[논문]정상성인에서 러시안 전류와 저주파 전류 자극에 의한 근력 증가의 비교

김종열

정상성인에서 러시안 전류와 저주파 전류 자극에 의한 근력 증가의 비교
A Comparison of Muscle Strength by Russian Current and Low Frequency Current Stimulation in Normal Adult 원문보기

대한물리의학회지 = Journal of the korean society of physical medicine, v.6 no.3, 2011년, pp.353 - 360

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Purpose : The purpose of this study was to compare the effect of muscle strength by stimulation of russian current and low frequency. Methods : The subjects were thirty young healthy volunteers who were divided into two groups including russian current group(n=15) and low frequency group(n=15). The intervention was applied totally 12 times (1 time, 10 minute) for 4weeks in each group. The peak torque and average power were measured and analysed using Biodex system 4 before the treatment, after 2 weeks, 4 weeks. Results : As a result, russians currents and low frequency stimulation increased significantly average power and peak torque with the lapse of time. However, there were not significant differences of the average power and peak torque between the groups in all periods. Conclusion : In conclusion, russians currents and low frequency stimulation had no differences in the increase of muscle strength.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

이처럼 저주파 전류와 러시안 전류가 근력 향상에 효과적이라는 논문은 많이 보고가 되었지만 두 전류를 비교평가 하는 논문은 거의 없는 실정이다(정성관, 2004). 따라서 본 연구는 신체 건강한 대학생들을 대상으로 두 전류를 적용한 후에 근력측정 기기를 이용하여 평균일률과 최대염력의 변화를 기간에 따라 파악함으로써 두 전류의 자극에 따른 근력의 증가에 차이가 있는지를 비교하고자 하였다.
본 연구는 M대학에 재학 중인 신체 건강한 성인 남녀 총 30명을 대상으로 4주 동안 12번의 러시안 전류와 저주파 전류를 자극하여 두 전류간의 근력 증가의 차이를 알아보고자 실시하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 평균일률의 경우, 러시안 전류(F=12.
본 연구는 러시안 전류와 저주파 전류의 자극에 따른 근력의 증가에 차이가 있는지를 비교하기 위한 전·후 통제집단설계(pretest & posttest control group design)이며, 연구 설계 모형은 다음과 같다(Fig 1).
골격근에 반복적으로 전기자극을 적용하면 근섬유의 직경이 증가하고, 근 무게의 감소가 지연되며, 혈관신생촉진 및 모세혈관의 증가, 근 위축예방, 혈류량 증가, 골격근의 근력증가, 산소 소모량 증가, 근단백질 감소예방, 골격근의 당원함량 증가, 근섬유 형태의 변화, 신경근연접부의 운동단위 증가 등의 임상적 효과가 보고되고 있다(진유신, 2008). 이에 본 연구는 근력증가를 위한 전기자극의 방법으로 많이 이용되고 있는 러시안 전류와 저주파 전류 중에 어느 쪽이 근력향상에 더 효과적인지를 알아보고자 4주 동안 실시되었다. 연구의 결과, 평균일률의 경우에 러시안 전류와 저주파 전류 모두 자극 전과 자극 2주 후에 비해 자극 4주 후에서 유의한 증가를 나타내었고, 최대 염력의 경우에도 러시안 전류와 저주파 전류 모두에서 자극 전과 자극 2주 후에 비해 자극 4주 후에서 유의한 증가를 나타내었다.

