J. Exp. Biomed. Sci. 2013, 19(1): 70~78 pISSN : 1738-3226
The Effects of Beta-blocker and Aerobic Exercise on Heart Rate Recovery and Exercise Capacity after Maximal Exercise in
Acute Coronary Syndrome Patients
Kyung-Hwa Cha1, Jae-Keun Oh1 and Young-Joo Kim2,†
1Department of Health and Exercise Science, Korea National Sport University, Seoul 138-763, Korea
2Department of Rehabilitation Medicine, Sanggye-Paik Hospital, Seoul 139-707, Korea
This study was conducted to identify the effects of intake of beta-blocker and aerobic exercise on heart rate recovery (HRR) and exercise capacity after maximal exercise in acute coronary syndrome patients (ACS). Subjects were divided into 4 groups; Beta-blocker-Exercise group (n=10), Beta-blocker group (n=10), Exercise group (n=10), Control group (n=10). Symptom-limited grade exercise test were conducted on subjects pre- and post- 6 week study, to measure maximal heart rate, heart rate at 1 minute and 2 minutes at the recovery stage, maximal oxygen uptake and maximal exercise time. Study resulted in significant improvements in heart rate recovery for BB-Ex group (17.40 ± 5.58 bpm to 26.10 ± 6.66 bpm), maximal oxygen uptake for BB-Ex group (30.46 ± 8.63 to 36.33 ± 8.10) and Ex group (29.04
± 4.93 to 34.31 ± 5.19), and total exercise time for BB-Ex group (906.30 ± 158.57 to 1018.50 ± 151.21), BB group (805.70 ± 182.94 to 897.50 ± 160.16) and Ex group (870.00 ± 145.63 to 961.90 ± 107.29). Therefore it showed the biggest improvement for heart rate recovery and exercise capacity in acute coronary syndrome patients when both Beta-blocker and aerobic exercise were in effect.
Key Words: Beta-blocker, Aerobic exercise, Heart rate recovery, Acute coronary syndrome, Percutaneous transluminal coronary angioplasty, Maximal oxygen uptake, Maximal exercise time
서 론
급성관상동맥증후군 (acute coronary syndrome, ACS)은 죽상경화반의 파열 및 변화된 관상동맥, 염증반응, 혈소 판의 응집과 혈전현상에 의해 임상적으로 불안정 협심증, 비 ST 분절 상승 심근경색이나 ST 분절 상승 심근경색으 로 발현되는 것 (Shah, 1997)을 말한다. 최근 성공적인 관 상동맥 중재술 후에도 재협착 (restenosis)을 포함한 심장 질환 재발이 시술받은 환자의 약 30~50%에서 발생되고 있다. 생명에 치명적인 심근경색증의 경우, 처음 발생했 을 때는 사망률이 20~30%에 불과하지만, 치료 후 다시
재발하는 경우에는 68~85%로 사망률이 훨씬 증가하게 됨 (Black & Matassarin-Jacobs, 1997)을 고려해 볼 때, 관상 동맥질환에 대한 일차예방뿐만 아니라 재발방지를 위한 근본적인 대책마련이 시급하다. 운동이 중심이 되는 심장 재활 (cardiac rehabilitation) 프로그램은 관상동맥질환자에 있어 사망률과 재발률을 낮추는 것으로 잘 알려져 있으 며 (Thompson et al., 2003) 환자의 삶의 질을 개선하는 프 로그램이다 (Lavie, 1993; Blair, 1989). 운동 트레이닝은 심 장병 환자들의 최대산소섭취량 (VO
2max)과 운동 능력을 향상시킬 뿐만 아니라, 자율 신경계 기능, 혈류량, 골격 근 기능 등을 향상시키며 (Jette et al., 1991; Giannuzzi et al., 1993) 환자들의 회복과 생존률을 높여 준다 (Keteyian et al., 1997). 운동 수행 능력의 장애 정도는 심장이식과 사 망률 및 회복의 중요한 예측인자로 활용되고 있으며 (Yeo et al., 2001) 운동 후 심박수의 회복은 심질환의 예 후를 예측하는데 유용한 지표가 된다 (Kim et al., 2004).
운동 강도의 증가에 따른 심박수의 증가는 부교감신경
*Received: December 31, 2012 / Revised: March 19, 2013 Accepted: March 21, 2013
†Corresponding author: Young-Joo Kim. Department of Rehabilitation Medicine, Sanggye-Paik Hospital, Seoul 139-707, Korea.
