대한임상건강증진학회지제 8 권제 3 호 2008 Korean J Health Promot Dis Prev Vol. 8, No. 3, 2008 [ 원저 ] 걷기와요부안정화운동이만성요통환자의폐기능과요부심부근에미치는영향 이병기 1, 지용석 3, 고일규 3, 김은경 3, 이중철 2 한서대학교건강증진대학원운동생리 처방학과 3, 경희대학교의과대학생리학교실 1, 동신대학교운동처방학과 2 - 요약 - 연구배경 정상인과만성요통환자를대상으로통증, 폐기능및호기시요부심부근의활성도를비교하고, 요통환자군을걷기운동군 (WP) 과걷기 + 요부안정화운동군 (CP) 으로나누어 10주간프로그램을적용시켰을때제변인에대한변화를파악하고자한다. 방 법 정상인 10명을통제군으로, 요통환자중 11명은 CP군, 10명은 WP군으로하여제변인에대한검사를실시하였다. WP 집단은트레드밀에서 40분간걷는것, CP 집단은 20분간트레드밀에서걷고, 20분간요부안정화운동에참여하는것이주운동이었다. 프로그램은주당 3일간 10주간시행하였다. 결 과 요통환자가정상인에비해폐기능변인중 FEV1, MVV 및 VC는낮게, 호기시요부심부근의활성도중 RTRA, LTRA 및 EOTRA도유의하게낮았다. 실험후 WP집단은 VAS, MVV, LTRA 및 EOTRA에서유의한차이를보였고, CP집단은 VAS, MVV, PEF 및 EOTRA에서유의한차이를나타내었다. 결 론 요통환자군에서 VAS는높게, 폐기능과요부심부근은낮게나타났고, CP집단이 WP집단에비해복횡근의근지구력이높게나타나요부안정화운동이근수축능력및폐기능에적지않은영향을미친다고할수있다. ( 대한임상건강증진학회지 2008;8(3):168~177) 중심단어 걷기, 요부안정화운동, 폐기능, 요부심부근, 만성요통 7 서론 요통 (lower back pain) 은현대인들이면누구나한번쯤경험하게되는만성근골격계질환 (chronic musculoskeletal disease) 을말하며 1), 만성요통이란뚜렷한요통의유발요인이없거나사라졌음에도불구하고 6개월이상통증이지속되는것으로전체요통환자의 7~10% 가만성으로이행된다. 요통은성인의 50~80% 가량이일상생활에서한번이상경험을하게되며, 성인인구의 56% 가한해동안가벼운요통을경험하게되며그들가운데 3% 정도가 1년이상지속되는요통을경험하게된다. 2) 특히산업사회에있어직업적장애가되는가장일반적인원인이기도하며, 일반의가다루는질병중 교신저자 : 지용석한서대학교 주소 : 충남서산시해미면대곡리 360 전화 : 010-3494-8876 E-mail : jeeys@hanseo.ac.kr 접수일 : 2008년 4월 30일 채택일 : 2008년 7월 2일 두통과함께그빈도수가높은질병중에하나로알려져있다. 3) 요통으로인해환자는자신의직업및일상생활활동에많은지장을받게되며 4), 의료비지출또한전체의료비의많은부분을차지하게된다. 요통이심해지면신체활동에제약이따르고, 만성화될경우척추주변근육의단면적이감소되면서무용성근위축이초래된다. 이러한요부안정성 (stability) 의약화는빈번한증상의재발을초래하고, 건강관련업에종사하고있는사람에게서특히잘나타나는것으로보고되고있다. 5,6) 한연구에의하면물리치료사 344 명중 29% 가일을시작한지 12주이내에일과관련된요통을경험한바가있으며 7), 다른연구에서도물리치료사가직업에근무한기간의유병률이 12개월이하이었던치료사들에서 61.9% 로가장높았다고보고한바있다. 8) 한편, 조은정 (2000) 이보고한물리치료사피로자각증상여부에대한연구에서전체대상자의 64.6% 가현재요통을갖고있다고하였으며, 숨을쉴때마다답답함을느낀다고호소한대상자도전체대상자중 66.7% 이었던것 168
[Effects of Combined Exercises of Walking and Lumber Stabilization on Pulmonary Function and Lumbar Deep Muscles of Patients with Chronic Low Back Pain] 으로보고한바있다. 이외에도요통을발생시키는데기여하는가장일반적인작업적요소는갑자기큰힘으로물건을들어올리거나, 허리굽히기와비틀기상태가다수인것으로조사되었다. 9) 요통은원인에관계없이근력과근지구력이감소되고, 유연성이소실되며, 허리및하지관절가동범위에제한을가져온다. 10) 이러한요통을위한치료에는열과전기를이용하여긴장된근육을이완시켜주는보존적인치료법과요부주변의연부조직을강화시켜주는도수치료와운동요법및첨단치료기기를이용한치료법등이이용되고있다. 물론대부분의치료방법들은그효과성이인정되고있으나, 특히 2001년도미국필라델피아임상연구패널이발표한가이드라인에서는운동이가장효과적인치료방법이라고보고하기도하였다. 11) 이러한운동중에서가장쉽게수행할수있는유형은걷기 (walking) 라고할수있다. 걷기운동은장소에구애를받지않고, 시간적, 경제적인문제를일으키지않는대중적인운동방법으로이운동을지속적으로실시하면허리와복부의근육이강화되기때문에허리의통증을감소시킬수있다. 12) 그러나전문적으로요통을치료하는병원에서는근래요부심부근육의안정성을강조하는요부안정화운동 (lumbar stabilization exercise) 을주로실시하고있다. 이에대해정연태 (2000) 는척추의불안정성이요통의한원인으로보고요부안정화운동이그에미치는영향을연구한결과그효과성을입증한바있으며 13), 이요부안정화운동은요부의안정성을제공할뿐만아니라, 요부심부근의하나인복횡근과호흡에중요한횡격막과의조화로운근육활동을이루게한다. 