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누리 증
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1 Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology Vol.6, No.2, February (2016), pp 체간 안정화 훈련이 만성 뇌졸중 환자의 폐 기능 및 체간근육 활성도에 미치는 영향 송지욱 1), 김기도 2) Effects of Core Stability Training on the Pulmonary Function and Trunk Muscle Activity in Chronic Stroke Patients Ji-Wook Song 1), Gi-Do Kim 2) 요 약 본 연구는 5주간의 체간 안정화 훈련이 만성 뇌졸중 환자의 폐 기능 및 체간근육 활성도에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 실험대상은 실험군 (10명)과 대조군 (10명)으로 나누어 1회 30분씩 주 5회, 총 5주간 호흡운동을 실시하였으며, 실험군은 체간 안정화 훈련을 추가로 실시하였다. 실험 전과 후 spirometer를 이용하여 폐 기능 (FVC, FEV 1, FEV 1/ FVC, PEF)을 측정하였으며, 표면 근전도를 이용 하여 노력성 날숨시와 기립시에 체간근육 (배곧은근, 배바깥빗근, 배속빗근)의 근활성도를 측정하였다. 실험 후 폐 기능 검사와 체간근육의 근활성도 측정 결과, 실험 전 후 비교에서 실험군과 대조군 모두 측정값이 향상되었다. 특히 실험군은 통계적으로 유의한 차이를 나타내었으며, 그룹간 비교에서 통계 적으로 유의한 차이를 나타내었다(p<.05). 이상의 결과를 바탕으로 5주간의 호흡운동과 체간 안정화 훈련의 복합운동이 만성 뇌졸중 환자의 폐 기능 및 체간근육 활성도에 긍정적인 영향을 미치는 것으 로 생각되어진다. 핵심어 : 체간 안정화 훈련, 호흡운동, 폐 기능, 체간근육 활성도, 만성 뇌졸중 Abstract The purpose of this study was to examine the effects of core stability training on the pulmonary function and trunk muscle activity in chronic stroke patients. (n=10) received core stability training with breathing exercise and control (n=10) received breathing exercise. Each exercise program was performed 30 min, 5 times a week for a period of 5 weeks. Subjects were assessed pre and post exercise for pulmonary function (FVC, FEV 1, FEV 1 /FVC, PEF) using spirometer and trunk muscle (rectus, external abdominal oblique, internal abdominal oblique) activity during forced expiration and standing position using surface EMG. After exercise, the pulmonary function and trunk muscle activity was improved in each s. Especially, experimental showed significantly increased than before Received (November 27, 2015), Review Result(December 11, 2015) Accepted(December 18, 2015), Published(February 29, 2016) Dept. Physical Therapy, Yeson Rehabilitation Medicine Hospital, Juyak-dong, Jinju, Korea songjiug@hanmail.net 2 (Corresponding Author) Dept. Physical Therapy, International Univ. of Korea, Munsan, Jinju, Korea kimprayer@gmail.com * 이 논문은 2015학년도 한국국제대학교 교내연구비의 지원으로 작성되었습니다. ISSN: AJMAHS Copyright c 2016 HSST 101