제안 방법

주관절 측정 시에 등속성 기구의 각속도는 60°/sec로 설정하고, 신전상태에서 시작하였으며, 굴곡 후 다시 신전 상태로 되돌아 왔을 때를 1회로 하였다. 검사 전에 주관절 굴곡과 신전을 3회 반복시켜 운동에 익숙하게 한 후에 실험자가 독려하는 구두명령에 맞추어 최대의 힘으로 5회 반복한 것을 1세트(1set)로 하였다. 총 2세트를 실시하였으며, 각 세트 간에는 5분의 휴식이 주어졌다.
모든 연구대상자들의 우세 팔(dominant arm)인 오른쪽 상완이두근(biceps brachii)의 근력을 측정하기 위하여 등속성기기(Biodex system 4, BIODEX, 미국)가 이용되었다. 근력측정 방법은 연구대상자를 검사대 위에 앉힌 후 정확한 측정을 위하여 스트랩(strap)으로 체간과 상완을 고정시키고 주관절의 운동 축과 기계의 운동 축이 일치하도록 하였다. 주관절 측정 시에 등속성 기구의 각속도는 60°/sec로 설정하고, 신전상태에서 시작하였으며, 굴곡 후 다시 신전 상태로 되돌아 왔을 때를 1회로 하였다.
두 전류 모두 1회에 10분간 실시되었다. 두 전류의 자극을 위해서 연구실 환경을 조용하게 유지하고, 연구대상자는 침상 위에 바로 누운(supine) 자세에서 자극부위인 오른쪽 상완이두근의 부위가 잘 드러나도록 준비하였으며, 연구 전에 전기자극 부위를 알코올로 깨끗이 닦아 피부저항을 감소시켰다. 전극은 탄소 실리콘 전극을 사용하였으며, 사용할 패드에는 충분히 물을 묻히고 패드의 두꺼운 쪽이 피부로 향하게 하였다.
러시안 전류는 정현파(sinusoidal wave)를 이용하였으며, 단속 시간 비(on-off ratio)는 1：5로 10초 자극 후 50초 동안 휴식하도록 하였고, 맥동기간(pulse duration)은 250㎲, 맥동빈도(pulse frequency)는 50bps로 설정하였다. 저주파 전류는 대칭성 이상성 직사각형파(symmeteric biphasic rectangular wave)를 이용하였으며, 맥동빈도는 50pps, 맥동기간은 200㎲, 단속 시간비는 1：3으로 10초 자극 후 30초 동안 휴식하도록 하였다.
하지만 각 개인마다 러시안 전류와 저주파 전류의 자극에 따라 반응하는 근육의 유형별 구성비(TypeⅠ과 TypeⅡ)가 다르고 지방층의 두께나 전기자극에 대한 피부저항(skin impedance)의 정도 등도 다르다는 것을 고려하여 연구를 진행한다면 결과가 달라 질수도 있을 것이다. 본 연구는 이러한 개인차가 고려되지 않고 무작위로 대상자들을 분류하여 연구가 진행되었다. 따라서 차후의 연구에서는 우선 근육의 유형별 구성비를 고려하거나 각 개인의 신체적 특성들을 고려하여 대상자들을 선정하고 연구를 진행하여 두 전류 사이의 근력 증가에 차이가 있는지를 확인하여야 할 것이다.
전류를 자극하기 전에 대상자들의 근력을 미리 측정하여 그 값을 기준으로 자극 후의 근력향상 정도를 비교하였다. 연구는 총 4주간 진행되었으며, 주 3회, 총 12번의 전기자극이 주어졌으며, 기간에 따른 근력의 변화를 확인하기 위해 자극 2주후와 자극 4주후에 근력을 측정하였다.
총 2세트를 실시하였으며, 각 세트 간에는 5분의 휴식이 주어졌다. 연구대상자들에게 모니터의 측정값을 볼 수 없도록 하였으며, 측정 변인으로 최대염력(peak torque)과 평균일률(average power)을 측정하여 그 평균값을 기록하였다.
모든 대상자들은 신경계나 근골격계 손상이 없는 자로 하였으며, 본 연구에 영향을 미칠 수 있는 약물복용이나 과격한 운동과 같은 물리적, 화학적 요인들을 최대한 제한시켰다. 연구를 실시하기 전에 대상자들에게 본 연구의 취지를 설명하고 참여 동의를 얻었으며, 무작위대조연구(Randomized Controlled Trial, RCT)로 러시안 전류군(n=15)과 저주파 전류군(n=15)을 분류하여 연구를 진행하였다. 연구대상자들은 연구 시작 전에 20분간 안정을 취하였으며, 연구실의 온도는 섭씨 26.
러시안 전류는 정현파(sinusoidal wave)를 이용하였으며, 단속 시간 비(on-off ratio)는 1：5로 10초 자극 후 50초 동안 휴식하도록 하였고, 맥동기간(pulse duration)은 250㎲, 맥동빈도(pulse frequency)는 50bps로 설정하였다. 저주파 전류는 대칭성 이상성 직사각형파(symmeteric biphasic rectangular wave)를 이용하였으며, 맥동빈도는 50pps, 맥동기간은 200㎲, 단속 시간비는 1：3으로 10초 자극 후 30초 동안 휴식하도록 하였다. 두 전류 모두 1회에 10분간 실시되었다.
본 연구를 위해 러시안 전류 자극기(ENDOMED 582, ENRAF, 네덜란드)와 저주파 전류 자극기(ENDOMED 982, ENRAF, 네덜란드)가 사용되었으며, 연구기간 동안 연구에 참여한 모든 대상자들에게 어떤 형태의 파형으로 자극하는지에 대한 정보는 주지 않았다. 전류를 자극하기 전에 대상자들의 근력을 미리 측정하여 그 값을 기준으로 자극 후의 근력향상 정도를 비교하였다. 연구는 총 4주간 진행되었으며, 주 3회, 총 12번의 전기자극이 주어졌으며, 기간에 따른 근력의 변화를 확인하기 위해 자극 2주후와 자극 4주후에 근력을 측정하였다.
주관절 측정 시에 등속성 기구의 각속도는 60°/sec로 설정하고, 신전상태에서 시작하였으며, 굴곡 후 다시 신전 상태로 되돌아 왔을 때를 1회로 하였다.

