대한물리의학회지제6권제2 호, 2011년 5월 Vol.6, No.2, May 2011. p.119~126 1) 스위스볼운동이경도인지장애여성노인의하지기능에미치는효과 신형수 경운대학교물리치료학과 The Effect of Swiss Ball Exercise on Lower Extremity Function of Elderly Women with Mild Cognitive Impairment Hyung-Soo Shin, PT, PhD Department of Physical Therapy, Koungwoon University <Abstract> Purpose : The purpose of this study was to confirm whether the Swiss Ball exercise program is effective to improve lower extremity function and activity of daily living of elderly women with mild cognitive impairment (MCI). Methods : This study was a double blind control study. Subjects participated 34 female elderly women who were assigned to exercise group and control group. The Swiss Ball exercise program was performed 2 times a week during the 12 weeks. Pre-and post-exercise various measurements were made: lower extremity function(ols, TUG, STS). Results : In exercise group, There showed statically significance improve between pre-and post-exercise in OLS (7.29±1.10 and 7.64±1.32), TUG(10.47±2.03 and 10.05±2.04), STS(7.71±1.04 and 7.94±.82)(p<.05). ADL also showed statically significance improve between pre-and post-exercise(13.76±3.54 and 12.82±3.39, p<.05). There showed statically significance difference between two groups(p<.05). Conclusion : The Swiss Ball exercise program improved lower extremity function and ADL of elderly women with MCI. Further studies are required to examine the significance of the assessment of motor function of lower extremities. Key Words : Mile cognitive impairment, Swiss Ball exercise, Lower extremity function, Activity of daily living 교신저자 : 신형수, E-mail: 88ncrosis@hanmail.net 논문접수일 : 2011년 01월 22 일 / 수정접수일 : 2011년 03월 03 일 / 게재승인일 : 2011년 04월 14일 -119 -
대한물리의학회지제6권제2호 Ⅰ. 서 론 노인인구의증가가사회적인문제로대두됨에따 라사회각부문에서노인의삶의질에대해관심 이높아지고있으며그중노인들의건강에대한 인식의제고( 提高 ) 는노인자신들은물론부양가족 뿐만아니라국가적차원에서다루어져야할중요 한문제로대두되고있다( 통계청, 2008). 노인들의건강문제중치매는노인인구의증가 와함께꾸준히증가하고있는만성질환으로서보 건복지부(2008) 가국가적차원에서처음실시한치 매유병률조사결과 2008년에 65세이상노인중 치매환자가차지하는비율이 8.4% 로42만명에이 르고앞으로우리나라의급속한고령화로 65세이 상노인인구의치매유병율은계속상승할것으 로전망되고있다. 치매환자수도 2050년까지 20년 마다 2배씩증가할것으로추정되어 2010년에는약 47 만명, 2030년약 114 만명, 2050년에는 213만 명이될것으로예상하고있다. 노인성치매중특히알츠하이머치매 (Alzheimer s Disease, AD) 는전체치매의반이상(71%) 을차지 하는이환율을가지고있는신경퇴행성장애 (Neurodegenerative disorder) 로기억력감소와인지변화를 통한일상생활에영향을미치므로이에대한예방 과중증화방지를위한노력이개인또는국가차원 에서요구되고있다. 