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문제 정의
- 노인에게 동적인 운동으로 균형회복 능력을 향상시켜 넘어짐을 예방하는 것은 매우 중요하다. 본 연구는 노인에게 8주 동안의 균형운 동이 운동군과 대조군에 비해 근전도 특성에 미치는 효과를 알아보고자 정적으로 선 자세에서 동요를 주었을때 균형회복에 작용하는 근육의 근 수축개시 시간 및근 수축개시 시간차를 측정하였다.
- 본 연구는 지역사회 요양원에 거주하는 노인 30명을 대상으로 주 3회 8주 동안의 집중적인 동적 균형운동이 근력, 수동가동범위, 기능적 팔 뻗기, 그리고 동요 시근 수축개시 시간 및 근 수축개시 시간차에 미치는 효과를 알아보기 위하여 실시하였다.
- 따라서 본 연구에서는 대상자들의 근 수축개시 결정에 연구자의 의도를 배제하고 보다 객관적인 근전도 평가를 위해 컴퓨터 판정법을 사용하였으며 시각적 판정을 참고하였다. 지역사회의 요양시설에 거주하는 노인을 대상으로 대조군과 운동군으로 나누어 8주 동안의 집중적인 동적 균형운동이 내측비복근과 전경골근의 근수축개시 시간 및 근 수축개시 시간차에 어떤 효과가 있는지를 알아보기 위하여 실시하였다.
제안 방법
- 운동군에는 맨바닥에 서서 하는 운동, 겔 방석에 서서 하는 운동, 불안정 판 위에 서서 하는 운동, 쿠션 볼위에 서서 하는 균형운동을 실시하였으며, 대조군에는어떠한 운동도 제공하지 않았다. 8주 동안의 운동 과정을 마친 운동군과 대조군에게 운동 전 측정과 동일하게 운동 후 측정을 실시하였다. 모든 대상자들은 본 실험이 끝날 때까지 다른 운동 프로그램에 참여를 허락하지 않았고 일상적인 활동만을 허용하였다.
- 전경골근의 전극은 슬개골 하단으로부터 가쪽 복사뼈까지 길이의 근위 ⅓ 지점에서 1 ㎝ 멀리, 내측 비복근의 전극은 경골 골두에서 발뒤꿈치까지 길이의 근위 ⅓ 지점에서 근육의 위치를 확인 한 후 근복에 표면 전극을 부착하였다(Zipp, 1982). 검사 중 대상자의 안전을 위해서 흉부를 감은 멜빵(harness)을 현수장치 틀에 고정 하였다. 실험적 동요를 유발하기 위해서 가해지는 충격시점에 대한 디지털 신호를 얻기 위해 패널형 스위치(29×21.
- 8 ㎏ 공을 사용하였다. 공은 고정대에 설치된 스위치를 기준으로 20 ㎝ 거리, 위치 표식자는 60 ㎝ 거리에 두었으며, 공의 위치는 고정대로부터 50 ㎝ 거리, 위치 표식자는 30 ㎝ 거리에 위치하도록 끈의 길이를 조절하였다. 충격량은 공을 위치표식 높이까지 후진시켜 1～10초 사이에 무작위로 자유낙하 하는 진자운동력으로 일정하게 제공되었다.
- 충격량은 공을 위치표식 높이까지 후진시켜 1～10초 사이에 무작위로 자유낙하 하는 진자운동력으로 일정하게 제공되었다. 대상자에게 2～3분 간격으로 3회를 측정한 후, 동요 신호 전 안정적인 신호를 이용하여 기준(baseline) 근 수축으로 사용하였다.
- 연구대상자 선정기준을 통과한 30명에 대하여 신상기록부에서 나이를 조사하고, 운동 전 신장과 체중을 측정하였다. 대상자의 신체적 특성은 근력검사, 기능적팔 뻗기 검사, 수동관절가동범위 검사로 하였으며, 동요시 내측비복근과 전경골근의 근 수축개시, 내측비복근과 전경골근의 근 수축개시 시간차를 측정하였다.