108 http://dx.doi.org/10.14257/ajmahs.2016

2 Effects of Core Stability Training on the Pulmonary Function and Trunk Muscle Activity in Chronic Stroke Patients (p<.05), and showed significantly difference from control (p<.05). The result of this study showed that core stability training with breathing exercise may be appropriate for improving the pulmonary function and trunk muscle activity in chronic stroke patients. Keywords : Core Stability Training, Breathing Exercise, Pulmonary Function, Trunk Muscle Activity, Chronic Stroke 1. 서론 뇌졸중 환자는 근육의 긴장도와 수의적 움직임의 비정상화로 인한 운동조절장애와 체간근육의 동시수축(co-contraction)이 나타나게 되고 이로 인해 호흡근육의 협응 수행능력과 운동 수행능력에 손상을 받게 된다[1]. 이러한 이유 때문에 뇌졸중 발병 후 침상생활을 하는 환자들은 산소운반에 관련된 심혈관계 기능과 심맥박 기능 저하 그리고 환측의 가슴벽 움직임과 전기적 활동의 감소로 직 간접적으로 심폐기능에 영향을 받게 된다[2]. 이런 문제들은 뇌졸중 환자의 호흡근육 지구력과 근력을 약화시켜 독립적인 운동이나 재활 프로그램 중 근피로가 쉽게 발생되어 환자의 기능적인 회복과 일상생활의 복귀를 늦추게 된다[3]. 호흡근의 기능은 환자의 운동능력 향상과 운동에 대한 심장호흡계가 정상적으로 반응하는 것에 기여하는데, 이러한 호흡근 기능을 개선시키기 위해서는 근력의 증가가 수반되어야 한다. 따라서 호흡근이 손상되어 호흡기능에 부전이 나타나면 호흡근 훈련이 필요하다[4]. 선행연구[5]에서는 제 한성 폐질환의 형태를 가지고 있는 뇌졸중 환자의 40%가 가로막 전위에 감소를 나타내며, 노력성 폐활량(forced vital capacity: FVC), 1초간 노력성 호기량(forced expiratory volume at one second: FEV1), 최대호기속도(peak expiratory flow: PEF)가 정상성인의 예측치에 50% 밖에 되지 않는다고 보고하였다. 배곧은근, 바깥빗근, 안쪽빗근, 배가로근으로 구성되는 체간근육들은 아래 갈비뼈을 압박하고 상체를 굽힘 시키고 가로막을 올려주므로 강력한 날숨을 유도한다. 체간의 근육 그룹은 크게 등 근육 그룹과 배 근육 그룹으로 나눌 수 있으며, 등 근육이 척추의 기립자세 유지를 위하여 작용하 고 배와 가슴 근육들은 호흡에 중요한 역할을 한다. 그러나 뇌졸중 환자는 호흡 순환에 포함된 근 육들이 협력 작용으로 유지하기 위한 필수적인 운동조절을 감소시킨다. 체간 안정화 훈련은 골반 쪽의 트레이닝으로 배근육과 척추의 소근육인 뭇갈래근이 조화롭게 동시에 활성화되도록 하는 운동으로, 불안정한 자세유지 및 조절능력을 증진시키는데 효과적이다 [6]. 이렇듯 호흡에 관여하는 근육들과 체간의 안정화를 조절하는 체간근육들은 밀접한 관계를 가 지고 있으며 이 근육들의 상호작용으로 호흡과 체간 안정화를 유지하고 있다. 뇌졸중 발병 후 생명유지에 가장 기본이 되는 호흡근들의 약화에도 불구하고 뇌졸중환자에 대 한 연구는 상지나 하지의 기능적 움직임에 주로 초점을 맞추어 연구가 이루어지고 있는 실정이다. 더욱이 체간 안정화 훈련과 호흡운동을 병행하여 폐 기능과 체간근육의 활성도를 관찰한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 만성 뇌졸중 환자를 대상으로 호흡운동과 체간 안정화 훈 102 Copyright c 2016 HSST

The result of this study showed that core stability training with breathing exercise may be appropriate for improving the pulmonary function and trunk muscle activity in chronic stroke patients.

3 Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology Vol.6, No.2, February (2016) 련을 병행하여 훈련을 실시하였을 때 폐 기능과 체간근육 활성화에 어떠한 영향을 미치는지 알아 보고자 하였다. 2. 연구방법 2.1 연구대상 뇌졸중으로 편마비 진단을 받은 환자 중 발병 후 6개월이 경과한 환자들 20명을 연구대상으로 선정하였다. 연구대상자는 실험군과 대조군을 무작위로 10명씩 나누었으며, 모든 대상자들에게 연 구에 대한 취지를 설명하였고 자발적인 동의를 얻어 실험을 실시하였다. 실험군은 호흡운동과 체 간 안정화 훈련으로 구성 되었으며, 대조군은 기본적인 호흡운동만을 실시하였다. 2.2 실험방법 호흡운동 및 체간 안정화 훈련방법 호흡운동은 대상자가 코로 들이쉬고 입술로 휘파람을 불듯이 입술을 오므려 내쉬는 입술 오므 리기 호흡운동과 들숨훈련 기구를 사용하여 들숨호흡 훈련을 실시하였다. 체간 안정화 훈련은 뇌 졸중 환자의 신체 상태와 체력 등을 고려하여 hollowing exercise, bridging exercise, crul-up exercise, dead bug exercise로 구성하였다. 실험은 하루 30분, 주 5회, 5주간 실시하였다. 1. 기구를 수평이 되게 유지한다. 2. 수평이 유지된 상태에서 마우스를 입에 문다. 3. 힘껏 호흡을 들어 마신다 4. 공이 올라간 상태를 파악하면서 반복적으로 실시한다. [그림 1] 들숨호흡 훈련 장비 [Fig. 1] Insprio meter device Hollowing exercise 1. 실험자는 평평한 배드에 바로누운 자세에서 무 릎을 굽혀 양쪽 발을 바닥에 닫도록 한다. 2. 실험자는 골반을 후방경사 시키면서 아래위로 실험자가 압력을 가하며 10초, 20초 동안 시간을 늘리면서 시행한다. ISSN: AJMAHS Copyright c 2016 HSST 103

