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한상완, 이병훈
1, 이한주
2■
광주보건대학 물리치료과,
1조선대학교 대학원 보건학과,
2건강보험심사평가원
Effects of 8 Weeks of Exercise station training on balance ability for the elderly women
Sang‐Wan Han, PT, PhD; Byung‐Hoon Lee, PT
1; Han‐Ju Lee, RN, PhD
2Department of Physical Therapy, Gwang‐Ju Health College University of Gwang‐Ju;
1Department of Health Science, Graduate School, Chosun University;
2Health Insurance Review and Assessment Service
Purpose: The purpose of this study was to evaluate the effects of 8weeks of exercise station training with elastic band and swissball on body compositions and balance ability for elderly women.
Methods: This study was designed as a experimental pre‐post exercise station training evaluation. The experimental group performed exercises with band and ball for 8 weeks. The effects of the program were assessed using instruments measuring the body compositions and balance ability before and after participating in the training program.
Results: There were no significant differences in body compositions and index of falling down risk, however, there were significant differences with balance index, functional reach test and one leg stand test.
Conclusion: These findings suggest that exercise station training with elastic band and swissball can serve as an effective means of improving balance ability in elderly women.
Keywords: Balance, Exercise station, Falling down risk, Functional reach test, One leg stand test 논문접수일: 2009년 2월 13일
수정접수일: 2009년 3월 6일 게재승인일: 2009년 3월 16일 교신저자: 한상완, rpthan@ghc.ac.kr
노인의 균형능력 수행에 미치는 영향
The Journal Korean Society of Physical Therapy
I. 서론
오늘날 우리나라는 생활수준의 향상과 의학기술의 발달로 평균 수명이 연장되어 노인인구가 급격하게 증가됨으로써 고령화 사 회로 접어들고 있다 . 2005년을 기준으로 전국적으로 전체 인구 에서 65세 이상 노인인구가 차지하는 비율은 9.3%로 5년 전의 7.3%에 비해 2.0%가 높아졌으며, 2019년에는 14.4%, 2026 년에는 20%인 1천 만 명으로 초 고령화 사회로 진입한다고 보 고하고 있다 .
1대다수의 노인은 신체 기능의 저하가 문제이지만 신체활동과 운동량의 감소로 발생하는 2차적 신체질환이 문제 가 된다. 운동이 부족한 노인들은 근 위축이나 골밀도의 저하가 촉진되고 근력 , 유연성, 순발력, 평형성 등의 체력저하와 함께 전반적으로 신체의 기능이 떨어지게 된다.
2,3신체는 연령이 증가함에 따라 그리고 노화와 관련된 생리적 변화에 따라 고유수용성 감각이 감소하고 근력이 약해지며 갑 작스런 변화에 대처하는 반사 능력이 감소하게 되는데 이러한 현상들은 균형성에 영향을 주고 낙상을 유발하는 원인이 되기 도 한다 .
4낙상은 노인에게서 자주 발생하며, 낙상 노인 인구 중 50%는 일 년에 2회 이상 낙상하는 것으로 보고되었다.
5,6낙상에 영향을 주는 신체적 요인은 하지 근력의 약화 , 보행능력 및 균형능력의 저하 , 악력 감소, 감각의 감퇴 등이 있다.
7,8신 체적 요인 중 균형능력은 노인에서 낙상을 예견할 수 있는 중 요한 요소 중 하나로 인식되고 있다 .
8,9균형은 기저면 내에 무게 중심을 유지하고 , 신체의 이동 시
평형을 지속적으로 유지할 수 있는 능력으로 정의된다 .
10균형
은 수의 동작 시 자세를 조절하면서 , 외부 요동에 적절하게 반
응하여 자세를 유지하는 복합적인 과정이며 균형은 크게 정적 균형과 동적 균형으로 나눌 수 있다 . 정적균형은 고정된 지지면 에 흔들림 없이 서 있을 수 있는 능력을 말하고, 동적균형은 지 지면에 움직이거나 외부로부터 자극이 있을 때 혹은 스스로 움 직일 때의 균형을 말한다 .