14) 그러나요부안정화운동, 요부신전운동및걷기등이만성요통으로발생한통증과유연성및근력을개선하는데효과적이었다고보고한바있으나, 여러가지치료적운동을복합적으로이행한연구는많지가않다. 특히, 앞서강조한요부안정화운동과걷기운동을병행하여그치료적효과가어떻게나타나는지는의문점으로제시될수있으며, 이러한운동요법들을통해만성요통환자에서요부심부근의약화에따른폐기능변인과의관련성에대한연구는국내외적으로전무한실정이다. 따라서본연구는만성요통에쉽게노출되기쉬운물리치료사들을대상으로걷기운동과요부안정화운동을병행하도록하였을때요부심부근과폐기능에어떠한영향을미치는가를알아보는것도의미가있는것으로생각되어연구에착수하였다. Table 1. Physical characteristics of subjects Groups Age(yrs.) Wt(kg) Ht(cm) DD(month) WP 27.60±1.29 65.20±2.99 160.10±11.33 6.10±0.52 CP 23.27±0.61 63.81±3.42 167.09± 3.21 6.27±0.60 Normal 23.10±1.59 62.50±1.03 171.00± 1.98 - All data are represented by mean ± SEE. In the table, DD, WP and CP are abbreviation of duration of disease, walking exercise program, combination walking to lumbar stabilization exercise program respectively. 있는 20-30대물리치료사중연구목적과방법의설명을듣고자발적으로참여한요통이없는정상성인 10명 ( 대조군 ) 과 6개월이상요통이지속되고있는만성요통질환자 21명 ( 실험군 ) 을대상으로하였다. 실험군에속한환자들은요통의통증지수를나타내는시각적상사척도 (visual analog scale, 이하 VAS) 에서 3~5점의중증도통증범위의대상자들이었다. 한편, 실험군은연구의목적에따라걷기 + 요부안정화운동병행군 (n=11) 과걷기운동군 (n=10) 으로분류하였다. 이들의신체적특성은 < 표 1> 과같다. 2. 연구방법및실험절차 1) 실험절차본연구는 2007년 1월에설계를하여 6월부터 8월까지총 10주간에걸쳐실험을진행하였다. 실험기간을 10주로한이유는신체적적응력이낮은사람 ( 환자포함 ) 의경우운동에의한효과성이 6-10주정도 15) 걸릴수있기때문에이를근거로본연구는 10주간의운동기간을설정하였다. 한편, 모든피험자들은운동프로그램적용전사전검사로통증, 폐기능, 요부심부근활성도및복횡근의지구력을각각측정하였고, 실험종료후에는걷기운동군 ( 이하, WP) 과걷기 + 요부안정화운동 ( 이하, CP) 집단에서만사전검사와동일하게사후검사를실시하였다. 2) 운동프로그램본연구의운동프로그램단계는 < 표 2> 에서나타난바와같이준비운동 (warm up), 본운동 (work out), 정리운동 (cool down) 으로실시하였다. 1. 연구대상 방법 대상은인천소재병원 3 개병원물리치료실에서근무하고 ⑴ WP집단의운동프로그램본운동에앞서준비운동으로 10분간스트레칭을실시하였다. 본운동에해당하는걷기는일일 40분주 3회를총 10주동안실시하도록하였다. 걷기프로그램의운동강도는최대심박수의 40~60% 강도를유지하도록하였고, 대상자의운동능력향상에따라심박수를기준으로하여운동강도를조정 169
[ 걷기와요부안정화운동이만성요통환자의폐기능과요부심부근에미치는영향 ] Table 2. Exercise programs for WP and CP groups Items Type Intensity Times Frequency General Warm up mild discomfort 10min 3ds/week stretching Work out for Walking THR* 40~60% 40min WP Walking THR* 40~60% 20min 3ds/week Work out for Lumbar CP THR* 40~60% 20min stabilization Lumbar mild-moderate Cool down 10min 3ds/week stretching discomfort *THR : target heart rates(unit: beats/minute). In the table, WP and CP are abbreviation of walking program and walking combined to lumbar stabilization exercise program respectively. 하였다. 걷는속도는통증이느껴지지않는속도로일정하게걷게하였다. 모든운동이끝난후요부스트레칭운동을 10 분간실시하였다. 요부스트레칭동작은여러가지방법이있으나실생활에서장소에구애받지않고쉽게할수있도록서서하는동작으로총 8가지동작을고안하여 1회당 5 초동안유지하고 2회를반복하도록하였다. ⑵ CP집단의운동프로그램우선 WP집단과동일한걷기운동을실시하도록하였다. 16) 운동강도도 WP집단과마찬가지로최대심박수의 40-60% 에해당하는강도를적용하였다. 걷는시간은 20분으로하였으며쉬지않고일정한속도로걷게하였다. 한편, 요부안정화운동은 Richardson 등 (1999) 이고안한요부안정화운동 ( 심부근수축운동, 기초심부근과표면근협력수축운동및향상된심부근과협력수축운동 ) 을 20분동안휴식없이실시하였다. 