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문제 정의
- 보행 능력이 삶의 질과 밀접하게 관련되기 때문에 노인들의 신체적 능력에 관한 상세한 조사와 보행 속도와의 상관관계를 연구하는 것은 매우 중요한 의미를 가질 것이다. 따라서 본 연구는 노인들의 신체적 특성과 하지 근력의 특성을 파악하고, 이들의 신체적 능력이 보행 속도에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다.
- 연령이 증가할수록 근섬유는 감소되고 지방조직은 증가하며 다양한 신경학적, 신체적 변화를 경험하게 되는데 이것은 노인의 기능적인 활동을 제한하는 요소로써 고려되고 있다[15]. 본 연구는 노인들의 신체적 특성이 일상생활의 기능적 수준과 관련성이 있는지 알아보고, 신체적 특성 중 보행 속도를 설명할 수 있는 예측인자를 알아보기 위하여 시행되었다. 본 연구 결과, 보행 속도는 연령, 신장, 폐활량, 눈감고 한발 서기 시간, 슬관절 굴곡근의 근력과 유의한 상관관계가 있음을 알 수 있었다.
- 또한 슬관절 굴곡근과 신전근은 기능적 활동 수준인 보행 능력에 영향을 미치는 인자로 알려져 있다[10,11,16]. 본 연구는 슬관절 굴곡근과 신전근의 근력을 측정하기 위해 등속성 근력 측정 장비를 이용하여 최대 동적 등속성 근력을 측정하였다. 이 장비는 속도의 변화에 따라 근육이 받는 저항이 달라지도록 고안된 장비로 관성의 영향을 받지 않도록 설계되어 있다[17].
제안 방법
- 1. 심박수(heart rate, 회) 평가: 자동 혈압계 (EASY-X900, JAWON, Korea)를 이용하여 심박수를 측정하였다.
- 2. 폐활량 평가(vital capacity, ml/kg/min): 폐활량 측정을 위해 공기 센서(pneumatic sensor) 방식으로 되어있는 폐활량 측정기(NH-3000C, O2 Run CO., Korea)를 사용하여 노력성 폐활량(forced vital capacity, FVC) 값을 측정하였다. 대상자들은 폐활량 측정기 사용법과 복식호흡 교육을 받았다.
- 3. 유연성 평가(Flexibility, cm): 유연성을 평가하기 위해서 체전굴계(NH-3000G, O2 Run CO., Korea)를 이용하였다. 앉은 자세에서 발바닥을 체전굴계에 밀착시키고 무릎이 들뜨지 않도록 고정시킨 상태에서 최대한 몸을 앞으로 굽히도록 교육하였다.
- 4. 최대산소섭취량(maximum oxygen con- sumption, ml/kg/min): 최대산소섭취량은 에어로 바이크 측정기(NH-3000K, O2 run CO., Korea)를 사용하여 측정하였다. 모든 측정은 식후 또는 흡연 후 2시간 이상 경과된 후에 실시하였다.
- 5. 눈감고 한발 서기(One-leg standing time, 초): 균형 능력을 평가하기 위해 우세측 다리를 이용하여 눈감고 한발 서기를 시행한 후 이 자세를 유지하는 시간을 측정하였다. 총 3번 측정하였으며, 그 평균값을 사용하였다.
- 이 장비는 속도의 변화에 따라 근육이 받는 저항이 달라지도록 고안된 장비로 관성의 영향을 받지 않도록 설계되어 있다[17]. Davies 등[18]의 연구에서 다른각속도에서 보다 60˚/sec의 각속도에서 근력 증가가 가장 크게 나타났다고 보고되었으며, 이러한 선행 연구의 결과를 근거로 하여 본 연구에서는 60˚/sec의 각속도에서 근력을 측정하였다.
- BMI는 체중/신장2(kg/m2)의 공식에 의해 산출되었다. 근육량과 WHR 측정을 위해 우선 모든 대상자는 우선 양발을 어깨너비 만큼 벌리고 선 자세에서 양손으로 체지방 측정기의 봉을 잡도록 교육하였다. 팔과 동체는 90도가 되도록 유지하고 양손을 완전히 편 상태에서 측정음이 울릴 때까지 그 자세를 유지하도록 하였다.
