[논문]카페인이 신경전도속도에 미치는 영향

강윤정

doi:10.22156/cs4smb.2020.10.03.195

카페인이 신경전도속도에 미치는 영향
Effects of Caffeine on Nerve Conduction Velocity 원문보기

융합정보논문지 = Journal of Convergence for Information Technology, v.10 no.3, 2020년, pp.195 - 199

강윤정 (상지대학교 임상병리학과)

초록
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본 연구는 신경계를 자극하는 카페인이 신경전도속도(nerve conduction velocity. NCV)에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 카페인의 종류는 커피를 사용하였다. 커피는 가장 쉽게 접할 수 있고, 많은 현대인들이 좋아하는 기호 식품으로 자리잡고 있다. 커피안에 있는 특수한 성분인 카페인은 카페인은 알칼로이드계 메틸화 화합물의 하나로서 이뇨 촉진, 혈관 확장, 중추신경흥분, 골격근 강화, 기관지 확장 등의 작용이 있다. 카페인 섭취가 신경속도를 향상시켜 반응시간의 감소를 실험한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구는 신경계를 자극하는 카페인이 신경전도속도(nerve conduction velocity. NCV)에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 대조군 및 실험군 개별 집단 내에서의 사전, 사후 신경전도속도(nerve conduction velocity. NCV) 수치를 비교한 결과, 대조군의 경우 두 곳의 측정 구간 모두 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았으나, 실험군은 팔꿈치 위 액와 구간에서의 신경전도속도(nerve conduction velocity. NCV)가 카페인 섭취 후 유의미하게 증가한 것으로 나타났다. 카페인을 섭취함으로 인해 신경전도속도(nerve conduction velocity. NCV)가 증가하였고, 이것은 일시적으로 신경전도속도(nerve conduction velocity. NCV)를 증가시킴으로써 운동능력향상, 근력향상, 신경기능향상 등에 대해 도움이 될 것이라고 판단하였다. 본 연구를 통하여 적정량의 카페인섭취는 신경전도속도신경전도속도(nerve conduction velocity. NCV)향상에 대해 도움을 줌으로써 카페인이 말초신경계에 영향력이 있다는 것을 알게 되었다. 이러한 결과를 통해 근기능장애, 신경기능장애 환자의 치료와 진단법 개발에 도움을 줄 것이라 기대하는 바이다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study examined the effect of the nervous-system-stimulating caffeine on the nerve conduction velocity. The purpose of this study is to investigate the effect of caffeine that stimulates the nervous system on nerve conduction test. Although both measurement intervals did not show statistically significant differences when comparing the pre- and post-NCV values within the control and individual experimental groups, it was found that the nerve conductivity in the Axilla-Above Elbow section increased significantly after caffeine intake for the experimental group. Caffeine intake, which has increased the nerve conduction velocity (NCV), was determined to play roles in improving motor skills, muscle strength and nerve performance by temporarily increasing the nerve conduction velocity. Through this study, we learned that caffeine has an influence on the peripheral nervous system as it helps to improve the nerve conduction velocity. upon an appropriate amount of caffeine intake. We hope that these results will help develop treatment and diagnostic methods for patients with nerve dysfunction and myofunctional disorders.

주제어

표/그림 (4)

표 Table 1. Participants (N=20)
표 Table 2. Pre-test comparisons of the Impact of the caffeine intake on Nerve Conduction Velocity
표 Table 3. Post-test comparisons of the Impact of the caffeine intake on Nerve Conduction Velocity
표 Table 4. Paired-test comparisons of the Impact of the caffeine intake on Nerve Conduction Velocity

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구의 연구대상은 K대학교에 재학 중인 학생을 대상으로 자료를 수집하였다. 본 연구의 목적을 이해하고 자발적으로 연구를 희망한 대상자에게 설문을 진행하였다. 설문지를 작성한 결과, 과거나 현재 병력으로 인해 약물을 복용하고 있는 학생들을 제외하고 운동을 과하게 하지 않으며, 커피를 자주 마시지 않는 남녀를 혼합하여 총 20명으로 실험군A와 대조군B로 나누었다.
이를 바탕으로 본 연구는 신경계를 자극하는 카페인이 신경전도속도에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다.