일부연구에서 AD 및 AD 전 단계인경도인지장애노인에게서하지운동기능장애 를보고하고있으며인지기능장애정도와함께하 지운동기능장애비율도함께증가하는것으로보 고되고있다(Aggarwal 등, 2006; Boyle 등, 2007; Eggermont 등, 2010). 이러한하지운동기능감소는 노인의신체활동및일상생활활동 (Activity of Daily Living, ADL) 감소에영향을미쳐노인의삶을저 하시킬수있으므로최근노인의신체적활동과 인지기능감소와의상관관계가광범위하게연구되어 지고있다. Sofi 등(2011) 과Yaffe 등(2001) 의연구에서는신 체활동이노인인구의인지기능에유의한관계가있 음을보고하였으며 Laurin 등(2001) 연구에서도마 찬가지로노인들의신체활동이인지퇴화를 30~50% 감소시켰음을보고하였다. 일부메타분석연구에 서도운동이인지기능에긍정적인영향을미치는 것으로보고되었으며, 이후에수행된노인인지와신 체활동과의연구에서도 24주의신체운동중재가노 인들의인지기능을향상시켰음을보고하였다 (Laurin 등, 2001; Colcombe와Kramer, 2003). Podewils 등 (2005) 의추적연구에서도연구에참가하기전최소 한 2주에 4번의신체적활동에참가한사람이활동 이전혀없거나부족한활동에종사하는사람들과 비교해서치매의위험이유의하게감소되었음을보 고하였다. 이러한선행연구결과를통해노인들의 적극적인운동과신체활동이치매의발전과전개를 예측할수있는인자자로알려진하지기능의유의 한개선을기대할수있다. 따라서본연구는경도 인지장애노인들을대상으로스위스볼운동프로그 램을적용시킴으로이들에대한하지기능의유의성 을확인하기위하여실시되었다. Ⅱ. 연구방법 1. 연구대상및연구기간 65세이상여성노인171 명을대상으로2008 년7 월부터2009 년9월까지치매유병률조사및12주 간스위스볼운동중재를실시하였다. 우선대상자 와보호자와의일대일면담을통해치매유병률조 사를실시하였으며 K-MMSE(Korean version-mini Mental State Examination) 점수가 24 점이상이면서, Petersen(2002) 의경도인지장애진단기준에적용되는 대상자로 CDR 0.5(SOB가최대 2점을넘지않을 것 ) 인여성노인 50 명을선별하였다( 전갑수, 2007; 한 은경, 2010). 이들은객관적인기억력장애를가지며 일상생활활동은정상을나타내었다. 이중다음의제 외조건에해당하는대상자를제외하고성별과나이 를일치시킨 34 명을최종선정하였다. 연구제외조 건은평가자의면담을통해과거력에약물중독의 경력이있거나과거나현재치매와관계없는신경 과적, 정신과적, 신경외과적질환이나두부외상, 뇌졸증의병력이있는경우, 10m 이상독립적으로 보행이어렵거나평가자의지시에따를수없는경 -120 -
스위스볼운동이경도인지장애여성노인의하지기능에미치는효과 우, Hachinski 허혈지수가 4점또는그이상인경 우로하였다. 연구그룹은운동군과대조군으로나누었으며운 동군 은 12주간의스위스볼운동이적용되었 으며대조군 은평상시일상생활만을지속적으 로하도록하였다. 연구전대상자들에게연구목적 과방법에대해충분히설명한후대상자들의사전 동의를받아실시하였다. 를변별하기위해개발된척도이다. 본연구에서 CDR 1.0 인노인들을대상으로 Hachinski 허혈지수 가평가되었으며허혈성지수의종합점수가 는그이하를 Hachinski 4점또 AD 로보고본연구대상자로하였다. 허혈지수의평가항목은혈관성치매의특 성인급작스러운발병, 유동적경과, 뇌졸중의병력, 국소적신경학적징후및증상등총 해평가를하도록구성되어있다. 13항목에대 2. 연구도구및측정방법 평가는치매평가와하지기능평가를실시하였다. 치매평가는 K-MMSE(Korean version-mini Mental State Examination), 치매임상평가척도 (Clinical Dementia Rating, CDR) 와 Hachinski 허혈지수로평가되었으며 하지운동기능평가는 OLS(One-Legged Stand test, 기 립균형또는정적균형평가 ), TUG(Timed Up & Go test, 기능적운동성평가), STS(Sit-To Stand test, 하 지근력평가) 를실시하였다. 1) 치매임상척도 (Clinical Dementia Rating, CDR) CDR 은치매에대한전반적인평가도구이며기억 력, 지남력, 판단력과문제해결능력, 사회활동능력 과취미, 위생과몸치장의 6가지영역에대한평가 에기초하여치매임상단계를 5단계로평정하도록 구성된측정도구이다. CDR을평가하기위한워크 시트의앞부분은보호자를대상으로환자의인지기 능에대한위의 6가지영역에대한질문으로구성 되어있으며뒷부분은환자를대상으로한질문으 로기억력, 지남력, 판단력및문제해결능력의세 가지영역만을평가하도록되어있다. CDR 0은 인지적기능장애가없는정상(Health), CDR 0.5는 치매의심(Questionably demented), CDR 1.0은경도 치매(Mild demented), CDR 2.0은중등도치매 (Moderately demented), CDR 3 은고도치매(Severely demented) 로분류되며본연구에서는 CDR 0.5~1.0 인여성노인들만연구대상으로하였다. 