- 근 수축개시 시간의 역치는 동요 전 50 ㎳의 평균값 더하기 3배의 표준편 차의 값으로 정하였다. 동요 후 역치 이상의 신호가 2 ㎳ 이상 지속되는 첫 번째 신호를 근 수축개시 시간으로 정하였으며, 근 수축개시 시간차는 내측비복근의 수축개시 시간과 전경골근의 수축개시 시간차로 정하였다.
- 따라서 본 연구에서는 대상자들의 근 수축개시 결정에 연구자의 의도를 배제하고 보다 객관적인 근전도 평가를 위해 컴퓨터 판정법을 사용하였으며 시각적 판정을 참고하였다. 지역사회의 요양시설에 거주하는 노인을 대상으로 대조군과 운동군으로 나누어 8주 동안의 집중적인 동적 균형운동이 내측비복근과 전경골근의 근수축개시 시간 및 근 수축개시 시간차에 어떤 효과가 있는지를 알아보기 위하여 실시하였다.
- 모든 대상자들은 본 실험이 끝날 때까지 다른 운동 프로그램에 참여를 허락하지 않았고 일상적인 활동만을 허용하였다. 또한 알코올 섭취와 약물 복용을 제한하였다.
- 발목관절 발등쪽 굽힘 근육과 발바닥쪽 굽힘 근육의 근력 측정은 Commander Power Track II™ 5) 로 측정범위는 약 .5～250 ㎏까지 측정이 가능하고, 40회까지 측정된 자료의 저장이 가능한 디지털 근력계를 사용하였다. 측정 방법은 바로 누운 자세에서 대상자의 슬관절을 펴고 발목을 중립위 상태에서 4～5초 동안 최대 등 척성 수축을 하도록 지시하여 측정하였다(Bohannon, 1999).
- 본 연구에서 사용한 균형운동은 딱딱한 맨바닥에 서서 하는 운동, 겔 방석 위에 서서 하는 운동, 불안정 판 위에 서서 하는 운동, 쿠션 볼 위에 서서 하는 균형운동 방법은 다음과 같다. 운동 1)은 딱딱한 맨바닥에 서서 하는 운동으로 천천히 양 발의 발뒤꿈치 들어 올리고 내린 다음 양 발의 앞쪽을 들어 올리고 내린다.
- 5초 동안의 신호에서 평균과 표준편차를 구한다음, 평균에 2배의 표준편차를 더하여 역치로 설정하는 방법(권오윤과 고은경, 2002)과 Matlab 연산에 의해 계산된 값에 의해 자동으로 근 수축 시간을 구하는 방법(정이정 등, 2003) 등이 있다. 본연구에서는 Matlab 프로그램으로 평균값에 3배 표준편 차를 더하여 역치선(threshold line)을 구한 다음 시각 적인 검사를 더 해서 역치값을 결정하였다. 역치선 이상의 신호 중 2 ㎳ 이상 지속되는 첫 번째 신호를 역치 값으로 기록하였다.
- 실험설계는 사전-사후 집단 통제 설계(pretest-posttest control group design)를 하였다. 30명을 무작위로 운동군과 대조군에 15명씩 할당하였다.
- 검사 중 대상자의 안전을 위해서 흉부를 감은 멜빵(harness)을 현수장치 틀에 고정 하였다. 실험적 동요를 유발하기 위해서 가해지는 충격시점에 대한 디지털 신호를 얻기 위해 패널형 스위치(29×21.5 ㎠)를 피험자의 견갑골 하단 높이에 위치하도록끈을 조정하여 현수장치 틀에 매달았다. 동요를 유발시키는 충격은 1.
- 연구대상자 선정기준을 통과한 30명에 대하여 신상기록부에서 나이를 조사하고, 운동 전 신장과 체중을 측정하였다. 대상자의 신체적 특성은 근력검사, 기능적팔 뻗기 검사, 수동관절가동범위 검사로 하였으며, 동요시 내측비복근과 전경골근의 근 수축개시, 내측비복근과 전경골근의 근 수축개시 시간차를 측정하였다.
