대한피부미용학회지제 8 권제 3 호 125 요가수련이중년여성의심장기능활성도및심박수변이도에미치는영향 윤신중 백승현 우석대학교스포츠의학과 Ⅰ. 서론 Ⅱ. 연구방법 1. 연구대상 2. 실험방법 3. 자료처리 < 목차 > Ⅲ. 결 과 Ⅳ. 고 찰 Ⅴ. 결 론 참고문헌 초록 본연구는요가경험이없는중년여성을대상으로 8 주간의요가수련전과후 Nerve Express 2.2 프로그램으로 Ortho Test 하여심장기능활성도및심박수변이도를검토하였다. 얻어진결과는다음과같다. 심장기능활성도는집단내에서 YG 의경우수련후수련전에비하여감소하는경향을보여수준이높아진것으로나타났으나유의한차이는없었으며, CG 의경우사전, 사후거의변화가없었다. 수련후두집단간의차이에서는 YG 가 CG 에비해유의한차이 (p<.05) 가있게감소하는것으로나타났다. 또한 HR 의변화는집단내에서 YG 의경우 supine 및 upright 모두통계적으로유의한차이 (p<.05) 가있게감소하는것으로나타났으나, CG 의경우사전, 사후거의변화가없었다. 수련후두집단간의차이에서는 YG 가 CG 에비해유의한차이 (p<.05) 가있게감소하는것으로나타났다. 결론적으로요가수련유무사이에심장기능활성도및심박수변이도를비교해보면, 두요인모두 YG 가 CG 에비하여감소함을볼수있었다. 이로미루어요가수련이중년여성의심장기능을활성화시키고심장기능에긍정적으로작용할수있는적절한유산소운동으로사료된다. 주제어 : 요가, Ortho Test, 중년여성, 심장기능활성도, 심박수변이도 교신담당저자 : 이름 : 백승현 E-mail : juna0826@naver.com Tel : 018-618-4805 접수일자 : 2010 년 6 월 8 일 수정일자 : 2010 년 8 월 2 일 게재확정일자 : 2010 년 8 월 17 일이논문은 2010 학년도우석대학교교내학술연구지원에의해연구되었음.
126 Ⅰ. 서론 현대인들은운동부족과과중한업무에따른스트레스로정신건강에악영향을겪고있다. 이들스트레스는인체의자율신경계 (Autonomic Nerve System, ANS) 및내분비계에커다란영향을미친다 1). 교감신경계 (Sympathetic Nerve, SN) 의활성도증가와부교감신경계 (Parasympathetic Nerve, PSN) 의활성도감소는자율신경계의불균형을초래하게된다. 특히심장은뇌와자율신경계의조절을받고환경에의한스트레스는뇌의인지를통해자율신경계를자극함으로써심혈관계의반응을가져오게된다 2). 인체의자율신경계는인체내적, 외적요인에시시각각영향을받으며, 이러한시간에따른심박수의주기적인변화를심박수변이도 (Heart Rate Varibilit) 라한다. 심박수는간단하게심장혈관계의기능을알아보는지표로 ECG(Electrocardiogram Graph) 신호상의 R-R Interval 변이정도를시간의함수로표현한다. 여러상황에대한심혈관계반응을교감신경과부교감신경이어떻게조절하는지에대한해석을위해널리사용되어심혈관계기능조절에대해다양한정보를제공한다. 또한심박수변이도는전통적인심혈관질환의위험요소인연령, 성별, 흡연, 고지혈증, 혈압, 당뇨병, 비만과관련이있다 3). 심박수나심박수변이같은지표들은교감신경의장기간에걸친과긴장상태에있는자 1) 김유섭, 백종수, 이계윤, 백용수, 정혜민, 윤선미, 김주영, 민범일, 중년여성의요가운동이 Cortisol 과 DHEA 에미치는영향, 한국스포츠리서치, 8(5):p, 679-686, 2007 2) Wolf. S, The environment brain heart connection: econeurocardiology, Occupational Medicine State of the Art Reviews, 15(1):p,107-109, 2000 3) Curtis, B.M, & O'keefe, J.H. Jr, Autonomic tones as a cardiovascular risk factors:the dangers of chronic fight or flight. Mayo Clinic Proceedings, 77:p,45-54, 2000 율신경계의기능을나타내므로심혈관계질환으로인한사망에중요한예후인자가된다. 교감신경계의비정상적활성을초래하는모든요인은 HR의지표및환자예후에악영향을미치며, 부교감신경계통인미주신경에긴장을주는인자는환자의예후를호전시킨다. 한편심장기능활성도 (Graphical presentation physical fitness) 의측정은 ECG 기록을이용하는데그래프에서생리적상태수준은 (Level of the Physiological State) 은 13단계로이를 X축으로설정하고, 적응예비수준 (Level of the Adaptation Reserve)7 단계는 Y축으로설정하여측정한다. 이때최적의심장기능활성도는 (1, 1) 위치에나타나며, 최하의심장기능활성도는 (13, 7) 위치에나타난다 4). 