대상 데이터

본 연구는 M대학에 재학 중인 신체 건강한 성인 남녀 30명을 대상으로 실시하였다. 모든 대상자들은 신경계나 근골격계 손상이 없는 자로 하였으며, 본 연구에 영향을 미칠 수 있는 약물복용이나 과격한 운동과 같은 물리적, 화학적 요인들을 최대한 제한시켰다.
두 전류의 자극을 위해서 연구실 환경을 조용하게 유지하고, 연구대상자는 침상 위에 바로 누운(supine) 자세에서 자극부위인 오른쪽 상완이두근의 부위가 잘 드러나도록 준비하였으며, 연구 전에 전기자극 부위를 알코올로 깨끗이 닦아 피부저항을 감소시켰다. 전극은 탄소 실리콘 전극을 사용하였으며, 사용할 패드에는 충분히 물을 묻히고 패드의 두꺼운 쪽이 피부로 향하게 하였다. 근위부 도자는 상완이두근 단두와 장두가 만나는 부위에 부착시키고, 원위부 도자는 건 부착부위 바로 위의 지점인 상완골 원위단에 부착시켜 주관절 굴곡 시 방해가 되지 않도록 하였다(Fig 2).

데이터처리

SPSS version 12.0 Windows 통계프로그램을 이용하여 연구대상자들의 일반적 특성, 평균일률, 최대 염력을 평균과 표준편차로 제시하였다. 러시안 전류군과 저주파 전류군의 기간에 따른(자극 전, 2주 후, 4주 후) 효과 차이를 알아보기 위하여 반복측정에 의한 일원배치 분산분석(one-way repeated ANOVA)을 실시하였고, 유의한 차이가 나타난 경우에 Bonferroni의 사후검정을 실시하였다.
러시안 전류군과 저주파 전류군의 기간에 따른(자극 전, 2주 후, 4주 후) 효과 차이를 알아보기 위하여 반복측정에 의한 일원배치 분산분석(one-way repeated ANOVA)을 실시하였고, 유의한 차이가 나타난 경우에 Bonferroni의 사후검정을 실시하였다. 또한 각 군 간의 효과를 검정하기 위하여 평균일률과 최대염력의 정규성을 검정한 결과 정규분포를 따르므로 독립-t 검증(independent t-test)을 실시하였다. 모든 유의학적 수준인 α는 .
0 Windows 통계프로그램을 이용하여 연구대상자들의 일반적 특성, 평균일률, 최대 염력을 평균과 표준편차로 제시하였다. 러시안 전류군과 저주파 전류군의 기간에 따른(자극 전, 2주 후, 4주 후) 효과 차이를 알아보기 위하여 반복측정에 의한 일원배치 분산분석(one-way repeated ANOVA)을 실시하였고, 유의한 차이가 나타난 경우에 Bonferroni의 사후검정을 실시하였다. 또한 각 군 간의 효과를 검정하기 위하여 평균일률과 최대염력의 정규성을 검정한 결과 정규분포를 따르므로 독립-t 검증(independent t-test)을 실시하였다.

이론/모형

모든 연구대상자들의 우세 팔(dominant arm)인 오른쪽 상완이두근(biceps brachii)의 근력을 측정하기 위하여 등속성기기(Biodex system 4, BIODEX, 미국)가 이용되었다. 근력측정 방법은 연구대상자를 검사대 위에 앉힌 후 정확한 측정을 위하여 스트랩(strap)으로 체간과 상완을 고정시키고 주관절의 운동 축과 기계의 운동 축이 일치하도록 하였다.

