Brain & NeuroRehabilitation Vol. 4, No. 1, March, 2011 뇌졸중환자에서트레드밀을이용한유산소운동의효과 1 국립재활병원재활의학과, 2 휴앤유재활병원재활의학과 김홍채 1,2 ㆍ박시운 1 ㆍ유현철 1 ㆍ최경인 1 ㆍ임유림 1 ㆍ김민정 1 The Effect of Treadmill Aerobic Exercise in Stroke Patients Hong-Chae Kim, M.D. 1,2, Si-Woon Park, M.D. 1, Hyun-Chul Yoo, M.D. 1, Kyung-In Choi, M.D. 1, You-Lim Yim, M.D. 1 and Min-Jung Kim, M.S., P.T. 1 Department of Rehabilitation Medicine, 1 National Rehabilitation Center, 2 HU&U Rehabilitation Hospital Objective: To investigate the effect of treadmill aerobic for eight weeks on cardiopulmonary fitness and functional mobility in stroke patients Method: Twenty one stroke patients who could walk independently and had MMSE score of 24 or higher were included. We used maximal test by means of modified Harbor protocol before and after eight weeks treadmill aerobic. We monitored patients status with EKG, heart rate, blood pressure and Borg rating of perceived exertion, and measured maximal O 2 consumption, maximal heart rate, blood pressure, minute ventilation, rate pressure product and respiratory exchange ratio during maximal test. We also assessed functional mobility by Fugl-Meyer assessment of lower extremity, Berg balance scale, five times sit to stand test, timed up & go test, dynamic gait index scale, activities-specific balance confidence scale and Korean-modified Barthel index before and after 8 weeks training. Results: Twenty one patients completed treadmill aerobic training. After eight weeks treadmill aerobic, the cardiopulmonary fitness, measured by maximal O 2 consumption, maximal heart rate, minute ventilation, systolic blood pressure, functional mobility measured by Fugl-Meyer assessment of lower extremity, Berg balance scale, five times sit to stand test, timed up & go test, dynamic gait index scale, activities-specific balance confidence scale and Korean-modified Barthel index showed statistically significant improvement (p<0.05). Conclusion: Eight weeks treadmill aerobic improved the cardiopulmonary fitness and functional mobility in ambulatory stroke patients. (Brain & NeuroRehabilitation 2011; 4: 50-56) Key Words: aerobic, test, rehabilitation, stroke 서론 뇌졸중은성인장애의주된원인이며, 만성신경결손을초래하여일상생활동작수행의이상과같은기능장애를일으킬수있다. 1 그리고장애의발생이나증가는신체활동을하는데있어서많은노력을필요로하게되고, 이는다시신체활동의감소를유발하여기능저하를일으킨다. 뇌졸중환자를대상한연구에서최대운동부하검사결과, 연령대비정상인에비해 50% 감소된최대산소소모 접수일 : 2010 년 7 월 5 일, 1 차심사일 : 2010 년 7 월 29 일 2 차심사일 : 2010 년 9 월 20 일, 게재승인일 : 2010 년 9 월 24 일교신저자 : 박시운, 서울시강북구수유동가오리길 111 번지 142-070, 국립재활병원재활의학과 Tel: 02-901-1607, Fax: 02-902-3835 E-mail: seanpark05@yahoo.co.kr 량을보였고, 1.5 2배의에너지소모가있었다고보고하였고, 2 또근육위축이나탈조건화상태, 지구력감소등의근신경계의결손이나타나, 낙상위험도의증가와함께일상생활동작에대한기능저하가심해진다는연구보고 3,4 도있었다. 