌딩 및 피지크 스포츠에서 보편적인 심미적 목표이며, 랫풀다운과 그 자체 체중 변형인 풀업은 광배근 발달을 위해 가장 널리 처방되는 운동에 속한다. 그러나 실제 훈련 환경에서는 그립 너비와 손 방향이 매우 다양하게 적용되고 있으며, 어떤 구성이 광배근 또는 그 특정 부위를 최적으로 자극하는지에 대한 논의가 지속되고 있다.

그립 너비는 운동 범위, 어깨와 팔꿈치에 작용하는 모멘트 팔, 그에 따른 동작 전반에 걸친 개별 근육의 역학적 이점에 영향을 미친다. 넓은 그립은 팔꿈치의 이동 범위를 제한하고 팔꿈치 굴곡을 줄여, 어깨 내전근과 팔꿈치 굴곡근의 상대적 기여도를 변화시킬 수 있다 [2]. 반면 좁거나 중립 그립은 더 큰 팔꿈치 굴곡 범위를 허용하여 이두근 관여도를 높일 수 있다. 손 방향(회내, 회외, 중립) 또한 이러한 역학적 관계를 추가적으로 조절한다. 회외(언더핸드) 자세는 팔꿈치 굴곡근을 보다 유리한 길이-장력 위치에 배치하여 이두근 동원을 증가시킨다고 알려져 있다 [3].

해부학적 관점에서 광배근은 기능적 지역 이질성(functional regional heterogeneity)을 가지며, 상부 섬유와 하부 섬유가 그립 변형에 서로 다르게 반응할 수 있다 [4]. 이러한 기능적 분화가 근전도로 확인된다면, 포괄적인 등 발달을 위해 훈련 프로그램에서 다양한 그립 너비와 방향을 활용하는 것이 지지된다.

풀다운 운동에서의 그립 변형은 현장에서 광범위하게 적용되고 있지만, 단일 실험에서 여러 그립 조건을 직접 비교한 통제된 EMG 연구는 제한적이다. 기존 연구들은 두 조건만 비교하거나, 랫풀다운 대신 풀업을 대상으로 하거나, 조건 간 상대적 부하 통제에 실패하는 경우가 많았다. 이에 본 연구는 표준화된 랫풀다운 수행 시 5가지 그립 변형이 광배근, 이두근, 중승모근, 후면 삼각근의 근활성화에 미치는 영향을 체계적으로 비교하고자 하였다.

연구 방법

참여자

훈련 경험이 있는 성인 20명(남성 12명, 여성 8명, 평균 연령 24.7 ± 3.8세, 최소 1년 이상 저항 훈련 경험)이 참여하였다. 모든 참여자는 풀다운 및 로잉 운동을 정기적으로 수행하고 있었다. 최근 6개월 이내 어깨 또는 팔꿈치 부상 병력이 있는 경우 제외하였다. 기관 생명윤리위원회 승인을 받았으며, 모든 참여자는 등록 전에 서면 동의를 제출하였다.

운동 조건

5가지 그립 변형을 균형화된 순서로 2회 세션에 걸쳐 검사하였다.

모든 조건에서 사전 부하 매칭 절차를 통해 동일한 저항(넓은 회내 조건의 최대 수행 가능 부하의 70%)을 적용하였다. 참여자는 조건당 3회 반복을 수행하였으며, 조건 간 3분의 휴식을 부여하였다.

EMG 프로토콜

SENIAM 지침에 따라 다음 근육에 표면 전극을 부착하였다: 광배근 상부(견갑골 하각 약 5 cm 아래, 근섬유 방향에 맞춰 경사지게), 이두근(우세 팔의 근복 중간 지점), 중승모근(견갑골 내측 연과 T4 극돌기 사이의 중간 지점), 후면 삼각근(어깨의 후외측, 후방 견봉 약 2 cm 아래).

원신호 EMG를 2000 Hz로 샘플링하고, 대역통과 필터링(20~450 Hz), 전파 정류, 50 ms 실효값(RMS) 스무딩 처리하였다. 각 근육의 표준화된 최대 등척성 수축(MVIC) 검사 자세에서 얻은 값을 기준으로 정규화하였다.

통계 분석

각 근육에 대해 5개 조건의 평균 EMG를 일원반복측정분산분석(one-way repeated-measures ANOVA)으로 비교하고, Bonferroni 교정 사후비교를 실시하였다. 효과 크기는 편향 에타 제곱(η²p)으로 산출하였으며, 유의 수준은 p < 0.05로 설정하였다.

결과 및 고찰

광배근 활성화

그립 너비와 방향은 광배근 EMG에 유의한 영향을 미쳤다(F(4,76) = 8.34; p < 0.001; η²p = 0.31). 넓은 회내 조건이 가장 높은 광배근 활성화(68.4 ± 11.2% MVIC)를 나타냈으며, 이는 좁은 회외 조건(54.1 ± 9.8% MVIC; p = 0.007) 및 좁은 회내 조건(56.3 ± 10.4% MVIC; p = 0.012)보다 유의하게 높았다. 중립 좁은 그립은 중간 수준의 광배근 활성화(61.8 ± 10.1% MVIC)를 보였으며, 넓은 회내 조건과 유의한 차이는 없었다.

