[논문]진동 자극 유무에 따른 호흡 저항 훈련 시 폐 기능과 호흡근의 즉각적인 차이가 있을까?

박진영; 김예슬; 박현주; 이명모

doi:10.26862/jkpts.2018.12.25.3.17

진동 자극 유무에 따른 호흡 저항 훈련 시 폐 기능과 호흡근의 즉각적인 차이가 있을까?
Is There Any Immediate Difference between Pulmonary Function and Respiratory Muscle, with or without Vibration Stimulation in Respiratory Resistance Training? 원문보기

대한물리치료과학회지 = Journal of Korean Physical Therapy Science, v.25 no.3, 2018년, pp.17 - 24

박진영 (대전대학교 물리치료학과) , 김예슬 (대전대학교 물리치료학과) , 박현주 (대전대학교 물리치료학과) , 이명모 (대전대학교 물리치료학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: The purpose of this study was to investigate the effect of whole body vibration combined breathing resistance on lung capacity and respiratory muscle and to suggest a mediation method for improvement of respiratory function and lung function in the future. Methods: This study was a preliminary study design of two groups of 54 healthy young adults who were randomly assigned to an experimental group (n=27) with core exercise combined with respiratory resistance and whole body vibration and a control group with respiratory resistance and core exercise (n=27). All interventions consisted of 6 core exercises every 40 seconds and rest for 20 seconds. To compare the effects of intervention, we measured spirometry and respiratory muscle strength. Results: Both the experimental group and the control group showed a significant increase in Forced vital capacity (FVC) and Maximum voluntary ventilation (MVV) (p<.05). However, FEV1 and FEV1% were significantly increase only in the experimental group (p<.05). FVC, FEV1%, Maximum Inspiratory Pressure (MIP), Maximum Expiratory Pressure (MEP) showed more significant increase in the experimental group than the control group. Conclusion: These findings indicate that whole-body vibration combined breathing resistance is an effective intervention for people, with FVC, FEV1%, MIP, MEP increase.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

선행연구에서는 진동 자극이 결합된 호흡 훈련을 뇌졸중 환자에게 적용한 연구를 진행되었다. 그러나 뇌졸중 환자의 심폐기능은 일반적으로 많이 떨어져 있기 때문에 정상인보다 더 큰 효과를 보기 쉬운 점을 고안하여 건강한 성인에게도 이와 같은 중재를 적용하였을 경우의 변화에 대해서도 알아보는 것이 필요하다고 여겨져 연구를 진행하였다. 실험 결과 두 그룹 모두 폐기능과 호흡근력에 유의한 향상을 보였으나, 진동자극이 결합된 호흡저항 훈련을 실시한 실험군이 진동자극 없이 호흡 저항 훈련을 실시한 대조군에 비해 폐 기능(FVC, MVV, FEV1%) 과 호흡근력(MIP, MEP)이 더 향상되는 것으로 나타났다.
따라서 본 연구에서는 호흡저항이 결합된 전신진동 운동을 적용하여 폐 기능과 호흡근의 근력에 미치는 영향을 알아보고 향후 호흡기능 개선 및 폐 기능 증진을 위한 중재방법으로 제시하고자한다.
본 연구 설계는 사전 사후 중재 연구로써 대전의 D 대학에 재학 중인 성인 남녀를 대상자를 모집하여 사전평가를 실시하였다.
본 연구는 건강한 성인남녀 54명을 대상으로 전신진동의 유무에 따른 FVC, FEV1, FEV1%, MVV, MIP, MEP의 값을 비교하여 폐활량과 호흡 근력에 즉각적으로 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다.
본 연구는 진동자극의 유무에 따른 호흡저항 훈련시 폐활량과 호흡 근력에 미치는 영향을 알아보기 위하여 진행하였다.
이러한 결과를 토대로 폐기능과 호흡 근력의 즉각적인 향상에 효과적인 중재로서 전신진동이 결합된 코어운동을 하는 것을 효율적인 중재 방법으로 추천하는 바이다.

