규칙적인 수중운동이 노인 골관절염 환자의 평형성, 근활성도 및 건강

1. 신체조성의 변화 관절염환자의 치료 목표를 설정함에 있어 신체 조성의 변화를 관찰하는 것은 중요한 부부분을 차지한다. 신체 조성은 식습관, 운동, 성장 및 발달 등에 따라 건강과 질병, 영양 상태를 결정하는 중요한 요소이다(Evans, 1999). 노화에 따른 제지방량의 감소는 일반적으로 나타나는 특징으로 주로 골격근의 소실로 인해 발생하는 것으로 알려져 있다. 그러나 신체활동의 증가와 식습관의 변화 등을 통해 나타나는 근육량의 증가와 체지방량의 감소는 총 체중의 감소를 유도함으로써 체중이 실리는 슬관절이나 고관절의 부담을 감소시키고 통증을 포함한 장애 요인들을 개선시킬 수 있다. 본 연구에서는 수중운동이 신체조성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수중운동 전·후의 제지방량, 체질량지수, 체지방량, 그리고 근육량 등의 변화를 비교 분석하였다. 관절염 환자집단과 비환자 집단 모두에서 제지방량과 근육량이 유의하게 증가하였으며, 체지방량과 체질량지수, 체지방률 등은 유의하게 감소한 것으로 나타났다. 선행연구에서 강대관(2001)은 12주간의 수중운동을 통해 노인여성의 체지방률(2.2%)의 유의한 감소를 보고한 바 있으며, 김만겸(2001)의 연구에서도 노인 여성을 대상으로 수중운동을 적용한 후 체지방량의 감소를 보고한 바 있다. 65세 이상 여성 노인에게 8주간 수중운동프로 그램을 실시한 후 체지방량, 체지방률, 비만도가 감소하였다는 한동욱(2002)의 연구와 노인여성 20명 대상으로 48주간 수중운동을 실시한 뒤 체중, 체지방량, 체지방률이 유의하게 감소했다고 보고한 지용석 등 (2001)의 연구 결과와도 유사한 것이었다. 골관 절염 여성을 대상으로 한 연구에서도 규칙적인 수중운동 후 대조군에 비해 체중, BMI, 및 체지방율의 유의한 감소가 보고된 바 있다(김인숙, 2009). 여타의 연구에서와 다르게 본 연구에서는 근육량 및 제지방량의 증가가 함께 나타났음을 보고하고 있는데 이는 저항성 운동과 유산소성 운동 모두를 포함하고 있어 근육량의 증가뿐 아니라 체지방의 대사 동원량의 증가를 동시에 일으킨 것에서 유도된 것이라 생각된다. 실제적으로 이와 같은 저항성 운동과 유산소 운동을 병행한 복합 운동의 효과에 대해 지상 운동을 적용한 많은 연구(김성수 등, 2011; 이길우 등, 2014)에서 검증한 바 있으나 수중운동을 통해 복합운동의 효과가 체조성의 변화 측면에서 나타난다는 것을 밝힐 수 있었음은 의미 있는 것이라 하겠다. 2. 건강 및 수행체력의 변화 수중운동이 건강 체력에 미치는 영향을 살펴본 결과, 관절염환자집단의 배근력과 비환자집단의 오른쪽 악력에서의 유의한 향상을 보였으며, 근지구력은 관절염 환자집단에서 유의한 증가를 나타냈다. 순발력 변화에서 관절염 환자집단과 비환자 집단 모두 실험 전보다 유의한 증가를 나타냈으며, 민첩성과 유연성변화는 비환자집단에서 유의한 증가를 보였다. 전신지구력의 변화는 유의하게 나타나지 않은 결과를 보여 전반적인 건강체력의 향상 양상이 관절염 환자군과 비환자군에서 다르지 않음을 보여주고 있다. 관절염 환자의 수중 운동은 부력의 작용으로 체중 부하와 관절에 대한 압박을 감소시켜 지상에서의 운동 시 보다 원활한 움직임을 만들어 낼 수 있으며, 수압과 물의 점성에 의해 발생하는 저항으로 인해 근력, 근지구력 및 균형감각을 향상시키는데 도움이 되는 것으로 알려져 있다(이영란 등, 2004). 또한 수중운동이 노인들에게 근 골격계에 충격과 스트레스를 줄이면서 운동수행능력을 향상(Ruoti, 1994)시킨다는 연구 보고도 본 연구의 결과를 뒷받침해주고 있다. 