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문제 정의
- 선행 연구를 보면 통증감소와 근긴장 완화를 위한 온열과 한랭요법을 적용하고 있으나, 온열과 한랭의 적용시간에 따른 피부온도, 등척성 수축력 그리고 근활성도 변화에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 상완이두근에 온열과 한랭요법을 시간별로 적용한 후 피부온도의 변화와 이에 따른 등척성 수축력과 근활성도의 변화를 알아보고자 하였다.
- 본 연구에서는 상완이두근에 온열과 한랭요법을 시간별로 적용한 후 피부온도의 변화를 알아보고 이에 따른 등척성 수축력과 근활성도의 변화를 알아보고자 하였다. 피부온도 변화는 온열과 한랭 5분 적용 시 급격히 변화하였고, 적용 시간이 증가함에 따라 변화폭은 줄어들었다(p<.
제안 방법
- 인체에 접촉하는 온도가 65℃로 유지되는 전기핫팩을 상완부에 둥글게 말아 균일하게 밀착시켜 5분, 10분, 20분, 30분간 적용하였다. 아이스팩의 적용 온도는 ╶5℃로 설정하였고 일정한 온도를 유지하기 위해 매 5분마다 새것으로 교체하였고 5분, 10분, 20분간 적용하였고 30분을 적용하는 것은 냉감각으로 인한 통증을 유발할 수 있으므로 본 연구에서는 배제하였다.
- 인체에 접촉하는 온도가 65℃로 유지되는 전기핫팩을 상완부에 둥글게 말아 균일하게 밀착시켜 5분, 10분, 20분, 30분간 적용하였다. 아이스팩의 적용 온도는 ╶5℃로 설정하였고 일정한 온도를 유지하기 위해 매 5분마다 새것으로 교체하였고 5분, 10분, 20분간 적용하였고 30분을 적용하는 것은 냉감각으로 인한 통증을 유발할 수 있으므로 본 연구에서는 배제하였다. 우레탄 아이스팩을 타월 2겹으로 말아서 상완부에 균일하게 밀착시켜 적용하였다.
- 피부 온도 측정 장치인 wire sensor와 disital thermometer는 측정시간 1초 단위로 온도 기록 및 분석이 가능한 themolog computer lingking program이 내장된 PC에 연결하여 사용하였다. 측정은 측정부위에 열 감지센서인 wire sensor의 끝이 상완이두근의 중앙부위에 위치하도록 하여 측정하였다[16].
- 최대 수의적 등척성 수축력 측정은 MP150 (BIOPAC System Inc. CA, USA)시스템과 mechanomyography amplifier와 동력계(TSD121C, BIOPAC System Inc. CA, USA)를 이용하였고, 고정된 로프에 손목 커프가 연결되어 있다. 장치에서 나오는 아날로그 신호는 MP150시스템에 의해 디지털데이터로 전환된다.
- 측정 자세는 체간부를 바르게 하여 실험 의자에 앉게 하고 우세손인 우측 상완이두근 대상으로 실시하였으며, 상완을 체간에 밀착시킨 상태에서 주관절 90°굴곡과 전완의 회외상태를 유지한 자세에서 동력계(TSD121C)에 연결된 커프를 위로 당기게 하였다[17].
- 상완이두근의 근활성도를 측정하기 위해 표면 근전도(Bagnoli EMG system, Delsys Inc., USA)를 사용하였으며, 기록 전극은 상완이두근 근복(muscle belly)에 부착하였으며, 접지전극(ground electrode)은 운동에 방해를 주지 않은 가까운 부위에 부착하였다. 근육의 활성도를 측정하기 전 대상자가 최대한으로 편안함을 느끼는 정도가 되면 상완이두근의 도수근력검사 자세를 기본으로 하여 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction; MVIC)을 유도한 후, 5초 동안 자료값을 선형 필터한 후 초기와 마지막 1초를 제외한 3초 동안의 평균값을 측정하였다.
- , USA)를 사용하였으며, 기록 전극은 상완이두근 근복(muscle belly)에 부착하였으며, 접지전극(ground electrode)은 운동에 방해를 주지 않은 가까운 부위에 부착하였다. 근육의 활성도를 측정하기 전 대상자가 최대한으로 편안함을 느끼는 정도가 되면 상완이두근의 도수근력검사 자세를 기본으로 하여 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction; MVIC)을 유도한 후, 5초 동안 자료값을 선형 필터한 후 초기와 마지막 1초를 제외한 3초 동안의 평균값을 측정하였다. 신호의 표본추출률(sampling rate)은 1024㎐로 설정하였고, 주파수 대역폭은 Bagnoli EMG system의 측정 주파수 대역 필터인 20～450㎐와 60㎐의 노치 필터(notch filter)를 사용하였다.