따라서물리치료나작업치료등을이용한고식적인운동치료는구축방지, 근력강화, 보조기구를통한운동성증가를유도하여이동및보행기능을획득하고자시도되고있다. 4,5 그러나아급성기이후자연적인신경회복이감소되므로, 고식적인재활치료를지속하는것은큰효과가없을것이라는연구결과 6 가있었고, 고식적인재활치료를받은환자의 95% 가치료 11주이후의미있는보행기능의증진이보이지않는다고하였으며, 1 재활병원퇴원시 7% 만이외부에서보행할수있는능력과사회생활에필요한유산소능력을갖게된다고하였다. 7 따라서과제지향성운동을통해근력약화와조절능력 50
김홍채외 5 인 : 뇌졸중환자에서트레드밀을이용한유산소운동의효과 소실을포함한신경학적손상을치료하는것에대해많은연구가진행되고있다. 우선동물실험에서, 반복적인운동과제가중추신경계의가소성을촉진시킬수있다는연구 8 를바탕으로, Macko 등 9 은트레드밀유산소운동을이동동작재학습을위한과제지향성훈련방법으로제시하였다. 그들은트레드밀유산소운동후마비측하지의경직과에너지소모가감소되고, 하지의근력강화와보행양상의호전이나타나서운동효율을증진시킬수있다고하였다. Silver 등 10 은과제지향성트레드밀유산소운동이보행속도, 보행의율동성 (cadence), 좌우균형능력을증가시켜최대운동능력을증가시킬수있다고하였다. 위의연구보고들 9,10 과같이, 과제지향성트레드밀유산소운동은뇌졸중환자의유산소능력을증진시키고일상생활동작을수행할때신체적부담을감소시켜, 뇌졸중환자들이작은노력으로더많은신체활동을할수있을것으로기대된다. 그런데뇌졸중환자에서신경학적재생에대한것은광범위한연구가진행되었으나, 과제지향성트레드밀유산소운동이후심폐기능과이동및보행기능의변화에대해서는상대적으로연구가적어, 현재활발히연구가진행중이다. 그리고뇌졸중발병후심폐기능이저하되어운동지구력이감소하면기능회복에나쁜영향을미치므로, 유산소운동을통한심폐재활이중요하다고할수있다. 따라서본연구에서는뇌졸중환자를대상으로 8주동안트레드밀유산소운동을시행하여, 트레드밀운동전후의심폐능력변화를확인하고, 다양한측정도구를이용하여균형능력과이동및보행기능의변화를비교분석하여, 뇌졸중환자에게있어서트레드밀유산소운동의의의를살펴보고자하였다. 연구대상및방법 1) 연구대상본원재활의학과에입원한환자중한국판간이정신상태검사점수가 24점이상이면서, 독립적인보행이가능하고, 미국스포츠의학회의운동부하검사금기기준 11 에해당되지않는뇌졸중환자 21명을대상으로하였다. 남자 12명 (57.1%), 여자 9명 (42.9%) 이었으며, 연령은 54.5 ± 12.1세, 유병기간은 13.7 ± 17.4 (3 83) 개월이었다. 좌측편마비 8명 (38.1%), 우측편마비 12명 (57.1%), 사지마비는 1명 (4.8%) 이었고, 뇌경색 12명 (57.1%), 뇌내출혈 9명 (42.9%) 이었다. 동반질환은고혈압 15명 (71.4%), 당뇨병 4명 (19.0%), 심혈관질환 2명 (9.5%) 이었다 (Table 1). Table 1. General Characteristics of Subjects Sex Characteristics Age (years) Time from onset (months) Hemiparetic side Type of stroke Comorbidity Men Women Right Left Bilateral Ischemic Hemorrhagic Hypertension Diabetes mellitus Coronary artery disease *Values are mean ± standard deviation. 2) 연구방법 Values 12 9 54.5 ± 12.1* 13.7 ± 17.4* 12 8 1 12 9 15 대상환자들은트레드밀 (Series 2000 Treadmill R, GE Medical System Information Technologies, Wisconsin, USA) 을이용하여 8주간유산소운동을트레드밀유산소운동프로그램을시작하기전과종료한후에 Kim 등 12 의연구에서사용된, 변형된 Harbor 프로토콜 13 을활용하여각각시행하였다. 1단계는최고속도의 1/2과 0 o 의경사각으로 2분간운동시행하였으며, 2단계에서는최고속도로운동하였고, 3단계에서는최고속도를유지하면서 4 o 의경사각으로운동하였으며, 4단계이후에는 1단계에 2 o 씩경사를증가시키면서 8단계까지진행하였다. 검사도중심전도, 심박수, 혈압등을실시간검사하였으며, 호흡가스분석은휴대용무선호흡가스분석기 (K4b 2R, COSMED S.r.l, Rome, Italy) 를이용하여산소소모량, 분당환기량, 이산화탄소생성량, 호흡교환율등의자료를구하였다. 또한매단계의마지막 15초에 Borg 척도범주 14 를이용한운동자각도를확인하였고, 심박수에수축기혈압을곱하여산출한심근부담률 (rate pressure product, RPP) 을구하였다. 최대산소소모량도달조건 15 을만족한경우검사를중단하였으며, 미국스포츠의학회의기준 16 에따라임상운동검사종료지침에해당하는경우운동검사를중단하였다. 운동강도는 Karvonen공식을이용하여, 트레드밀유산소운동프로그램의첫 2주는운동부하검사상확인된개인의 40% 예비심박수의운동강도로시행하였으며, 다음 2주마다 50% 예비심박수, 60% 예비심박수, 70% 예비심박수의운동강도로증가시켜유산소운동을시행하였다. 운동양식은 5분간 30% 예비심박수의운동강도로준비운동을시행한후, 30분간 40% 예비심박수 70% 4 2 51
