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문제 정의
- 이전의 많은 선행연구들은 근력운동과 균형운동이 노인들의 낙상위험을 감소시키는데 효과가 있다고 보고하고 있으나 근력강화 중심운동(Cho, 2012; Kim, 2008; Kwak, 2014; Lee, 2009; Yoo, 2014)으로 이루어지거나 유산소운동(Choi, 2000; Lee, 2008)을 통한 심폐지구력 및 균형능력을 향상시켜 낙상을 예방하는 연구이며, 근력강화운동과 유산소운동을 병행한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 이 연구의 목적은 유산소 운동을 병행한 하지근력강화운동군과 탄력밴드 저항운동만 적용한 하지근력강화운동군에 중재 전후에 노인의 하지 근력과 균형 수준, 보행능력에 미치는 효과를 비교해 보고자 실시하였다.
- 이에 본 연구는 65세 이상 건강한 노인을 대상으로 8주간의 중재기간 중 8주 동안 탄력밴드를 이용한 하지근력강화운동군과 4주이후 스텝박스를 이용한 유산소운동을 병행한 군의 하지근력과 균형 수준, 보행능력에 미치는 효과를 알아보고 보건소나 노인복지관 등에서 낙상예방운동 프로그램을 운영 시 효과적인 중재 프로그램 개발을 목적으로 실험하였다.
제안 방법
- 본 연구는 65세 이상인 건강한 노인 41명을 하지근력강화운동만 적용한 군(실험군1)과 유산소운동과 하지근력강화운동을 병행한 군(실험군2), 그리고 중재를 적용하지 않은 대조군에 무작위로 배정한 후, 8주간 운동프로그램을 시행 한 후, 중재 전과 후에 하지의 근력수준과 정적 및 동적균형 능력, 보행능력을 중재 전과4주후, 그리고 8주 후에 추후 검사를 하였고 그 변화양상을 비교하였다. 측정한 자료를 분석한 결과, 중재 전후에 하지근력의 변화양상은 세 군 간에 차이가 없었다.
- 실험군1과 2를 대상으로 적용한 운동프로그램은 준비운동 10분, 본 운동 30분, 정리운동 10분으로 구성하였으며, 준비운동은 본 운동에 앞서 부상을 예방하기 위하여 스트레칭과 관절가동운동을 실시하였다. 본 운동은 탄력밴드의 경우 2인 1조로 구성하였으며, 하지근력강화를 목적으로 탄력밴드를 이용하여 의자에서 일어나 앉기, 무릎관절 굽힘⋅폄, 엉덩이관절 굽힘⋅폄, 발목관절 등쪽굽힘⋅발바닥굽힘을 시행하였으며, 각 운동의 동작은 15회 반복을 1세트로 2회를 시행하였고 휴식시간은 세트 사이에 1분간 제공하였다. 운동의 강도는 2주 간격으로 4단계로 나누어 1단계는 적응단계, 2-4단계는 향상단계로 구분하여 점증적으로 증가시켰다.
- 실험군1과 2를 대상으로 적용한 운동프로그램은 준비운동 10분, 본 운동 30분, 정리운동 10분으로 구성하였으며, 준비운동은 본 운동에 앞서 부상을 예방하기 위하여 스트레칭과 관절가동운동을 실시하였다. 본 운동은 탄력밴드의 경우 2인 1조로 구성하였으며, 하지근력강화를 목적으로 탄력밴드를 이용하여 의자에서 일어나 앉기, 무릎관절 굽힘⋅폄, 엉덩이관절 굽힘⋅폄, 발목관절 등쪽굽힘⋅발바닥굽힘을 시행하였으며, 각 운동의 동작은 15회 반복을 1세트로 2회를 시행하였고 휴식시간은 세트 사이에 1분간 제공하였다.
- 실험군2는 4주 이후 본 운동부터 높이가 16.5 ㎝인 스텝박스를 이용하여 베이직 스텝(basic step), 니업(knee up), 킥(kick), 탭(tap) 동작을 탄력밴드를 이용한 하지근력운동과 병행하여 시행하였다. 스텝박스를 이용한 운동 시 각 동작은 15회 반복을 1세트로 2세트를 시행하였으며 세트 사이에 휴식시간은 제자리에서 호흡을 정리하면서 걷는 것으로 하였고, 탄력밴드는 1세트만 실시하였다(Table 1).