- 근육의 활성도를 측정하기 전 대상자가 최대한으로 편안함을 느끼는 정도가 되면 상완이두근의 도수근력검사 자세를 기본으로 하여 최대 수의적 등척성 수축(maximal voluntary isometric contraction; MVIC)을 유도한 후, 5초 동안 자료값을 선형 필터한 후 초기와 마지막 1초를 제외한 3초 동안의 평균값을 측정하였다. 신호의 표본추출률(sampling rate)은 1024㎐로 설정하였고, 주파수 대역폭은 Bagnoli EMG system의 측정 주파수 대역 필터인 20～450㎐와 60㎐의 노치 필터(notch filter)를 사용하였다. 수집된 근전도 신호의 저장과 분석은 Acquisition and Analysis Software(Delsys, USA) 프로그램을 이용하여 실효치 진폭(root mean square; RMS)을 분석하였다[18].
- 수집된 근전도 신호의 저장과 분석은 Acquisition and Analysis Software(Delsys, USA) 프로그램을 이용하여 실효치 진폭(root mean square; RMS)을 분석하였다[18]. 중앙주파수(median frequency; MDF) 분석은 저장된 근전도 신호의 1초 동안 1,000개의 신호를 대상으로 주파수 스펙트럼을 얻은 후 window length 1초, window overlap 0.5초로 하여 FFT(fast fourier transfomation)을 반복하여 분석하였다.
- 본 연구에서 상완이두근에 온열과 한랭요법을 시간별로 적용하여 피부온도의 변화와 이에 따른 근활성도의 변화를 알아보았다. 연구 결과, 피부온도는 기준값 33.
대상 데이터
- 연구대상은 말초 혈관계 및 근골격계 질환이 없는 신체 건강한 20대 남녀로 모두 20명이었으며, 연구기간은 2012년 5월 11일부터 5월 18일까지 실시하였다. 실험을 수행하기 전에 연구의 목적과 방법에 대하여 대상자에게 상세히 설명하였고, 대상자들로부터 본 연구참여의 자발적인 동의를 얻었다.
- 피부 온도 측정을 위해 digital thermometer와 wire sensor(Center-306, thermolog., Korea)를 사용하였다. 피부 온도 측정 장치인 wire sensor와 disital thermometer는 측정시간 1초 단위로 온도 기록 및 분석이 가능한 themolog computer lingking program이 내장된 PC에 연결하여 사용하였다.
- 본 연구에 참여한 연구대상자는 총 20명으로 평균연령은 22.10±1.21세이었고 평균신장은 167.76±5.16cm이었으며 평균체중은 65.12±7.3kg이었다.
데이터처리
- 신호의 표본추출률(sampling rate)은 1024㎐로 설정하였고, 주파수 대역폭은 Bagnoli EMG system의 측정 주파수 대역 필터인 20～450㎐와 60㎐의 노치 필터(notch filter)를 사용하였다. 수집된 근전도 신호의 저장과 분석은 Acquisition and Analysis Software(Delsys, USA) 프로그램을 이용하여 실효치 진폭(root mean square; RMS)을 분석하였다[18]. 중앙주파수(median frequency; MDF) 분석은 저장된 근전도 신호의 1초 동안 1,000개의 신호를 대상으로 주파수 스펙트럼을 얻은 후 window length 1초, window overlap 0.
- 0프로그램을 사용하였다. 실험결과는 모든 측정치의 평균과 표준편차를 구하였고 각 측정 변수에 대하여 온열과 한랭 요법의 적용 전 평균값을 기준값(base line)으로 설정하였으며, 각 측정 항목에 따라 온열과 한랭의 적용 시간별로 paired t-test를 실시하여 통계적 유의성을 살펴보았다. 통계적 유의값 수준 α=.
성능/효과
- 실험을 수행하기 전에 연구의 목적과 방법에 대하여 대상자에게 상세히 설명하였고, 대상자들로부터 본 연구참여의 자발적인 동의를 얻었다. 모든 대상자들은 동일한 측정실에서 실험을 진행하였고, 측정 전 최소 10분간의 적응 시간을 가졌다. 측정실의 실내습도는 50∼60%, 실내온도는 24∼27℃로 유지되었다
- 피부온도는 기준값 33.38±0.70℃와 비교하여, 한랭 5분 적용 시 16.72±0.87℃, 한랭 10분 적용 시 13.67±0.79℃, 한랭 20분 적용 시 11.62±0.64℃로 적용시간에 따라 피부 온도가 낮아졌고, 온열 5분 적용 시 36.90±0.46℃, 온열 10분 적용 시 38.24±0.49℃, 온열 20분 적용 시38.63±0.30℃, 온열 30분 적용 시 39.15±0.63℃로 피부온도가 증가하였다.
- 근활성도는 기준값 0.54±0.10mV와 비교하여, 한랭 5분 적용 시 0.53±0.09mV, 한랭 10분 적용 시0.49±0.07mV, 한랭 20분 적용 시 0.49±0.07mV로 감소하였고, 온열 5분 적용 시에는 0.57±0.10mV로 증가한 반면, 온열 10분 적용 시 0.50±0.10mV, 온열 20분 적용 시0.49±0.09mV, 온열 30분 적용 시 0.47±0.09mV로 감소하였다.