제안 방법

(그림 6). 검사자는 최대흡기압(Maximum Inspiratory Pressure, MIP),최대호기압(Maximum Expiratory Pressure, MEP) 의 값을 3번 측정하여 평균값을 사용하였다.
본 연구 설계는 사전 사후 중재 연구로써 대전의 D 대학에 재학 중인 성인 남녀를 대상자를 모집하여 사전평가를 실시하였다. 그리고 그룹 무작위 배정을 통해 실험군과 대조군으로 나눈 뒤 중재를 실시하였다. 그 후 사후평가를 실시하여 통계를 산출하였다 그림 (1).
) 정확한 폐활량 측정을 위하여 검사 대상자가 이해할 수 있도록 충분히 설명을 하고 시범을 보여주고 지속적인 언어적 피드백을 주었다. 그리고 근피로를 줄이기 위해 측정 간 휴식을 제공하였다. 폐기능 검사기를 사용하여 노력성 폐활량(Forced vital capacity, FVC), 1초간 노력성 호기량(Forced expiratory volume at 1 sec, FEV1) 1초간 노력성 폐활량에 대한 비(Forced expiratory volume at 1 sec/Forced vital capacity, FEV1/FVC) 최대 환기량(Maximum voluntary ventilation, MVV) 값을 측정하였다.
이 훈련은 검사자의 통제 하에 한 동작 당 40초 유지 20초 휴식을 세 번 반복하여 6가지 동작을 총 20분간 실시하였다. 대조군은 실험군과 동일한 중재과정을 진동자극이 없는 매트 위에서 검사자의 통제 하에 실시하였다. 실험 도중 구토 메스꺼움 빈혈 등이 나타났을 경우엔 의사에 따라서 중단하였다.
호흡훈련을 실시하기 전 호흡저항기(BF-4746, Expend-a-lung, USA)를 borg scale 13 수준으로 설정하고 전신진동기(SW-VH 11 SA, SONIX, Korea)의 진동은 음파세기 30, 주파수15HZ 로 근 피로를 발생시키지 않는 범위로 설정하였다 (Hoover Ashe, 1962)( 2, 3). 실험군은 전신진동기 위에서 코어 쪽 근력강화를 위한 6가지 운동방법들을 적용하였다. 이 운동 방법은 1.
발판위에 양반다리 하고 머리를 숙인 채 앉아있기로 구성되어 있다(그림 4). 이 훈련은 검사자의 통제 하에 한 동작 당 40초 유지 20초 휴식을 세 번 반복하여 6가지 동작을 총 20분간 실시하였다. 대조군은 실험군과 동일한 중재과정을 진동자극이 없는 매트 위에서 검사자의 통제 하에 실시하였다.
중재에 앞서 모든 대상자에게 호흡저항기에 대한 적응훈련을 실시하였다. 호흡훈련을 실시하기 전 호흡저항기(BF-4746, Expend-a-lung, USA)를 borg scale 13 수준으로 설정하고 전신진동기(SW-VH 11 SA, SONIX, Korea)의 진동은 음파세기 30, 주파수15HZ 로 근 피로를 발생시키지 않는 범위로 설정하였다 (Hoover Ashe, 1962)( 2, 3).
그리고 근피로를 줄이기 위해 측정 간 휴식을 제공하였다. 폐기능 검사기를 사용하여 노력성 폐활량(Forced vital capacity, FVC), 1초간 노력성 호기량(Forced expiratory volume at 1 sec, FEV1) 1초간 노력성 폐활량에 대한 비(Forced expiratory volume at 1 sec/Forced vital capacity, FEV1/FVC) 최대 환기량(Maximum voluntary ventilation, MVV) 값을 측정하였다.
폐활량측정을 위한 측정도구인 SPIROMETER HI-101(Chest M.I., Inc, Japan)를 사용했으며 피 실험자는 측정 시 호흡보조근의 사용을 제한하기 위해 벽에 기대어 앉은 자세에서 코를 막고 입으로만 호흡하도록 지시한 다음 측정하였다 (그림5.) 정확한 폐활량 측정을 위하여 검사 대상자가 이해할 수 있도록 충분히 설명을 하고 시범을 보여주고 지속적인 언어적 피드백을 주었다. 그리고 근피로를 줄이기 위해 측정 간 휴식을 제공하였다.
호흡근력측정을 위해 호흡근측정도구인 GIO6(GIO Digital Pressure Gauge -(-250-250cmH3O-), GIO Solution, Taiwan)를 사용하였으며 피 실험자는 벽에 기대어 앉은 자세로 유속계 마우스피스를 깊게 물고 입술로 감싸게 한 후 측정 시 볼압을 이용하지 않도록 교육하고 연습 후 측정하였다. (그림 6).
호흡훈련을 실시하기 전 호흡저항기(BF-4746, Expend-a-lung, USA)를 borg scale 13 수준으로 설정하고 전신진동기(SW-VH 11 SA, SONIX, Korea)의 진동은 음파세기 30, 주파수15HZ 로 근 피로를 발생시키지 않는 범위로 설정하였다 (Hoover Ashe, 1962)( 2, 3).