실험군은 호흡운동과 체 간 안정화 훈련으로 구성 되었으며, 대조군은 기본적인 호흡운동만을 실시하였다. 2.2 실험방법 2.2.1 호흡운동 및 체간 안정화 훈련방법 호흡운동은 대상자가 코로 들이쉬고 입술로 휘파람을 불듯이 입술을 오므려 내쉬는 입술 오므 리기 호흡운동과 들숨훈련 기구를 사용하여 들숨호흡 훈련을 실시하였다.

4 Effects of Core Stability Training on the Pulmonary Function and Trunk Muscle Activity in Chronic Stroke Patients Bridging exercise 1. 실험자는 평평한 배드에 바로누운 자세에서 무 릎을 굽혀 양쪽 발을 바닥에 닫도록 한다. 양팔 은 약간 벌려 양손바닥이 바닥에 닫도록 한다. 2. 실험자는 골반을 들어올려 10초, 20초로 점차 골 반을 들어 올리는 시간을 늘리면서 자세를 유지 하도록 한 다음 천천히 내리도록 한다. Crul-up exercise 1. 실험자는 평평한 배드에 바로누운 자세에서 무 릎을 굽혀 양쪽 발을 바닥에 닫도록 한다. 2. 어깨뼈를 전인시키면서 턱을 앞으로 당긴다. 양 손은 무릎을 잡도록 한다 3. 머리와 상부체간이 들리도록 한 후 10초, 20초 동안 점진적으로 시간을 늘리면서 자세를 유지 한다. 4. 머리와 상부체간을 서서히 내린다. Dead bug exercise 1. 실험자는 평평한 배드에 바로누운 자세에서 무 릎을 굽혀 양쪽 발을 바닥에 닫도록 한다. 2. 1번 자세를 유지한 상태로 한쪽 발을 든다(반대 편도 실시한다). 3. 1번 자세를 유지한 상태로 한쪽 팔을 든다(반대 편도 실시한다). 4. 익숙해지면 2번과 3번 자세를 동시에 하며 10초, 20초 점진적으로 시간을 늘리면서 시행한 뒤 천 천히 시작 자세로 돌아간다. [그림 2] 체간 안정화 훈련 [Fig. 2] Core stability training 호흡기능 및 체간근육 활성도 측정방법 호흡기능은 spirometer를 이용하여 노력성 폐활량(forced vital capacity: FVC), 1초간 노력성 호 기량(forced expiratory volume one second: FEV1), 1초간 노력성 호기량의 노력성 폐활량에 대한 비(FEV1/FVC), 최대 호기 속도(peak expiratory flow: PEF)을 측정하였다. 가능한 최대한 공기를 들이 마신 후 최대한 빠르고 세게 공기를 불어 내는 방법을 노력성 호기방법(forced expiratory 104 Copyright c 2016 HSST

양 손은 무릎을 잡도록 한다 3. 머리와 상부체간이 들리도록 한 후 10초, 20초 동안 점진적으로 시간을 늘리면서 자세를 유지 한다. 4. 머리와 상부체간을 서서히 내린다. Dead bug exercise 1. 실험자는 평평한 배드에 바로누운 자세에서 무 릎을 굽혀 양쪽 발을 바닥에 닫도록 한다. 2. 1번 자세를 유지한 상태로 한쪽 발을 든다(반대 편도 실시한다).