11,12연령 증가에 따른 균형과 관련된 감각기능의 장애에 대한 연구로서 Voorhees
13는 여러 신경계질 환이나 노화에 의해 운동제어 검사 상 잠복기가 길어진다고 보 고하였고 , Wolfson 등
14은 구심성 감각 , 중추신경계 그리고 관 절과 근육들은 연령의 증가에 따라 점차적으로 각각의 기능이 저하된다고 보고하였다 . 또한 Cohen 등
15은 연령이 증가함에 따라 일상생활에 지장이 없음에도 불구하고 감각구성 검사 상 운동실행 능력의 감소가 관찰된다고 하였다 .
균형을 향상시키기 위한 일반적인 운동의 형태는 체중부하, 저항운동 , 유산소운동, 유연성 운동 등으로 알려져 있으며 특히 하지 근력을 향상시켜 주는 운동이 균형향상에 있어서도 중요 하다 .
16Buchner 등
17은 68∼85세의 노인 106명을 대상으로 주 3회 3개월 동안 운동을 실시한 결과, 균형능력이 증진되었 다고 보고하였으며 , Joyce 등
18은 탄력밴드를 이용한 근력 운동 이 균형능력을 유의하게 향상시켰다고 보고하였다. 최근 탄력 밴드를 이용한 근력운동은 강도의 조절이 용이하며 , 간편하고 경제적이어서 근력 트레이닝이나 스포츠 외상, 장애의 재활치 료에 이르기까지 폭넓게 활용되고 있으며 , 8주간 밴드운동이 근력을 약 14∼26% 증가 시킨다고 보고되었다.
19-21스위스볼 (swissball) 운동은 근력, 지구력, 유연성, 협응력을 강화시킬 수 있고 , 가장 실질적인 장점은 볼 자체의 불안정성을 통해 균형을 유지하기 위한 노력으로 반사 신경 , 지각능력, 균 형감각 등을 종합적으로 발전시켜 균형능력을 향상시킬 수 있 다 .
22Chae
23는 스위스볼 운동이 중년여성의 신체조성 및 체력 이 미치는 영향을 통해 동적 , 정적 평형성이 유의한 향상을 보 였다고 보고하였고 , Kim
24은 스위스볼 운동그룹이 슬링 운동 그룹보다 효과가 있다고 보고하였다. 이러한 탄력밴드와 스위 스볼을 이용한 규칙적인 운동이 낙상의 위험과 공포에서 벗어 나게 한다는 것은 틀림없는 사실이지만, 대다수의 연구가 단일 운동을 실시한 후 균형 및 기능수행 능력을 평가하였다 . 스위스 볼과 탄력밴드 운동의 필요성을 알고 두 가지 운동을 동시에 실시할 수 있는 장비인 exercise station (exercise station, Thera
‐band, USA)이 개발되었다. 노인들의 운동과 근골격계 재활 운 동치료에 많이 이용되고 있으나 , exercise station을 이용한 근 력 및 균형운동에 대한 사전연구가 거의 없는 실정이다.
따라서 본 연구는 탄력밴드와 스위스볼을 이용해 복합적으 로 운동이 가능할 수 있도록 개발한 exercise station 을 이용한 운동이 균형수행 능력에 미치는 영향을 알아보고 낙상예방을 위한 exercise station 운동프로그램 구성에 기초 자료로 이용하
고자 한다 .
II. 연구방법
1. 연구대상
본 연구는 K광역시 소재 O경로당에 있는 70대 노인 여성 10 명을 대상으로 하였다 . 사전 설문조사를 실시하여 일상생활 외 에 특별한 운동을 하지 않고 보행 시 보조도구를 이용하지 않 는 대상자로 연구 전에 실험 내용을 설명하고 실험에 참여하는 것을 자발적으로 동의한 자를 선정하였다 .