Brain& NeuroRehabilitation:2011; 4: 50~56 예비심박수의운동강도로본운동을시행하였으며, 5분간 30% 예비심박수의운동강도로정리운동을시행하였다. 그리고운동의횟수와기간은일주일에격일제로주3 일, 총 8주간으로하였다. 17 8주간의트레드밀유산소운동전후에최대산소소모량, 심박수, 혈압, 분당환기량, 심근부담률, 호흡교환율등의변화량을확인하였으며, 트레드밀운동전후의최대보행속도와최대보행경사각을구하여비교하였다. 그리고운동양상과균형능력, 관절가동범위등을평가하는하지의후글-마이어평가 (Fugl-Meyer assessment, FMA) 와균형능력을평가하는버그평형척도 (Berg balance scale, BBS), 40 cm 의자높이에서 5회반복하여기립-착석시간을측정하는 five times sit to stand test (FTSTS), 앉은자세에서일어난후 3 m를보행후되돌아와자리에앉는시간을측정하는 timed up & go test (TUG), 보행도중기능적인안정성을평가하기위해 8문항으로이루어진동적보행지표척도 (dynamic gait index scale, DGI), 동적균형능력과운동능력에대한주관적인지표인 activities-specific balance confidence scale (ABC), 일상생활동작을평가하는한국판수정바델지수 (Korean-modified Bathel index, K-MBI) 를측정하여비교하였다. 뇌졸중환자의균형능력과이동및보행기능에대한측정도구중, 하지 FMA는운동및감각기능, 균형능력, 관절가동범위등의운동능력회복정도를측정하기위해고안된방법으로서, 검사자간높은신뢰도및타당도를보인다. 18 BBS는여러상황에서의자세유지및변화, 이동동작등을평가하는 14문항으로이루어져있으며, 뇌졸중환자들의기능적인균형능력을측정하는데신뢰성이높은평가도구이다. BBS가 44점이하일때는균형능력이감소하여낙상의위험이높다는연구결과 19 가있었으며, Stevenson 20 은 BBS 6점이상의변화가있다면이는뇌졸중환자의기능적균형능력의변화를 90% 의신뢰도로설명할수있다고하였다. 하지의근력과자세조절능력, 하지의고유감각의이상유무를측정하기위해 FTSTS 를평가하였다. TUG는앉은자세의환자가자리에서일어난후 3 m를걷고되돌아와다시자리에앉는검사이다. 위의검사는근력저하, 균형능력과근신경계의이상을잘나타내어, 이동및보행기능을측정하고정량화하는데유용하다는연구가있었다. 21 또뇌졸중환자에게검사-재검사신뢰도가높고, 측정된시간은보행기능의수준과높은관계가있다고하였다. 22 보행도중기능적인운동성과안정성을측정하기위해 DGI를평가하였다. DGI 는 8문항으로서각문항당 0에서 3점으로이루어져있고, 0점은심한장애상태, 3점은정상운동상태를의미하였다. DGI는 운동감각의장애와보행도중운동량조절에장애를가지는환자에게신뢰도가높다는보고가있었으며, 19점미만인경우, 운동감각과균형능력의장애로인해낙상의위험이높다고하였다. 23 동적균형능력과이동능력에대한주관적인지표로서, 특별한보행능력을수행하는데있어서대상자의균형자신감을보기위해 ABC척도를평가하였다. ABC척도는 16개의문항으로이루어진자기기입식질문지로서, 일상생활동작중에서자신의균형능력정도를 0 100사이의점수로표시한후평균 (%) 으로표시하였다. 그리고뇌졸중환자를대상으로한연구에서, Botner 등 24 은 ABC척도가뇌졸중환자에게높은신뢰도를가지며재현성이높다고하였다. 통계분석은 SPSS for Windows version 12.0을이용하였고, 트레드밀운동전후의심폐능력과이동및보행기능에대한지표비교는 paired t-test를이용하여분석하였고, 통계적유의수준은 p<0.05로하였다. Table 2. The Result of Maximal Exercise Test before and after Treadmill Aerobic Exercise Training O 2max (ml/min/kg)* HR max (beat)* HR rest (beat)* Systolic BP (mmhg)* RPP* MV (L/min)* RPE RER 결과 1) 트레드밀유산소운동에따른심폐능력의변화 트레드밀유산소운동후최대심박수는분당 122.9 ± 17.8회에서분당 145.6 ± 22.2회로의미있게증가하였다 (p<0.05). 그리고안정시의심박수도분당 73.1 ± 10.6회에서분당 76.1 ± 10.1회로증가하는경향보였고통계적으로도의미있는변화를보였다 (p<0.05). 