17) 구체적인운동방법은아래와같다. Figure 1. Contractions of deep muscles 며 2-3초정도유지하며점진적으로 10초까지시간을늘려유지하도록하였다 ( 그림 1). 2 기초심부근과표면근협력수축대상자가심부근수축운동을원만히수행하면다음단계운동인기초심부근과표면근협력수축운동으로진행하였다. 무릎을구부린바로누운자세에서엉덩이를들어올리는자세를만들게하였으며, 네발자세에서한쪽상지들기와하지 1 심부근수축운동심부근수축운동은복횡근수축과다열근수축운동으로구성하였다. 첫째, 복횡근수축운동으로대상자의무릎을구부리고바로누운자세에서골반과요추가중립위치를유지하도록하고, 호흡을편안하게하면서내상방으로끌어당기도록하였다. 초기에는 2-3초정도유지하며점진적으로 10초까지시간을늘려유지하도록하였다. 골반저근의협력수축을이용하기위하여대상자에게항문괄약근을강하게수축하도록지시하였다. 둘째, 다열근수축운동으로대상자를엎드려누운자세에서호흡을편안하게한상태로치료사가요추 5번양측의근육밸리 (belly) 를지긋이엄지손가락으로수직으로눌러주며나머지손가락은양측허리를감싸도록하였다. 이때환자는근육을수축시킨상태에서호흡을유지하 Figure 2. Basic co-contraction of deep and surface muscles 170
[Effects of Combined Exercises of Walking and Lumber Stabilization on Pulmonary Function and Lumbar Deep Muscles of Patients with Chronic Low Back Pain] 들기를실시하였다 ( 그림 2). 3 향상된심부근과표면근협력수축교각자세에서기초심부근과표면근협력수축운동을잘수행하면대상자에게한쪽다리를체간과일직선이되도록들어올리도록하였다. 10초동안이자세를유지하도록하였으며, 반대쪽다리와교대로수행하게하였다. 네발자세의경우반대쪽의상지와하지를동시에들어올리도록하고 10초동안유지하도록하였다 ( 그림 3). 한편, 위의주운동이끝난후에정리운동으로요부스트레칭운동을 10분동안실시하였고, WP집단프로그램의동작과동일하게 8가지동작을실시하도록하였다. Figure 4. Stabilizer pressure (left) and muscle test process (right) for transversus abdominis muscle by using pressure biofeedback unit (Urquhart et al 2003). 를끼워넣었다. 이후공기압이 70 mmhg 정도가될때까지공기를주입하고압력을고정시켰고, 환자에게압력계의수치를읽게하였으며, Stabilizer의수치가 6 mmhg 정도낮출수있도록환자로하여금아랫배에힘을주고내상방방향으로들어올리도록하였다. 이때척추의각도가변하지않도록하면서눈금의압력을유지하고있는시간을초시계를이용하여측정하였다. 측정값은 3회씩측정하여최대치를택하였다. Figure 3. Advanced co-contraction of deep and surface muscles 3. 측정방법 1) 복횡근지구력검사복횡근지구력은공기를주입해도늘어나지않는패드부분과공기를주입하는펌프, 공기압을측정하는다이얼로구성된 Stabilizer Pressure Bio- Feedback unit(chattanooga, USA, 1995) 을이용하여측정하였다. 이장비는공기를주입하는패드에공기를넣어다이얼의바늘움직임을일정하게정할수있는장점이있어누운자세나엎드린자세에서환자의요부에밑에넣고복횡근의수축시의압력의크기를눈금으로확인할수있다. 이미선행연구 18,19) 에서는이와유사한측정과운동을계기판식혈압계를이용하여실시하였으나본실험자는요부안정화운동과테스트를위해고안된본래의장비를가지고연구에임하였다 ( 그림 4). 복횡근지구력의측정을위해환자를복와위자세로편안하게눕힌다음, 골반의전상장골극바로앞부분에 Stabilizer 2) 요부심부근의근전도측정호기시요부심부근의활성도를측정하기위하여표면근전도 (BTS Pocket EMG, Italia, 2000) 를사용하였다. 요부심부근의근전도측정을위해복부와요부의심부근육은복횡근과다열근으로정하였으며피험자를기립자세에서폐기능검사의노력성호기검사시에전극을복횡근과다열근에부착하고노력성호기시각근육의근활성도를측정하였다. 요부심부근의근전도는복횡근과다열근의호기시심부근육의활성도를진폭의평균값 (RMS=Root Mean Square) 으로구하였다. 복횡근의 EMG 전극의배치는전상장골극의내측방향으로 2cm 아래부근에좌우대칭적 20), 다열근의 EMG 전극배치는제 5요추극돌기의외측 3cm 부위에좌우대칭적으로전극을부착하였다. 복횡근과다열근의전극부착부위는 < 그림 5> 와같다. Figure 5. Electrode positions attached in transversus(left) and multifidus(right) muscles 171