- 앉은 자세에서 발바닥을 체전굴계에 밀착시키고 무릎이 들뜨지 않도록 고정시킨 상태에서 최대한 몸을 앞으로 굽히도록 교육하였다. 대상자가 손을 앞으로 뻗을 수 있는 최대 거리를 측정하였다. 총 2회 반복하여 최대 거리를 측정하였고, 각 측정 사이에 3분의 휴식 시간을 두었다.
- 대상자의 체격을 측정하기 위해 먼저 체성분 분석기 InBody 3.0 (X-SCAN PLUS ⅡJAWON., Korea)을 이용하여 신장(cm), 체중(kg), 신체질량지수(body mass index, BMI), 근육량(muscle mass, kg), 허리-엉덩이 비율 (waist-hip ratio, WHR)을 측정하였다. BMI는 체중/신장2(kg/m2)의 공식에 의해 산출되었다.
- 등속성 근 수축 운동시 슬관절에 발휘되는 굴곡근과 신전근의 운동량을 이용하여 절대근력(peak torque, Nm), 상대근력(peak torque %BW, Nm%BW), 좌·우 굴신전근 결손률, 굴신 근력비(Hamstring/quadriceps ratio)와 같은 측정변인을 설정하였다.
- 총 관절 가동 범위는 슬관절 굴곡 100도에서 신전 0도로 조절하였고 60˚/sec의 각속도를 사용하여 신전근력과 굴곡근력을 측정하였다. 모든 측정은 3회씩 총 3회 반복 시행되었으며, 발휘된 최대 근력을 분석에 포함시켰다. 각 측정 사이에 5분간 휴식시간을 두었다.
- 보행 속도를 알아보기 위하여 10m 보행 속도를 평가하였다. 처음 시작 지점과 10m 끝 지점을 표시해 두고 대상자가 편안한 속도로 걷는 동안의 보행 시간을 기록하였다.
- 신체적 특성으로 체격적 요소(신장, 체중, 신체질량지수, 근육량, 허리/엉덩이둘레비 비교)와 체력적 요소(심박수, 폐활량, 유연성, 최대산소섭취량, 눈감고 한발 서기)를 측정하였고, 좌우 슬관절 굴곡근과 신전근의 등속성 근력 또한 측정하였다. 보행 속도를 평가하기 위해 10m 보행을 실시하였다.
- 모든 측정은 환경적 영향을 배제하기 위해 소음이 없는 측정실에서 평가되었다. 보행 속도와 신체적 특성과의 상관성을 알아보기 위해 실험 전 먼저 일반적인 특성(나이, 성별)을 조사하였다. 신체적 특성으로 체격적 요소(신장, 체중, 신체질량지수, 근육량, 허리/엉덩이둘레비 비교)와 체력적 요소(심박수, 폐활량, 유연성, 최대산소섭취량, 눈감고 한발 서기)를 측정하였고, 좌우 슬관절 굴곡근과 신전근의 등속성 근력 또한 측정하였다.
- 10의 변수는 제거되었다. 성별에 대한 명목변수는 가변수(dummy variable)로 처리하여 최종 분석에 이용하였다. 회귀방정식을 구하여 자료로부터 추정된 회귀방정식을 확인하기 위해 회귀식의 적합도 검정, 독립변수의 유의성 검정, 잔차 검정을 하였다.
- 슬관절의 굴곡근과 신전근의 근력을 평가하기 위하여 등속성 근력 측정기(BIODEX System 3, Biodex Co., U.S.A.)를 사용하여 무릎관절의 신전근력과 굴곡근력을 측정하였다. 모든 대상자는 먼저 측정용 의자에 앉아 측정 전 5분 동안 굴곡/신전 예비 움직임을 실시하였다.
