[논문]자세에 따른 복식호흡 운동이 20대 성인의 자세근육 활성도 및 호흡 기능에 미치는 영향

이준철

doi:10.17703/jcct.2020.6.2.341

자세에 따른 복식호흡 운동이 20대 성인의 자세근육 활성도 및 호흡 기능에 미치는 영향
The effect of postural abdominal breathing exercise on posture muscle activity and respiratory function in adults in their 20s 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.6 no.2, 2020년, pp.341 - 348

이준철 (영남이공대학교 물리치료과)

초록
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본 연구의 목적은 4주간 20대 성인에게 앉은자세와 누운자세에 따른 복식호흡운동을 적용하였을 때 호흡기능과 배근육의 근활성도를 비교하여 어떤 자세에서의 운동이 효과적인지 알아보고자 하였다. 기립자세에서는 호흡운동 후 일초량이 가장 큰 수치를 보였고 누운자세에서는 호흡운동 전 일초량과 1초간노력성날숨량이 가장 크게 나타났다. 두자세의 복식호흡운동 전후 일초량과 날숨량 분산분석결과 운동전일초량, 운동후일초량, 운동전1초간날숨량, 운동후1초간날숨량 모두 유의한 차이를 보이며, 두 자세에서 복식호흡 전후 차이를 알 수 있었다. 기립자세, 누운자세에서 운동전에는 왼쪽 복직근, 운동후에는 오른쪽 복직근이 가장 높은 근활성도를 보였다. 두 자세 운동의 반복측정한 분산분석 결과 운동 전과 후의 양쪽 복직근과 외복사근은 근활성도 모두 차이를 보이지 않았다(p>.05). 기립자세에서 운동 전과 후에 왼쪽 외복사근이 유의한 차이를 보였고(p<0.05), 운동전과 후 FEV1/FVC와 노력성 호기량이 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 운동 전과 후 왼쪽 외복사근이 누운자세에서 가장 높은 근활성도를 보였고 노력성 호기량은 가장 낮은 근활성도를 보였다. 운동 전과 후 호흡량 및 근활성도의 반복측정된 분산분석 결과에서 오른쪽 복직근에서 유의한 차이를 보였다(p<.05). 이를 통해 앉은 자세와 비스듬히 누운자세 두가지 자세에서 복식호흡 운동을 적용 하였을 때 호흡기능과 배근육의 근활성도 전,후를 비교하기 위해서는 두가지 자세에서의 운동 전,후 호흡과 근활성도 평가가 필요하고 평가에 따라서 어떤 자세에서의 운동이 더 효과적인지 알 수 있었다. 추후 연구에서는 좀 더 세분화되고 정확한 호흡기능과 근활성도를 알아보는 다양한 연령대의 사람들에게 장기간의 중재를 통해 파악하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This research is to find out which position is more effective on exercise. This study compared paricipants in their twenties on sitting position & standing position doing abdominal breathing of their respiration & abdominal muscle activation for 4 weeks. In sitting position, FEV1 was the biggest after breathing exercise. In standing position, the gap was biggest between the FEV1 & forced expiratory flow before and after the exercise. In standing and supine position, Lt. rectus abdominis before exercise and Rt. rectus abdominis after exercise muscle activities were the biggiest. Both posture exercise of repeated measure of analysis result, before and after the exercise of the rectus abdomonis muscle and external oblique muscle were not difference in both muscle activity(p>.05). Left Musculus obliquus externus abdominis before and after physical exercise, it's showed a meaningful difference(p<0.05). Before and after exercise, saw a meaningful difference the efforts of FEV1/FVC(p<0.05). The left external oblique abdominis muscle showed the most muscle activity in the supine position before/after exercising, the efforts expiratory showed the lowest muscle activity.The results from the repeated measures ANOVA regarding to before/after the volume and muscle activity, it showed significant difference between at the right rectus abdominis muscle(p<.05). This study finally gathered data about the muscle activity according to the position. This could be used to find in what position the abdominal breath exercise is the post effective & a new treatment for the patients who has worsened respiration function.