2. 연구도구 및 방법 1) 신체조성측정
신체조성 측정은 운동 전과 8주간 복합운동 후 실시하였으며 임피던스법 (Bioelectrical Impedance Analysis)을 이용한 신체 조성 장비 (In Body 4, Biospace, Korea)를 사용하였다. 실험자 는 가벼운 복장으로 시계 등을 제거한 후 맨발로 발 전극을 밟 고 전극 손잡이를 잡고 말을 하거나 움직이지 않은 상태로 체 중과 체지방 , 골격근량, BMI를 측정하였다.
2) 균형 평가 방법
균형 능력의 측정은 운동 전과 8주간 복합운동 후 실시하였고,
평가를 위해 BSS (Balance System SD, Biodex, U.S.A)를 사
용하였으며 , 이 장비는 단계적으로 불안정성을 증가시켜 피험
자의 발 위치 및 지면 반발력의 변화를 근거로 균형 능력을 평
가한다 . 피험자가 눈을 뜬 상태로 두 다리를 딛고 지지판에 올
라서면 측정기 프로그램의 지시에 따라 발의 위치를 입력 후
측정을 실시하였으며 , 지지판 안정도 1∼8까지 중 중간 정도의
불안정성을 제공하기 위해 5를 선택하였다. 균형능력은 전체,
전․후 , 내․외측 방향으로 균형지수(balance index)에 따라 균형
능력을 평가하였다 . 기능적 균형능력의 평가를 위해 외발기립
검사 (One Leg Stand Test, OLST)와 기능적 팔 뻗기 검사
(Functional Reach Test, FRT), Timed Up & Go Test (TUG)
를 이용하였다. OLST방법은 두 눈을 뜬 채로 우세발로 설 수
있는 최대의 시간을 측정하였다 . 양발의 위치는 발뒤꿈치가
10cm 떨어져있으며 30초를 기준으로 유지기간이 30초가 되면
중지하고 30점을 비우세 발이 땅에 닿거나 팔이 다른 물체를
잡았을 경우 재시도 하여 측정한 값으로 하였고 ,
25세 번을 측
정하여 최고값을 측정값으로 하였다 . FRT는 견봉 높이에 줄자
를 놓고 상지를 줄자 높이와 평행하게 유지하여 주먹을 쥐고
전방으로 최대한 몸을 이동시킨 상태에서 5초간 유지할 수 있
는 거리를 측정하였다 .
26TUG검사는 46cm 높이의 의자에서
Pre post z p
Weight(kg) 54.34±8.02
a54.79±8.08 ‐1.683 0.680
Lean body mass(kg) 19.15±2.30 18.96±1.66 ‐0.816 0.573
BMI(kg/m
2) 23.22±2.81 23.49±2.79 ‐0.510 0.462
Percent body fat(%) 32.94±5.48 33.65±6.27 ‐0.816 0.586
Waist‐hip ratio 0.98±0.04 0.98±0.03 ‐0.419 0.820
aMean±SD
BMI: Body Mass Index
Table 3. Effect of 8weeks of exercise station training on body composition 일어나 3m를 걸어갔다 돌아와 의자에 앉는 시간을 초(sec)단위
로 측정하였다 .
273) 낙상예방 운동프로그램
낙상예방 운동 프로그램은 8주간 주 3회 50분/회의 운동으로 준비운동 10분, 본 운동 30분, 정리운동 10분으로 구성하였다.
준비운동과 정리운동은 맨손체조와 유연성 운동으로 스트레칭을 하였으며 본 운동은 exercise station set를 이용하여 빨간색 볼 과 탄성밴드를 이용한 운동을 실시하였다 (Table 1). 본 운동은 관절 가동력과 점진적 저항운동으로 구성하였으며 Appendix 1 과 같다 . 탄성밴드 운동의 프로그램은 Phill과 Todd
27의 “The Scientific and Clinical Application of Elastic Resistance”를 이용하여 구성하였으며 , 볼 운동 프로그램은 Creager
28의
“Therapeutic Exercise Using the Swiss Ball”을 이용하여 구성 하였다.