[ 걷기와요부안정화운동이만성요통환자의폐기능과요부심부근에미치는영향 ] 폐기능검사의노력성호기시복횡근과다열근근육의표면근전도를측정함에있어 Pocket-EMG 를사용하였으며, 16채널중 4채널을사용하여복횡근과다열근의좌 / 우를각각측정하였다. 표면근전도기의전극은 Ag-Agcl 타입의전체전극둘레의지름이 2.5cm에서측정둘레면이지름 1.5cm인유착성전극을사용하였다. 한채널에서사용하는전극간의거리는 1( 내부간 )~2.5( 외부간 )cm이다. 전극에서측정된근전도신호는바로증폭기를거처 10배로증폭되어잡음을막고, 케이블을따라환자키트로이동된뒤바로원래의데이터로전환한다. 환자키트에서수집된데이터는수집이종료되자마자무선랜통신시스템 (WIFI) 을통하여컴퓨터와 LAN 케이블로연결된무선공유기 (Access pointer) 로수신되고, Pocket-EMG 에서사용되는 MYOLAB(software, BTS co, Italy) 에서원데이터가자동으로표시된것을처리하였다. 주파수대역폭은 20~500 Hz로설정하여필터과정을거쳤으며, 각동작별각근육의근전도신호의 RMS(root- mean-square) 값을구하기위하여, 원데이터에서전환 (rectification) 하고, 적분 (Integration) 한뒤 RMS과정을거처자료를분석하였다. 폐기능검사의노력성호기검사에서복횡근과다열근의 RMS 값을통하여비교분석하였다. 3) 폐기능검사 Pulmonary Function Tester인 Master-screen Body(USA, 1998) 를사용하여사전, 사후의폐활량 (Vital capacity, 이하 VC), 1초간노력성폐활량 (Forced expiratory volume in one second, 이하 FEV1), 최대환기량 (Maximal voluntary ventilation, 이하 MVV), 최고호기유속 (Peak expiratory flow, 이하 PEF) 을측정하였다. 폐기능의각항목은숙달된동일한검사자가측정하였으며, 피검자에게측정전에충분한교육을시킨후선자세에서편한기분을가지도록격려하였다. 이후전면을바로본자세로 3회씩측정하여그최대치를택하였다. 4) 통증자각도측정통증자각도측정은 VAS를이용하였다. 이 VAS는대상자가직접기재하는방법으로환자가스스로느끼는요통의정도를일상생활에전혀지장이없거나통증의자각증상이없는상태를 0으로하고, 참을수없을정도의심한통증이지속되고일상생활을전혀수행할수없는정도일경우에는 10으로하여 10cm길이의 0~10을수치로나타냄으로써피험자가주관적으로평가할수있도록개발한 Visual Analog Scale(r=0.84, p<0.01 : Mark, 1986) 이다. 4. 자료분석방법모든자료는 SPSS/PC WIN 12.0 통계프로그램을이용하여각항목별평균및표준오차를산출하였다. 구체적으로전체요통환자집단과정상집단사이에통증, 폐기능변인및요부심부근의활성도, 복횡근의지구력을비교하기위해 Mann- Whitney 검정을실시하였다. 한편, 10주간의운동프로그램전과후에는변화량을산출하기위하여 %[(post-pre)/pre 100] 를구하였고, WP집단과 CP집단만을대상으로제변인에대한 Wilcoxon signed rank test를유의도 α=0.05 수준에서검정하였다. 결과본연구는첫째, 요통이없는일반인과만성요통을가지고있는환자군을대상으로폐기능검사시호흡능력을알아보고노력성호기시요부심부근의활성도와복횡근지구력을비교분석하였다. 둘째, 요통을가지고있는집단을걷기운동군 (WP) 과걷기 요부안정화운동병행군 (CP) 으로나누어 10주간프로그램을실시한후재변인의변화를분석하였다. Table 3. Differences of pulmonary function, EMG, and EOTRA between LBP and normal groups. pulmonary function variables EMG and EOTRA FEV1 (l) MVV (l/min) VC (l) PEF (l/sec) RTRA (msec) LTRA (msec) RMUF (msec) LMUF (msec) EOTRA (sec) LBP 3.41 122.92 3.97 8.70 0.33 0.29 0.11 0.15 11.58 ±0.13 ±5.56 ±0.16 ±0.46 ±0.04 ±0.04 ±0.02 ±0.04 ±1.32 Normal 4.35 152.67 4.73 9.26 1.29 1.28 0.12 0.12 21.40 ±0.08 ±4.43 ±0.09 ±0.38 ±0.13 ±0.10 ±0.01 ±0.12 ±1.70 Z-value -3.509*** -3.043** -2.874** -1.479-4.438*** -4.356*** -0.996-0.763-3.507*** p-value 0.001 0.002 0.003 0.147 0.001 0.001 0.327 0.466 0.001 ** and *** in Z-value represent the significant effect p<0.01 and 0.001, respectively. No marking is not significant. All values are expressed as mean ± standard error. In the table, FEV1, MVV, VC, and PEF represent the visual analog scale, forced vital capacity in 1 sec, maximal voluntary ventilation, vital capacity, and peak expiratory flow respectively. And then RTRA, LTRA, RMUF, LMUF, and EOTRA represent the right transversus abdominis, left transversus abdominis, right multifidus, left multifidus, and endurance of transversus abdominis respectively. 172