Tel: +82-2-950-1114, e-mail: [email protected]
○CThe Korean Society for Biomedical Laboratory Sciences. All rights reserved.
Original Article
활성도 감소와 교감신경의 활성화에 의하여 일어나며, 운 동직후에 심박수의 감소는 부교감신경계의 재활성화 작 용에 의한 것으로 알려져 있다 (Arai et al., 1989; Imai et al., 1994). 따라서 심박수 회복률의 감소는 부교감신경계 의 이상을 의미한다 (Yamamoto et al., 1991). 특히 회복기 1분의 심박수 변화량과 변화율은 부교감신경의 재활성도 를 잘 반영하는 것으로 알려져 있다 (Ju et al., 2004). 심근 경색증 환자에서 교감-부교감신경 균형은 교감신경 우위 로 이동하고, 부교감신경의 활성도는 감소한다 (Casolo et al., 1992). 심장질환 환자들에서는 이러한 부교감신경의 활성이 감소되어 있기 때문에 (Imai et al., 1994; Iellamo et al., 2000) 운동 중지 후 심박수의 감소 정도는 심장질환 의 예후와 관련이 있을 가능성이 있다 (Kim et al., 2004).
Cole 등 (1999)은 운동부하검사에서 최고 운동 시와 운동 종료 후 1분대 심박수의 차이를 회복기 심박수 (heart rate recovery, HRR)로 정의하였다. 운동 부족과 심폐 기능은 회복기 심박수와 밀접한 관계가 있다 (Goldsmith et al., 1997; Lauer, 2001). 심폐 기능 및 지구력이 우수한 사람일 수록 운동 중 심박수는 강도에 따라 서서히 증가하고 운 동 후에는 훈련되지 않은 사람에 비해 빠른 심박수 회복 을 보이는 것이 일반적인 현상이다 (Tuttle & Horvath, 1957). 규칙적인 운동은 자율 신경계의 활성도를 호전시 키며 특히 미주 신경계 활성도의 증가가 두드러지게 보 인다는 연구 보고가 많으나 이러한 결과의 기전에 대해 서는 아직 확실하지 않다 (Rosenwinkel et al., 2001; Billman, 2002).
심장재활 프로그램의 운동효과에 영향을 미치는 여러 가지 요소 중 논란이 있는 것이 베타차단제이다. 관상동 맥질환 환자에서 베타차단제 투여는 비 투여에 비해 운 동 능력 향상에 영향을 미치지 않는다는 보고와 함께 베 타차단제 투여가 운동 능력의 증가율을 감소시킨다는 보 고가 있었다 (Pollock et al., 1991; Wilmore et al., 1990). 또 다른 연구들에서는 심장질환 환자를 대상으로 한 연구에 서 베타차단제 투여군이 비 투여군 보다 운동 능력이 호 전되거나 동등한 최대 산소소모량의 증가를 관찰할 수 있다는 보고 (Fletcher et al., 1985; O'Connor et al., 1989)가 있었다 . 이 외에도 심근경색증 환자에서 낮은 심박변동과 운동 후 비정상적인 심박 감소는 사망률의 증가와 밀접 한 관련이 있다는 연구결과들 (Bigger et al., 1992; Cole et al., 1999; Cole et al., 2000)을 토대로 심근경색증 후 심박 변동 및 운동 후 심박수 회복에 영향을 주는 운동, 베타 차단제, 경피적 관상동맥 중재술 (percutaneous coronary
intervention, PCI) 등과 같은 여러 요소들에 대한 연구가 이루어져 왔다 (Bonnemeier et al., 2000; Larsen et al., 2004;
Malfatto et al., 1998).
위와 같이 지금까지의 연구들에서는 심장질환자들에 게 있어 베타차단제 약물 복용과 운동이 회복기 심박수 (HRR)의 개선과 운동 능력에 미치는 영향에 대해 상반된 연구결과를 보였으며, 그 기전 또한 명확하게 규명되지 않았다. 또한 운동과 베타차단제 약물 복용의 효과를 비 교한 연구가 국내외적으로 미미한 실정이다. 따라서 본 연구는 급성관상동맥증후군 환자에서 베타차단제 약물 복용과 유산소 운동 참여가 최대 운동 후 회복기 심박수 (HRR)와 운동 능력에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다 .