- 연구대상자의 일반적 특성을 알아보기 위해 설문지를 이용하여 신장, 체중, 신체질량지수 등 기초 신체능력을 측정하였다.
- 연구기간 중에 대상자들 중 개인적인 사정과 질병으로 4명이 탈락하여, 하지근력강화운동군 14명(실험군1)과 유산소운동을 병행한 하지근력강화운동군 14명(실험군2), 낙상교육만 시행한 13명(대조군)으로 최종 41명이 참가하였다. 중재 적용기간은 1회 50분씩, 주 2회로 총 8주간 실시하였으며, 중재 방법에 따른 효과를 비교하기 위해 중재 전과 4주후, 8주후 시점에 하지근력과 정적 및 동적균형 능력, 보행능력을 측정하여 수집된 자료를 분석하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 대상자는 D시 J구에 거주하고 있으면서 보건지소 낙상예방교실에 참여한 65세 이상 노인 중 연구목적을 이해하고 참여의사를 가진 자를 대상으로 하였다. 선정조건은 독립보행 및 독립적인 계단보행이 가능한 자, 최근 2년간 심장발작이나 뇌졸중, 인지장애가 없는 자를 선정하였으며 최근 2년간 정형외과적 수술 병력이 있는 자, 시각적인 문제나 전정기관에 이상이 있는 자, 실험방법에 대한 거부감을 가진 자는 제외하였다.
- 교육생 중에서 자발적 참여자와 선정조건에 부합하여 선정된 대상자 45명을 무작위 배정을 통해 각각 15명씩 세 군으로 각각 배정하였다. 연구기간 중에 대상자들 중 개인적인 사정과 질병으로 4명이 탈락하여, 하지근력강화운동군 14명(실험군1)과 유산소운동을 병행한 하지근력강화운동군 14명(실험군2), 낙상교육만 시행한 13명(대조군)으로 최종 41명이 참가하였다. 중재 적용기간은 1회 50분씩, 주 2회로 총 8주간 실시하였으며, 중재 방법에 따른 효과를 비교하기 위해 중재 전과 4주후, 8주후 시점에 하지근력과 정적 및 동적균형 능력, 보행능력을 측정하여 수집된 자료를 분석하였다.
데이터처리
- 대상자의 일반적인 특성은 기술통계를 이용하여 평균과 표준편차로 제시하였고, 측정한 변수들의 정규성 검증을 위해 샤피로-윌키 분석(Shapiro-Wilk test)을 이용하였다. 각 군의 측정시점에 따른 측정변수의 변화양상을 비교하기 위하여 일요인 반복측정 분산분석(one-way repeated measuresANOVA)을 실시하였으며, 세 군 간에 측정시점에 따른 변수의 변화양상을 비교하기 위해 개체간 요인이 있는 일요인 반복측정 분산분석(one-way repeated ANOVA)을 이용하였다. 사후검정을 위해 본페로니 분석법(Bonferroni test)을 이용하였다.
- 하지근력 수준을 평가하기 위해 최대 다리 밀기 근력을 측정하였다. 대상자는 다리밀기 운동기구(Leg Press, FC-5210, 동화, 한국)에 디지털장치(CI-1500A, CAS, 한국)를 부착한 측정장비에 앉아서 어깨 너비로 양 발을 발판에 댄 후 손잡이를 잡고 엉덩이와 허리를 밀착 시킨 후 낮은 단계의 무게부터 천천히 민 후 천천히 내려오도록 2회 반복 연습 후 최대의 힘을 측정하기 위해서 높은 단계의 무게를 선택하여 최대의 힘으로 3회 측정하여 평균값을 측정값으로 하였다.
- 0 통계분석프로그램을 이용하여 분석하였다. 대상자의 일반적인 특성은 기술통계를 이용하여 평균과 표준편차로 제시하였고, 측정한 변수들의 정규성 검증을 위해 샤피로-윌키 분석(Shapiro-Wilk test)을 이용하였다. 각 군의 측정시점에 따른 측정변수의 변화양상을 비교하기 위하여 일요인 반복측정 분산분석(one-way repeated measuresANOVA)을 실시하였으며, 세 군 간에 측정시점에 따른 변수의 변화양상을 비교하기 위해 개체간 요인이 있는 일요인 반복측정 분산분석(one-way repeated ANOVA)을 이용하였다.