성능/효과

하지만 전기자극에 따른 군(groups)간의 평균일률과 최대염력의 차이 비교에서는 모든 기간에 유의한 차이가 없었다. 따라서 이상의 결과들은 근력증가가 요구되는 대상자들의 치료를 위해서 두 전류 모두 효과적인 전기치료방법으로 선택될 수 있다는 것을 제시하였다.
본 연구는 M대학에 재학 중인 신체 건강한 성인 남녀 30명을 대상으로 실시하였다. 모든 대상자들은 신경계나 근골격계 손상이 없는 자로 하였으며, 본 연구에 영향을 미칠 수 있는 약물복용이나 과격한 운동과 같은 물리적, 화학적 요인들을 최대한 제한시켰다. 연구를 실시하기 전에 대상자들에게 본 연구의 취지를 설명하고 참여 동의를 얻었으며, 무작위대조연구(Randomized Controlled Trial, RCT)로 러시안 전류군(n=15)과 저주파 전류군(n=15)을 분류하여 연구를 진행하였다.
05). 사후 검증 결과, 자극 전과 자극 4주 후 그리고 자극 2주 후와 자극 4주 후에 통계적으로 유의한 차이가 있었다(Table 3).
05). 사후검증 결과, 자극 전과 자극 4주 후 그리고 자극 2주 후와 자극 4주 후에 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 저주파 전류에서 평균일률은 자극 전 13.
05). 사후검증 결과, 자극 전과 자극 4주 후 그리고 자극 2주 후와 자극 4주 후에 통계적으로 유의한 차이가 있었다(Table 2).
05). 사후검증 결과, 자극 전과 자극 4주 후 그리고 자극 2주 후와 자극 4주 후에 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 저주파 전류에서 평균일률은 자극 전 13.
이에 본 연구는 근력증가를 위한 전기자극의 방법으로 많이 이용되고 있는 러시안 전류와 저주파 전류 중에 어느 쪽이 근력향상에 더 효과적인지를 알아보고자 4주 동안 실시되었다. 연구의 결과, 평균일률의 경우에 러시안 전류와 저주파 전류 모두 자극 전과 자극 2주 후에 비해 자극 4주 후에서 유의한 증가를 나타내었고, 최대 염력의 경우에도 러시안 전류와 저주파 전류 모두에서 자극 전과 자극 2주 후에 비해 자극 4주 후에서 유의한 증가를 나타내었다. 하지만 두 전류간의 평균일률과 최대염력에는 유의한 차이가 없었다.
전기자극에 따른 군(groups)간의 평균일률과 최대염력의 차이 비교는 Table 4와 같다. 평균일률은 모든 기간에서 러시안 전류와 저주파 전류의 비교에서 유의한 차이가 나타나지 않았고, 최대염력도 모든 기간에서 러시안 전류와 저주파 전류의 비교에서 유의한 차이가 나타나지 않았다.
한편 본 연구를 통해서 러시안 전류와 저주파 전류가 기존에 알려진 데로 근력 증가에 유효한 치료방법이라는 것을 확인할 수 있었지만 본 연구에서 알아보고자 했던 두 전류의 자극에 따른 근력의 증가에는 차이가 없는 것으로 확인되었다. 이것은 Selkowitz(1989)와 정성관(2004), Snyder-Mackler 등(1994)이 러시안 전류를 사용하여 근력이 증가하는 것은 확인하였지만 저주파 맥동 전류와의 비교에서는 유의한 차이를 증명하지 못하였다는 연구결과와 일치하는 것이었다.