건강 체력의 변화를 연구한 결과들을 살펴보면 수중운동이 물의 부력으로 인한 근력, 근지구력, 유연성, 심폐지구력 등을 향상시키는 효과가 있었다는 것(Wilder et al., 1999)과 심폐지구력, 근지구력, 최대산소섭취량의 증가와 함께 관절의 가동범위 향상을 동반하는 유연성의 증가 및 배근력, 하지근력의 증가(Tork et al., 1989) 등이 보고된 바 있다. 국내에서는 12주간 여성 24명을 대상으로 수중운동을 실시한 후, 근력과 근지구력의 증가를 보고한 연구(이경옥 등, 2000) 결과를 비롯해, 김선애(2000)의 연구에서 노인을 대상으로 수중운동을 실시한 결과 유연성의 증가가 보고된 바도 있다. 이와 같은 결과들은 수중운동이 관절 가동범위 증진, 체중 감소, 근력 및 지구력을 향상시키는데 효과적이라 보고하면서 지상에서 수행하는 유산소 운동에 대해 효과적이고 안전하게 대체 할 수 있다는 보고(Park, 1999)와 맥락을 함께하고 있다. 그러나 본 연구에서 전신지구력과 민첩성 체력 항목에서 특별한 향상의 결과를 나타내지 않은 것은 사전 측정시와 비교해 사후 측정 당일의 날씨가 섭씨 32도 이상을 나타내 노인 여성의 1마일 완주 기록과 왕복달리기 기록에 부정적인 영향을 미친 것으로 생각되고 있다. 3. 평형 능력의 변화 평형능력의 변화는 자세 조절에 관여하는 전정 감각기관, 시각, 체성 감각의 세 가지 감각기관의 기능 변화에 밀접한 관련을 갖는다. 균형수행능력의 평가는 정확한 동작을 수행할 수 있는 자세조절 능력을 결정하는 것으로 골관절염을 앓고 있는 환자들에게 있어 균형 능력의 저하가 동반되는 것이 일반적인 현상이다. 균형은 크게 정적균형과 동적균형으로 나눌 수 있는데 정적균형은 자세유지를 할 때 균형을 유지하는 능력을 말하는 것으로 지지 기저면 내에 중력 중심을 두어 자세를 유지하는 능력이며, 동적균형은 신체가 움직임을 수행할 때 균형을 유지하는 것으로 신체의 움직임과 함께 중력 중심을 지지 기저면 내에 두어 원하는 자세를 유지하는 능력이다(배성수 등, 1995). 본 연구에서는 12주간의 수중운동을 통해서 관절염 환자집단과 비환자집단의 정적·동적 평형능력을 측정하였다. 정적 평형성의 측정을 위해 눈감고 외발서기를 실시한 결과 좌·우측 모두에서 유의한 향상을 나타냈다. 이러한 결과는 Vellas et al.(1997)의 눈감고 외발서기 시간과 넘어짐의 관련성에 대해서 3년간 추적 조사를 한 결과, 외발서기 시간과 넘어짐과의 관련성이 매우 높다고 보고하였으며 Fiatarone 등(1990)과 Roberts 등(1993)의 연구에서도 수중운동을 통해 근육 강화 훈련을 시킨 결과 평형성이 향상되었다고 보고하였다. 노인의 근력 증진이 균형 감각을 향상시킨다는 가설을 규명하기 위해 유연성 훈련 집단과 유연성과 근력의 복합 훈련 집단을 설정해 6개월간 운동시킨 결과, 두 집단 모두에서 한발 서기의 균형 능력이 유의하게 향상되었다고 보고한 바 있다(James, 1993). 3개월간 근력과 유연성 훈련을 60세 이상의 여성을 대상으로 적용한 결과 정적 평형성의 향상이 나타났다고 보고된 바도 있다(Brown, et al., 1991; Mills 1994). 하지만 평형성이 시각계, 전정계, 및 체성감각계의 손상과 관련해 저하된다는 것을 고려할 때 노화의 진행에 있어 수중 운동에 의한 평형성의 향상이 이와 같은 체내 신경-감각계의 변화와 어떠한 기전적 연관성을 나타내는 가에 대한 의문은 여전히 해결되지 않은 상태로 추후 연구를 통해 밝혀져야 할 것이다. 한편 동적 평형성은 시각계, 전정계, 그리고 체성감각계의 손상 이외에도 단일 시냅스 반사작용, 복합적 반사 작용과 근육의 협응작용, 하지의 근력, 유연성, 적정체중, 심혈관계 기능 등의 작용에 의해서도 좌우된다(Spirduso et al., 2005). 