요가의명상으로유발된이완은부교감신경을우세하게하여자율신경을안정시킴으로써스트레스를극복하는데도움이되며, 심호흡을통한인체의이완을유도하고심혈관계의기능을향상시키므로이를장기간수행하면전반적인생리적기능을향상시킬수있다 5). 박상갑, 김은희, 권유찬 6) 은 12주간의요가프로그램이중년여성의교감신경및부교감신경활성도, 자율신경밸런스, 스트레스저항도, 심장부하도, 심기능활성도의신경생리학적지표분석에서유의하게개선되었다고밝혔다. 김동희등 7) 역시 16주간의요가운 4) 공미애, Dance sports 가중년여성의심장혈관계자율신경활동에미치는영향, 전북대학교박사학위논문, 2006 5) Bernardi, L, Porta, C, Spicuzza, L, Bellwon, J, Spadacini, G, Frey, A. W, Yeung, L. Y, Sanderson, J. E, Pedretti, R, & Tramarin R. Slow breathing increases arterial baroreflex sensitivity in patients with chronic heat failure, Circulation, 105:p, 143-145, 2002 6) 박상갑, 김은희, 권유찬, 요가프로그램이중년여성의건강체력과우울증, 스트레스관련지표및면역세포에미치는영향, 한국사회체육학회, 33:p,999-1010, 2008 7) 김동희, 김유섭, 박해선, 이하얀, 김회원, 정혜민, 신세
대한피부미용학회지제 8 권제 3 호 127 동이중년여성의심폐기능과체력의변화에유효한효과가있음을밝히고있으나, 박장근, 임란희 8) 는 20대여성의 12주간의요가수행시심박수에유의한변화가없었다고보고하여선행연구자간에요가수련결과에대해다소엇갈린견해를나타내고있다. 본연구에서는요가수련에따른중년여성의심장기능활성도와 supine 및 upright 상태에서의심박수변이도를규명하여요가수련의운동생리학적효과를알아보는데목적을두고시행하였다. Ⅱ. 연구방법 1. 연구대상본연구의 Yoga Group(YG) 은요가경험이없으며, 기타운동을하지않는중년여성 10명을선정하여실시하였다. Control Group(CG) 은평소규칙적인운동을하지않는중년여성 10명으로이들의신체적특징은 Table 1과같다. Table 1. Physical Characteristics of Subjects (M±SD) Groups Age(yr) Height(cm) Weight(kg) HRrest(beats/min) YG 40.4±6.1 158.3±4.7 52.1±3.5 89.00±13.91 CG 39.0±5.3 156.5±7.5 53.1±3.8 90.00± 8.77 YG: Yoga Group CG: Control Group 2. 실험방법 1) 실험설계 요가수련전 후 Nerve Express 2.2(HEART RHYTHM INSTRUMENTS, INC. USA) 프로그 램을이용하여 Orthostatic Test를하여심장기능 활성도와심박수변이도를측정하였다. 세부사항 은 Fig. 1과같이설계하였다. [Experimental Design] [Pre test] [Experimental treatment] Ortho Test YG: Exercise 60min and 3times (Nerve Express) /week during 8 weeks CG: Not taken any actions [Post test] [Assay] Ortho Test SPSS Ver 12.0 (Nerve Express) paired t-test 및 ANCOVA Fig. 1. Experimental Design 2) HRV 분석 HRV 분석은 Fig. 2와 같이 ECG의 R-R intervals 의 Tachogram으로 부터 FFT(Fast Fourier Transform) 분석을 통해 HRV PSA (Power Spectral Analysis) 를실시하였다. Fig. 2. Spectral Analysis of Heart Rate Variability 3) 심장기능활성도 ECG 측정 훈, 장선웅, 조윤신, 16 주간의요가운동이중년여성의심폐기능과체력에미치는영향, 한국스포츠리서치, 18(5):p,803-812, 2007 8) 박장근, 임란희, 12 주하타요가수련이여성의신체기능에미치는영향, 한국체육학회지, 43(6):p,959-966, 2004 심장기능활성도는 ECG 기록을이용하여 Nerve Express 2.2 프로그램으로실시간평가할수있는 Ortho Test하여측정하였다. 대상자들은요가수련전및 18회의모든수련이끝난후 Chest Electrodes (POLAR PLECTRO OY,