넓은 회내 그립의 광배근 활성화 우위는 역학적으로 타당하다. 넓은 그립은 동작 시작 시 상완을 더 큰 외전 위치에 놓아 어깨 관절에 대한 광배근의 모멘트 팔을 증가시킨다. 팔꿈치가 아래-뒤로 이동하는 과정에서 어깨 내전 요소가 지배적이 되고, 광배근은 역학적으로 힘을 생성하기에 유리한 위치에 있게 된다 [5]. 그립이 좁아질수록 동작 패턴이 팔꿈치 굴곡 위주로 전환되어 광배근의 상대적 요구가 줄어든다.

이두근 활성화

회외 그립 방향은 두 너비 모두에서 회내 그립에 비해 이두근 활성화를 현저히 높였다(p < 0.001). 좁은 회외 조건의 이두근 최대값은 72.6 ± 12.4% MVIC로, 넓은 회내 그립의 42.3 ± 8.7% MVIC와 대조적이었다. 이는 전완 회외 자세가 요골의 이두근 결절을 최적의 힘 전달 방향으로 정렬하여 이두근을 역학적으로 유리한 위치에 배치한다는 기존의 이해와 일치한다 [6]. 풀링 동작에서 이두근 발달을 강조하고자 하는 경우 좁은 회외 그립이 유리하다는 실용적 시사점이 명확하다.

중승모근 활성화

중립 그립 조건이 가장 높은 중승모근 활성화(44.2 ± 8.3% MVIC)를 나타냈으며, 회외 조건과 유의한 차이를 보였다(p < 0.05). 이는 중립 그립이 동작 전반에 걸쳐 보다 후인된(retracted) 견갑골 위치를 유도하여 견갑골 후인근의 요구를 증가시키기 때문일 수 있다. 견갑골 이상운동증(scapular dyskinesis)이 있거나 중간 등 근육을 강화하려는 경우 중립 그립이 특히 유익할 수 있다.

실용적 해석

이 데이터들은 단일 그립 변형이 보편적으로 우월하지 않다는 현장의 통념을 지지한다. 넓은 회내 그립은 광배근의 너비 발달을 극대화하고, 좁은 회외 그립은 이두근과 광배근 하부를 강조하며, 중립 그립은 등 근육 전반에 가장 균형 잡힌 자극을 제공한다. 훈련 세션에 걸쳐 그립 조건을 체계적으로 순환하는 것이 포괄적인 등 발달을 위한 합리적 전략이다.

실용적 적용

훈련 목표에 따른 그립 선택

본 연구와 관련 문헌의 근거는 랫풀다운 및 풀업에서 목표 지향적 그립 선택 접근법을 지지한다.

• 광배근 너비 발달: 넓은 회내(오버그립)를 우선시한다. 어깨 너비의 약 1.5배 그립을 사용하며, 팔꿈치보다 어깨에서 동작을 시작하는 데 집중한다.
• 풀링 동작에서 이두근 강조: 좁은 회외(언더그립)를 사용한다. 광배근 근력이 충분하지 않아 넓은 그립 풀다운에 어려움을 겪는 경우에도 역학적 이점을 제공한다.
• 견갑골 후인근을 포함한 균형 잡힌 등 발달: V-바 또는 평행 핸들 부착물을 이용한 중립 그립이 중승모근 및 능형근의 동시 활성화와 함께 광배근을 자극한다.
• 전반적인 등 비대: 세 가지 그립 방향을 훈련 주 단위로 순환하여 포괄적인 자극을 보장한다.

프로그램 설계 적용

그립 변형을 통합한 실용적 등 훈련 템플릿:

각 그립의 수행 포인트

넓은 회내: 팔을 당기기 전에 견갑골을 하강(depression)하고 후인(retraction)함으로써 동작을 시작한다. "팔꿈치를 뒤 주머니 쪽으로"라는 큐를 활용하고, 바는 상부 흉골 높이까지 당긴다.

좁은 회외: 가능하면 전완을 수직으로 유지한다. 바 이동 경로를 효율적으로 유지하기 위해 약 15~20도 뒤로 기울인다. 동작 최하부에서 광배근을 강하게 수축한다.

중립: 핸들이 흉골에 닿을 때 견갑골을 서로 모으는 데 집중한다. 어깨의 거상(shrugging)을 피한다.

볼륨과 빈도

랫풀다운 및 풀업 변형은 수직 풀링 볼륨의 핵심을 구성해야 한다. 현행 비대 훈련 지침에 따라 주당 10~20세트의 수직 풀링을 2~3회 세션에 분산하는 것이 권장된다 [7]. 이 볼륨 내에서 그립 조건을 체계적으로 변화시키는 것은 자극의 다양성과 동작 단조로움에 대한 적응 예방을 동시에 제공한다.

주의해야 할 흔한 오류

• 견갑골 하강을 시작하지 않고 팔로만 당기기
• 과도한 반동이나 몸통 흔들기로 반복 완료
• 동작 최상부에서 어깨 거상(으쓱) 허용
• 회외 자세에서 지나치게 넓은 그립 사용(원위부 이두근 건에 과도한 부하)