전후의최대수축기혈압은각각 164.9 ± 14.7 mmhg 에서 155.0 ± 14.8 mmhg로통계적으로의미있게감소하였으며, rate pressure product (RPP) 은 202.3 ± 30.1에서 226.1 ± 41.6으로통 Before treadmill 18.5 ± 3.9 122.9 ± 17.8 73.1 ± 10.6 164.9 ± 14.7 202.3 ± 30.1 35.6 ± 11.5 15.8 ± 0.7 0.97 ± 0.06 After treadmill 23.8 ± 4.6 145.6 ± 22.2 76.1 ± 10.1 155.0 ± 14.8 226.1 ± 41.6 48.1 ± 12.1 14.0 ± 1.1 1.06 ± 0.09 Values are mean ± standard deviation. O 2max: maximal oxygen consumption, HR max: maximal heart rate, HR rest: rest heart rate, BP: blood pressure, RPP: rate pressure product, MV: minute ventilation, RPE: rating of perceived exertion, RER: respiratory exchange ratio, MPH: mile per hour. *p<0.05. 52
김홍채외 5 인 : 뇌졸중환자에서트레드밀을이용한유산소운동의효과 계적으로의미있는증가를보였다. 그리고트레드밀유산소운동후최대산소소모량은 18.5 ± 3.9 ml/min/kg 에서 23.8 ± 4.6 ml/min/kg로통계적으로의미있게증가하였으며, 분당환기량은운동전후에 35.6 ± 11.5 L/min 에서 48.1 ± 12.1 L/min로의미있게증가하였다 (p<0.05). Borg 척도는사용했을때, 15.8 ± 0.7에서 14.0 ± 1.1로감소하였으나통계적으로의미있는변화는없었다. 그러나호흡교환율 (RER) 은 1.0 ± 0.1에서 1.1 ± 0.1로증가하는경향보였으나통계적으로의미있는변화는없었다 (Table 2). 2) 트레드밀유산소운동에따른이동및보행기능에대한척도변화 8주간의트레드밀유산소운동후하지 FMA는 20.7 ± 3.2에서 25.4 ± 2.4로의미있게증가하였다 (p<0.05). BBS은트레드밀유산소운동전 39.0 ± 4.1에서운동후 46.8 ± 3.1로통계적으로의미있게증가하였으며, 트레드밀최대속도는 1.8 ± 0.7 mile/hour에서 2.7 ± 0.7 mile/hour로, 트레드밀경사도는 12.8 ± 1.9% 에서 14.0% 로의미있게증가하였다 (p<0.05). 또 FTSTS 는 14.0 ± 3.8초에서 11.1 ± 2.9초로, TUG는 16.5 ± 6.3초에서 11.9 ± 2.7초로의미있게감소하였다 (p <0.05). 또한 DGI는 13.4 ± 2.4에서 17.6 ± 1.9으로, ABC척도는 36.5 ± 7.7% 에서 51.2 ± 7.3% 로의미있게증가하였다. 그리고 K-MBI 도 86.4 ± 7.3에서 93.7 ± 5.3 로통계적으로의미있게증가하였다 (Table 3). Table 3. The Functional Mobility Parameter before and after Treadmill Aerobic Exercise Training Gait speed (MPH)* Incline (%)* BBS* FMA of L/Ext.* FTSTS* TUG* DGI* ABC scale* K-MBI* Before treadmill 1.8 ± 0.7 12.8 ± 1.9 39.0 ± 4.1 20.7 ± 3.2 14.0 ± 3.8 16.5 ± 6.3 13.4 ± 2.4 36.5 ± 7.7 86.4 ± 7.3 After treadmill 2.7 ± 0.7 14.0 46.8 ± 3.1 25.4 ± 2.4 11.1 ± 2.9 11.9 ± 2.7 17.6 ± 1.9 51.2 ± 7.3 93.7 ± 5.3 Values are mean ± standard deviation. Values are mean ± standard deviation of MMT: zero (=0), trace (=1), poor (=2), fair (=3), good (=4), normal (=5). BBS: Berg balance scale, FMA of L/Ext.: Fugl-Meyer assessment of lower extremity, K-MBI: Korean- Modified Bathel index, FTSTS: five times sit to stand test, TUG: timed up & go test, DGI: dynamic gait index, ABC scale: Activities-specific balance confidence scale. *p<0.05. 고찰 유산소운동은말초근육에서산소를효율적으로이용하게함으로써운동단위의동원을증가시키며, 근섬유의위축을막고최대산소섭취량을증가시켜, 낮은산소섭취량에서기능적동작수행을가능하게하여지구력을증가시킬수있다고하였다. 25 또한동물실험에서과제지향적인자극을반복적으로제공했을때, 신경연결의재구성이촉진된다는연구결과가있었고, 유산소운동중트레드밀운동은매우반복적인과제지향성운동이므로트레드밀유산소운동은체성감각의되먹임기전과관련이있을것이다. 26 따라서트레드밀운동이중추신경계의가소성을자극할수있고, 보행중추를활성화시켜보행을촉진시킬수있을것이다. 비록만성뇌졸중환자에서트레드밀유산소운동이최대산소소모량과보행효율을증진시키는명확한기전은알려지지않았지만, 뇌졸중환자의대퇴사두근 (quadriceps muscle) 과슬와부근 (hamstring muscle) 의우력생산능력 (torque generating capacity) 을증가시키고, 경직반응을감소시킬수있다는연구결과가있는데, 이러한현상이트레드밀운동효과의중요한기전이될수있을것이다. 