- 본 연구는 최근 6개월 동안 정기적으로 운동 프로그 램에 참여한 경험이 없고 신경학적 질환이나 심각한 근육성 질환이 없는 65세 이상 요양시설에서 살고 있는 여성 노인 30명을 대상으로 실시하였다. 연구대상자들을 운동군, 대조군에 무작위로 배정하였으며, 실험 전 본연구의 목적과 방법에 대하여 대상자들에게 충분한 설명을 한 후 동의한 경우에만 실험에 참여하게 하였다.
- 운동 2)는 겔 방석 위에 서서 하는 운동으로 전ㆍ후, 좌ㆍ우, 대각선 방향으로 몸을 기울이는 운동 다음에 교대로 한 발 서기를 한다. 운동 1)과 2) 는 5분씩 2세트를 실시하였고, 1세트는 눈을 뜨고, 2세트는 눈을 감고 실시하였다. 운동 3)은 불안정 판 위에 균형을 유지하고 정적으로 서 있는 운동과 전ㆍ후, 좌ㆍ우, 그리고 대각선 방향으로 몸을 기울이는 운동이다.
- 운동 4)는 쿠션 볼 위에서 균형을 유지하고 정적으로 서 있는 운동과 전ㆍ후, 좌ㆍ우, 대각선 방향으로 몸을 흔드는 운동이다. 운동 3)과 4)는 4분씩 2세트를 실시하였고, 눈을뜨고 안전을 위하여 한 손으로 계단 난간을 가볍게 잡고실시하였다. 각 세트 운동 후에는 의자에 앉아 2분 동안 휴식을 하였다.
- 운동군에는 맨바닥에 서서 하는 운동, 겔 방석에 서서 하는 운동, 불안정 판 위에 서서 하는 운동, 쿠션 볼위에 서서 하는 균형운동을 실시하였으며, 대조군에는어떠한 운동도 제공하지 않았다. 8주 동안의 운동 과정을 마친 운동군과 대조군에게 운동 전 측정과 동일하게 운동 후 측정을 실시하였다.
- 5～250 ㎏까지 측정이 가능하고, 40회까지 측정된 자료의 저장이 가능한 디지털 근력계를 사용하였다. 측정 방법은 바로 누운 자세에서 대상자의 슬관절을 펴고 발목을 중립위 상태에서 4～5초 동안 최대 등 척성 수축을 하도록 지시하여 측정하였다(Bohannon, 1999). 측정자료는 2회 반복 측정하여 평균값을 대상자의 근력으로 정하였다(Gras 등, 2004).
- 측정방법은 바로 누운 자세에서 대상자의 발바닥의 회내를 방지 한 다음 가쪽 복사뼈와 경골 골두 선상에 고정자를 두어 측정하였다(Petty 등, 2000). 측정 자료는 2회 반복 측정하여 평균값을 대상자의 가동 범위로 정하였다. 6)7)
- 를 사용하였다. 측정방법은 바로 누운 자세에서 대상자의 발바닥의 회내를 방지 한 다음 가쪽 복사뼈와 경골 골두 선상에 고정자를 두어 측정하였다(Petty 등, 2000). 측정 자료는 2회 반복 측정하여 평균값을 대상자의 가동 범위로 정하였다.
대상 데이터
- 실험설계는 사전-사후 집단 통제 설계(pretest-posttest control group design)를 하였다. 30명을 무작위로 운동군과 대조군에 15명씩 할당하였다. 실험장치는 근전도 측정계, 디지털 스위치, 안전 멜빵, 무게 공 7) 그리고 위치표식 등을 현수하는 틀(frame)로 구성된다.