재료 및 방법
연구대상
2008년 9월부터 2010년 11월까지 급성관상동맥증후 군 (불안정 협심증, 급성심근경색증)으로 서울 소재 P 병원 심장내과에 입원하여 경피적 관상동맥 성형술 (percutaneous transluminal coronary angioplasty, PTCA) 및 약물치료를 받은 남자 환자를 대상으로 베타차단제 약물 복용과 유산소 운동을 함께 시행한 복합군, 베타차단제를 복용한 약물군, 6주 간의 유산소 운동을 시행한 운동군 그리고 통제군으로 총 4집단으로 구성하였다.
베타차단제 투여군의 약물은 Bisoprolol (Concor)을 복 용하는 환자로 제한하였으며, 6주 간의 사전 · 사후 검사 기간 동안 약물의 변화가 없었던 환자들을 대상으로 하 였다. 베타차단제 외에 심박수에 영향을 주지 않는 약물 들은 허용하였다.
이들 중 조절되지 않는 불안정 협심증, 심각한 부정맥, 좌심실 박출률 (ejection fraction)이 50% 미만인 경우, 운 동부하검사를 받기 어려운 만성 폐쇄성 폐질환과 근 · 골 격계 질환, 운동부하검사 도중 심혈관계 이상 반응으로 검사를 중단한 경우, 실험 기간 중 흡연이나 다른 요인으 로 약물을 중단한 경우, 중간에 약물처방이 환자의 상태 에 따라 바뀐 경우, 운동프로그램을 중도 포기한 경우는 연구대상에서 제외하였다. 본 연구는 인제대학교 생명윤 리위원회에 승인을 받았으며 환자의 정보와 실험에 대 한 동의를 얻어 연구되어졌다. 피험자의 신체적 특징은
<Table 1>과 같다.
측정 및 분석방법
신체계측 및 체성분 측정:
신장은 STDK-AD (Shintokyo Desshikizai Co., Japan)를 이용하였으며, 체중은 Autobody Weight (YK-150N, Korea) 기기를 이용하여 계측하였다.
체지방량 및 제지방량을 포함한 신체조성은 체성분 분석 기 (InBody 72 Biospace Co., Korea)를 이용하여 실험 개시 및 6주 후에 계측하였다.
운동부하검사 및 최대 운동 후 심박수 회복반응:
운동부하 검사는 4집단 모두에서 사전 검사와 6주 후 사후 검사를 시행하였다 . 베타차단제 약물을 복용하는 집단에서는 입 원 직후부터 약물을 복용하여 약 일주일간 약물 복용을 하고 있는 상태에서 사전 검사를 시행하였고, 유산소 운 동을 시행하는 집단에서는 운동 참여 전에 사전 검사를 시행한 후 사후 검사를 시행하였다. 유산소 운동은 운동 에 기초한 2단계 심장재활 프로그램으로 6주 간의 기간 동안 시행하였다. 검사 전 · 후로 Modified bruce protocol 을 이용하여 점진적 증상 제한 (symptom-limited) 운동부
하검사를 시행하였다.
검사는 12채널 실시간 운동부하검사용 심전도 검사기 Q4500 및 호흡가스 분석기 QMC (Quinton, U.S.A), 자동 혈압 및 맥박 측정기 (Model 412, U.S.A) 그리고 운동부하 검사용 트레드밀 (Medtrack ST 55, Quinton, U.S.A)을 사용 하였다.
운동부하검사를 시행하여 안정 시 및 최대 운동 시, 회 복기 시의 심박수, 혈압, 최대산소섭취량 (VO
2max), 총 운동 시간 (maximal exercise time, MT)을 측정하였다. 가 스 분석은 Quinton metabolic cart (QMCTM, U.S.A)를 이용 하여 mixing chamber mode로 15초 간격으로 측정하였다.
혈압 및 운동 자각도는 각 운동단계 2분에 측정하였으며, 운동 자각도는 6~20 Borg scale을 이용하였다.
운동 종료 후, 회복기에는 가볍게 걷기를 하면서 (1.3 mph) 약 5분간 회복 상태를 측정하였다. HRR은 선행연 구에서 제시한 방법으로 최대하 운동부하검사 시 도달한 최대 심박수에서 회복기 1분대 및 2분대 심박수를 뺀 값 으로 하였다 (Vivekananthan et al., 2003).