5 Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology Vol.6, No.2, February (2016) maneuver)이라고 하며, 노력성 폐활량(FVC)은 노력성 호기 방법으로 가능한 최대한 공기를 들여 마신 후, 최대한 빠르고 세게 불어 낸 공기의 양(L)을 의미한다. 1초간 노력성 호기량(FEV1)은 노 력성 폐활량을 측정할 때 처음 1초간의 공기 양을 말하고 1초간 노력성 호기량의 노력성 폐활량에 대한 비는 FEV1/FVC 100으로 산정하고 단위는 %로 표시한다. 최대 호기 속도(PEF)은 최대한 공기를 들여 마신 후 강하게 공기를 내쉴 때 나타나는 유속을 말하며 단위는 L로 표시한다. [그림 3] 폐 기능 측정 [Fig. 3] Pulmonary function measurement 체간근육 활성도 측정을 위해 표면 근전도를 이용하여 노력성 날숨시와 기립시에 배곧은근, 배 바깥빗근, 배속빗근의 근활성도를 측정하였다. 체간근육 활성도 측정은 MP150 표면근전도 (BIOPAC, USA)를 이용하였으며, 대상자의 피부를 0.9%의 식염수로 닦고 건조시킨 다음 TSD 150B(20mm Active Electrode) 표면 전극을 부착하였다. 측정된 원자료는 MegaWin Software 프로 그램을 이용하여 수치화하였다. 샘플링 주파수는 1,000 로 설정하였고, 증폭된 신호(amplifier signals)는 로 정류하였으며, 근전도 신호는 RMS값의 평균값을 자료처리에 사용하였다. 원자료의 표준화 방법은 기준값(base line)을 표준으로 원자료를 백분율(%)로 환산하였다. 배곧은근 (rectus )은 배꼽 가쪽 3Cm지점, 배바깥빗근(external oblique )은 배곧은근에서 가쪽으로 위앞엉덩뼈가시 바로 위능선과 갈비뼈사이 중간지점에 부착하였다. 배속빗근 (internal oblique )은 위앞엉덩뼈가시의 안쪽 5Cm지점에 부착하였다. 2.3 통계방법 통계분석은 SPSS(version 12.0)를 이용하여 실험 전 후의 유의성 검정은 대응표본 t-test를 실시하 였으며, 그룹간 유의성 검정은 독립표본 t-test를 실시하였다. 통계학적 유의수준은 0.05로 정하였 다. ISSN: AJMAHS Copyright c 2016 HSST 105

1초간 노력성 호기량(FEV1)은 노 력성 폐활량을 측정할 때 처음 1초간의 공기 양을 말하고 1초간 노력성 호기량의 노력성 폐활량에 대한 비는 FEV1/FVC 100으로 산정하고 단위는 %로 표시한다. 최대 호기 속도(PEF)은 최대한 공기를 들여 마신 후 강하게 공기를 내쉴 때 나타나는 유속을 말하며 단위는 L로 표시한다.

6 Effects of Core Stability Training on the Pulmonary Function and Trunk Muscle Activity in Chronic Stroke Patients 3. 연구결과 및 논의 3.1 폐 기능 변화 Spirometer를 이용하여 폐 기능(FVC, FEV1, FEV1/FVC, PEF)을 측정한 결과 실험군과 대조군 모두 실험 전에 비해 실험 후 폐 기능이 향상되었다. 특히, 실험군은 FVC, FEV1, PEF 값이 실험 전에 비해 실험 후 통계적으로 유의한 차이를 나타내었으며(p<.05), 그룹간 비교에서도 대조군에 비해 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다(p<.05). 이러한 결과는 호흡운동을 통해 호흡근육이 강 화되어 폐 기능 향상에 도움을 주며, 체간 안정화 훈련이 마비측 체간근육들의 활동을 활성화시킴 으로 가슴우리 및 체간근육들의 움직임 증가와 근력 강화에 긍정적인 영향을 주는 것으로 생각되 어진다. 척수손상 환자를 대상으로 호흡 운동 후 폐 기능(FVC, FEV1, FEV1/FVC)이 향상되었다고 보고한 선행연구결과[7][8]는 본 연구 결과를 뒷받침하여 준다. [표 1] 각 그룹의 폐 기능 (FVC, FEV 1, FEV 1 /FVC, PEF) 변화 [Table 1] The changes of pulmonary function (FVC, FEV 1, FEV 1 /FVC, PEF) in each Pre Post t df p 3.08± ±0.46** FVC Control 2.72± ± p = 0.043# 2.28± ±0.52** FEV1 Control 2.12± ± p = 0.049# 74.20± ± FEV1/FV Control 78.30± ± C p = ± ±80.04* PEF Control ± ± p = 0.049# Values are showed mean ± S.D. Test by paired t-test( * ; p<.05, ** ; p<.01) Test by independent t-test( # ; p<.05) 3.2 체간근육 활성도 변화 노력성 날숨시와 기립시 체간근육(배곧은근, 배바깥빗근, 배속빗근)의 근활성도 측정결과 실험군 과 대조군 모두 실험 전에 비해 실험 후 체간근육의 근활성도가 증가하였다. 특히, 실험군은 실험 전에 비해 실험 후 노력성 날숨시와 기립시 모두 배곧은근과 배바깥빗근에서 통계적으로 유의한 차이를 나타내었으며(p<.05), 그룹간 비교에서도 대조군에 비해 노력성 날숨시 배곧은근과 배바깥 106 Copyright c 2016 HSST

05), 그룹간 비교에서도 대조군에 비해 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다(p<.05). 이러한 결과는 호흡운동을 통해 호흡근육이 강 화되어 폐 기능 향상에 도움을 주며, 체간 안정화 훈련이 마비측 체간근육들의 활동을 활성화시킴 으로 가슴우리 및 체간근육들의 움직임 증가와 근력 강화에 긍정적인 영향을 주는 것으로 생각되 어진다.