주제어

표/그림 (7)

그림 그림 1. 호흡기능의 측정 모습 Figure 1. The Measurement of Respiratory Function
그림 그림 2. EMG 전극을 부착한 모습 Figure 2. Applicable Image of EMG Electrode
표 표 1. 연구대상자의 일반적 특성 Table 1. General Characteristcs of Subject
표 표 2. 자세에 따른 복식호흡 전후 폐기능의 비교 Table 2. Comparison of Postural Pulmonary Functions before and after Respiration
표 표 3. 자세에 따른 운동 전후의 근활성도 비교 Table 3. Comparison of Muscle Activity before and after Exercise with Posture
표 표 4. 기립자세에서 운동 전/후 호흡량 및 근활성도 비교 Table 4. Comparison of Respiratory and Muscle Activity before and after Exercise in Standing Posture
표 표 5. 누운자세에서 운동 전/후 호흡량 및 근활성도 비교 Table 5. Comparison of Respiratory and Muscle Activity before and after Exercise in a Supineg Posture

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 앉은자세와 비스듬히 누운자세(혹은 바로 누운자세)두 가지 자세에서 3주간 복식호흡운동을 적용하고자 했다. 20대 성인에게 자세에 따른 복식호흡운동을 적용하였을 때 호흡기능과 배근육 근활성도를 전,후 비교하여 어떤 자세에서의 운동이 효과적인지 알아보고자 하였다.
본 연구는 20대 대학생들을 대상으로 앉은 자세와 비스듬히 누운자세(혹은 바로누운자세) 두 가지 자세에서 4주간 복식호흡 운동을 적용하였을 때 호흡기능과 배근육 근활성도를 전, 후 비교하여 어떤 자세에서의 운동이 효과적인지 알아보았다.
본 연구는 20대 성인의 자세에 따른 복식호흡운동이 호흡기능과 배근육의 활성도에 미치는 영향을 측정하기 위해 두 군 모두 복식호흡 운동을 4주간 적용하여 앉은 자세군과 비스듬히 누운자세(혹은 바로누운자세)군간의 호흡 기능, 배 근육 활성도를 비교 분석 하였다. 대상자들은 복식호흡 운동을 하루 30분 주당 3회 4주간 실시하였으며 실험 전, 실험 4주 후 호흡기능과 배근육 활성도를 측정하였다.
본 연구는 앉은자세와 비스듬히 누운자세(혹은 바로 누운자세)두 가지 자세에서 3주간 복식호흡운동을 적용하고자 했다. 20대 성인에게 자세에 따른 복식호흡운동을 적용하였을 때 호흡기능과 배근육 근활성도를 전,후 비교하여 어떤 자세에서의 운동이 효과적인지 알아보고자 하였다.
하지만 앉거나, 누운 각도에 따른 복식호흡 운동을 적용하였을 때 배근육의 근활성도 변화와 호흡 기능의 변화는 확인되지 않았다. 이에 본 연구에서는 앉은자세와 누운자세(혹은 바로누운자세)로 4주간 복식호흡 운동을 적용하였을 때 호흡 기능과 배근육 활성도의 변화를 측정하여 자세에 따른 변화를 규명하는데 있다.

제안 방법

본 연구는 20대 성인의 자세에 따른 복식호흡운동이 호흡기능과 배근육의 활성도에 미치는 영향을 측정하기 위해 두 군 모두 복식호흡 운동을 4주간 적용하여 앉은 자세군과 비스듬히 누운자세(혹은 바로누운자세)군간의 호흡 기능, 배 근육 활성도를 비교 분석 하였다. 대상자들은 복식호흡 운동을 하루 30분 주당 3회 4주간 실시하였으며 실험 전, 실험 4주 후 호흡기능과 배근육 활성도를 측정하였다.
inc)를 사용하여 측정하였다. 측정 부위는 오/왼쪽 복직근과 오/왼쪽 외복사근이며 정확한 측정을 위해 면도와 소독을 실시하였다(그림 2).
확실한 측정을 위해 두 군 모두 이해하기 쉽게 설명하고 시범을 보였다. 호흡 능력을 나타내는 노력성 폐활량(FVC), 1초간 노력성 날숨량FEV1), 1초간 노력성 날숨량의 노력성 폐활량의 비(FEV1/FVC)의 값을 사용했다(그림 1).
호흡 운동 방법은 미국흉부학회(American Thoracic Society :ATS)에서 권장하는 방법을 연구에 맞게 수정하여 사용했다. 처음 5분은 준비운동으로 선자세에서 스트레칭을 하는 것으로 시작하여 중간 20분은 복식호흡 운동을 적용하고 나머지 5분은 걷기 운동을 실시했다.