26,27 본연구에서최대산소소모량은통계적으로의미있게증가하였고, 이는운동의빈도, 기간, 강도와관계가깊을것으로생각된다. Macko 등 8 의연구에서도트레드밀을이용한유산소운동을시행한후, 최대산소소모량이 15.4 ± 2.9 ml/min/kg에서 17.0 ± 4.4 ml/min/kg 로증가되었다고보고하였으나증가범위가본연구보다작았다. 위의연구에서는트레드밀유산소운동을 40% 예비심박수의운동강도에서시작하여 60% 예비심박수의운동강도까지진행하였으므로, 본연구보다낮은운동강도까지진행하였고, 유병기간이 28 ± 26개월로서본연구보다만성기의대상군이었으므로, 최대산소소모량의증가율이낮았을것으로보인다. 본연구에서대상군의수축기혈압이의미있게감소하였는데, Potempa 등 2 도 10주간의유산소운동이최대수축기혈압을감소시킨다라는연구결과를보고하였다. 따라서트레드밀유산소운동은, 운동부하시수축기혈압의증가되는정도가낮아지므로, 뇌졸중의재발위험을낮출수도있을것으로기대된다. 트레드밀유산소운동후안정시심박수는감소하나최대심박수에는변화가없다는연구결과 17 가있었다. 그러나본연구에서는안정시심박수와최대심박수가의미있게증가하였다. 이는훈련기간이충분히길지않았으며, 유산소능력이나신장, 체중, 신체 53
Brain& NeuroRehabilitation:2011; 4: 50~56 조성과같은요인들이심박수에영향을줄수있고, 대상환자들이심폐재활에있어서완전히조건화가되지않아나타난현상이라고생각된다. Potempa 등 25 은유산소운동시행후최대심박출량이증가되어, 심근부담률이감소된다고하였다. 그러나본연구에서는심근부담률이증가하는경향을보였다. 이는뇌졸중환자의에너지소모가증가하므로, 심혈관계에대한부담이증가되었기때문으로생각된다. 그러나향후심근부담률의감소로인해심근의산소요구량이호전되면, 심폐증상발현의역치점이상승하므로운동량이늘어나게되고활동수준이높아져서기능회복에도움이될것으로생각된다. 또본연구에서분당환기량이통계적으로의미있게증가하였다. 이는트레드밀유산소운동시동맥혈의이산화탄소농도가증가하게되면이산화탄소제거, 젖산중화및일정한 ph를유지하기위해심박출량과환기량이증가하게되기때문으로생각된다. Borg 척도 14 를사용한운동자각도는본연구에서의미있게감소하였다. 그런데운동자각도는운동중에주관적으로느끼는정도를표현하기위하여개발된것으로서체력수준, 환경조건, 일반적인피로수준에영향을받는다고알려져있다. 따라서본연구의결과에서 8주간의유산소운동을통해운동내성이증가하였다고생각할수있지만, 운동자각도가개인편차가있으므로일반적으로적용시키는것은무리가있을것으로생각된다. 트레드밀유산소운동을시행한결과, 하지의 FMA가트레드밀유산소운동후 20 ± 3.0점에서 25 ± 2.5점으로통계적으로의미있게증가하였고, Nilsson 등 28 의연구에서도뇌졸중환자 36명을대상으로트레드밀유산소운동을시행한결과, 하지의 FMA 17.4 ± 9.2에서 25.4 ± 5.9로의미있게증가하였음을보였다. 비록 Nilsson 등 28 의연구가본연구보다하지 FMA의증가량이더컸지만, 이는본연구에비해평균 22일의급성기의환자를대상으로하였고체중지지를시행하여운동을하였기때문으로생각된다. 본연구에서 BBS가트레드밀유산소운동후 20 ± 3.0 점에서 25 ± 2.5점으로의미있게증가하였다고하였다. Nilsson 등 28 의연구에서도트레드밀유산소운동후 17.4 ± 9.2에서 25.4 ± 5.9로의미있게증가하였다. 그러나 Nilsson 등 28 의연구가급성기의환자를대상으로하였고, 본연구보다연구기간이더길었으므로 BBS의증가량이더컸을것으로생각된다. 트레드밀유산소운동이동적균형능력을호전시키는원리는명확히밝혀지지않았지만, 하지의근력이나운동조절능력과밀접한관계가있을것으로생각되며, 근력향상운동후, 동적균형능력이필요한작업의수행성과 가호전된다는연구결과 29 도있었다. 그리고 Smith 등 27 은 3개월간의트레드밀운동후하지의근력증가가있었다고발표하였는데, 이러한증가는하지의움직임과보행속도에영향을주었을것으로생각되며, 본연구에서도트레드밀유산소운동전후최대보행속도와보행경사도가의미있게증가하였다. 이는트레드밀유산소운동이하지의근력과함께대퇴사두근의동심성우력 (concentric torque) 을증진시켰고, 고관절굴곡이나슬관절의신전증대와같은, 보행양상의변화를일으켰기때문으로생각된다. Whitney 등 30 은 48 ± 10세의환자군을대상으로 15.3 ± 7.6초의 FTSTS값을확인하였으며, 60세미만에서이동동작을정량화하여균형능력의이상유무를구별하는데 FTSTS가더유용하다고하였다. 본연구에서는 54.5 ± 12.1 세의환자군에서트레드밀운동전후에각각 14.0 ± 3.8초에서 11.1 ± 2.9초로통계적으로의미있게감소하였다. 이는뇌졸중환자에서트레드밀유산소운동이하지근력의증가뿐아니라, 자세조절능력과균형능력을증진시킬수있다는사실을보여준다. 본연구에서트레드밀유산소운동검사후 TUG결과도의미있게감소하였으며 Silver 등 10 은유병기간 6개월이상의환자를대상으로주 3회씩 3개월동안트레드밀유산소운동을시행한결과, TUG가의미있게감소하였으며, 20.7% 의호전율을보였다고하였다. Silver 등 10 의연구와유사하게, 본연구에서도 25.9% 의호전율을보였다. 