- 무릎관절의 외측 상과를 동력 장치의 축과 일치시켰다. 슬관절이 움직이는 동안 다른 신체 부위에 움직임을 최소화하기 위하여 상체와 둔부를 어깨띠와 좌석띠로 고정하였고, 검사측의 대퇴부를 벨트로 고정하여 안정화시켰다. 족관절 2cm 위에 움직임 지레팔(lever arm)을 적용한 후 슬관절의 신전 및 굴곡 운동을 무작위로 실시하였다.
- 보행 속도와 신체적 특성과의 상관성을 알아보기 위해 실험 전 먼저 일반적인 특성(나이, 성별)을 조사하였다. 신체적 특성으로 체격적 요소(신장, 체중, 신체질량지수, 근육량, 허리/엉덩이둘레비 비교)와 체력적 요소(심박수, 폐활량, 유연성, 최대산소섭취량, 눈감고 한발 서기)를 측정하였고, 좌우 슬관절 굴곡근과 신전근의 등속성 근력 또한 측정하였다. 보행 속도를 평가하기 위해 10m 보행을 실시하였다.
- 대상자는 측정기에 앉아서 심박계를 귀에 부착한 상태로 내장된 프로그램에 따라 연령별 목표심박수에 도달할 때까지 고정식 자전거를 탔다. 전자제어 방식을 이용하여 부하량을 증가시켰다[13]. 최대산소섭취량은 심장박동수를 추정하는 간접방식에서 산출된 값을 이용하였다.
- 슬관절이 움직이는 동안 다른 신체 부위에 움직임을 최소화하기 위하여 상체와 둔부를 어깨띠와 좌석띠로 고정하였고, 검사측의 대퇴부를 벨트로 고정하여 안정화시켰다. 족관절 2cm 위에 움직임 지레팔(lever arm)을 적용한 후 슬관절의 신전 및 굴곡 운동을 무작위로 실시하였다. 총 관절 가동 범위는 슬관절 굴곡 100도에서 신전 0도로 조절하였고 60˚/sec의 각속도를 사용하여 신전근력과 굴곡근력을 측정하였다.
- 보행 속도를 알아보기 위하여 10m 보행 속도를 평가하였다. 처음 시작 지점과 10m 끝 지점을 표시해 두고 대상자가 편안한 속도로 걷는 동안의 보행 시간을 기록하였다. 모든 대상자는 평상시 걸음 속도로 걷도록 사전에 교육하였다.
- 대상자가 손을 앞으로 뻗을 수 있는 최대 거리를 측정하였다. 총 2회 반복하여 최대 거리를 측정하였고, 각 측정 사이에 3분의 휴식 시간을 두었다.
- 모든 측정은 선 자세에서 시행되었고, 5분 이상의 충분한 휴식시간을 주어 호흡 형태가 규칙적으로 되었을 때 실시되었다. 총 2회 측정하였고, 그 중 최대값을 분석에 포함시켰으며, 각 측정 사이에 1분의 휴식시간을 두었다.
- 모든 대상자는 평상시 걸음 속도로 걷도록 사전에 교육하였다. 총 3번 측정하여 평균값을 측정값으로 정하였다. 10m 보행 속도는 보행 능력 정도를 간단히 평가할 수 있는 것으로, 임상적으로 유용하고 신뢰성이 높은 측정방법으로 알려져 있다(ICC=0.
- 족관절 2cm 위에 움직임 지레팔(lever arm)을 적용한 후 슬관절의 신전 및 굴곡 운동을 무작위로 실시하였다. 총 관절 가동 범위는 슬관절 굴곡 100도에서 신전 0도로 조절하였고 60˚/sec의 각속도를 사용하여 신전근력과 굴곡근력을 측정하였다. 모든 측정은 3회씩 총 3회 반복 시행되었으며, 발휘된 최대 근력을 분석에 포함시켰다.
- 모든 대상자는 먼저 측정용 의자에 앉아 측정 전 5분 동안 굴곡/신전 예비 움직임을 실시하였다. 측정 의자의 등받이는 체간을 85도 각도로 세운 뒤 무릎관절의 뒤쪽이 의자에 닿도록 조정하였다. 무릎관절의 외측 상과를 동력 장치의 축과 일치시켰다.