대상 데이터

본 연구의 대상자들은 연구에 관한 충분한 설명을 듣고, 자발적으로 참여한 남, 녀 30명을 대상으로 하였다. 연구대상자는 모두 고혈압, 부정맥, 심혈 관계 질환이 없고 규칙적인 심폐운동을 하지 않으며, 정형외과적 질환과 각종 호흡기 질환이나 호흡기 수술병력이 없는 사람으로 선정하였다.
본 연구의 대상자들은 연구에 관한 충분한 설명을 듣고, 자발적으로 참여한 남, 녀 30명을 대상으로 하였다. 연구대상자는 모두 고혈압, 부정맥, 심혈 관계 질환이 없고 규칙적인 심폐운동을 하지 않으며, 정형외과적 질환과 각종 호흡기 질환이나 호흡기 수술병력이 없는 사람으로 선정하였다.

데이터처리

모든 결과값은 RM-ANOVA(반복측정분산분석)으로 실시하였다. 두 군간의 전 후 비교는 대응표본 t 검정을 실시했고, 실험 전 후 두 군간의 비교는 독립표본 t검정을 실시하였다. 본 연구에서 자료처리는 IBM SPSS xx.
호흡 기능과 근전도 측정을 시행하고 그 측정값은 모집단의 평균과 표준편차로 표시했다. 모든 결과값은 RM-ANOVA(반복측정분산분석)으로 실시하였다. 두 군간의 전 후 비교는 대응표본 t 검정을 실시했고, 실험 전 후 두 군간의 비교는 독립표본 t검정을 실시하였다.
호흡 기능과 근전도 측정을 시행하고 그 측정값은 모집단의 평균과 표준편차로 표시했다. 모든 결과값은 RM-ANOVA(반복측정분산분석)으로 실시하였다.

이론/모형

근육의 근전도는 표면 근전도 기구(MP150CE BIOPA C Systems. inc)를 사용하여 측정하였다. 측정 부위는 오/왼쪽 복직근과 오/왼쪽 외복사근이며 정확한 측정을 위해 면도와 소독을 실시하였다(그림 2).
호흡 기능은 Multi-functional Spirometer Hi-801 (Chest M.I.Inc. Japan)을 사용하여 측정했다. 확실한 측정을 위해 두 군 모두 이해하기 쉽게 설명하고 시범을 보였다.