2) Hachinski 허혈지수 Hachinski 허혈지수는혈관성치매와 AD형치매 3) 하지기능평가 One Legged Stand(OLS) 평가는정적균형( 또는 기립균형) 을평가하는도구로서대상자들은눈을뜬 상태로양팔을가슴앞에교차하도록하였다. 한쪽 다리는지면에닿게하고반대편다리는지면에서 떨어뜨리도록하였으며대상자들이편하게생각되 는다리를선택하도록하였다. 들고있던다리가지 면에닿거나, 가슴앞에교차했던팔이풀린경우, 몸이심하게흔들려신체의일부분이다른신체에 닿았을경우측정을종료하였으며시작시간과종료 시간( 단위: 초) 을기록하였다. Timed Up & Go(TUG) 평가는기능적운동성을 평가하는도구로서, 측정은 의자로부터일어서기, 3m 걷기, 회전하기, 되돌아걸어오기, 다시의 자에앉기 동작으로구성되어있으며전체걸린시 간( 단위: 초) 으로보행및균형능력을평가하는반 정량적평가도구이다. 대상자는검사자가 시작 이 라고지시하면대상자는의자에서일어서서청테 이프가붙여져있는마루를걷도록하였다. 그리고 3m 끝지점반환점을돌아서다시의자로되돌아 와서앉도록하였다. 시작시간은대상자들이의자에 등땠을때로하였으며정지시간은대상자들이처 음과같이등을의자의등판에다시접촉시켰을때 로하였다. 대상자들은양말을신도록하였으며만 약에보행도구가필요하다면보행도구를사용할 수있도록하였다. 하지만다른사람들의도움은받 지못하도록하였다. Sit-To-Stand(STS) 는하지근력을측정하기위한 검사로서참가자들은팔걸이가없는의자에앉도록 하였으며양팔은가슴에교차하도록하였다. 30초 동안가능한빨리의자에서 일어났다, 앉았다 를 -121 -
대한물리의학회지제6권제2호 반복하도록하였다. STS 점수는전체앉았다일어 서기횟수( 단위: 회) 로하였다. 3. 프로그램구성및방법 스위스볼운동프로그램은 12주동안주 2회씩 50 분간준비운동(10 분), 본운동(30 분), 정리운동(10 분) 으로구성하여실시하였다 (Flett, 2005), (Table 1). 사용된볼의규격은직경 55cm로피험자의신장을 고려하여선택하였다. 준비운동과정리운동은관절 의유연성증진을위해동일하게스트레칭을실시 하였으며, 운동중피험자의체력을고려하여각세 트사이 5 분간의휴식시간을두었다. 각운동은쉬 운동작부터어려운동작까지 3단계로나누어실시 Table 1. Swiss Ball exercise program during 12 weeks Time Warm-up(10min) Swiss-ball exercise (30min) Cool-down(10min) Content Upper extremity & Lower extremity flexibility stretching 1. Bridging on the ball (supine) 2. Hip adduction (supine) 3. Leg raise-holding ball between feet (supine) 4. Knee flexion (supine) 5. Sit up on the ball-trunk flexion (supine) 6. Back extension on the ball-trunk extension (prone) 7. Bounce on the ball (sitting) 8. Pelvic rotation on the ball (sitting) 9. Knee extension on the ball (sitting) 10. Pelvic ant. / post. / lat. tilt on the ball (sitting) 11. Side bridging-trunk lateral bending 12. Ball pushing facing wall Upper extremity & Lower extremity flexibility stretching Table 2. The demography and baseline characteristic of subjects(n=34). Characteristic Exercise group Control group Z or X 2 p-value Age(year) 71.29±5.74 71.76±4.69 -.55.58 Weight(kg) 58.34±7.15 59.95±4.96 -.32.76 Height(cm) 158.48±4.70 158.12±4.38 -.13.89 Clinical dementia