- 본 연구는 최근 6개월 동안 정기적으로 운동 프로그 램에 참여한 경험이 없고 신경학적 질환이나 심각한 근육성 질환이 없는 65세 이상 요양시설에서 살고 있는 여성 노인 30명을 대상으로 실시하였다. 연구대상자들을 운동군, 대조군에 무작위로 배정하였으며, 실험 전 본연구의 목적과 방법에 대하여 대상자들에게 충분한 설명을 한 후 동의한 경우에만 실험에 참여하게 하였다.
- 30명을 무작위로 운동군과 대조군에 15명씩 할당하였다. 실험장치는 근전도 측정계, 디지털 스위치, 안전 멜빵, 무게 공 7) 그리고 위치표식 등을 현수하는 틀(frame)로 구성된다.
- 동요 시 근 수축개시 시간차를 측정하는 방법은 다음과 같다. 표면근전도 신호는 전경골근과 내측비복근에서 수집하였다. 피부 저항을 감소시키기 위해 부착부위를 가는 사포로 3～4회 문질러 피부 각질층을 제거하고, 소독용 알코올로 피부 기름기를 제거한 후에 소량의 전해질겔이 도포된 두 개의 활성전극(active electrode)을 수직 방향으로 피부에 부착하였다(Lamontagne 등, 2002).
데이터처리
- 근 수축개시 시간차 분석에는 동요 신호 전ㆍ후 1초동안의 근전도 신호를 텍스트 파일로 전환하여 저장 후 MatLab 6.5 프로그램을 사용하였다. 근 수축개시 시간의 역치는 동요 전 50 ㎳의 평균값 더하기 3배의 표준편 차의 값으로 정하였다.
- 연구대상자의 수집된 자료는 평균과 표준편차를 구하였으며, 집단 간 일반적 특성, 운동 전 및 운동 후에 대조군과 운동군의 신체적 특성, 근전도 신호의 특성 (근 수축개시 시간, 근 수축개시 시간차)에 대한 변화는 독립된 t-검정으로 분석하였다. 운동군에서 운동 전ㆍ후 내측비복근과 전경골근의 수축개시 시간의 변화, 그리고 대조군과 운동군에서 운동 전ㆍ후 전경골근과 내측 비복근의 수축개시 시간차의 변화는 대응표본 t-검정으로 분석하였다.
- 연구대상자의 수집된 자료는 평균과 표준편차를 구하였으며, 집단 간 일반적 특성, 운동 전 및 운동 후에 대조군과 운동군의 신체적 특성, 근전도 신호의 특성 (근 수축개시 시간, 근 수축개시 시간차)에 대한 변화는 독립된 t-검정으로 분석하였다. 운동군에서 운동 전ㆍ후 내측비복근과 전경골근의 수축개시 시간의 변화, 그리고 대조군과 운동군에서 운동 전ㆍ후 전경골근과 내측 비복근의 수축개시 시간차의 변화는 대응표본 t-검정으로 분석하였다. 이 자료의 통계처리를 위해 상용 통계 프로그램인 윈도용 SPSS version 12.
성능/효과
- 3. 내측비복근과 전경골근은 운동 전보다 운동 후에근 수축개시 시간이 유의하게 감소하였다 (p<.05).
- 4. 운동 전ㆍ후의 근 수축개시 시간차는 대조군에서는 유의한 차이가 없었고(p>.05), 운동군 에서는 운동 전보다 운동 후 근 수축개시 시간차가 유의하게 감소하였다(p<.05).
- 각 군별 운동 전ㆍ후의 근 수축개시 시간차를 비교 해보면, 대조군에서는 유의한 차이가 없었고(p>.05), 운동군에서는 운동 전보다 운동 후 평균 5.5 ㎳ 감소하여 유의한 차이가 있었다 (p<.05)(그림 2).
- Mackey와 Robinovitch(2006)는 근 수축 개시 시간은 젊은 여성이 평균 73 ㎳이었으며, 건강한 할머니가 평균 98 ㎳라고 보고 하였다. 본 연구에서 내측비 복근의 수축개시 시간은 운동 전에는 평균 109.9 ㎳이었 으며, 운동 후에는 평균 94.1 ㎳로 감소되어 건강한 노인의 근 수축개시 시간을 보였다. 또한 전경골근과 내측비 복근의 수축개시 시간차는 운동 전에는 평균 20.