Table 1. Characteristics of research subjects
Factor BB-Ex (N=10) BB (N=10) Ex (N=10) Con (N=10) F P
Age (years) 54.90 ± 10.30 56.30 ± 10.68 55.70 ± 9.25 50.80 ± 9.31 .658 .583 Height (cm) 164.50 ± 6.36 166.50 ± 4.03 165.50 ± 6.83 167.00 ± 6.89 .325 .807 Weight (kg) 67.50 ± 6.77 70.75 ± 5.21 68.90 ± 8.38 76.10 ± 11.71 2.024 .128 BMI (kg/m2) 24.84 ± 2.83 25.52 ± 1.76 24.94 ± 2.07 27.16 ± 2.65 2.052 .124 RHR (beats) 68.50 ± 16.54 66.70 ± 13.74 76.70 ± 11.34 77.80 ± 8.05 1.937 .141 RSBP (mmHg) 118.80 ± 19.48 122.90 ± 15.04 115.60 ± 16.18 113.90 ± 15.17 .571 .638 RDBP (mmHg) 78.10 ± 10.37 81.10 ± 8.29 82.10 ± 10.54 78.40 ± 9.41 .417 .742 Diagnosis
UA 2 (20%) 5 (50%) 5 (50%) 1 (10%)
MI 8 (80%) 5 (50%) 5 (50%) 9 (90%)
Medications
Aspirin 10 (100%) 9 (90%) 9 (90%) 10 (100%)
Plavix 10 (100%) 9 (90%) 9 (90%) 8 (80%)
Statin 6 (60%) 8 (80%) 8 (80%) 8 (80%)
Vasodilator 9 (90%) 8 (80%) 6 (60%) 10 (100%)
ACEI 6 (60%) 5 (50%) 2 (20%) 4 (40%)
CCB 1 (10%) 1 (10%) 1 (10%) 3 (30%)
ATII 0 (0%) 1 (10%) 1 (10%) 0 (0%)
Diuretic 0 (0%) 2 (2%) 1 (1%) 0 (0%)
Values are mean ± SD. BB-Ex, beta-blocker and exercise complex group; BB, beta-blocker group; Ex, exercise group; Con, control group;
BMI, body mass index; RHR, rest heart rate; RSBP, rest systolic blood pressure; RDBP, rest diastolic blood pressure; UA, unstable angina;
MI, myocardial infarction; ACEI, angiotensin converting enzyme inhibitor; CCB, calcium channel blocker; ATII, angiotensin II type
운동프로그램
운동을 기초로 한 심장재활 2단계 프로그램에 참가하 는 환자들은 퇴원 후 1주 내에 심장재활 클리닉에서 감 시하 (supervised)에 운동을 시작하였다. 모든 운동 시간에 무선심전도를 부착하여 모니터로 심박수와 심장사건 (심 근허혈, 부정맥)을 감시하였다. 운동요법은 주 3회씩, 6주 동안 총 18회를 시행하였으며, 1회의 운동 시간은 준비 운동인 스트레칭 10분, 본 운동 24분, 정리 운동으로 가 볍게 3분간 걷고 난 후 스트레칭으로 마무리하였다. 본 운동은 트레드밀 (Quinton Medtrack SR 60, U.S.A)과 바이 크 (Quinton Corival 400, U.S.A)를 8분씩 교대로 시행하고 3분간 휴식기를 주면서 총 30분간 시행하였다. 운동 강도 는 운동프로그램을 시작하기 전에 시행한 운동부하검사 로 측정된 각 환자의 최대 심박수 및 안정시 심박수를 기준으로 예비 심박수 (heart rate reserve, HRR)를 계산하여 50%에서 85%까지 단계적으로 증가시켰다. 목표 심박수 는 Karvonen (1957)의 공식에 따라 산출하였다.
운동시작 첫째 주에는 운동부하검사에서 확인된 최대 목표 심박수의 50%, 둘째 주 60%, 셋째 주 70%, 넷째 주에서 여섯째 주 까지 85%로 운동 강도를 점진적으로 증가시켰다 .
자료처리방법
연구결과 얻어진 자료는 윈도우용 SPSS/PC+version 12.0 통계프로그램을 이용하여 기술 통계치 (mean ± SD)
를 산출하였다. 최대 심박수에서 1분대 심박수와 2분대 심박수의 전후 비교는 paired-t test로 검증하였으며 집단 간 회복기 1분 및 2분 심박수 (HRR1, HRR2), 최대산소 섭취량 (VO
2max) 그리고 총 운동 시간 (maximal exercise time, MT)의 전 · 후 차이 값의 차이 검증을 위해 일원변 량분석 (one-way ANOVA)을 실시하였으며 사후 검증을 위해 Bonferroni를 적용하였다. 통계적 유의 수준은 P<.05 로 설정하였다.