제안 방법

검사기기는 Sapphire Premiere(Medelec, USA)를 사용하였으며, 환경에 의한 변화를 배제하기 위하여 검사실 실온이 20℃ 이상 유지되도록 하였다. 신경전도 속도는 각 피검자에게 상지를 시행하였고, 운동신경 섬유들에서 정중신경(median nerve)을 검사하였다.
검출자극전극 및 접지 전극은 모두 상품화된 피부전극 (TECA)을 사용하였다. 기록전극을 정중신경의 모지외 전근(abductor pollicis brevis, APB)에 부착하고 손목과 팔꿈치, 겨드랑이 부위를 자극하였다. 자극의 강도는 운동신경 전도검사를 위하여 최대전위자극 (supramaximal stimulation)으로 자극하여 복합운동 전위(compound muscle action potential, CMAP)를 각각 유발하였다.
본 연구의 목적을 이해하고 자발적으로 연구를 희망한 대상자에게 설문을 진행하였다. 설문지를 작성한 결과, 과거나 현재 병력으로 인해 약물을 복용하고 있는 학생들을 제외하고 운동을 과하게 하지 않으며, 커피를 자주 마시지 않는 남녀를 혼합하여 총 20명으로 실험군A와 대조군B로 나누었다. 또한 실험군A와 대조군B은 각각 1대1 매칭으로 성별, 나이, 체격을 비슷하게 구성하였으며, 실험 전 신경전도 속도를 측정하여, 두 그룹간에 동질성을 확인하였다 Table 2.
검사기기는 Sapphire Premiere(Medelec, USA)를 사용하였으며, 환경에 의한 변화를 배제하기 위하여 검사실 실온이 20℃ 이상 유지되도록 하였다. 신경전도 속도는 각 피검자에게 상지를 시행하였고, 운동신경 섬유들에서 정중신경(median nerve)을 검사하였다. 검출자극전극 및 접지 전극은 모두 상품화된 피부전극 (TECA)을 사용하였다.
카페인 및 보리차 섭취는 검사 전 1시간 전에 섭취 하였으며[8], 섭취 1시간 후 신경전도속도 검사를 실시하였다. 신경전도속도 검사는 피부에 접촉성이 있는 전극을 붙인 뒤 전기자극을 가하고, 유발된 활동전위 파형의 진폭, 기간, 잠복기를 분석하였다.
운동신경의 원위잠복시간을 정중 신경에서 구하였고, 손목관절 및 팔꿈치관절 부위의 두 지점에서 자극을 주어 이 두 지점사이의 운동신경속도 및 두 지점사이의 거리를 측정하였다. 신경전도속도의 결과는 구획별 신경전도속도와 CMAP의 진폭으로 나 타내는데 신경전도속도는 공식에 의하여 계산하였으며, 진폭은 음첨단(negative peak)부터 양첨단(positive peak)까지를 CMAP는 millivolt 단위로 측정하였다. 검사 시 표면에서 준 전기자극의 빈도는 매초당 1회씩이었고, 자극을 준 시간은 0.
자극의 강도는 운동신경 전도검사를 위하여 최대전위자극 (supramaximal stimulation)으로 자극하여 복합운동 전위(compound muscle action potential, CMAP)를 각각 유발하였다. 운동신경의 원위잠복시간을 정중 신경에서 구하였고, 손목관절 및 팔꿈치관절 부위의 두 지점에서 자극을 주어 이 두 지점사이의 운동신경속도 및 두 지점사이의 거리를 측정하였다. 신경전도속도의 결과는 구획별 신경전도속도와 CMAP의 진폭으로 나 타내는데 신경전도속도는 공식에 의하여 계산하였으며, 진폭은 음첨단(negative peak)부터 양첨단(positive peak)까지를 CMAP는 millivolt 단위로 측정하였다.
기록전극을 정중신경의 모지외 전근(abductor pollicis brevis, APB)에 부착하고 손목과 팔꿈치, 겨드랑이 부위를 자극하였다. 자극의 강도는 운동신경 전도검사를 위하여 최대전위자극 (supramaximal stimulation)으로 자극하여 복합운동 전위(compound muscle action potential, CMAP)를 각각 유발하였다. 운동신경의 원위잠복시간을 정중 신경에서 구하였고, 손목관절 및 팔꿈치관절 부위의 두 지점에서 자극을 주어 이 두 지점사이의 운동신경속도 및 두 지점사이의 거리를 측정하였다.
대조군(Placebo)은 보리차 100mL만을 섭취하도록 하였다. 카페인 및 보리차 섭취는 검사 전 1시간 전에 섭취 하였으며[8], 섭취 1시간 후 신경전도속도 검사를 실시하였다. 신경전도속도 검사는 피부에 접촉성이 있는 전극을 붙인 뒤 전기자극을 가하고, 유발된 활동전위 파형의 진폭, 기간, 잠복기를 분석하였다.