대상 데이터

본 연구는 대전의 대학에 재학 중인 성인 남녀 D 54명을 모집하였다 대상자 선정 조건은 폐 질환의 병력이 없는 자, 복장뼈 및 갈비뼈의 변형 골절 등의 손상이 없는 자, 전신 근력이 Good 등급 이상인 자로 하였으며 , 진동 자극에 거부감이 있는 자, 호흡저항기 착용 시 메스꺼움을 느끼는 자, 악성 빈혈이나 호흡기 질환을 앓았던 자, 흉부 쪽 뼈 고정술을 시행한 자를 제외하였다 실험 전 연구의 목적을 듣고 충분히 이해가 가능하고 자발적으로 연구 참여에 동의한 자 만을 연구 대상자로 선정하였다.
연구대상자는 총 54명으로 일반적인 특성은 표 [ 1] 과 같다.

데이터처리

실험군과 대조군 대상자의 일반적 특성을 비교하기 위해 카이제곱검정, 독립표본 t-검정 (Independent t test)을 이용하였다.
각 그룹 간 중재 전, 후를 비교하기 위해 대응표본 검정 t-검정(paired t test)을 두 그룹 간 변화량 비교를 하기 위해 독립표본 t-검정을 이용하였다.
통계학적 검증은 95% 신뢰수준으로, 유의수준 α <.05 로 하였다.

성능/효과

그룹 간 전-후 차이값을 비교 한 결과 대조군에 비해 실험군에서 MIP와 MEP에 모두 유의한 차이를 보였다(p<.05).
1. 두 집단 모두 FVC, MVV, MIP, MEP 에서 유의한 증가가 있는 것을 보였으나 FEV1, FEV1%에서는 실험군에서만 유의한 증가가 있었다.
2. 그룹 간 비교에 있어서는 실험군의 중재방법이 대조군에 비해 FVC, MVV, FEV1% MIP, MEP 향상에 더 효과적이었다.
각 그룹 내 최대 흡기압과 호기압 전-후 비교를 한 결과, 두 그룹 모두 MIP와 MEP에 유의한 차이를 보였다(p<.05).
각 그룹 내 폐활량 전-후 비교를 한 결과, FVC와 MVV는 실험군과 대조군 두 군 모두 유의한 차이를 보였고(p<.05), FEV1과 FEV1%은 실험군에서만 유의한 차이를 보였다(p<.05).
그룹 간 폐활량 전-후 차이값을 비교를 한 결과, 대조군에 비해 실험군에서 FVC, FEV1% MVV에 유의한 차이를 보였다(p<.05).
본 연구의 중재 방법은 코어 강화운동과 호흡 저항 훈련에 집중된 중재법으로 이 중재가 체간의 안정화를 일으켜 호흡근과 그 보조근들을 강화시켜주어 폐 기능과 MIP, MEP의 증가가 나타난 것으로 보여진다. Kim (2017) 등 의 연구 결과 호흡근 강화운동은 몸통안정성에 기여하는 복부심부근과 가로막의 강화로 호흡기능과 일상생활수행능력을 향상시키는 데 효과적이었고 안정성 수축으로 인해 복부 심부근과 가로막의 근력과 지구력의 향상은 몸통안정성이 향상되는 요소로 작용되어 호흡기능에 매우 중요한 요소임을 확인하였다 또한 박정민 등 의 연구에서 코어 .
실험 결과 두 그룹 모두 폐기능과 호흡근력에 유의한 향상을 보였으나, 진동자극이 결합된 호흡저항 훈련을 실시한 실험군이 진동자극 없이 호흡 저항 훈련을 실시한 대조군에 비해 폐 기능(FVC, MVV, FEV1%) 과 호흡근력(MIP, MEP)이 더 향상되는 것으로 나타났다.
특히 전신진동이 결합된 흡기근 강화 훈련이 기존의 흡기군 훈련군 보다 폐 기능 및 최대 흡기압력, 흉곽 용적 증진에 효과가 있음을 보인 연구 결과를 토대로 (Park SH , 2017) 진동 자극을 병행한 호흡저항 훈련이 폐 기능과 호흡근력 증진에 더 효과가 있다는 본 연구의 결과를 뒷받침 해준다.