128 CE0537) 에심박신호감지를위한크림 (Conductive Aloe Vera Gel, Part No. UP240) 을바르고가슴에착용시킨뒤, 전극주위에심박신호를 pick up 하는 receiver 를부착하고 Fig. 3과같이 Ortho test를실시하였다. 요가수련은 Table 2와같이 1회 60분, 1주일에 3회, 총 8주간 24회에걸쳐 Warm-up, Main Exercises, Cool- down 순으로실시하였다. Table 2. The order contents of Yoga program for 8 weeks Exercises Method Duration breath preparing neck rolls head walk Warm-up ankle circling 10min shoulder circling Fig. 3. Autonomic Nerve System Activity measure stretching janu sirasana Heart Rate Variability(HRV) cable 을컴퓨터의 pascimottanasana COM port에연결하여 supine 상태에서 ECG의 1-192박까지 R-R intervals의 Tachogram 을측정하고, 일어서서 upright 상태에서 256-448박까 halasana baddha konaasana vriksha asana bhujanga asana 지 Fig, 4와같이 R-R intervals Tachogram 을약 9-10분간측정하였다. 측정데이터를노트북컴퓨터 (SAMSUNG, SENS R40 PLUS, Korea) 에저장한후이데이터로부터요가수련전과수련후 Main exercise matsya asana kapotha Asana kurmasana salabh asana trikona asana 40min ANS 활동을측정하여 Fig, 5와같은심장기능활성도를얻었다. chacrasana dhanur asana padmasana breath preparing lying leg swinging Cool-down relaxation 10min nadi sodhana Pranayama savasana 60min Fig, 4. Electrocardiographic rhythm strip 3. 자료처리 Fig, 5. Graphical presentation of the physical fitness 4) 요가수련프로그램 본연구에서수집된자료의분석은윈도우 SPSS Ver 12.0 통계프로그램을이용하여모든변인의평균값 (M) 과표준편차 (SD) 를산출하였다. 집단내의차이검증은 paired t-test 로분석하였으며, 수행후두집단간의측정시기를고려하여공변량분석 (ANCOVA) 을하였다. 유의수준은 p<.05 로하였다.
대한피부미용학회지제 8 권제 3 호 129 Ⅲ. 결과 1. 심박수 1) supine 의심박수 요가수련전, 후 supine 상태의 HR의변화는 Table 3과같이 YG의경우수련전 89.00±13.91 에서수련후 87.80±13.91로감소하였으며, CG의경우사전 90.00±8.77에서사후 90.40±9.18로거의변화가없었다. paired t-test 결과 YG의경우수행전에비해유의한차이 (p<.05) 가있게감소한반면, CG의경우사전과사후거의변화가없었다. 수련후두집단간공변량분산분석결과 YG가 CG에비해유의한차이 (p<.05) 가있게감소하는것으로나타났다 Table 3. Change in supine heart rate after 8 weeks yoga exercises(unit:beats/min) M±SD groups pre post t YG 89.00±13.91 87.80±13.91 3.202* CG 90.00± 8.77 90.40± 9.18 -.784 F-value 5.595* YG:Yoga Group CG:Control Group *:p<.05 2) upright 의심박수 요가수련전, 후 upright 상태의 HR의변화는 Table 4와같이 YG의경우수련전 97.00±9.32에서수련후 95.40±10.16으로감소하였으며, CG의경우사전 92.40±8.76에서사후92.60±8.56으로변화가없었다. paired t-test 결과 YG의경우수행전에비해유의한차이 (p<.05) 가있게감소한반면, CG의경우사전과사후거의변화가없었다. 수련후두집단간공변량분산분석결과 YG 가 CG에비해유의한차이 (p<.05) 가있게감소하는것으로나타났다. Table 4. Change in upright heart rate after 8 weeks yoga exercises (unit:beats/min) M±SD groups pre post t YG 97.00±9.32 95.40±10.16 3.138* CG 92.40±8.76 92.60± 8.56-1.000 F-value 8.874* YG:Yoga Group CG:Control Group *:p<.05 3) 심장기능활성도 요가수련전, 후심장기능활성도변화는 Table 5와같이 YG의경우수련전 8.6±1.78에서수련후 7.9±1.11로감소하였으며, CG의경우사전 8.7±.98에서사후8.8±.90으로거의변화가없었다. paired t- test 결과 YG의경우수행전에비해감소하는경향을보였으나, 유의한차이는나타나지않았다. CG의경우사전과사후거의변화가없었다. 