결 과
운동부하검사 후 회복기 심박수의 변화
집단 내 최대 심박수와 회복기 1분대 및 2분대 심박수 의 전 · 후 변화 값은 <Table 2>와 같이 최대 심박수는 BB-Ex에서 유의하게 증가하였다 (P=.033).
집단 내 회복기 1분 심박수 (HRR1)의 전 · 후 변화 값 은 BB-Ex에서 17.40 ± 5.58 bpm에서 26.10 ± 6.66 bpm 으로 유의하게 증가하였다 (P<.001). 집단 내 회복기 2분 심박수 (HRR2)의 전 · 후 변화 값은 BB-Ex에서 29.20 ± 8.84 bpm에서 39.50 ± 7.91 bpm으로 (P=.001), Ex에서 36.20 ± 10.11 bpm에서 43.30 ± 13.63 bpm으로 유의하게 증가하였다 (P=.016).
집단 간 최대 심박수에서 회복기 1분 심박수를 뺀 HRR1의 전 · 후 차이 값은 집단 간 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다 (P=.002). 사후검증 결과 <Fig. 1>에서 보듯이 BB-Ex (8.70 ± 3.83 bpm)가 BB (0.40 ± 4.47 bpm)
Table 2. Change of maximal heart rate, 1 min and 2 min recovery heart rate in pre and post 6 weeksHR Pre (bpm) Post (bpm) t P
Max 134.70 ± 24.94 146.50 ± 21.88 -2.515 .033*
1 min 117.30 ± 21.10 120.40 ± 18.06 -0.706 .498
BB-Ex
2 min 105.50 ± 21.79 107.00 ± 18.48 -0.321 .755
Max 129.20 ± 17.70 134.90 ± 18.62 -1.339 .214
1 min 106.80 ± 17.19 112.10 ± 17.36 -1.256 .241
BB
2 min 96.00 ± 15.67 97.70 ± 11.55 -0.474 .647
Max 147.60 ± 18.75 153.60 ± 13.71 -1.843 .098
1 min 127.40 ± 15.95 130.20 ± 24 -0.642 .537
Ex
2 min 111.40 ± 10.38 110.30 ± 12.01 0.237 .818
Max 143.90 ± 21.70 146.20 ± 21.57 -0.453 .661
1 min 125.30 ± 21.54 128.90 ± 19.53 -0.757 .468
Con
2 min 110.00 ± 19.15 110.40 ± 17.52 -0.081 .937
Values are mean ± SD. BB-Ex, beta-blocker and exercise complex group; BB, beta-blocker group; Ex, exercise group; Con, control group;
HR, heart rate; Max, maximal; 1 min, 1 minute at recovery stage; 2 min, 2 minute at recovery stage; *P<.05
와 Con (-1.30 ± 7.48 bpm)에 비해 각각 유의하게 높은 것으로 나타났다 (P=.014와 P=.002). 집단 간 최대 심박 수에서 회복기 2분 심박수를 뺀 HRR2의 전 · 후 차이 값은 집단 간 차이가 없는 것으로 나타났다 (P=.057). 사 후검증 결과 <Fig. 2>에서 보듯이 BB-Ex (10.30 ± 6.36 bpm)가 Con (1.90 ± 6.70 bpm)보다 높은 경향만 보였다 (P=.065).
심폐 운동 능력의 변화
베타차단제 약물 복용과 유산소 운동 처치에 따른 집 단 내 최대산소섭취량 (VO
2max)은 BB-Ex 집단에서 운 동 전 · 후 30.46 ± 8.63에서 36.33 ± 8.10으로 유의하게 증가 (P=.006)하였지만 BB 집단에서는 6주 전 · 후 27.87
± 5.56에서 29.24 ± 6.73으로 유의한 차이가 없었다 (P=.232). Ex 집단에서는 운동 전 · 후 29.04 ± 4.93에서 34.31 ± 5.19로 유의한 증가 (P=.001)를 보였지만 Con 집
단에서는 6주 전 · 후 27.23 ± 7.58에서 27.35 ± 7.20으로 유의한 차이가 없었다 (P=.858). VO
2max의 6주 전 · 후 차이 값에 대한 집단 간 차이 검증결과 BB-Ex (5.87 ± 5.19 ml/kg/min)는 Con (0.12 ± 2.06 ml/kg/min)에 비해 (P=.007), Ex (5.27 ± 3.16 ml/kg/min)는 Con (0.12 ± 2.06 ml/kg/min)에 비해 (P=.018) 유의하게 높은 것으로 나타 났다 <Table 3>.