[Effects of Combined Exercises of Walking and Lumber Stabilization on Pulmonary Function and Lumbar Deep Muscles of Patients with Chronic Low Back Pain] 1. 요통환자와정상인의폐기능, 요부심부근활성도와복횡근지구력의차이 실험전요통환자군과대조군에있어폐기능변인 (FEV1, MVV, VC, PEF) 과요부심부근의활성도 (RTRA, LTRA, RMUF, LMUF) 및복횡근지구력 (EOTRA) 의평균 (± 표준오차 ) 과통계적유의수준은 < 표 3> 과같다. < 표 3> 에서폐기능변인중 FEV1(Z=-3.509, P<0.001) 과 MVV (Z=-3.043, P<0.01) 및 VC(Z=-2.874, P<0.01) 에서만집단간에통계적으로유의한차이를나타내었으며, 요부심부근의활성도는 RTRA(Z=-4.438, P<0.001) 와 LTRA(Z=-4.356, P<0.001) 에서, 복횡근지구력인 EOTRA(Z=-3.507, P<0.001) 에서집단간에통계적으로유의한차이를나타내었다. 2. 실험종료후 WP집단의통증, 폐기능변인, 요부심부근의활성도및복횡근지구력의변화 통증정도와폐기능변인의변화를나타내는 < 그림 6> 에서통계적으로유의한차이를보인변인은 VAS(Z=-2.831, P<0.01) 와 MVV(Z=-2.395, P<0.05) 이었다. 구체적으로 VAS는실험종료후에 3.80(±0.59)mm에서 1.60(±0.26)mm로 57.9% 감소하였고, MVV 는 132.60(±6.65)l/min 에서 141.29(±6.82)l/min 으로 6.55% 증가하였다. 한편, 폐기능변인중 FEV1은 3.62(±0.19)l에서 Figure 6. Comparisons of pre with post results of VAS and pulmonary functions in group who performed to walking program(wp). In the figure, * and ** represent the significant effect p<0.05 and 0.01, respectively. No marking is not significant. All values are expressed as mean ± standard error. Also VAS, FEV1, MVV, VC, and PEF represent the visual analog scale, forced vital capacity in 1 sec, maximal voluntary ventilation, vital capacity, and peak expiratory flow respectively. Figue 7. Comparisons of pre with post results of activities of EMG in group who performed to walking program(wp). In the figure, * represents the significant effect p<0.05. No marking is not significant. All values are expressed as mean±standard error. Also RTRA, LTRA, RMUF, LMUF, and EOTRA represent the right transversus abdominis, left transversus abdominis, right multifidus, left multifidus, and muscle endurance of transversus abdominis respectively. 3.70(±0.18)l로 2.2% 증가하였고 (Z=-15819, P>0.05), VC도 4.16 (±0.23)l에서 4.26(±0.23)l로 2.4% 증가하였으며 (Z=-1.955, P> 0.05), PEF 도 9.28(±0.66)l/sec 에서 9.37(±0.59)l/sec 로 0.96% 증가하였으나 (Z=-0.408, P>0.05) 통계적으로유의한차이를나타내지않았다. 요부심부근의활성도및복횡근지구력의변화를나타내는 < 그림 7> 에서통계적으로유의한차이를보인변인은 LTRA (Z= -2.349, P<0.05) 와 EOTRA(Z=-2.497, P<0.05) 로나타났다. 구체적으로 LTRA는실험종료후에 0.26(±0.05)msec에서 0.31 (±0.05)msec로 19.2% 증가하였고, EOTRA 는 11.85(±1.46) sec 에서 21.20(±3.99)sec로 78.9% 나증가하였다. 한편, RTRA는 0.32(±0.06)msec에서 0.32(±0.03)msec 로거의변화가없었고 (Z=-0.510, P>0.05), RMUF 는 0.13(±0.04) msec 에서 0.11(±0.02)msec로 15.3% 감소하였던반면 (Z=-0.178, P> 0.05), LMUF 는 0.12(±0.03)msec 에서 0.15(±0.05)msec로 25% 증가하였으나 (Z=-0.256, P>0.05) 통계적으로유의한차이를나타내지않았다. 3. 실험종료후 CP집단의통증, 폐기능변인, 요부부근의활성도및복횡근지구력의변화 통증정도와폐기능변인의변화를나타내는 < 그림 8> 에서통계적으로유의한차이를보인변인은 VAS와 MVV 및 PEF로나 173