Step Band color Frequency Exercise Intensity
Ⅰ Red
color 1 set 10 rep 2 sets
RPE 12‐ 14
Ⅱ Green
color 1 set 10 rep 2 sets
RPE : rated perceived exertionTable 1. Protocol of exercise station training
본 연구에 사용된 운동 강도는 탄성밴드에 의해 발생되는 밴드의 신장률과 연구 대상자들의 운동 자각도(rated perceived exertion;RPE)를 이용하였다. 운동자각도의 교육은 실험 전에 교육하였으며 , 자각도 12∼14 사이로 결정하였다. 운동 프로그 램 초기에는 모두 신장이 용이하고 일정한 동작이 가능한 빨간 색을 사용하였고, 4주 후는 녹색을 이용하여 동작운동을 실시 하였다. 또한 밴드의 색상을 바꾸어 저항을 높임과 동시에 운동 시 횟수를 증가시켜 운동 강도를 높였다 . 각 set사이의 휴식시 간은 30초로 하였으며, 동작 사이의 휴식시간은 60초로 하였 다. 볼 운동은 대부분의 대상자들의 신장이 150∼160cm 사이 로 빨간색 볼을 이용한 동작운동을 실시할 수 있었다 . 운동 후
에 생긴 근 긴장을 이완시키고 항진된 기능을 서서히 안정된 수준으로 유도하고 근 피로를 회복시키기 위해 정리운동을 스 트레칭으로 10분간 실시하였다(Appendix).
3. 자료분석
대상자의 일반적인 특성은 기술통계를 이용하여 분석하였다 . 수집된 자료는 비모수검정인 윌콕스 부호순위 검정 (Wilcoxon signed‐ranks test)를 실시해 Z값을 얻었으며, 8주간 운동 전후 의 변화를 알아보기 위해 대응표본 t‐검정(Paired t‐test)를 실시 하였고 유의수준은 α=0.05로 하였다.
III. 결과
1. 연구대상자의 일반적인 특성
연구대상자의 특성은 다음과 같다 (Table 2). 평균나이는 75.5±
7.63세, 평균 신장은 153.3±4.73cm이었다.
Age(yrs) Height(cm) Weight(kg)
74.50±7.63
a153.30±4.73 54.3±8.02
aMean±SD
Table 2. General Characteristics of subjects (N=10)
2. 8주간 복합훈련이 신체조성에 미치는 영향
체중의 변화는 사전 54.34kg에서 사후 54,79kg이었다. 골격근 량의 변화는 사전 19.15kg에서 18.96kg이었다. BMI의 변화는 사전 23.22%에서 23.49%이었다. 체지방율의 변화는 사전 32.94%에서 33.65%이었다. 복부지방의 변화는 사전 0.98에 서 0.98이었다. 8주간 복합훈련이 신체구성에는 유의한 차이를 나타내지 않았다 (p>0.05)(Table 3).
3. 8주간 복합훈련이 균형훈련에 미치는 영향
균형의 전체 값인 Overall변화는 사전 3.67에서 사후 1.26이었
pre post z p
Over all 3.67±2.03
a1.26±0.58 ‐2.395 0.006
*Anterior/posterior balance 3.20±1.96 1.02±0.51 ‐2.499 0.011
*Left/Right balance 1.18±1.32 0.55±0.25 ‐1.276 0.181
Index of falling down risk 2.08±0.51 1.58±0.84 ‐1.424 0.110
FRT(cm) 11.01±4.08 13.68±4.11 ‐2.191 0.020
*OLST(sec) 12.48±8.91 15.44±10.91 ‐2.293 0.027
*TUG(sec) 8.57±1.85 7.86±1.29 ‐1.275 0.139
aMean±SD
*p<0.05
FRT: Functional Reach Test OLST: One Leg Stand Test TUG: Timed Up & Go Test