- 각 군의 측정시점에 따른 측정변수의 변화양상을 비교하기 위하여 일요인 반복측정 분산분석(one-way repeated measuresANOVA)을 실시하였으며, 세 군 간에 측정시점에 따른 변수의 변화양상을 비교하기 위해 개체간 요인이 있는 일요인 반복측정 분산분석(one-way repeated ANOVA)을 이용하였다. 사후검정을 위해 본페로니 분석법(Bonferroni test)을 이용하였다. 통계학적 유의성 검증을 위해 유의수준은 ɑ=.
이론/모형
- 대상자의 보행능력을 평가하기 위해 일어나 걸어가기 검사(timed up and go; TUG)를 실시하였다. 일어나 걸어가기 검사는 먼저 의자에 앉은 자세를 취한다.
- 동적균형 능력을 평가하기 위해 기능적 팔 뻗기 검사(functional reach test; FRT)을 실시하였다. 기능적 팔 뻗기 검사는 대상노인에게 다리를 모운 상태에서 어깨의 견봉 높이에 줄자를 놓고 상지를 줄자 높이와 평행하게 유지하여 손을 편 상태로 전방으로 몸을 최대한 이동시킨 거리를 3회 측정하여 평균값으로 하였다(Wernick-Robinson 등, 1999).
- 본 연구는 사전-사후검사 통제집단 설계(pretest-posttest control group design)을 이용하였다. 대상자를 선정하기 전에 낙상예방교실을 열어서 낙상의 위험성과 낙상예방을 위해서는 운동의 중요성을 교육하였다.
- 본 연구에서 사용된 일어나 걸어가기 검사는 Podsiadlo와 Richardson(1991)에 의해 개발된 검사 방법으로 O’Sullivan과 Schmitz(2007)는 11~20초의 범주일 경우 허약하거나 장애를 가진 노인으로 분류하였다. 본 연구 대상자는 평균 8.
- 정적균형 능력을 평가를 위해 한 다리 서기 검사(one leg standing test; OLST)를 실시하였다. 이 검사는 두 눈을 뜬 상태에서 두 팔을 옆으로 벌린 상태로 두 발로 선 상태에서 먼저 왼쪽 발을 90도 굽혀 들어 올린 후 오른쪽 발로 설 수 있는 최대의 시간을 초(sec) 단위로 측정하였다(Bohannon 등, 1984).
- 하지근력 수준을 평가하기 위한 평가도구로 다리밀기(leg press) 운동기구에 디지털장치(CI-1500A, CAS, 한국)를 부착하여 정확도를 높였다. 하지근력의 약화가 낙상과 높은 상관성을 가지는 것으로 보고가 되면서 균형능력이 손상된 노인을 대상으로 다양한 근력강화운동 프로그램이 적용되었다(Messier 등, 2000; Buchner등, 1997; Wolf 등, 1997).
성능/효과
- 본 연구에서 측정시점에 따른 세 군간 한 다리서기검사변화 비교에서 좌⋅우측 모두 중재 4주후까지 유의한 차이가 없었으나 중재 8주후 시점에서 실험군1과2가 대조군에 비해 유의한 변화가 나타난 결과는 중재기간이 4주 이상 적용되어야 함을 알 수 있었고, 실험군1과 2는 측정시점에 따른 유의한 변화가 있었는데 사후검정에서 실험군1이 실험군2에 비해 많은 변화를 보인 것은 중재방법에 따른 하지근력 변화 비교에서처럼 점진적인 근력의 향상이 한 다리서기 기능에서 운동조절능력을 향상시키는 원인이 하지의 근력과 상관 있음을 확인 할 수 있었다. 또한 좌, 우측 하지 모두 한 다리서기검사 변화 비교에서 세 군과 측정시점 간의 상호작용이 나타났으며 실험군1이 실험군2에 비해 높게 나타난 것은 측정시점에 따른 변화양상을 비교할 때 탄력밴드를 적용한 저항운동이 같은 측정시점에 탄력밴드와 스텝박스 운동을 적용한 군에 비해 근력의 향상과 한 다리서기 기능의 향상에 효과적임을 확인할 수 있었다. 실험군1에서 실험군2와 비교하여 4주후보다 8주후가 평균값에서 증가한 것은 한 다리 서기 검사의 중요한 요인중에 하나인 균형유지능력과 상관관계가 높은 발목관절의 가동범위가 증가하고 점진적인 탄성저항운동을 통해 발목관절의 근력이 증가했기 때문이라는Lee(2002)의 연구와 일치한다.