후속연구

셋째, 대상자들을 일반인으로만 선정하였기 때문에 호흡기 질환자를 대상으로 한 연구가 진행되어야 할 실정이다. 따라서 향후 이를 보완하기 위하여 장기적인 연구 기간을 설정하여 호흡기질환자들을 대상으로 진행되는 연구가 이루어져야 할것으로 사료된다.
둘째, 짧은 중재 시간으로 단기적인 효과만을 보았기 때문에 장기적인 효과 또한 나타나는지 알 수 없다. 셋째, 대상자들을 일반인으로만 선정하였기 때문에 호흡기 질환자를 대상으로 한 연구가 진행되어야 할 실정이다. 따라서 향후 이를 보완하기 위하여 장기적인 연구 기간을 설정하여 호흡기질환자들을 대상으로 진행되는 연구가 이루어져야 할것으로 사료된다.
하지만 본 연구는 세 가지의 제한점이 있다. 첫째, 폐기능이 향상되었기 때문에 호흡근 기능도 향상되었다고 간주할 수는 있으나 호흡근을 직접적으로 측정하지는 못하였다. 둘째, 짧은 중재 시간으로 단기적인 효과만을 보았기 때문에 장기적인 효과 또한 나타나는지 알 수 없다.
환자보다 큰 효과를 보기 어려운 정상 성인에게서 위와 같은 좋은 결과를 얻었기에 본 연구는 정상성인 뿐만 아니라 심폐기능이 많이 떨어져있는 뇌졸중환자 환자, COPD환자, 근무력증 환자들에게도 적용되어 호흡기능의 향상을 증진시킬 필요가 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	인체의 환기는 어떤 것을 의미하는가?	호흡근의 수축과 이완을 통해 공기가 폐의 내부와 외부로 이동하는 것을 환기라 하고 이것은 간단히 체내에 산소 공급과 이산화탄소의 배출과정이라 설명할수 있다. 폐 자체는 근육이 없어 스스로 운동할 수 있는 능력이 없으므로 호흡근들의 기능은 인체의 환기에 중요한 역할을 한다.
	호흡 중재에는 어떤 것들이 있는가?	호흡을 어떠한 방식으로 어떻게 하느냐에 따라 많은 에너지가 만들어질 수도, 그렇지 않을 수도 있기에 호흡의 올바른 방법이 중요시된다. 호흡 중재에는 바로 누운 자세에서 흡기 시에 배를 내밀고, 호기 시 배를 집어넣는 복식호흡(Kigin, 1990), 척추, 복부, 골반 등의 심부 체간 근육을 강화시키는 코어운동(Nadler, 2002), 저항 장비를 입에 물고 흡기 후 천천히 내쉬는 호흡근 저항운동 등이 있다.(Gosselink 등, 1995).
	본 연구에서 전신진동기 위에서 코어 쪽 근력강화를 위한 6가지 운동방법들은 어떤 구성으로 되어있는가?	실험군은 전신진동기 위에서 코어 쪽 근력강화를 위한 6가지 운동방법들을 적용하였다. 이 운동 방법은 1. 등허리를 발판에 대고 엉덩이와 무릎을 90도 각도로 굽힌 채 눕기 2. 등허리를 발판에 대고 다리를 45도 각도로 뻗은 채 누워 있기 3. 좌측으로 양팔 뻗은 채 서있기, 우측으로 양팔 뻗은 채 서있기, 4. 좌측으로 몸통 회전하여 서있기, 우측으로 몸통 회전하여 서있기, 5. 배를 발판에 댄 채로 팔을 바닥에 지탱하고 눕기 6. 발판위에 양반다리 하고 머리를 숙인 채 앉아있기로 구성되어 있다(그림 4). 이 훈련은 검사자의 통제 하에 한 동작 당 40초 유지 20초 휴식을 세 번 반복하여 6가지 동작을 총 20분간 실시하였다.