수련후두집단간공변량분산분석결과 YG가 CG에비해유의한차이 (p<.05) 가있게감소하는것으로나타났다. Table 5. Change in physical fitness level after 8 weeks yoga exercises M±SD groups pre post t YG 8.6±1.78 7.9±1.11 1.756 CG 8.7±.98 8.8±.90.492 F-value 8.058* YG:Yoga Group CG:Control Group *:p<.05 Ⅳ. 고찰 연속적으로일어나는심장박동사이에일어나는 beat-to-beat 인터벌의변화를심박수변이도
130 라고하며, 이는일반적으로신체적스트레스에따른자율신경이심장에미치는영향을평가할수있는방법으로사용된다. 만성스트레스는교감신경의항진, 혈관. 내막세포의손상을통해만성적으로심박수변이를감소시키며 9), 이로인해동맥경화, 허혈성심질환, 급사, 심근경색, 부정맥의발현이증가하게된다 10). Akselord 등 11) 은심박수변동성을 PSA하여 ANS의 SN과 PSN등을비관혈적으로분석하였다. 또한 PSA는 ANS의 SN과 PSN 활동의양적인평가와 ANS의균형을수치적으로정량화하는데유효하게사용되고있다. SN과 PSN의활성비율은신체의스트레스상태를잘반영하는민감한변수중의하나로알려져있으며, ANS 활동은운동에의해혈액성분의변화뿐만아니라내분비계정신적긴장, 정서적변화에크게좌우된다. 강서정 12) 은빈야사, 하타요가가심혈관질환위험요인에미치는영향을연구하였다. 요가수련후부교감신경의활성도가유의하게향상시켰음을보고하며, 이는요가에서사용되는등척성수축의압력반응에의해전신혈관에전단스트레스의노출을증가시키고이에의해 nitric oxide의힘의생성이증가하여내피 9) Davis, M. C, Mattews, K. A, & McGrath, C. E, Hostile attitudes predict elevated vascular resistance during interpersonal stress in men and women. Psychosomatic Medicine, 62:p,17-25, 2000 10) Hayano, J, Sakakibara, Y, & Yamada, M, Decreased magnitude of heart rate spectral components in coronary artery disease: Its relation to angiographic severity. Circulation, 81:p,1217-1224, 1990 11) Akselord, S. Gordon, D. Ubel, F.A. Shanon, D.C. Berger, A.C. & Cohen, R.J, Power spectrum analysis of heart rate fluctuation:a quantitative probe of beat-to-beat cardio-vascular control. Science, 213(4504):p,220-222, 1981 12) 강서정, 빈야사, 하타요가가심혈관질환위험요인에미치는영향, 한국운동생리학회, 15(3):p,193-200, 2006 nitric oxide의향상으로부교감신경과관련된심박수변이도를향상시킬수있다고주장하였다. 본연구결과역시 8주간요가수련유무에따라집단내에서 supine 및 upright 상태에서의심박수모두통계적으로유의하게감소하는것으로나타났다. 요가수련후집단간차이분석에서도 YG가 CG에비해유의하게감소함을볼수있다. 또한 Nerve Express 2.2 프로그램에서심장기능활성도는 point(1.1) 이 The best possible 을나타내고, point(13.7) 이 The worst possible 수준을나타내는데, 본연구결과요가수련후집단내에서비록유의한차이는없었으나, YG의경우수련후수련전에비하여감소하여심장기능활성수준이높아진것으로나타났다. 수련후집단간차이분석에서도 YG가 CG에비해심장기능활성도가유의하게감소함을볼수있어요가수련이심혈관계에긍정적인영향을끼침을알수있다. 이는정정욱, 신현욱, 김훈 13) 이하타요가수련이폐기능및호흡순환기능에미치는영향에서하타요가수행은짧은시간에건강증진을위한운동형태로호흡순환계및심혈관계건강증진에유용한것으로나타나요가수련은신체활동의공간적, 시간적제약을받고있는일반인들에게건강증진과유지를위한운동형태로긍정적인영향을미친다고주장한결과와유사하다. 또한강희성, 이효민, 백승현 14) 은중년여성을대상으로요가와비슷한유산소운동인태극권수련후 HRV 를분석한결과교감신경은감소하고, 부교감신경은증가하는자율신경의변화를가져왔으며, 이로 13) 정정욱, 신현욱, 김훈, 하타요가수련이폐기능및호흡순환기능에미치는영향, 한국보건교육건강증진학회, p,243-245, 2007 14) 강희성, 이효민, 백승현, 태극권트레이닝이중년여성의심장혈관계자율신경활동에미치는영향, 대한운동사회스포츠건강의학학술지, 8(1):p,49-56, 2006