대상 데이터
- 본 연구는 65세 이상 노인 총 77명을 대상으로 하였다. 본 연구의 선정기준은 다음과 같다.
- 또한 본 연구에서는 다양한 만성질환을 포함시키지 않았으므로 노인들의 만성 퇴행적인 신체 특성의 영향을 배제할 수 없을 것이다. 본 연구의 대상자는 보조 도구와 상관없이 독립적인 보행이 가능한 노인이었다. 그러나 본 연구에서는 연구결과에 영향을 미칠 수 있는 시지각 능력 혹은 공간지각 능력과 같은 신체적 능력을 고려하지 않았고, 대퇴부 근력을 제외한 다른 하지의 근력을 고려하지 않았다.
- 본 연구의 선정기준은 다음과 같다. 이 연구에 참여하는 것을 동의한 자, 측정자의 지시사항을 이해하고 따를 수 있는 자, 보행 보조도구를 사용하거나 사용하지 않고 10m 이상 독립적인 보행이 가능한 자, 과거 무릎 관련 질환으로 수술을 받지 않은 자, 한국어판 간이 정신 상태 검사(mini-mental state examination-Korean version)[12]에서 25점 이상으로 인지적인 문제가 없는 자를 대상으로 하였다. 현재 신체 전반적인 통증 또는 불편감을 호소하는 자, 다른 정형 외과적 및 신경학적 문제가 있는 자, 심폐혈관계적 장애를 가지는 자는 본 연구에서 제외시켰다.
데이터처리
- 노인의 신체적 특성이 보행 속도를 설명할 수 있는지 알아보기 위하여 단계적 다중 선형 회귀분석(stepwise multiple linear regression analysis)을 이용하였다. 24개의 변수들은 통계적 유의수준 p<.
- 0을 이용하여 분석하였다. 대상자들의 수집된 자료는 평균값과 표준편차로 표시하였다. 피어슨 상관관계(Pearson correlation)를 이용하여 노인들의 보행 속도와 신체적 특성(나이, 신장, 체중, BMI, 근육량, WHR, 심박수, 폐활량, 유연성, 최대 산소섭취량, 눈감고 한발 서기, 좌우 슬관절 신전근과 굴곡근의 근력)간의 상관관계를 알아보았다.
- 대상자들의 수집된 자료는 평균값과 표준편차로 표시하였다. 피어슨 상관관계(Pearson correlation)를 이용하여 노인들의 보행 속도와 신체적 특성(나이, 신장, 체중, BMI, 근육량, WHR, 심박수, 폐활량, 유연성, 최대 산소섭취량, 눈감고 한발 서기, 좌우 슬관절 신전근과 굴곡근의 근력)간의 상관관계를 알아보았다.통계학적 유의 수준은 α=.
- 성별에 대한 명목변수는 가변수(dummy variable)로 처리하여 최종 분석에 이용하였다. 회귀방정식을 구하여 자료로부터 추정된 회귀방정식을 확인하기 위해 회귀식의 적합도 검정, 독립변수의 유의성 검정, 잔차 검정을 하였다.
성능/효과
- 008)이 높을수록 보행 속도가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 신장(p=.027), 폐활량(p=.017), 눈감고 한발 서기 시간(p=.045), 우신전 상대근력(p=.000), 좌신전근 절대근력(p=.001), 좌신전근 상대근력(p=.000), 우굴곡근 절대근력(p=.000), 우굴곡근 상대근력(p=.000), 좌굴곡근 절대근력(p=.000), 좌굴신전근력비(p=.002)이 증가할수록 보행 속도는 증가하는 것으로 나타났다.
- 각 신체적 특성과 보행 속도간의 피어슨 상관관계 결과는 표 2에 제시되었다. 본 연구 결과 연령(p=.008)이 높을수록 보행 속도가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 신장(p=.