7 Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology Vol.6, No.2, February (2016) 빗근에서 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다(p<.05). 이러한 결과는 체간 안정화 훈련이 마비측 체간근육들의 활동을 활성화시킴으로 체간근육들의 활성도 변화에 긍정적인 영향을 주는 것으로 생각되어진다. 뇌성마비 아동을 대상으로 자세 조절 호흡운동을 실시한 후 호흡근 근활성도가 향 상되었다는 선행연구결과[9]는 본 연구결과를 뒷받침하여 준다. [표 2] 노력성 날숨시 각 그룹의 체간근육 활성도(배곧은근, 배바깥빗근, 배속빗근) 변화 [Table 2] The changes of abdominal muscles activity on forced expiration in each Rectus External oblique Internal oblique Pre Post t df p ± ±244.14** Control ± ± p = 0.013# ± ±272.40** Control ± ± p = 0.013# ± ± Control ± ± p = Values are showed mean ± S.D. Test by paired t-test(*; p<.05, **; p<.01) Test by independent t-test(#; p<.05) [표 3] 기립시 각 그룹의 체간근육 활성도(배곧은근, 배바깥빗근, 배속빗근) 변화 [Table 3] The changes of abdominal muscles activity on standing position in each Rectus External oblique Internal oblique Pre Post t df p ± ±156.12* Control ± ± p = ± ±301.64* Control ± ± p = ± ± Control ± ± p = Values are showed mean ± S.D. Test by paired t-test(*; p<.05, **; p<.01) Test by independent t-test(#; p<.05) ISSN: AJMAHS Copyright c 2016 HSST 107

[표 2] 노력성 날숨시 각 그룹의 체간근육 활성도(배곧은근, 배바깥빗근, 배속빗근) 변화 [Table 2] The changes of abdominal muscles activity on forced expiration in each Rectus External oblique Internal oblique Pre Post t df p 506.20±199.

8 Effects of Core Stability Training on the Pulmonary Function and Trunk Muscle Activity in Chronic Stroke Patients 4. 결론 본 연구는 만성 뇌졸중 환자를 대상으로 5주간 호흡훈련과 체간 안정화 훈련을 실시하여 체간 안정화 훈련이 폐 기능 및 체간근육 활성도에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났으며, 향후 뇌 졸중 환자의 호흡능력과 체간 안정성 향상을 위한 운동 프로그램 개발과 연구가 지속적으로 이루 어져야 할 것으로 생각되어진다. References [1] I. C. de Almeida, A. C. Clementino, E. H. Rocha, D. C. Brandao and A. Dornelas de Andrade, Respir. Physiol. Neurobiol. (2011), Vol.178, No.2, pp [2] G. Ferretti, M. Girardis, C. Moia and G. Antonutto, Eur. J. Appl. Physiol. Occup. Physiol. (1998), Vol.78, No.5, pp [3] C. Roffe, S. Sills, S. J. Pountain and M. Allen, J. Stroke Cerebrovasc. Dis. (2010), Vol.19, No.1, pp [4] S. T. Sutbeyaz, F. Koseoglu, L. Inan and O. Coskun, Clin. Rehabil. (2010), Vol.24, No.3, pp [5] E. M. Khedr, O. El Shinawy, T. Khedr, Y. Abdel aziz ali and E. M. Awad, Eur. J. Neurol. (2000), Vol.7, No.5, pp [6] S. M. McGill, Exerc. Sport. Sci. Rev. (2001), Vol.29, No.1, pp [7] G. Mueller, S. de Groot, L. van der Woude and M. T. Hopman, J. Rehabil. Med. (2008), Vol.40, No.4, pp [8] M. Y. Liaw, M. C. Lin, P. T. Cheng, M. K. Wong and F. T. Tang, Arch. Phys. Med. Rehabil. (2000), Vol.81, No.6, pp [9] R. J. Park, J. Y. Ju, and J. L. Oh, Journal of speech & hearing disorders (2005), Vol.14, No.2, pp Copyright c 2016 HSST

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