집단 내 총 운동 시간 (maximal exercise time, MT)에서 운동 전 · 후 BB-Ex 집단은 906.30 ± 158.57에서 1018.50
± 151.21로 유의하게 증가 (P=.002)하였으며, BB 집단에 서도 6주 전 · 후 805.70 ± 182.94에서 897.50 ± 160.16로 유의한 증가 (P=.001)를 보였다. 또한 Ex 집단에서도 운 동 전 · 후 870.00 ± 145.63에서 961.90 ± 107.29로 유의 한 증가 (P=.003)를 보였으나 Con 집단에서는 820.00 ± 127.52에서 823.50 ± 137.37으로 유의한 차이가 없었다 (P=.704).
총 운동 시간 (maximal exercise time, MT)의 전 · 후 차이
Table 3. Difference of VO2max and MT between pre and post test
BB-Ex BB Ex Con F P-value
VO2max (ml/kg/min) 5.87 ± 5.19 1.37 ± 3.38 5.27 ± 3.16 0.12 ± 2.06 6.142 BB-Ex** > Con Ex* > Con MT (sec) 112.20 ± 83.32 91.80 ± 60.92 91.90 ± 73.94 3.50 ± 28.14 5.568
BB-Ex** > Con BB* > Con Ex* > Con Values are mean ± SD. VO2max: maximal oxygen uptake. MT, maximal exercise time; BB-Ex, beta-blocker and exercise complex group;
BB, beta-blocker group; Ex, exercise group; Con, control group. **, P<.01; *, P<.05 Fig. 1. The difference in heart rate recovery at 1 minute after
exercise. BB-Ex, beta-blocker and exercise complex group; BB, beta-blocker group; Ex, exercise group; Con, control group. *, P<.05; **, P<.01
Fig. 2. The difference in heart rate recovery at 2 minute after exercise. BB-Ex, beta-blocker and exercise complex group; BB, beta-blocker group; Ex, exercise group; Con, control group
값에 대한 집단 간 차이 검증결과 BB-Ex (112.20 ± 83.32 sec)는 Con (3.50 ± 28.14 sec)에 비해 (P=.004), BB (91.80
± 60.92 sec)는 Con (3.50 ± 28.14 sec)에 비해 (P=.027) 그리고 Ex (91.90 ± 73.94 sec)는 Con (3.50 ± 28.14 sec)에 비해 (P=.026) 유의하게 높은 것으로 나타났다 <Table 3>.
고 찰
본 연구는 심장재활에 참여한 급성관상동맥증후군 환 자를 대상으로 베타차단제 복용과 유산소 운동이 회복기 심박수에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 일반적으로 운 동부하가 증가되면 카테콜라민의 증가와 함께 교감신경 의 항진으로 심박수와 수축기 혈압이 증가한다. 최대 심 박수에서 심부전 환자는 정상인과 비교했을 때 20% 정 도 감소되어 있지만, 26개의 연구들에서 심부전 환자들의 운동 트레이닝 효과를 비교한 결과 운동 시 최대 심박수 가 증가하거나 변화가 없었다고 하였다 (Keteyian et al., 1997). 또한 Rainer 등 (2004)은 PCI 환자들을 대상으로 12개월 동안 운동 트레이닝을 한 집단에서 최대 심박 수가 유의하게 증가하였고 운동을 하지 않은 집단에서 는 변화가 없다고 하였다. 본 연구에서는 최대 심박수 (MHR)는 복합군에서만 유의하게 증가하였으며 운동군 에서는 유의하지는 않았지만 증가하는 경향성 (P=.098) 을 보인 결과가 선행연구들과 부분적으로 일치하였다. 이 는 트레이닝을 통한 운동 내성 증가로 전보다 더 높은 강도를 소화해 내기 위해 심박출량이 증가해야 하며, 심 박출량의 증가를 위해 심박수의 증가가 동반되기 때문인 것으로 사료된다.