- 본 연구에서 사용된 기능적 팔 뻗기 검사는 균형능력에 대한 양적인 정보를 얻을 수 있는 기능 수행 평가로(Duncan 등, 2007) 측정시점에 따른 기능적 팔 뻗기 검사변화정도 비교에서 세 군 간에 유의한 차이가 없었으나 실험군1과 2에서 측정시점에 따른 유의한 변화를 보였으며 사후검정 결과 실험군2가 실험군1에 비해 더 큰 유의한 변화가 있었고 중재전과 4주후에 비해 4주후와 8주후 간의 변화가 높았던 점을 고려할 때 스텝박스를 이용한 유산소 운동의 적용이 기능적 팔 뻗기 능력을 향상 시키는 데 효과적임을 알 수 있었다. 이는 스텝박스를 이용한 유산소 운동이 유연성과 평형성이 유의하게 증가하였다는 Lee(2008)의 연구와 일치한다.
- 본 연구에서 측정시점에 따른 세 군간 한 다리서기검사변화 비교에서 좌⋅우측 모두 중재 4주후까지 유의한 차이가 없었으나 중재 8주후 시점에서 실험군1과2가 대조군에 비해 유의한 변화가 나타난 결과는 중재기간이 4주 이상 적용되어야 함을 알 수 있었고, 실험군1과 2는 측정시점에 따른 유의한 변화가 있었는데 사후검정에서 실험군1이 실험군2에 비해 많은 변화를 보인 것은 중재방법에 따른 하지근력 변화 비교에서처럼 점진적인 근력의 향상이 한 다리서기 기능에서 운동조절능력을 향상시키는 원인이 하지의 근력과 상관 있음을 확인 할 수 있었다. 또한 좌, 우측 하지 모두 한 다리서기검사 변화 비교에서 세 군과 측정시점 간의 상호작용이 나타났으며 실험군1이 실험군2에 비해 높게 나타난 것은 측정시점에 따른 변화양상을 비교할 때 탄력밴드를 적용한 저항운동이 같은 측정시점에 탄력밴드와 스텝박스 운동을 적용한 군에 비해 근력의 향상과 한 다리서기 기능의 향상에 효과적임을 확인할 수 있었다.
- 본 연구의 의의는 노화로 인한 낙상을 예방하기 위해서는 근력 강화와 균형운동이 중요하다는 선행연구를 근거로 정적균형능력인 한 다리 서기 기능은 탄력밴드를 이용한 하지 근력강화운동이, 동적균형능력인 기능적 팔 뻗기와 보행기능 평가인 일어나 걸어가기에는 탄력밴드를 이용한 하지근력강화 운동과 스텝박스를 이용한 유산소운동을 병행하는 것이 효율적일 것이라는 점과, 중재기간이 정적균형능력과 보행기능의 유의한 향상을 위해서는 4주 이상의 중재기간이 적절하며, 하지근력 향상과 동적균형능력의 향상을 위해서는 8주이상의 중재기간이 필요할 것으로 사료된다.
- 실험군1과 실험군2 간에 변화 정도가 유의한 차이는 없었던 점은 중재방법에 따른 차이가 없음을 나타내며, 실험군1과 2 모두 측정시점에 따른 일어나 걸어가기 검사의 측정값이 유의하게 짧아졌으며, 중재전과 4주후 간의 변화보다 4주후와 8주후간의변화가 상대적으로 높게 나타났다. 사후분석 결과 실험군2가 실험군1에 비해 더 큰 변화를 보인 점은 스텝박스를 이용한 유산소운동의 병행이 보행의 중요한 요소인 하지근력과 더불어 보행에 필요한 균형능력의 증진에 상대적으로 효과적인 방법임을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 Lee(2008)의 연구와 일치한다.
후속연구
- 결론적으로 건강한 노인에게 적용한 유산소운동을 병행한 하지근력강화운동 프로그램은 동적균형과 보행능력 개선에 더 효과적이라 사료되며, 다양한 노인건강관리 운동프로그램에 적용할 것을 제안하는 바이다.
- 본 연구의 제한점은 대상자를 한 도시에 위치한 보건지소의 낙상예방교실 참여자로 한정 하였으며, 스텝박스 운동을 적용한 기간이 4주라는 기간이 다소 짧았고, 연구기간에 프로그램 이외의 신체활동에 대하여 완벽히 통제하지 못했다는 점이다. 또한 대상자들의 심리학적 요인을 반영하지 못하였다.
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