그런데 Silver 등 10 의연구가 5명의환자를대상으로하는예비연구이며, 본연구에비해유병기간이짧았으므로결과값의차이를보였을것이다. 그러나본연구에서도트레드밀유산소운동후 TUG결과의의미있는감소를보였으므로, 트레드밀운동이뇌졸중환자의근력과균형능력을증가시킬수있으며기능적운동수준을호전시킬수있을것으로생각된다. 그리고본연구에서트레드밀유산소운동전후의 DGI 가통계적으로의미있게증가하였다고, Cakit 등 31 의연구에서도파킨슨씨병환자 21명을대상으로, 주 2회씩 8주동안트레드밀운동을시행한결과 DGI가의미있게증가하였다고보고하였다. 그러나 Jonsdottir 등 23 의연구결과와비교하였을때, 본연구결과에서여전히운동감각과균형능력이감소되어있으나, 트레드밀유산소운동이보행도중동적균형능력과기능적안정성을호전시키는데일정한역할을할수있을것으로생각된다. Yang 등 32 은뇌졸중환자 9명을대상으로주 3회씩 3주동안트레드밀운동을시행하여, ABC척도가 67.8 ± 15.1 에서 72.2 ± 16.8로증가되었다고하였다. 본연구에서도트레드밀유산소운동전후 ABC척도가 36.3 ± 7.8% 에서 54
김홍채외 5 인 : 뇌졸중환자에서트레드밀을이용한유산소운동의효과 51.4 ± 7.4% 로의미있게증가하였다. 그러나 Yang 등 32 의연구는본연구에비해대상환자수가적었고, 유병기간이 6.1 ± 10.3년으로만성기의환자를대상으로하였으며, 트레드밀속도를증가시켜운동부하를제공하여본연구와운동방법이달랐으므로트레드밀유산소운동전후의 ABC척도가본연구보다높게나타났을것으로생각된다. 또한본연구에비해운동기간이짧았으므로 ABC척도의변화량에차이가있었을것으로생각된다. 그러나트레드밀유산소운동이 ABC척도를의미있게증가시켰으므로, 이는균형자신감의증가에큰의의를가질것으로생각된다. 그리고 ABC척도는인지손상의정도에따라영향을받을수있는데, 인지손상은균형능력을향상시키는경험으로부터획득한정보를처리하는과정에서제한을일으키기때문이다. 따라서본연구에서는한국판간이정신상태검사점수가 24점이상인환자를대상군으로하여인지손상의영향을최소화하였다. Broderick 등 33 은뇌졸중환자의기능장애의주된원인으로자세조절능력과안정성유지능력의감소를언급하였다. 본연구에서도트레드밀유산소운동전후 K-MBI 점수가통계적으로의미있게증가하였다. 이는트레드밀유산소운동이이동이나보행시안정성을향상시키므로낙상이나낙상에대한두려움을감소시킬수있고, 이에따라일상생활동작에대한참여가증가하였기때문으로생각된다. 또한 Potempa 등 2 은만성뇌졸중환자의유산소운동에서감각운동능력의향상을보고하였으며이는최대산소소모량의증가와밀접한관계가있다고하였다. 따라서트레드밀유산소운동을통한심폐기능과이동및보행기능의향상이감각운동능력의증진과함께일상생활동작을수행하는기능적동작을증진시킬수있다고생각된다. 본연구의제한점으로는환자-대조군연구가아니라는점에서트레드밀유산소운동을하지않고고식적재활치료받은뇌졸중환자에서의심폐기능, 이동및보행그리고일상생활동작수행에서의호전등과비교분석을하여야더의미있는뇌졸중환자에서의트레드밀유산소운동의효과를볼수있다는점에서향후계속적인연구가필요하겠다. 그리고최소발병후 3개월이지난만성기환자를대상으로연구하였으나유병기간이 3개월부터 83개월로넓게분포되어있어신경학적회복이기대되는정도와트레드밀유산소운동의효과각각을분석하는데많은제한점을갖고있다. 결론 본연구에서는뇌졸중환자를대상으로 8 주간의트레드 밀유산소운동을시행하여운동전후의결과를비교한결과, 과제지향성트레드밀유산소운동은, 혈류역학적및대사적으로심폐능력의향상을이룰수있으며, 균형능력과이동및보행기능을증가시킴으로써뇌졸중환자의운동능력과활동수준향상에큰도움을줄수있으리라생각된다. 참고문헌 1) Wade DT, Hewer RL. Functional abilities after stroke: measurement, natural history and prognosis. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 1987;50:177-182 2) Potempa K, Lopez M, Braun LT, Szidon JP, Fogg L, Tincknell T. Physiological outcomes of aerobic training in hemiparetic stroke patients. Stroke. 1995;26: 101-105 3) Hachisuka K, Umezu Y, Ogata H. Disuse muscle atrophy of lower limbs in hemiplegic patients. Arch Phys Med Rehabil. 1997;78:13-18 4) Wolfson L, Jidge J, Whipple R, Kim M. Strength is a major factor in balance, gait and the occurrence of falls. J Gerontol. 1995;50:64-67 5) Mol V, Baker C. Activity intolerance in the geriatric stroke patient. Rehabil Nurs. 1991;16:337-343 6) Jorgensen HS, Nakayama H, Raaschou HO, Olsen TS. Recovery of walking function in stroke patients: The Copenhagen Stroke Study. Arch Phys Med Rehabil. 