대상 데이터

신경전도 속도는 각 피검자에게 상지를 시행하였고, 운동신경 섬유들에서 정중신경(median nerve)을 검사하였다. 검출자극전극 및 접지 전극은 모두 상품화된 피부전극 (TECA)을 사용하였다. 기록전극을 정중신경의 모지외 전근(abductor pollicis brevis, APB)에 부착하고 손목과 팔꿈치, 겨드랑이 부위를 자극하였다.
본 연구의 연구대상은 K대학교에 재학 중인 학생을 대상으로 자료를 수집하였다. 본 연구의 목적을 이해하고 자발적으로 연구를 희망한 대상자에게 설문을 진행하였다.
실험참가자는 20명의 대학생으로 대조군 10명(남 5, 여 5), 실험군 10명(남 5, 여 5)으로 다음 Table 1과 같다. Table 2 에서 카페인섭취 전 대조군과 실험군의 신경전도속도를 비교한 결과, 두 곳의 측정부위에서 대조군과 실험군 간 유의미한 차이가 발견되지 않았으므로 두 집단은 동질한 집단이라고 할 수 있다.
본 실험에 들어가기 전에 피검자에게 본 실험의 내용과 절차를 설명하고 실험동의서를 받았으며, 실험 1주일 전부터 카페인이 함유된 음료를 금지시켰다. 카페인은 시중에서 판매되고 있는 원두커피를 사용하였으며, 이때 섭취량은 식품의약안전처에서 보고 된 하루 카페인 권장량인 200mg으로 보리차 100mL와 혼합 하여 경구 섭취하였다. 대조군(Placebo)은 보리차 100mL만을 섭취하도록 하였다.

데이터처리

첫째, 실험참가자의 일반적 특성을 보기 위해 빈도분석을 실시하였다. 둘째, 사전동질성 검증 및 집단 간 비교를 위해 독립표본 t-test를 실시하였다. 셋째, 대조군 및 실험군의 집단 내 비교를 위해 대응표본 t-test를 실시하였다.
둘째, 사전동질성 검증 및 집단 간 비교를 위해 독립표본 t-test를 실시하였다. 셋째, 대조군 및 실험군의 집단 내 비교를 위해 대응표본 t-test를 실시하였다.
0 프로그램(SPSS, Chicago, Illinois, USA)을 이용하였으며, 분석방법은 다음과 같다. 첫째, 실험참가자의 일반적 특성을 보기 위해 빈도분석을 실시하였다. 둘째, 사전동질성 검증 및 집단 간 비교를 위해 독립표본 t-test를 실시하였다.