- 근활성도는 기준값 0.54±0.10mV와 비교하여, 한랭 5분 적용 시 0.53±0.09mV, 한랭 10분 적용 시 0.49±0.07mV, 한랭 20분 적용 시 0.49±0.07mV로 감소하였고, 온열 5분 적용 시에는 0.57±0.10mV로 증가한 반면, 온열 10분 적용 시 0.50±0.10mV, 온열 20분 적용 시0.49±0.09mV, 온열 30분 적용 시 0.47±0.09mV로 감소하였다.
- 연구 결과, 피부온도는 기준값 33.38±0.70℃와 비교하여, 한랭 5분 적용 시 16.72±0.87℃, 한랭 10분 적용 시 13.67±0.79℃, 한랭 20분 적용 시 11.62±0.64℃로 적용시간에 따라 피부 온도가 낮아졌고, 온열 5분 적용 시 36.90±0.46℃, 온열 10분 적용 시 38.24±0.49℃, 온열 20분 적용 시 38.63±0.30℃, 온열 30분 적용 시 39.15±0.63℃로 피부온도가 증가하였다.
- 중앙주파수는 기준값 66.53±5.76㎐와 비교하여, 한랭 5분 적용 시 65.07±5.16㎐, 한랭 10분 적용 시 63.32±5.95㎐, 한랭 20분 적용시 62.08±4.94㎐로 적용시간에 따라 중앙주파수는 감소하였으며, 온열 5분 적용 시에는 72.89±8.64㎐로 증가하였으나 온열 10분 적용 시64.58±4.54㎐, 온열 20분 적용 시 60.71±5.22㎐, 온열 30분적용 시 60.85±3.97㎐로 점차 감소한 것으로 나타났다.
- 등척성 수축력은 기준값 45.27±9.44㎏과 비교하여, 한랭5분 적용 시 44.31±9.59㎏, 한랭 10분 적용 시 43.27±9.37㎏, 한랭 20분 적용 시 41.31±7.83㎏ 으로 감소하였고, 온열 5분 적용 시에는 46.65±9.49㎏으로 증가한 반면, 온열 10분 적용 시 44.78±11.03㎏, 온열 20분 적용 시 43.79±11.12㎏, 온열 30분 적용 시 40.50±9.38㎏으로 감소하였다.
- 기준값과 비교한 결과, 한랭은 한랭 10분과 한랭 20분(p<.05)에서, 온열은 온열 5분, 온열 10분 적용(p<.05), 온열 20분(p<.01) 그리고 온열 30분(p<.001)에서 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다.
- 본 연구에서 등척성 수축력은 기준값 45.27±9.44㎏과 비교하여, 한랭 5분 적용 시 44.31±9.59㎏, 한랭 10분 적용 시 43.27±9.37㎏, 한랭 20분 적용 시 41.31±7.83㎏으로 감소하였고, 온열 5분 적용 시에는 46.65±9.49㎏으로 증가한 반면, 온열 10분 적용 시 44.78±11.03㎏, 온열 20분 적용 시 43.79±11.12㎏, 온열 30분 적용 시 40.50±9.38㎏으로 감소하였다.
- 본 연구에서 근육 중앙주파수는 기준값 66.53±5.76㎐와 비교하여, 한랭 5분 적용 시 65.07±5.16㎐, 한랭 10분 적용 시 63.32±5.95㎐, 한랭 20분 적용 시 62.08±4.94㎐로 적용시간에 따라 중앙주파수는 감소하였으며, 온열 5분 적용 시에는 72.89±8.64㎐로 증가하였으나 온열 10분 적용 시64.58±4.54㎐, 온열 20분 적용 시 60.71±5.22㎐로 점차 감소하였고, 온열 30분 적용 시 60.85±3.97㎐로 다시 증가한 것으로 나타났다.
- 본 연구 결과를 토대로 근력 강화를 위한 온열요법은 5분간 적용하는 것이 가장 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 하지만 건강한 성인을 대상으로 하였기에 추후 연구에는 다양한 환자를 대상으로 한 연구가 필요할 것이라 판단된다.
후속연구
- 본 연구를 토대로 선행 연구의 이론은 어느 정도 확인할 수 있었으나 다양한 환자를 대상으로 온열 및 한랭요법의 적용시간에 따른 효과에 대한 연구가 추가적으로 진행되어야 할 것으로 판단되며 향후 온열과 한랭 및 교대욕을 비롯한 다양한 방식이 개발되어 이에 대해 연구가 진행되어지고 임상에서 적용될 수 있기를 바란다.
- 본 연구 결과를 토대로 근력 강화를 위한 온열요법은 5분간 적용하는 것이 가장 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 하지만 건강한 성인을 대상으로 하였기에 추후 연구에는 다양한 환자를 대상으로 한 연구가 필요할 것이라 판단된다.
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