[ 걷기와요부안정화운동이만성요통환자의폐기능과요부심부근에미치는영향 ] Figure 8. Comparisons of pre with post results of VAS and pulmonary function in group who performed to walking program combined to lumbar stabilization exercise(cp). In the figure, * and ** represent the significant effect p<0.05 and 0.01, respectively. No marking is not significant. All values are expressed as mean ± standard error. Also VAS, FEV1, MVV, VC, and PEF represent the visual analog scale, forced vital capacity in 1 sec, maximal voluntary ventilation, vital capacity, and peak expiratory flow respectively. 타났다. 구체적으로실험종료후 VAS는 3.45(±0.62)mm 에서 1.90(±0.47)mm로 44.9% 감소 (Z=-2.379, P<0.05) 한반면, MVV 는 114.12(±8.09)l/min 에서 124.74 (±8.19)l/min 로 9.3% 증가하여통계적으로유의한 (Z=-2.667, P<0.01) 차이를나타내었다. 또한, PEF 도 8.17(±0.62)l/sec 에서 8.53(±0.58)l/sec 로 4.4% 증가하여통계적으로유의한 (Z=-2.490, P<0.05) 차이를나타내었다. 한편, 폐기능변인중 FEV1은실험종료후에 3.21(±0.18)l에서 3.27(±0.17)l 로 1.86% 증가하고 (Z=-1.735, P>0.05), VC는 3.79(±0.21)l에서 3.83(±0.22)l로 1.05% 증가하였으나 (Z=-1.201, P>0.05), 통계적으로유의한차이를나타내지않았다. 요부심부근의활성도및복횡근지구력의변화를나타내는 < 그림 9> 에서통계적으로유의한차이를보인변인은 EOTRA 로나타났다. 구체적으로실험종료후 EOTRA는 11.33(±2.22)sec에서 37.66(±3.66)sec로 232.3% 증가하여통계적으로유의한 (Z= -2.934, P<0.01) 차이를나타내었다. 한편, RTRA 는 0.34 (±0.05) msec에서 0.38(±0.06)msec로 11.7% 증가하였고 (Z=-1.379, P> 0.05), LTRA 는 0.33(±0.07)msec에서 0.37(±0.04)msec 로 12.1% 증가하였으나 (Z= -1.158, P>0.05) 통계적으로유의한차이를나타내지않았다. 또한 RMUF도 0.09(±0.01)msec에서 0.10(±0.01) msec 로 11.1% 증가하고 (Z=-0.514, P>0.05), LMUF 는 0.18(±0.08) msec 에서 0.11(±0.02)msec로 38.8% 감소하여 (Z=-0.563, P>0.05) 통계 Figure 9. Comparisons of pre with post results of activities of EMG in group who performed to walking program combined to lumbar stabilization exercise(cp). In the figure, ** represents the significant effect p<0.01. No marking is not significant. All values are expressed as mean±standard error. Also RTRA, LTRA, RMUF, LMUF, and EOTRA represent the right transversus abdominis, left transversus abdominis, right multifidus, left multifidus, and muscle endurance of transversus abdominis respectively. 적으로유의한차이를나타내지않았다. 고찰 본연구가수행한요통이없는일반인집단과만성요통환자집단에서의폐기능변인과폐기능검사시요부심부근의근전도진폭은집단간에유의한차이즉, 만성요통환자집단에있어폐기능변인들이저조하고요부심부근의활성도가감소되어있음을알수가있었다. 특히, 폐기능변인들의감소는복근의수축력저하와밀접한관련이있으며이러한관련성은요통과도어느정도상관성이있는것으로여겨진다. 이러한맥락과일치하는한연구에의하면횡격막의활동을증가시켜줄수있는복식호흡운동이요통환자의체간근육을더욱활성화시켜요통을완화시킬수있는것으로보고하였는데 21), 이는요통환자의요부심부근중복횡근의약화는통증을증가시키고정상인에비해호기시폐기능이저조하게도출된본연구의결과와일치하는것이라고할수있다. 그러나운동지속성의증가가심폐기능을포함한여러기관의호전에의한결과이므로폐기능개선에어느정도기여하는지 22) 에대해서는많은연구가필요할것으로생각된다. 한편, 본연구가수행한걷기운동과전문기관에서수행하고있는요부안정화운동을병행하게하였을때어떠한차이 174