성능/효과

검사 시 표면에서 준 전기자극의 빈도는 매초당 1회씩이었고, 자극을 준 시간은 0.05∼0.1 msec이었으며, 자극의 강도는 최대상자극(supramasimal stimulus) 으로 주었다.
본 실험결과 대조군의 경우 두 곳의 측정구간 모두 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았으나, 실험군은 Axilla-Above Elbow 구간에서의 신경 전도속도가 카페인섭취 후 유의미하게 증가한 것으로 나타났다. 본 실험을 통해 카페인은 중추신경계자극을 통해 말초신경계에도 영향을 미치며 그로 인해 신경전도속도에도 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.
본 실험결과 대조군의 경우 두 곳의 측정구간 모두 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았으나, 실험군은 Axilla-Above Elbow 구간에서의 신경 전도속도가 카페인섭취 후 유의미하게 증가한 것으로 나타났다. 본 실험을 통해 카페인은 중추신경계자극을 통해 말초신경계에도 영향을 미치며 그로 인해 신경전도속도에도 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 카페인 섭취는 리아노딘 수용체를 자극시키고, 리아노딘이 근소포 체로 이동하여 소포체로부터 칼슘을 유리시킨다.
본 연구를 통하여 적정량의 카페인섭취는 신경전도 속도향상에 대해 도움을 줌으로써 카페인이 말초신경계에 영향력이 있다는 것을 알게 되었다. 이러한 결과를 통해 근기능장애, 신경기능장애 환자의 치료와 진단법 개발에 도움을 줄 것이라 기대하는 바이다.
실험군에게 카페인섭취 후 1시간 후에 검사 하여 대조군과 실험군의 신경전도속도를 비교한 결과, Axilla-Above Elbow 구간을 측정한 신경전도속도에서 대조군과 실험군 간 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다(p<.05).
카페인 투여가 근력에 미치는 영향 연구[13]에서는 카페인섭취가 스쿼시 선수들의 Leg extension 최대 등척성 근력을 발휘하는데 효과적이었으며, 복합운동을 통한 신경 전도속도 변화에 대한 연구[14]의 결과는 복합운동 프로그램은 비만남성의 신경전도속도 변화에 효과적임을 확인하였다. 이를 종합해 보면 카페인은 신경전달물질을 증대시키고 신경 흥분의 역치는 감소시켜 신경세포의 흥분도 가 증가할 수 있다는 것을 확인하였으며[15], 이는 본 연구의 결과 와 일치하는 기전이다. 또한 운동은 국소 조직의 온도상승을 유발시켜 운동신경전도속도를 시킨 것으로 보고하였다.

후속연구

검사실에서 보통 시행하는 유발전위(evoked potential), 뇌파(electroencephalography), 신경전 도(nerve conduction velocity) 검사 등은 표면전극 (surface electrode) 또는 컵전극(cupelectrode)을 사용하고 있다. 따라서 향후 신경전도속도 뿐만 아니라 다양한 신경계 감시 검사와 연계한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다[17]. 신경전도속도(NCV)를 증가시킴으로써 운동능력향상, 근력향상, 신경기능향상 등에 대해 도움이 될 것이라고 판단하였다.
본 연구를 통하여 적정량의 카페인섭취는 신경전도 속도향상에 대해 도움을 줌으로써 카페인이 말초신경계에 영향력이 있다는 것을 알게 되었다. 이러한 결과를 통해 근기능장애, 신경기능장애 환자의 치료와 진단법 개발에 도움을 줄 것이라 기대하는 바이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	커피 안에 있는 특수한 성분인 카페인은 어떤 작용을 하는가?	그중에서 커피는 가장 쉽게 접할 수 있고, 많은현대인들이 좋아하는 기호식품으로 자리잡고 있다. 커피 안에 있는 특수한 성분인 카페인은 알칼로이드계 methylating 화합물의 하나로서 이뇨촉진, 혈관 확장, 중추신경흥분, 골격근 강화, 기관지 확장 등의 작용이 있다[1].
	카페인이 포함되는 음료 종류에는 무엇이 있는가?	현대사회에서 가장 쉽게 접할 수 있는 카페인은 전 세계적으로 물 다음으로 많이 소비되며, 많은 사람들이 즐겨 섭취하는 다양한 종류의 커피, 청량음료, 초콜릿, 차 등의 식품과 자양강장제 및 기타 보조의약품 등의 성분이다. 그중에서 커피는 가장 쉽게 접할 수 있고, 많은현대인들이 좋아하는 기호식품으로 자리잡고 있다.
	카페이니 신경전도속도에 미치는 영향을 SPSS Win 20.0 프로그램으로 분석하는 방법은 무엇인가?	0 프로그램(SPSS, Chicago, Illinois, USA)을 이용하였으며, 분석방법은 다음과 같다. 첫째, 실험참가자의 일반적 특성을 보기 위해 빈도분석을 실시하였다. 둘째, 사전동질성 검증 및 집단 간 비교를 위해 독립표본 t-test를 실시하였다. 셋째, 대조군 및 실험군의 집단 내 비교를 위해 대응표본 t-test를 실시하였다.

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원문보기 상세보기

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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