rating(score).88±.21.85±.23.00 1.00 Living situation Single(n) 3 4 With partner(n) 14 13.18.50 Education level No education(n) 2 3 1~6 years(n) 11 12 7~9 years(n) 3 1 1.24.74 10~12 year(n) 1 1 One Legged Stand test(sec) 7.29±1.10 7.06±1.39 -.47.65 Timed Up & Go test(sec) 10.47±2.03 11.29±2.28-1.15.25 Sit-To-Stand test(n) 7.71±1.04 7.88±1.21 -.35.73 Activities of Daily Living(score) 13.76±3.54 13.82±3.32 -.03.97-122 -
스위스볼운동이경도인지장애여성노인의하지기능에미치는효과 Table 3. The comparison of variable on pre- and post-exercise in inner-group(n=34). One Legged Stand test (sec) Timed Up & Go test (sec) Sit-To-Stand test (n) Group Period M±SD Z p Exercise group Control group Exercise group Control group Exercise group Control group Pre-exercise 7.29±1.10 After 12 weeks 7.64±1.32 Pre-exercise 7.06±1.39 After 12 weeks 6.64±1.22 Pre-exercise 10.47±2.03 After 12 weeks 9.70±1.68 Pre-exercise 11.29±2.28 After 12 weeks 11.70±1.89 Pre-exercise 7.71±1.04 After 12 weeks 8.05±.89 Pre-exercise 7.88±1.21 After 12 weeks 7.58±0.93-2.12.03-1.63.10-2.23.02-1.47.14-2.12.04-1.63.10 Table 4. The comparison of variable on pre- and post-exercise in inter-group(n=34). One Legged Stand test (sec) Timed Up & Go test (sec) Sit-To-Stand test (n) Group M±SD Z p Exercise group -.35±.60 Control group.41±1.00-2.80.03 Exercise group.76±.1.34 Control group -.41±1.12-2.59.03 Exercise group -2.78±.58 Control group.41±.79-2.78.03 하였으며, 누워서하는볼운동(Table 1, 1 번~7 번) 과 볼위에앉아서하는볼운동(Table 1, 8 번~10 번), 벽을이용한볼운동(Table 1, 11 번, 12 번) 으로구분 하여실시하였다. 운동강도는 Borg의운동자각도를 기준으로 약간힘들다 고느낄정도로실시하였다. Ⅲ. 연구결과 1. 연구대상자의일반적특성및인구통계학적특성 대상자의인구사회학적특징과운동전측정변수 의초기값은 Table 2 와같다. 분석결과모든항목 에서통계적으로유의하였음으로동일비교집단임 을확인하였다 (p>.05). 2. 운동전후의 집단내집단 간하지기능변화 운동전후 각집단내의하기지능의변화결과 는 Table 3 과같다. 운동군의 OLS 는운동전후 각 각7.29±1.10와7.64±1.32 초였으며통계적으로유 의하였다(p<.05). TUG는운동전후 각각 10.47±2.03 와 10.05±2.04 초였으며통계적으로유의하였다(p<. 05). STS는운동전후 각각 7.71±1.04와 7.94±.82 회였으며통계적으로유의하였다(p<.05). 대조군에 서모든변수에대해통계적으로유이한차이가없 었다(p>.05). 운동전후 집단간하기지능의변화 결과는 Table 4와같으며운동군에서모든측정변 수에서통계적으로유의한개선이확인되었다 (p<.05). 본연구에서 Ⅳ. 고 찰 OLS, TUG, STS에대한평가에서 운동전보다운동후에모든항목에서유의한개선 이나타났으며대조군과의비교에서도유의한개선 이나타났다. 이러한결과는적극적인신체활동을 통해전신및뇌혈류량의증가와비만, 염증지표의 감소의결과일수있으며이러한신체의생리적변 -123 -