1995; 76:27-32 7) Goldie PA, Matyas TA, Evans OM. Deficit and change in gait velocity during rehabilitation after stroke. Arch Phys Med Rehabil. 1996;77:1074-1082 8) Macko RF, Smith GV, Dobrovolny CL, Sorkin JD, Goldberg AP, Silver KH. Treadmill training improves fitness reserve in chronic stroke patients. Arch Phys Med Rehabil. 2001;82: 879-884 9) Macko RF, DeSouza CA, Tretter L, Silver KH, Smith GV, Anderson PA, Tomoyasu N, Gorman P, Dengel DR. Treadmill aerobic training reduces the energy expenditure and cardiovascular demands of hemiparetic gait in chronic stroke patients: a preliminary report. Stroke. 1997;28:326-330 10) Silver KHC, Macko RF, Forrester LW, Goldberg AP, Smith GV. Effects of aerobic treadmill training on walking speed, cadence, and gait symmetry in chronic hemiparetic stroke. Neurorehab Neural Repair. 2000;14:67-71 11) American College of Sports Medicine. ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription. Seoul: Hanmi Medical Publishing Co; 2006:41-43 12) Kim EJ, Kim SS, Kim WH, Lee WJ, Nam KY, Park CW, Choi SW. The selection of stress test in hemiplegic patients. J Korean Acad Rehab Med. 2008;32:26-31 13) Macko RF, Katzel LI, Yataco A, Tretter LD, DeSouza CA, Dengel DR, Smith GV, Silver KH. Low-velocity graded 55
Brain& NeuroRehabilitation:2011; 4: 50~56 treadmill stress testing in hemiparetic stroke patients. Stroke. 1997;28:988-992 14) American College of Sports Medicine. ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription. Seoul: Hanmi Medical Publishing Co; 2006:66-67 15) Tang A, Sibley KM, Thomas SG, McIlroy WE, Brooks D. Maximal test results in subacute stroke. Arch Phys Med Rehabil. 2006;87:1100-1105 16) American College of Sports Medicine. ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription. Seoul: Hanmi Medical Publishing Co; 2006:90-95 17) Kim C, Lim SW, Lee SM, Ahn JK. Effectiveness of aerobic in cardiac patients. J Korean Acad of Rehab Med. 2000;24:1155-1160 18) Duncan PW, Propst M, Nelson SG. Reliability of the Fugl-Meyer assessment of the sensorimotor recovery following cerebrovascular accident. Pbys Ther. 1983;63:1606-1610 19) Berg K, Wood-Dauphinee S, Williams JI. The balance scale: reliability assessment with elderly residents and patients with an acute stroke. Scand J Rehabil Med. 1995;27:27-36 20) Stevenson TJ. Detecting change in patients with stroke using the Berg Balance Scale. Aust J Physiother. 