이 중 시각은 자세안정을 위한 다양한 감각과정에서 중요한 역할을 하며, 시각작용을 제한하기 위해 눈을 감는 경우 고유수용성 감각과 전정감각에 의존하게 되는 반면, 반대인 눈을 뜬 상태에서는 시각에 의존하여 균형을 조절하게 된다. 또한 동적 균형유지를 위한 근육의 활성도 전위를 보면 원위부에서 근위부 방향으로 진행되는데(Brody, 1999). 외부의 힘이 발생할 때 족관절 주위 근육은 초기 균형유지를 위해 작용하거나, 또는 지지면이 편평하거나 외부 힘이 작게 발생할 때 활동하기 시작하여 외부 힘이 커질수록 근위부의 근육이 활성화됨이 보고된 바 있다(Brody, 1999). 전·후 방향으로의 교대적 흔들림에 대한 동적균형 유지는 전경골근과 내측 비복근의 교대적 활성에 의존되며, 몸이 수직선을 넘어 전방으로 무너지기 전에 전경 골근의 활성이 시작되어, 슬관절과 고관절의 전방에 있는 근육은 협력 작용을 하며 몸의 안정성을 제공하게 된다. 서삼기 등(2009)의 선행 연구를 보면 20대의 정상 성인을 대상으로 양측 비복근과 전경골근에 활성도를 비교한 연구에서 시각과 제세 교란을 통해 정적 균형 조절 능력이 자세 변화에 따라 내측 비복근과 전경 골근에서 활성도의 변화가 유의한 차이를 나타냄을 보고 하였으며, 김송준(2010)의 최근 연구에서 개안의 닫힌 사슬에서 동적체평형장치를 이용하여 네 방향 (전방, 후방, 좌 측방, 우 측방)의 기울임 동작을 10°, 20°, 30°에서 각각 수행 했을 시의 복직근, 흉최장근, 외복사근, 다열근, 대퇴이두근, 내측광근, 전경골근과 내측 비복근의 활성도를 비교하여, 좌,우측의 측방 기울임 운동이 체간의 좌측과 우측 사이에 나타나는 근육 동원과 사용의 불균형 개선을 위한 협응 수축 유발에 효과적이라는 결과가 발표된 바 있다. 또한 동적 평형성이 결합된 수행력은 보행 속도, 평형성 측정 점수, 일상생활 활동지수와도 관련이 있어 낙상 재발을 예측해주는 인자(Podsiadlo & Richardson, 1991)에 대한 연구결과와 낙상을 경험한 노인여성을 대상으로 12주간 수중운동을 통한 보행에 따른 균형능력을 분석한 결과에서도 운동 후 보행동작 수행시간과 지지시간의 감소와 보행 속도가 증가한다고 보고 하였다(신용준, 2005). 본 연구에서는 수중운동에 따른 관절염 환자집단과 비환자집단의 동적 평형능력 검사를 측정한 결과 목표물이 제시된 개안 시 비환자군과 비교해 관절염환자군의 내측광근 내 근활성도가 유의하게 증가함을 나타냈다. 또한 동적 평형능력을 측정함과 동시에 각 근육의 근 활성도를 측정한 결과에서는 유의한 차이는 나타나지 않았으나 각 근육들의 근 활성도는 수중 운동 전보다 수중운동 후에 증가함을 나타내었다. 이는 본 연구에서 피험자들의 최대근력을 측정하지 못한 연구의 제한점으로 인해 근육의 활성도에서의 변화폭이 크지 않았던 것은 대상자가 고령이고, 관절염 환자집단과 비환자 집단이라는 연구 제한점을 가지고 있는 관계로 검사 시 최대근수축력을 이끌어내지 못한 결과이기 때문이라 생각된다. 동적인 평형성과 근활성도는 훈련이나 신체활동을 통한 체력 및 건강의 향상과 함께 향상이 가능하다고 볼 수 있다. 실제로 수중운동이 앞서 여러 연구자들이 하지 근력, 유연성, 심혈관계 기능, 적절한 반사 및 근신경의 공동작용을 향상시킨다고 하였기 때문에 동적 평형성과 근활성도는 이들 훈련에 의하여 향상될 수 있다고 사료 되며, 또한 관절염환자집단의 균형 있는 체중분포도의 변화를 통해 수중운동이 균형능력을 보다 향상시킬 수 있는 효과적인 운동 형태로 제시될 수 있을 것으로 사료된다.