후속연구

본 연구는 이러한 개인차가 고려되지 않고 무작위로 대상자들을 분류하여 연구가 진행되었다. 따라서 차후의 연구에서는 우선 근육의 유형별 구성비를 고려하거나 각 개인의 신체적 특성들을 고려하여 대상자들을 선정하고 연구를 진행하여 두 전류 사이의 근력 증가에 차이가 있는지를 확인하여야 할 것이다.
이것은 Selkowitz(1989)와 정성관(2004), Snyder-Mackler 등(1994)이 러시안 전류를 사용하여 근력이 증가하는 것은 확인하였지만 저주파 맥동 전류와의 비교에서는 유의한 차이를 증명하지 못하였다는 연구결과와 일치하는 것이었다. 하지만 각 개인마다 러시안 전류와 저주파 전류의 자극에 따라 반응하는 근육의 유형별 구성비(TypeⅠ과 TypeⅡ)가 다르고 지방층의 두께나 전기자극에 대한 피부저항(skin impedance)의 정도 등도 다르다는 것을 고려하여 연구를 진행한다면 결과가 달라 질수도 있을 것이다. 본 연구는 이러한 개인차가 고려되지 않고 무작위로 대상자들을 분류하여 연구가 진행되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	근력증가를 위한 전기자극의 방법으로 많이 이용되고 있는 러시안 전류와 저주파 전류 중에 어느 쪽이 근력향상에 더 효과적인지를 알아보고자한 본 연구의 결과는?	이에 본 연구는 근력증가를 위한 전기자극의 방법으로 많이 이용되고 있는 러시안 전류와 저주파 전류 중에 어느 쪽이 근력향상에 더 효과적인지를 알아보고자 4주 동안 실시되었다. 연구의 결과, 평균일률의 경우에 러시안 전류와 저주파 전류 모두 자극 전과 자극 2주 후에 비해 자극 4주 후에서 유의한 증가를 나타내었고, 최대 염력의 경우에도 러시안 전류와 저주파 전류 모두에서 자극 전과 자극 2주 후에 비해 자극 4주 후에서 유의한 증가를 나타내었다. 하지만 두 전류간의 평균일률과 최대염력에는 유의한 차이가 없었다. 러시안 전류에 의한 평균일률과 최대염력의 증가는 고태성(2001)이 러시안 전류 자극기를 상완이두근에 배치하고, 단속 시간 비는 1：2, 맥동기간은 250μs, 맥동빈도는 50bps로 설정한 후 1회에 15분간 주 3회씩 총 6주를 자극한 결과 유의한 근력 증가가 나타났다고 보고한 것과 일치하였다. 또한 김택연 등(2008)이 러시안 전류를 본 연구와 동일한 조건으로 설정하고 대상자가 견딜 수 있는 범위 내에서 최대 가시수축이 일어나는 강도로 11분 20초간 주당 3회씩 4주간의 전기자극을 하였을 때 1주 후, 2주 후, 3주 후, 4주 후의 시간 경과에 따라 각속도 60°/sec에서의 대퇴사두근의 평균 비트는 힘(torque)이 유의한 증가를 나타내었다고 보고하여 본 연구에서 각속도 60°/sec에서 측정한 상완이두근의 근력 증가와 일치하였다. 이것은 Kots가 권장한 러시안 전류의 조건인 단속 시간비 1：5와 10분간의 자극시간이 최대의 효과를 나타내었다(Ward & Shkuratova, 2002)는 보고와는 자극 조건에 약간의 변화를 주어 실시된 것이지만 연구의 결과는 근력이 증가되는 것을 확인시켜 주었다.
	손상이나 질병에서 회복 될 때 각 개인의 정상적인 근력을 되찾는 것이 필수적인 이유는?	근력(muscle strength)이란 일상생활을 가능하게 하는 근원이며, 생체 역학적인 면에서 신체 기능을 평가 할 수 있는 기준의 하나로써(이혜영, 2005), 부하에 대하여 최대 수축력을 발휘하는 근육의 능력을 말한다(장경철, 2010). 이러한 근력은 통증, 석고고정, 관절 핀 고정, 건 절단, 인대손상, 관절질환, 척수손상 초기 및 뇌 손상 등 상위 신경원질환, 절대 침상안정 등의 여러 가지 요인으로 근육이 수축을 하지 못하면 근력 약화 및 불용성 위축(disuse atrophy)이 일어나기 때문에 손상이나 질병에서 회복 될 때 각 개인의 정상적인 근력을 되찾는 것이 필수적이다(Rutherford 등, 1990). 현재 근력증진을 위한 방법으로 운동요법과 그리고 전기자극을 이용한 방법이 있는데 Lake(1992)는 수의적 수축과 전기자극에 의한 수축의 차이점으로 수의적 수축은 TypeⅠ에서 TypeⅡ로 운동단위가 동원되지만 전기자극은 반대로 TypeⅡ에서 TypeⅠ으로 동원된다고 하였다.
	근력이란?	근력(muscle strength)이란 일상생활을 가능하게 하는 근원이며, 생체 역학적인 면에서 신체 기능을 평가 할 수 있는 기준의 하나로써(이혜영, 2005), 부하에 대하여 최대 수축력을 발휘하는 근육의 능력을 말한다(장경철, 2010). 이러한 근력은 통증, 석고고정, 관절 핀 고정, 건 절단, 인대손상, 관절질환, 척수손상 초기 및 뇌 손상 등 상위 신경원질환, 절대 침상안정 등의 여러 가지 요인으로 근육이 수축을 하지 못하면 근력 약화 및 불용성 위축(disuse atrophy)이 일어나기 때문에 손상이나 질병에서 회복 될 때 각 개인의 정상적인 근력을 되찾는 것이 필수적이다(Rutherford 등, 1990).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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정상성인에서 러시안 전류와 저주파 전류 자극에 의한 근력 증가의 비교
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