성능/효과

그 결과 자세에 따른 복식호흡 전후의 폐기능 비교는 기립자세에서의 측정에서 호흡운동 후 측정한 일초량이 가장 큰 수치를 보였고 누운자세에서의 측정에서는 호흡운동 전 일초량과 1초간노력성호기량이 같은수치로서 가장 크게 나타났다.
기립자세에서 운동 전/후 왼쪽 외복사근이 유의한 차이를 보였고(p<0.05), 운동전/후 FEV1/FVC 와 운동전/ 후 노력성 호기량이 유의한 차이를 보였다(p<0.05).
기립자세에서 운동전, 후 호흡량 및 근활성도 비교에서는 기립자세에서 운동 전, 후 왼쪽 외복사근이 가장 높은 근활성도를 보였다. 누운자세에서 운동 전후 근활성도 비교에서는 운동 전, 후 왼쪽 외복사근이 누운자세에서 가장 높은 근활성도를 보였고 운동 전, 후 노력 성 호기량에서 가장 낮은 근활성도를 보였다.
기립자세에서의 측정에서는 호흡운동 후 측정한 일초량이 가장 큰 수치를 보였고 누운자세에서에서의 측정에서는 운호흡동 전 일초량과 1초간노력성날숨량이 같은 수치로서 가장 크게 나타났다. 자세에 따른 복식호흡 운동 전후 일초량과 날숨량 변화의 분산분석결과 운동전일초량, 운동후일초량, 운동전1초간날숨량, 운동후1초간날숨량은 모두 유의한 차이를 보임으로서 기립자세와 누운자세에서의 각각 복식호흡 전후 차이를 알 수 있었다(표 2).
기립자세에서 운동전, 후 호흡량 및 근활성도 비교에서는 기립자세에서 운동 전, 후 왼쪽 외복사근이 가장 높은 근활성도를 보였다. 누운자세에서 운동 전후 근활성도 비교에서는 운동 전, 후 왼쪽 외복사근이 누운자세에서 가장 높은 근활성도를 보였고 운동 전, 후 노력 성 호기량에서 가장 낮은 근활성도를 보였다.
또한 바로누운자세와 기립자세에서의 호흡기 질환과 호흡근에 이상이 없는 20대 초반의 여성을 대상으로 노력성 폐기능 검사의 변인을 비교한 결과 기립자세에서 노력성 호흡을 실시한 폐기능 검사에서 변인의 값이 통계적으로 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 이는 바로 누운자세보다 기립자세가 복횡근과 같은 체간 심부근육의 활성도를 높이는 것으로 사료된다 [26].
운동 전 왼쪽 복직근이 기립자세와 누운자세에서 가장 높은 근활성도를 보였고, 운동 후 오른쪽 복직근이 기립자세와 누운자세에서 가장 높은 근활성도를 보였다. 자세에 따른 운동 전후 근활성도의 반복측정된 분산 분석 결과 운동 전후의 오른쪽 복직근, 왼쪽 복직근, 오른쪽 외복사근, 왼쪽 외복사근은 기립자세와 누운자세에서의 근활성도가 모두 유의한 차이를 보이지 않았다 (p>.
운동 전/후 왼쪽 외복사근이 누운자세에서 가장 높은 근활성도를 보였고, 운동 전/후 노력성 호기량에서 가장 낮은 근활성도를 보였다. 운동 전/후 호흡량 및 근활성도의 반복 측정된 분산분석 결과에서 운동 전/후 오른쪽 복직근에서 유의한 차이를 보였다(p<.
운동 전/후 호흡량 및 근활성도의 반복 측정된 분산분석 결과에서 운동 전/후 오른쪽 복직근에서 유의한 차이를 보였다(p<.05).
4주 후 호흡근강화 운동이 최대날숨압 (MEP)과 최대들숨압(MIP)이 유의하게 증가하였다고 하였는데 [20], 복식호흡 운동을 하루 30분, 주당 3회 4 주간 실시한 결과 머리전방자세군에서 MEP와 MIP가 유의하게 증가함으로써 비슷한 경향을 나타내었다고 보고하였다 [20]. 이러한 결과들은 본 연구의 결과와 비교하여 볼 때, 복식호흡 운동으로 인해 호흡 근력 또한 개선이 될 수 있다는 것을 보여준다.
이를 통해 앉은 자세와 비스듬히 누운자세 두가지 자세에서 복식호흡 운동을 적용 하였을 때 호흡기능과 배근육의 근활성도 전,후를 비교하기 위해서는 두가지 자세에서의 운동 전,후 호흡과 근활성도 평가가 필요하고 평가에 따라서 어떤 자세에서의 운동이 더 효과적인지 알 수 있었다. 추후 연구에서는 좀 더 세분화되고 정확한 호흡기능과 근활성도를 알아보는 다양한 연령대의 사람들에게 장기간의 중재를 통해 파악하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.
기립자세에서의 측정에서는 호흡운동 후 측정한 일초량이 가장 큰 수치를 보였고 누운자세에서에서의 측정에서는 운호흡동 전 일초량과 1초간노력성날숨량이 같은 수치로서 가장 크게 나타났다. 자세에 따른 복식호흡 운동 전후 일초량과 날숨량 변화의 분산분석결과 운동전일초량, 운동후일초량, 운동전1초간날숨량, 운동후1초간날숨량은 모두 유의한 차이를 보임으로서 기립자세와 누운자세에서의 각각 복식호흡 전후 차이를 알 수 있었다(표 2).
자세에 따른 운동 전, 후의 근활성도 비교는 운동 전 왼쪽 복직근이 기립자세와 누운자세에서 가장 높은 근활성도를 보였고 운동 후 오른쪽 복직근이 기립자세와 누운자세에서 가장 높은 근활성도를 보였다.
자세에 따른 운동 전후 근활성도의 반복측정된 분산 분석 결과 운동 전후의 오른쪽 복직근, 왼쪽 복직근, 오른쪽 외복사근, 왼쪽 외복사근은 기립자세와 누운자세에서의 근활성도가 모두 유의한 차이를 보이지 않았다 (p>.05).
피드백 호흡 운동을 적용하여 폐기능의 변화에 대한 선행연구를 살펴보면, 호흡 기구를 사용한 피드백 호흡 운동을 건강한 사람에게 적용하여 호흡 지구력이 증가 한다고 하였고 [28], 피드백 호흡운동을 통해 뇌졸중 환자의 호흡기능 증진을 유발하였다고 보고하였다 [29]. 즉 90도 앉은자세 실험군이 다른 자세 실험군보다 FVC(노력성 폐활량) , FEV1(1초간 노력성 호기량), PEF(최대 호기 속도), FEV1/FVC(1초간 노력성 호기량의 노력성 폐활량의 비)에서 더 많은 변화가 나타났다. 이러한 결과는 90도 앉은 자세 실험군에서 노력성 폐활량에 영향을 더 미쳤는데, 이는 제한성 환기 장애 양상을 갖고 있는 뇌졸중 환자에서 호흡운동을 통해 그 기능이 향상되어 폐용적 등 전반적인 호흡근의 기능이 향상되는 것으로 나타났다 [29].