대한물리의학회지제6권제2호 화를통해건강과신경학적인건강조건등의신체 적기능과이를통한긍정적인행동의변화때문에 나타난것으로생각된다(Baker 등, 2010; Buchner, 2007). 본연구에서측정변수에서의유의한개선은운동 을통해인지기능이감소된노인의하지기능개선 의유의성을보고한이전연구들과동일한연구결 과로 Buchner(2007) 은걷기, 유연성운동, 근력, 균형 운동등복합적인기능훈련을 1년동안주 2회 1시 간동안실시한연구에서 6개월째운동군에서하 지기능(Walking speed test) 의유의한개선(by.04 m/sec, 95% CI.01 to.07) 을보고하였으며 1년뒤 에도하지기능의유의한개선 (by.05 m/sec, 95% CI.02 to.08) 을유지하였음을보고하였다. Laurin 등 (2001) 의연구에서도높은신체활동수준이인지장 애 (age-, sex-, and education-adjusted odds ratio,.58; 95% confidence interval,.41~.83) 와 AD(odds ratio,.50; 95% confidence interval,.28~.90), 그리고다른 유형의치매 (odds ratio,.63; 95% confidence interval,.40~.98) 의위험을감소시켰음을보고하였다. Baker 등(2010) 의연구에서는 6개월동안매주4회45~60 분동안실시된유산소운동을통해인지기능에유 의한변화를확인하였으며기타연구에서도동일한 연구결과를보고하였다. 이에반해 Lautenschlager 등(2008) 은운동을통한기억력과언어능력의유의 성을확인하였지만실행기능(executive function) 에는 유의성을확인하지못하여본연구와다른결과를 보고하였다. 이러한차이는 Lautenschlager 등(2008) 의연구에서는성별에대한특이성을확인하지못 한것으로생각되며본연구및본연구와동일한 연구결과를나타낸이전연구들에서는성별에대한 특이성을반영했기때문으로볼수있다. 특히본 연구에서는선행연구고찰을통해여성노인에서운 동중재를통한일상생활활동및운동기능의유이한 개선을확인하여노인여성들만대상으로하였으며 이러한대상자에대한제한이운동중재를통한하 지운동기능및일상생활활동능력에유이한개선을 나타낸것으로생각된다. Boyle 등(2007) 는정상인지기능노인과비교해 서경도인지장애노인에서유의한하지기능장애 ( 보 행과균형) 를보고하였고, Eggermont 등(2010) 은정 상인지기능노인과경도인지장애노인, 그리고 AD 노인에서각각하지기능 (Four-Meter Timed Walk test) 에유의한차이를보고하였다. 또한 Aggarwal 등 (2006) 의연구에서 5 개의하지운동기능 (Walk 8 feet, Stand up and sit down, Full-tradem stand, Semi tandem stand, Side-by side stand) 에대한종합평가 를통해정상인지기능노인과과경도인지장애노 인, AD노인과경도인지장애노인간에유의한차이 가있었음을보고하였다. 이처럼여러연구에서 AD 초기에하지기능저하를보고하고있으며이러한하 지기능저하는노인들의전반적인신체기능의약화 로이어져치매노인의낙상위험을높이고일상생 활활동수행능력의저하를가져와 AD 노인들의독 립적인생활에영향을미치는것으로생각할수 있다. 따라서선행연구와본연구에서운동이후하 지기능의개선은일반적으로보고되고있는 AD 및 경도인지장애노인들의약화된하지근력강화및 유연성, 균형능력증가를통해나타난것으로생각 할수있다. 본연구에서사용한스위스볼운동프로그램은볼 자체의불안정한지면과볼에몸을기댄동적인상 태의운동으로안정성과동적운동성을동시에제공 하여근력강화뿐만아니라균형감각증진에유용하 다. 또한볼을이용해다양한움직임을응용할수 있어지루하지않으며, 다른근력및균형운동에비 해몸에충격을주지않아여성노인들에게적합한 운동이다. 정상노인에대한스위스볼운동효과에 대해성혜련등(2003) 은12주간댄스와볼운동을 통해상하지근지구력과상하지유연성( 좌측) 의증 가를보고하였으며이와함께보행기능(TUG) 에서의 유의한증가를보고하였다. 또한장재훈(2007) 등은 볼과밴드를이용한복합운동을 1년간적용하여근 지구력(9.88±5.73 에서 13.81±5.42 회) 과유연성(17.28 ± 4.86에서 20.18±5.34cm), 악력(24.81±4.01 에서 26.96 ±4.01kg) 이유의하게향상되었음을보고하였다. 이 들정상인지노인들에대한스위스볼운동의유의 성을근거로볼때본연구에서스위스볼운동에 따른 AD노인의하지기능의유의한개선은볼의불 안정한지면이지속적인자세유지를위해체중과 -124 -