대한피부미용학회지제 8 권제 3 호 131 인해안정시 HR을감소시켰다고보고하였다. 규칙적인유산소운동을통하여혈압을조절하고심폐능력을향상시킨다. 또한자율신경활성도를증가시키고심혈관계질환을예방할수있으며, 인지기능향상과우울, 불안, 작업수행의향상을가져온다 15). 요가수련은대표적인유산소운동으로정신집중, 명상등을수행하여마음을정화시킬뿐만아니라몸과마음의불균형을바로잡고인간이스스로가지고있는균형유지능력을회복시키는가장자연스런방법으로 16) 호흡과함께동작을병행하기때문에근력및심폐기능의향상을가져올수있다. 본연구에서비록유의한차이는있으나심박수의근소한차이의변화와요가수련이외의다른신체활동에대한정확한통제가이루어지지않아요가수련이심장기능변화에절대적인영향을미친다고주장하기는힘들것이다. 그러나본연구결과를볼때요가수련이중년여성의심장기능에긍정적인요소로작용함을볼수있다. 따라서요가수련은무리한동작을하기힘든중년여성이큰부상위험없이수련할수있는운동방법중하나로이를꾸준히수행할경우심장기능향상을위한운동으로써효용성이있을것으로사료된다. 다음과같다. 1. 심장기능활성도는집단내에서 YG의경우수련후, 수련전에비하여감소하는경향을보여수준이높아진것으로나타났으나, 유의한차이는없었다. CG의경우사전, 사후거의변화가없었다. 수련후두집단간의차이에서는 YG가 CG에비해유의한차이 (p<.05) 가있게감소하는것으로나타났다. 2. HR의변화는집단내에서 YG의경우 supine 및 upright 모두수련후, 수련전에비하여통계적으로유의한차이 (p<.05) 가있게감소하는것으로나타났다. CG의경우사전, 사후거의변화가없었다. 수련후두집단간의차이에서는 YG 가 CG에비해유의한차이 (p<.05) 가있게감소하는것으로나타났다. 결론적으로요가수련유무사이에심장기능활성도및심박수변이도를비교해보면, 두요인모두 YG가 CG에비하여감소함을볼수있었다. 이로미루어요가수련이중년여성의심장기능활성화에긍정적으로작용할수있는적절한유산소운동으로사료된다. 참고문헌 Ⅴ. 결론 본연구는 8주간의요가수련전과후 Nerve Express 2.2 프로그램으로 Ortho Test를하여요가수련에따른중년여성의심장기능의활성도및심박수변이도를검토하였다. 얻어진결과는 15) Petruzzello, S. J, Landers, D. M, Hatfield, B. D, Kubits, K. A, & Salazar, W. S, Ameta analysis on the anxiety-reducing effects of acute and chronic exercise. Sports Medicine, 11(3): p,143-182, 1991 16) 박장근, 임란희, 전게서, 43(6):p, 959-966, 2004 강서정, 빈야사, 하타요가가심혈관질환위험요인에미치는영향, 한국운동생리학회, 15(3):p,193-200, 2006 강희성, 이효민, 백승현, 태극권트레이닝이중년여성의심장혈관계자율신경활동에미치는영향, 대한운동사회스포츠건강의학학술지, 8(1):p,49-56, 2006 공미애, Dance sports가중년여성의심장혈관계자율신경활동에미치는영향, 전북대학교박사학위논문, 2006
132 김동희, 김유섭, 박해선, 이하얀, 김회원, 정혜민, 신세훈, 장선웅, 조윤신, 16주간의요가운동이중년여성의심폐기능과체력에미치는영향, 한국스포츠리서치, 18(5):p,803-812, 2007 김유섭, 백종수, 이계윤, 백용수, 정혜민, 윤선미, 김주영, 민범일, 중년여성의요가운동이 Cortisol과 DHEA에미치는영향, 한국스포츠리서치, 8(5):p, 679-686, 2007 박상갑, 김은희, 권유찬, 요가프로그램이중년여성의건강체력과우울증, 스트레스관련지표및면역세포에미치는영향, 한국사회체육학회, 33:p,999-1010, 2008 박장근, 임란희, 12주하타요가수련이여성의신체기능에미치는영향, 한국체육학회지, 43(6):p,959-966, 2004 정정욱, 신현욱, 김훈, 하타요가수련이폐기능및호흡순환기능에미치는영향, 한국보건교육건강증진학회, p,243-245, 2007 Akselord, S. Gordon, D. Ubel, F.A. Shanon, D.C. Berger, A.C. & Cohen, R.J, Power spectrum analysis of heart rate fluctuation:a quantitative probe of beat-to-beat cardio-vascular control. Science, 213(4504):p,220-222, 1981 Bernardi, L, Porta, C, Spicuzza, L, Bellwon, J, Spadacini, G, Frey, A. W, Yeung, L. Y, Sanderson, J. E, Pedretti, R, & Tramarin