참고문헌 (21)

Ahlborg L, Andersson C, Julin P. Whole-body vibration training compared with resistance training: effect on spasticity, muscle strength and motor performance in adults with cerebral palsy. J Rehabil Med. 2006;38:302-308.

상세보기
CARDINALE M, LIM J. The acute effects of two different whole body vibration frequencies on vertical jump performance. MED SPORT. 2003;56:287-92.
Enright SJ, Unnithan VB, Heward C, et al. Effect of highintensity inspiration muscle training on lung volumes, diaphragm thickness, and exercise capacity in subjects who are healthy. Phys Ther. 2006;86(3):345-53.
Gojanovic B, Felhl BF, Gremion G, et al. Physiological response to whole-body vibration in athletes and sedentary subjects. Physiol Res. 2014;63:779-792.

상세보기
Gosselink RM, Wagenaar R. Rijswijk C et al. Diaphragmatic breathing reduces efficiency of breathing in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am J RespirCrit Care Med, 1995;151(4):1136-1142.
Harper CJ, Shahgholi L, Cieslak K, et al. Variability in diaphragm motion during normal breathing, assessed with b-mode ultrasound. J Orthop Sports Phys Ther. 2013;43(12):927-31.

상세보기
Hoover GN, Ashe WF. Respiratory response to whole body vertical vibration. AerospMed. 1962;33:980-4.
Jackson P. Respiratory Muscle Endurance and Exercise Performance. International Sport Science Congress IN COMMEMORATION, 2000;664-673.
Jeon JK, Kim JW, Son KH, et al. The Effects of Whole-body Vibration Stimulator on the Static and Dynamic Balance for the 20's Women. Journal of the Korea Entertainment Industry Association, 2015;9(1):143-151.
Jeon HW, Shim JH, Kang SY. The immediate effects of inspiratory muscle training on diaphragm movement and pulmonary function in normal women. J Korean Soc Phys Med. 2018;13(1):73-80.

원문보기 상세보기
Jung HY, Kweon HG, Kim SJ, et al. Comparison of the effect of inhalation and exhalation breathing exercises on pulmonary function of patients with cervical cord injury. Annals of Rehabilitation Medicine. 1993;17(1):62-69.
Jung HJ, Lee DT. Impact of concurrent inspiratory muscle and aerobic exercise training on pulmonary function and cardiopulmonary responses. Exercise Science. 2012;21(3):373-384.

상세보기
Kasai T, Kawanishi M, Yahagi S. The effects of wrist muscle vibration on human voluntary elbow flexion-extension movements. Exp Brain Res. 1992;90: 217-220.

상세보기
Kigin, C. M.. Breathing exercises for the medical patient: The art and the science. PhysTher, 1990, 70(11):700-706.

상세보기
Kim BY, Kang JL, Kim YN, et al. Effects of Respiratory Muscle Strengthening Exercise on Respiratory Function and Activities of Daily Living in Stroke Patients. J Kor Phys Ther. 2017;29(1): 1-6.

원문보기 상세보기
Kim JH, Hong WS, Bae SS. The effect of chest physical therapy on improvement of pulmonary function in the patients with stroke. J Kor Soc Phys Ther. 2000;12(2):133-44.
Leduc D, Brunko E, Troyer A. Response of the canine internal intercostal muscles to chest wall vibration. Am J Respir Crit Care Med. 2001;163:49-54.

상세보기
Lee MC, Kim JY, Kim SH, et al. Valsalva Maneuver Respiration Technique Effect and Risk during Resistance Exercise. KINESIOLOGY. 2013;15(2):35-46.
Lee SS. Pulmonary function test. KINESIOLOGY, 2005;(18):23-29.
Lee YS, Oh MY, Park JY, et al.. Compare the effects of inspiratory and expiratory muscle strengthening training of normal adult respiratory function. Journal of The Korean Society of Integrative Medicine. 2016;4(1):41-47
Lee HC, Lee SC. Changes of Peak Expiratory Flow and Respiratory

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증