스위스볼운동이경도인지장애여성노인의하지기능에미치는효과 중력의적절한요구를통해운동수행을위해동원 되는근섬유의수적증가로인한근력증가로하지 근지구력이향상된것으로생각되며, 이와함께균 형능력과협응능력의개선이나타난것으로생각될 수있다. 따라서스위스볼을이용한노인운동프로그 램이 AD 노인의하지기능에유의한영향을미쳤음 을확인할수있었다. 본연구의제한점은비록모든평가항목에서유 의한개선이나타났으나이를일반화시키기에는대 상자수가적다라는것이다. 따라서차후지속적인 추적연구를통해연구결과에대한지속적인보완이 필요하리라생각된다. Ⅴ. 결 론 본연구결과스위스볼운동이경도인지장애노인 의하지기능에유의한개선을나타냈으며구체적인 연구결과는다음과같다. 하지기능평가에서 OLS는 운동전후 유의한개선을나타났으며 TUG, STS에 서도운동전후 유의한개선이나타났으며이러한 개선은대조군과의비교에서모든평가항목에서유 의성이확인되었다. 참고문헌 보건복지부. 치매노인유병률조사, 2008. 성혜련, 양점홍, 김미숙. 춤과스위스볼이여성중 고령자의기능적체력에미치는영향. 발육발달 학회지. 2003;11(2):89-96. 장재훈, 허선, 홍관이. 볼-밴드복합운동이중년여성 의신체구성과체력, 골밀도에미치는효과및 정신사회적요인과의상관관계. 한국체육학회지. 2007;46(5):493-501. 전갑수. 경도인지장애환자의뇌백질병소에관한자 기공명영상연구. 고신대학교대학원. 석사학위 논문. 2007. 통계청. 2008 고령자통계, 2008. 한은경. 신경심리평가를통한인지적노화의변별과 경도인지장애의알츠하이머형치매이환예측. 전남대학교대학원. 박사학위논문. 2010. Aggarwal NT, Wilson RS, Beck TL et al. Motor dysfunction in mild cognitive impairment and the risk of incident Alzheimer disease. Arch neurol. 2006;63(12):1763-9. Baker LD, Frank LL, Foster-Schubert K et al. Effects of aerobic exercise on mild cognitive impairment: a controlled trial. Arch Neurol. 2010;67(1):71-9. Boyle PA, Wilson RS, Buchman AS et al. Lower extremity motor function and disability in mild cognitive impairment. Exp Aging Res. 2007:33 (3):355-71. Buchner DM. Exercise slows functional decline in nursing home residents with Alzheimer s disease. Aust J Physiother. 2007;53(3):204. Colcombe S, Kramer AF. Fitness effects on the cognitive function of older adults: a meta-analytic study. Psychol Sci. 2003;14(2):125-30. Eggermont LH, Gavett BE, Volkers KM et al. Lower-extremity function in cognitively healthy aging, mild cognitive impairment, and Alzheimer's disease. Arch Phys Med Rehabil. 2010;91(4): 584-8. Flett M. Swiss Ball: for strength, tone and posture. PRC Publishing, 2005. Laurin D, Verreault R, Lindsay J et al. Physical activity and risk of cognitive impairment and dementia in elderly persons. Arch Neurol. 2001; 58(3):498-504. Lawton MP, Brody EM. Assessment of older people: self-maintaining and instrumental activities of daily living. Gerontologist. 1969;9(3):179-86. Lautenschlager NT, Cox KL, Flicker L, et al. Effect of physical activity on cognitive function in older adults at risk for Alzheimer disease: a randomized trial. JAMA. 2008;300(9):1027-37. Pettersson AF, Engardt M, Wahlund LO. Activity level and balance in subjects with mild Alzheimer's disease. Dement Geriatr Cogn Disord. 2002;13(4): 213-6. -125 -
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