[Effects of Combined Exercises of Walking and Lumber Stabilization on Pulmonary Function and Lumbar Deep Muscles of Patients with Chronic Low Back Pain] 가있는가를조사한결과걷기운동집단과걷기 + 요부안정화운동을병행한집단모두에서요통이감소하였으며, 폐기능검사시요부심부근 ( 복횡근, 다열근 ) 의근전도 (EMG) 진폭의평균값에도집단모두유의한효과가있는것으로나타났다. 이와유사한결과를입증하고있는선행연구중이광식 (1996) 의연구에의하면만성요통환자에있어요부운동이 VAS에서개선효과가있었으며, 복직근과척추기립근에서의 EMG 진폭또한증가하였다고보고한바있다. 23) 한편, Kisner 와 Colby (2002) 는요부안정화운동이요통환자에게긍정적인영향을미치는이유에대해요부안정화운동이체간의자세조절에기여하는안정근과복근의기능을회복시켜척추의내재조직이며통증민감성조직인인대와관절낭의자극전달을감소시킴으로써통증감소와관절가동범위의증가를나타낸것이라고하였다. 24) 또양승훈 (2004) 은요부안정화운동이적절한저항과환경에서오는운동자극에대한신체반응을통해감각- 운동조절훈련을함으로통증의정도가경미한환자에서부터심한환자들모두에게약화된심부근육을효과적으로활성화시키며움직임에대해적절한신체반응을일으킬수있는효과적인운동이라고지적하기도하였다. 25) 운동은여러장기의기능에복합적으로영향을미치므로폐기능에미치는영향만을객관적으로판정하는데많은어려움이있는데일반적으로운동은횡격막이나늑간근, 복근등의호흡근육의근력을강화시키며환기량과최대산소섭취량을증가시키는데도움이되는것으로알려져있다. 26) 본연구에서는걷기운동만실시한만성요통환자집단과걷기 + 요부안정화운동을병행한만성요통환자집단간의폐기능과호기시요부심부근의활성도를측정하였으나두운동군에서효과의차이는통계적으로유의한차이가없었으며이는걷기운동과요부안정화운동모두요부심부근의활성도를높이며이를근거로폐기능에도영향을미치는것으로판단된다. 구체적으로걷기운동집단의실험전후통증척도 (VAS) 에서는유의한수준의통증감소의효과를보였으며폐기능변인중최대환기량 (MVV) 에서통계적으로유의한효과를나타내었는데폐기능검사의변인중최대환기량은단위시간내에최대한으로환기할수있는공기량을말하며그양은최대운동시의환기량보다 25% 가높게나타난다. 27) 본연구는이보고와유사한결과를나타내었는데걷기와같은전신운동시최대환기량이상승하는효과를알수있었다. 이 MVV는폐를포함해서흉벽의운동능력, 즉기계적성상의변동의영향을받으며호흡근을단련하는운동에의해증가될수있다. 28) 또한걷기운동집단의요부심부근중 LTRA의근전도변인이유의하게상승하였고복횡근의근지구력 (EOTRA) 이개선되었는데, 이는요부심부근중복횡근이걷는운동과같은전신운 동으로근력이증가하여요통환자의호흡능력개선에도도움을준것으로판단할수있다. 또한, 일반적으로주변환경에구애받지않고쉽게할수있는걷기운동은걷는운동만으로도요통과같은근골격계질환환자의심부근의강화로통증개선및호흡능력개선에영향을미칠수있다고판단된다. 한편, 걷기 + 요부안정화운동병행집단 (CP) 의실험전후의효과는 WP집단에서의폐기능변인과마찬가지로 MVV에서운동의효과로인한유의한상승을보였고, 호기시유속을측정한 PEF에서도유의한차이를보였으며요부심부근중복횡근의근지구력 (EOTRA) 에서도유의한효과가검증되었다. 복횡근의수축은복부의내압을증가시고횡격막을낙하산모양으로변형시켜흉곽내부의공기를외부로배출되도록보조하는역할을하며호흡에서호기를강하시키는작용을수행한다. 29) 그러므로복횡근을선택적으로수축시키는요부화안정화운동을걷기운동과병행하였을때복횡근의근지구력을상승시키는효과를나타냄으로호기시에유속을더욱증가시켰던것으로생각된다. 궁극적으로걷기를포함한운동프로그램은요통환자의통증정도를감소시키고, 폐기능을증가시키며, 요부심부근육을발달시켰다고할수있다. 이러한결과는김미숙과양점홍 (2006) 의연구에서보고한요가와걷기운동의병행운동이유방암수술환자에있어노력성호기량과최대환기량의유의한향상을가져와암환자의심폐기능에긍정적인변화를가져왔다는보고 30) 와일맥상통한다고할수있으며, 운동이요통을포함한성인병에대한치료적방법으로손색이없음을시사하고있는것이라고할수있다. 참고문헌 1. Frymoyer JW. Back pain and sciatica. N Engl J Med, 1988; 318:291-300. 2. Long D, BenDebba M, Torgenson W. Persistent back pain and sciatica in the United States: patient characteristics. Journal of Spinal Disorders, 1996;9(1):40-58. 3. Wyke B. Neurological aspect of low back pain in The lumbar spine and back pain by M. Jayson ed., 1976. 4. 김진호, 한태륜. 재활의학. 서울 : 군자출판사 ;1997:432-445. 5. 권미지, 김수민. 대구지역물리치료사들의직업과관련된근골격계조사. 대한물리치료학회지 2001;13(1):151-160. 6. Bork BE, Cook TM, Rosecrance JC. Work-related musculoskeletal disorders among physical therapist. Phys Ther 1996;76:827-835. 7. Molumphy M, Unger B, Jensen Gm, Lopopolo RB. Incidence of Work-Related Low Back Pain in Physical Therapist, Am Phys 175