2001;47:29-38 21) Lord SR, Menz HB, Tiedemann A. A physiological profile approach to falls risk assessment and prevention. Phys Ther. 2003;83:237-252 22) Ng SS, Hui-Chan CW. The timed up & go test: its reliability and association with lower-limb impairments and locomotor capacities in people with chronic stroke. Arch Phys Med Rehabil. 2005;86:1641-1647 23) Jonsdottir J, Cattaneo D. Reliability and validity of the dynamic gait index in persons with chronic stroke. Arch Phys Med Rehabil. 2007;88:1410-1415 24) Botner EM, Miller WC, Eng JJ. Measurement properties of the Activities-specific Balance Confidence Scale among individuals with stroke. Disabil Rehabil. 2005;27:156-163 25) Potempa K, Braun L, Tinknell T, Popovich J. Benefits of aerovic after stroke. Sports Med. 1996;21:337-346 26) Nakamura R, Watanabe S, Handa T, Morohashi I. The relationship between walking speed and muscle strength for knee extension in hemiparetic stroke patients: a follow-up study. Tohoku J Exp Med. 1988;154:111-113 27) Smith GV, Silver KH, Goldberg AP, Macko RF. Taskoriented improves hamstring strength and spastic reflexes in chronic stroke patients. Stroke. 1999;30:2112-2118 28) Nilsson L, Carlsson J, Danielsson A, Fugl-Meyer A, Hellstrom K, Kristensen L, Sjolund B, Sunnerhagen KS, Grimby G. Walking training of patients with hemiparesis at an early stage after stroke: a comparison of walking training on a treadmill with body weight support and walking training on the ground. Clinical Rehabilitation. 2001;15:515-527 29) Judge JO, Lindsey C, Underwood M, Winsemius D. Balance improvements in older women: Effects of training. Phys Ther. 1993;73:263-265 30) Whitney SL, Wrisley DM, Marchetti GF, Gee MA, Redfern MS, Furman JM. Clinical measurement of sit-to-stand performance in people with balance disorders: validity of data for the five-times-sit-to-stand test. Phys Ther. 2005;85: 1034-1045 31) Cakit BD, Saracoglu M, Genc H, Erdem HR, Inan L. The effects of incremental speed-dependent treadmill training on postural instability and fear of falling in Parkinson s disease. Clinical Rehabilitation. 2007;21:698-705 32) Yang YR, Tsai MP, Chuang TY, Sung WH, Wang RY. Virtual reality-based training improves community ambulation in individuals with stroke: a randomized controlled trail. Gait & Posture. 2008;28:201-206 33) Broderick J, Brott T, Kothari R, Miller R, Khoury J, Pancioli A, Gebel J, Mills D, Minneci L, Shukla R. The Greater Cincinnati Northern Kentucky Stroke Study: preliminary firstever and total incidence rates of stroke among blacks. Stroke. 1998;29:415-421 56