최대산소 섭취량 추정

운동부하에 대한 예비심박수와 최대심박수는 심장질환을 예측하는 인자로 이 용될 수 있어 임상학적으로 중요한 의미를 가지며, 심박수를 이용한 VOmax 추 정은 구속정도가 적으며, 신뢰성이 높다고 알려져 있다.[14][15] 또한 예비심박수 (HRR)의 변화는 산소섭취량의 변화를 잘 반영한다는 보고가 있다.[16]

최대하 부하상태에서 최대산소섭취량을 추정하는 일반적인 방법은 다음과 같 다.

1) 운동강도를 높이면서 심박수와 산소 섭취량을 구한다.

2) 심박수와 산소섭취량의 산포도를 이용하여, 추세선을 구한다.

3) 추세선에 최대심박수를 대입하여 최대산소 섭취량을 추정한다.

최대심박수는 과거에 측정된 값이나 ‘220-나이 방법’을 이용하여 계산한 값을 이용 할 수 있으며, 운동강도가 높을 수록 추정된 최대산소 섭취량 값은 신뢰도가 높아진다.[17]

그림 2.7 최대산소 섭취량 추정

2.2 실험

예비심박수(Heart Rate Reserve; HRR)를 기준으로 강도 설정 시 유의성 있는 최대산소 섭취량의 추정이 가능한 범위를 알아 보기위해 점증적 운동부하 환경에 서최대 산소 섭취량을 측정하는 실험을 실시하였다. 운동 부하장치는 점증적 부하 제공이 가능하고, 특별한 적응이 필요하지 않고, 전신운동으로 인해 신뢰성 높은 결과를 얻을 수 있는 트레드밀을 이용하였다. 실험은 연세대학교 원주 의과대학 운동생리학교실에서 진행되었으며, 실험 과정은 그림 2.8과 같다.

그림 2.8 실험 과정

실험대상 선정

최대운동부하 검사를 실시하는 실험에 유전적, 체격적인 특별한 비 선정 사유 가 없고 실험에 참여하지 못할 병력 사유가 없으며, 본 연구에 자발적으로 참여하 길 희망한 건강한 성인 남성 20명을 선정하였다. 실험 대상자의 신체적 특성은 표 2.6과 같다.

항 목 평균 ± 표준편차 범 위

나 이 26.9±2.2 23 - 32

키(cm) 174.9±4.5 167 - 184

체 중(kg) 68.8±6.5 59 - 85

BMI 22.5±2.3 18.4 - 27.8

표 2.6 피실험자의 신체적 특성 요약

그림 2.9 운동부하 실험 순서 실험 전 통제

모든 실험 대상자는 운동부하시 부하에 대한 영향만이 최대한 반영 될 수 있 도록 실험 전일에 충분한 수면을 취하고, 과격한 운동을 피하며, 실험 전 3시간 이 내에 커피를 마시거나 담배를 피우지 않도록 하였다.

실험 설명 및 동의서 작성

모든 실험 대상자들에게 실험 전 실험에 대한 목적과 과정, 발생 가능한 부작 용과 응급상황 발생을 대비해 준비된 안전장치에 대해 설명 하였으며, 실험 중 언 제라도 실험 대상자 본인의 판단에 의해 실험을 중지 할 수 있음을 알렸다. 실험 에 관한 설명에 대해 이해하고 수락의 의미로 실험 동의서를 작성하였다.

운동부하 실험

운동부하 실험은 트레드밀을 이용한 점증적 운동부하 방법 중 하나인 Modified Bruce 프로토콜을 따라서 진행되었다. Modified Bruce 프로토콜을 따라 실험을 시 작하기 앞서 실험실 환경에 적응 할 수 있도록 약 20분가량의 휴식시간을 가졌고, 전극 부착 및 가스마스크 착용 후 장비에 적응 할 수 있도록 약 10분가량의 적응 시간을 가졌다. 10분가량의 적응 시간 동안 안정 시 심박수와 산소섭취량, 호흡 수 등을 측정하였다.[18][19]

실험 장비

Range Range: 0-100% 0-10% 0-800

Liters/minutes

Accuracy 0.1% 0.1% +/-2%

Response < 500 ms < 90 ms b. Q-Stress

Protocols Standard

Bruce, Modified Bruce, Modified Balke, Naughton,

USAF/SAM 2.0, USAF/SAM 3.3, Rampedlow, Ramped-medium, Ramped high, Astrand(ergometer), Persantine (pharmacological) Custom Unlimited custom protocols can be created

Patient Module AHA 10-electrode with pinch or snap connectors IEC 10-electrode with pinch or snap connectors 표 2.7 실험장비 스펙

표 2.8 Modified Bruce 프로토콜

a. 가스분석 장치 착용과 전극 부착

b. 실험 장비

그림 2.10 실험환경 구성

운동 상태 모니터링과 종료시점

안정상태

본 실험에서 필요한 장치를 모두 착용하고 트레드밀 가동 전에 장치에 적응 할 수 있도록 앉아서 대기하는 시간을 5분 이상 가졌으며, 이때 측정된 값이 안정 상태로 간주하였다.

실험 중 금기 사항

트레드밀 운동검사 중 트레드밀의 난간을 잡으면 체중이 분산되어 운동부하가 올바른 측정값에 차이가 나타나므로 운동부하 중 난간을 잡지 않도록 하였으며, 호흡 분석에 영향을 주지 않도록 대화를 통한 의사표시대시 손을 들어 주관적인 평가를 표현하게 하였다. 운동부하 상태에서 호흡 주기는 통제하지 않았으며, 자유 롭게 호흡한 상태가 기록되었다.

2.3. 분석