R. Slow breathing increases arterial baroreflex sensitivity in patients with chronic heat failure, Circulation, 105:p,143-145, 2002 Curtis, B.M, & O'keefe, J.H. Jr, Autonomic tones as a cardiovascular risk factors:the dangers of chronic fight or flight. Mayo Clinic Proceedings, 77:p,45-54, 2000 Davis, M. C, Mattews, K. A, & McGrath, C. E, Hostile attitudes predict elevated vascular resistance during interpersonal stress in men and women. Psychosomatic Medicine, 62:p,17-25, 2000 Hayano, J, Sakakibara, Y, & Yamada, M, Decreased magnitude of heart rate spectral components in coronary artery disease: Its relation to angiographic severity. Circulation, 81: p,1217-1224, 1990 Petruzzello, S. J, Landers, D. M, Hatfield, B. D, Kubits, K. A, & Salazar, W. S, Ameta analysis on the anxiety-reducing effects of acute and chronic exercise. Sports Medicine, 11(3): p,143-182, 1991 Wolf. S, The environment brain heart connection: econeurocardiology, Occupational Medicine State of the Art Reviews, 15(1):p,107-109, 2000
대한피부미용학회지제 8 권제 3 호 133 The effect of yoga training on graphical presentation physical fitness and heart rate variability in middle-aged women Yun, Shin-Jung Pack, Seung-Hyen Dept of Sports Medicine, Woosuk University Abstract This research examined the 8 weeks changes of cardiac autonomic activity in middle-aged women by measuring the graphical presentation physical fitness and heart rate variability by Ortho test using the program of 'Nerve Express 2.2(USA). In graphical presentation physical fitness, the YG was slightly improved but it was not significant. No changes were found in CG. After yoga training, decrease of YG was significant comparing to CG. The changes of HR, the YG was decreased significantly at supine phase and upright phase. No changes were found in CG. After yoga training, YG was decreased significantly comparing to CG. Therefore, graphical presentation physical fitness and heart rate variability were decreased by yoga training. The yoga training affect positively on graphical presentation physical fitness and heart rate variability in middle-aged women. Furthermore, yoga is aerobic exercise help manage stress level. Key Words : Yoga, Graphical presentation physical fitness, Heart rate variability, middle-aged women