- 하지에서는 전형적으로 구심성과 원심성의 근육 활동이 기능적으로 요구되며(Kaminski 등, 1999), 이동 (locomotion)과 같은 기능적인 과제의 수행능력에는 발등쪽 굽힘근과 발바닥쪽 굽힘근의 근력약화와 관련이깊다(Lamontagne 등, 2002). 본 연구에서는 균형운동을 8주 동안 실시한 결과 운동 후에 근력에는 차이가 없었 으나, 수동가동범위와 기능적 팔 뻗기에 유의한 증가가 있었다. Duncan 등(1990)은 기능적 팔 뻗기 검사에서 15.
- 05). 운동 후에 근 수축개시 시간은 대조군보다 운동군에서 내측비복근은 평균 16.2 ㎳ 감소하였고, 전경골근은 평균 23.2 ㎳ 감소하였다(p<.05). 근 수축개시 시간차는 평균 6.
- 05). 운동 후에는 대조군보다 운동군에서 기능적 팔 뻗기는 평균 3.6 ㎝ 증가하였고, 발등쪽 굽힘 수동가동범위는 평균 1.2° 증가하였고, 그리고 발바닥쪽 굽힘 수동가동범위는 평균 2.8° 증가하였으며 대조군과 운동군 간에 모두 유의한 차이를 보였다(p<.05)(표 2).
- 05). 운동 후에는 대조군에 비해 운동군에서 내측 비복근과 전경골근의 근 수축개시 시간, 그리고 근 수축개시 시간차는 운동군에서 모두 유의한 감소를 보였다(p<.05).
- 05). 운동 후에는 대조군에 비해 운동군의 근력은 유의한 증가가 없었고(p>.05), 기능적 팔 뻗기, 발등쪽 굽힘 수동가동범위, 그리고 발바닥쪽 굽힘 수동가동 범위는 운동군에서 모두 유의한 증가를 보였다 (p<.05).
- 운동군에서 운동 전ㆍ후의 내측비복근과 전경골근의 근수축개시 시간의 변화를 비교해보면, 내측비복근은 운동 전보다 운동 후에 평균 15.8 ㎳ 감소하여 유의한 차이가 있었고(p<.05), 전경골근은 운동 전보다 운동 후에 평균 24.9 ㎳ 감소하여 유의한 차이가 있었다(p<.05)(그림 1).
- 3 ㎳로 수축개시 시간차가 감소하였다. 이러한 결과로 동적 균형능력을 반영하는 기능적 팔 뻗기의 증가를 보였으며 집중적 동적 균형운동이 동요 시 균형회복 능력을 향상시켰음을 보여준다.
- 이상의 결과로 여성 노인에서 8주 동안의 동적 균형 운동이 동요 시 근 수축개시 시간 및 근 수축개시 시간 차를 단축시키는 것을 알 수 있었다. 이것은 균형회복 능력의 향상 때문으로 생각된다.
후속연구
- 본 연구의 제한점은 균형운동의 효과를 실험적 동요에 의하여 평가한 결과이므로 실제적인 생활환경에서도 균형증진 효과가 있다고 일반화 하는데 제한이 있으며, 추적평가가 없기 때문에 효과의 지속 여부를 단정하는데 제한점이 있다. 향후 넘어짐이나 동적 균형증진 효과에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
- 본 연구의 제한점은 균형운동의 효과를 실험적 동요에 의하여 평가한 결과이므로 실제적인 생활환경에서도 균형증진 효과가 있다고 일반화 하는데 제한이 있으며, 추적평가가 없기 때문에 효과의 지속 여부를 단정하는데 제한점이 있다. 향후 넘어짐이나 동적 균형증진 효과에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
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