후속연구

본 연구는 연구대상자가 20대 성인에 한정되어서 다양한 연령대를 대상으로 연구를 실시하지 못했으며, 중재이후의 효과의 지속성에 대하여도 확인을 하지 못하였다. 따라서 앞으로의 연구에서는 다양한 연령대의 사람들을 대상으로 복식호흡운동을 적용하였을 때 호흡 기능과 배근육 근활성도를 전,후 비교하여 어떤 자세에서의 운동이 효과적인지 규명하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.
본 연구는 연구대상자가 20대 성인에 한정되어서 다양한 연령대를 대상으로 연구를 실시하지 못했으며, 중재이후의 효과의 지속성에 대하여도 확인을 하지 못하였다. 따라서 앞으로의 연구에서는 다양한 연령대의 사람들을 대상으로 복식호흡운동을 적용하였을 때 호흡 기능과 배근육 근활성도를 전,후 비교하여 어떤 자세에서의 운동이 효과적인지 규명하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.
이를 통해 앉은 자세와 비스듬히 누운자세 두가지 자세에서 복식호흡 운동을 적용 하였을 때 호흡기능과 배근육의 근활성도 전,후를 비교하기 위해서는 두가지 자세에서의 운동 전,후 호흡과 근활성도 평가가 필요하고 평가에 따라서 어떤 자세에서의 운동이 더 효과적인지 알 수 있었다. 추후 연구에서는 좀 더 세분화되고 정확한 호흡기능과 근활성도를 알아보는 다양한 연령대의 사람들에게 장기간의 중재를 통해 파악하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	허리 척주(lumbar spine) 부위의 근육의 역할은?	허리 척주(lumbar spine) 부위의 근육은 대근육(golbal muscle)과 국소근육(local muscle)으로 나뉘며, 두 근육군들의 협력된 공동운동으로 인해 척주와 특히 허리 척주의 안정성을 유지한다 [5] [6]. 배가로근, 배속 빗근은 척주의 미세한 조절이나 척주의 개별운동에 영향을 끼치며, 배곧은근, 배바깥빗근 같은 대근육군들은 주로 힘을 내거나 전체적인 몸통 안정성에 기여한다 [7].
	바로누운자세와 기립자세의 기능 차이는?	또한 바로누운자세와 기립자세에서의 호흡기 질환과 호흡근에 이상이 없는 20대 초반의 여성을 대상으로 노력성 폐기능 검사의 변인을 비교한 결과 기립자세에서 노력성 호흡을 실시한 폐기능 검사에서 변인의 값이 통계적으로 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 이는 바로 누운자세보다 기립자세가 복횡근과 같은 체간 심부근육의 활성도를 높이는 것으로 사료된다 [26]. 다른 연구 [27]에서도 바로누운자세와 기립자세에서의 재활의학용 초음파 이미지를 이용한 복횡근의 두께를 측정한 결과, 기립자세가 바로누운자세보다 복횡근의 활성도에 유의한 영향을 미치는 것으로 보고되었다.
	들숨과 날숨이란?	호흡이란 신체의 가스 교환 작용이며, 들숨과 날숨으로 이루어진다. 들숨은 가로막을 아래로 당겨 산소를 들이고, 날숨은 가로막의 이완으로 인해 산소와 교환된 이산화탄소를 배출하는 무의식적인 작용이다 [1].

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Mashadi FD, Parnianpour M, Sarrafzadeh. Abdominal hollowing and lateral abdominal wall muscles' activity in both healthy men & women: An ultrasonic assessment in supine and standing positions. J Bodyw Mov Ther. Vol15, No.1, 108-113. 2011. https://doi.org/10.1016/j.jbmt.2009.10.004

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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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