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Korean J Health Promot Dis Prev Vol. 8, No. 3, 2008 [Abstract] Effects of Combined Exercises of Walking and Lumber Stabilization on Pulmonary Function and Lumbar Deep Muscles of Patients with Chronic Low Back Pain Byoung-Gi Lee 1, Yong-Seok Jee 3, Il-Gyu Ko 3, Eun-Kyung Kim 2, Joong-Chul Lee 2 Department of Exercise Physiology Prescription, Graduate School of Health Promotion, Hanseo University 3 Department of Physiology, College of Medicine, Kyung Hee University 1 Department of Exercise Prescription, College of Public Health and Welfare, Dong-Shin University 2 Background Methods Results Conclusions Key words The purpose of this study is to find out the effects of the combined exercise of walking and lumbar stabilization on the pulmonary function and lumbar deep muscles of the physical therapists with chronic low back pain at the age of 20-30. In this study, 10 healthy people attended this study as a control group and 2 groups were divided as the CP(combined exercises of walking and lumbar stabilization) group and WP(walking exercise) group, with the number of the subjects were in 11 and 10, respectively. Before exercise programs, all groups had been examined using VAS, pulmonary function test, EMG (RMS of lumbar deep muscle during expiration) test and endurance of lumbar deep muscle. The main exercise for WP group was 40 min-walking on the treadmill, and the main exercise for CP were 20 min-walking and 20 minlumbar stabilization. The exercise has been done 3 times a week for 10 weeks. First, VAS, FEV1, MVV, FVC, RTRA, LTRA and EOTRA were significantly different between patient and non-patient group. Second, only VAS, MVV, LTRA and EOTRA scores were significantly different in WP group. In CP group VAS, MVV, PEF and EOTRA score were significantly different after 10 weeks. This study suggested that both types of exercise increased to VAS, pulmonary function, EMG activities of lumbar sites after 10 weeks. In conclusion, this study demonstrated that exercise reduced LBP and optimized pulmonary function and lumbar deep muscles. (Korean J Health Promot Dis Prev 2008 ; 8(3):168-177) walking, lumbar stabilization, pulmonary function, lumbar deep muscles, chronic low back pain 8` Address for correspondence : Yong-Seok Jee Department of Exercise Physiology Prescription, Graduate School of Health Promotion, Hanseo University Tel : 010-3494-8876 E-mail : jeeys@hanseo.ac.kr 177