- 본 연구는 노인들의 신체적 특성이 일상생활의 기능적 수준과 관련성이 있는지 알아보고, 신체적 특성 중 보행 속도를 설명할 수 있는 예측인자를 알아보기 위하여 시행되었다. 본 연구 결과, 보행 속도는 연령, 신장, 폐활량, 눈감고 한발 서기 시간, 슬관절 굴곡근의 근력과 유의한 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 또한 노인들의 슬관절 굴곡근과 신전근의 근력 수준이 보행 속도를 설명할 수 있는 예측 인자인 것으로 나타났다(R2=.
- 그러므로 노인들의 보행수행 능력에 영향을 미치는 신체적 특성을 알아보는 것은 신체기능 향상 전략을 구성하기 위한 기본적인 측면으로 고려되어야 할 것이다. 본 연구 노인들의 보행 속도에 영향을 미치는 신체적 특성을 알아보았고, 그 결과 노인들의 연령, 신장, 폐활량, 균형감각과 대퇴부 근력과 같은 신체적 특성은 기능적 수행능력인 보행 속도와 상관관계가 있다는 것을 알 수 있었다. 특히 대퇴부 근력은 보행 속도를 설명할 수 있는 예측인자인 것으로 나타났다.
- 본 연구에서 보행 속도는 노인의 연령, 신장, 폐활량, 눈감고 한 발 서기 시간과 유의한 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 이전 연구에서도 나이가 증가함에 따라 근력은 감소되는 것으로 나타났으며, 근력 감소는 또한 보행 속도를 느려지게 하는 중요한 요인으로 작용하는 것으로 보고되었다[10].
- 본 연구의 결과, 노인들의 슬관절 굴곡근과 슬관절 신전근의 근력은 보행 속도와 상관관계를 가지며, 보행 속도에 유의한 영향을 미치는 요인으로 나타났다. 슬관절 신전근은 보행동안 신체 자세의 안정성 유지를 위해 매우 중요한 역할을 하며 신체의 하중을 지탱하고, 입각기 직후 슬관절을 원심성으로 굴곡시켜 하지의 충격을 흡수하는데 중요한 역할을 한다[19].
- )와 추정된 표준 오차를 제공하였다. 본 연구의 결과, 우측 신전근과 우측 굴곡근의 상대근력에 의해 보행 속도는 예측될 수 있는 것으로 나타났다. 우측 굴곡근의 상대근력에 대해 보행 속도는 27%의 설명력을 가지고 있었으며, 우측 신전근 상대근력 변수가 추가되면 보행 속도에 대한 설명력은 32%로 높아지는 것으로 나타났다.
- 본 연구의 결과, 우측 신전근과 우측 굴곡근의 상대근력에 의해 보행 속도는 예측될 수 있는 것으로 나타났다. 우측 굴곡근의 상대근력에 대해 보행 속도는 27%의 설명력을 가지고 있었으며, 우측 신전근 상대근력 변수가 추가되면 보행 속도에 대한 설명력은 32%로 높아지는 것으로 나타났다.
후속연구
- 이러한 결과는 노인들의 신체적 특성이 보행 능력에 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미하는 것으로, 노인들의 보행 능력을 향상시키기 위한 전반적인 신체 기능 증진 및 하지 근력 강화의 필요성을 강조하는 것이다. 노인들의 보행 능력의 향상은 독립적인 생활을 위해 중요한 변수로 작용하며 삶의 질을 높이기 위한 중요한 과제이므로, 향후 노인들의 보행증진 프로그램 계획 시 그들의 신체적 기능유지 및 관리와 근력 강화를 위한 방안이 반드시 포함되어야 할 것으로 여겨진다.
- 그러나 본 연구에서는 연구결과에 영향을 미칠 수 있는 시지각 능력 혹은 공간지각 능력과 같은 신체적 능력을 고려하지 않았고, 대퇴부 근력을 제외한 다른 하지의 근력을 고려하지 않았다. 따라서 향후 연구에서는 많은 수의 대상자와 그들의 개인적인 특성을 반영하여 신체적 특성과 기능 수준간의 관련성에 대한 연구들이 지속적으로 시행되어야 할 것이다.
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