운동 후 지연된 회복기 심박수 (HRR)는 자율 신경계 기능의 평가를 위한 요인으로 간단하게 측정할 수 있으 며, 심장재활 2단계 완료 후 심장재활 효과를 보여주는 결과 방법으로써 실용성이 증명되었다 (Tiukinhoy et al., 2003). 또한 Lipinski 등 (2004)은 HRR 1, 2분의 심박수 감 소율은 심혈관계 사망률 예측의 좋은 지표이지만 3분 이 후 HRR의 감소율은 심혈관계 사망률을 예측할 수 없다 고 하였다. 심부전 환자들에게 있어 운동 트레이닝은 운 동 시간 증가나 최대산소섭취량의 개선뿐만 아니라 자율 신경계 기능에도 긍정적인 변화를 준다 (Jett et al., 1991;
Kiilavuori et al., 1995; Keteyian et al., 1996; Giannuzzi et al., 1993). 심장재활에 참여하는 환자들은 심장사건과 관상동 맥의 재협착을 막기 위해 여러 가지 약물을 복용하는데, 그 중 베타차단제는 안정 시와 운동 시의 심박수와 혈압
그리고 운동 시 부정맥을 감소시켜주며 협심증 환자에 있어 운동 능력을 증가 시켜준다 (ACSM, 2006). 특히 선 택적 베타 1 차단제는 주로 심장에 작용하여 심장의 지 나친 수축을 억제하고 심박수 증가를 차단하는 것으로 알려져 있다 (Metra et al., 2001; Talbert, 2004). 또한 임상에 서 사용하는 베타차단제는 운동의 효과로 나타나는 심장 의 긍정적인 반응과 비슷하게 관상동맥질환으로 증가된 교감신경 활성을 감소시키고 감소된 부교감신경 활성도 를 증가시킴으로써 심박수 회복을 정상화시킨다 (Kim et al., 2006). 본 연구에서 복합군이 HRR1, 2 모두에서 가장 유의한 개선을 보였는데 이것은 베타차단제 약물과 유산 소 운동이 복합적으로 작용하여 HRR 개선에 영향을 준 것이라 사료된다. 또한 HRR2에서 운동군이 복합군 다음 으로 개선을 보였으며, HRR1의 전 · 후 차이 값을 집단 간 비교한 결과 운동군에서만 복합군과 유의한 차이를 나타내지 않았는데, 이러한 결과들은 복합군 다음으로 운 동군이 회복기 심박수의 개선을 보인 것이라 볼 수 있다.
이렇듯 운동군이 약물군보다 HRR의 개선을 보인 것은 약물군은 입원과 함께 일주일 정도 베타차단제를 복용하 고 있는 상태로 사전 검사가 이루어졌으며 6주 후 사후 검사에서도 베타차단제 복용 중에 검사가 이루어졌다. 그 러나 운동군은 유산소 운동 참여 전에 사전 검사가 이루 어졌으며 6주 간의 유산소 운동 참여 후 사후 검사가 이 루어졌기 때문에 약물군보다 운동군에서 HRR의 개선을 보인 것이라 사료된다.
운동 트레이닝은 심장병 환자들의 최대산소섭취량과
운동 능력을 향상시켜 준다 (Jette et al., 1991; Giannuzzi et
al., 1993). 선행연구들에 의하면 베타차단제 투여가 운동
지속시간은 증가시키더라도 최대산소섭취량 (VO
2max)은
저하시킨다고 하였으며 (Metra et al., 2001; Provencher et
al., 2006; Witte et al., 2005), 다른 연구에서는 베타차단제
가 운동 자극에 대한 혈류역학적 반응을 감소시키며 운동
능력의 감소는 보이지 않았다고 하였다 (Lund-Johansen,
1987). 또한 Richter 등 (1984)과 Fink 등 (1986)은 장기간
의 베타차단제 투여 후 심초음파에서 좌심실 기능의 변
화는 볼 수 있었으나 운동부하검사에서 산소섭취량에는
어떠한 개선을 보이지 않았으며, 이러한 결과는 혈류 역
학적 변화가 개선되어도 운동 능력의 개선에는 영향을
미치지 않았기 때문이라고 하였다. 본 연구에서는 최대산
소섭취량 (VO
2max)이 복합군과 운동군에서만 유의한 증
가를 보였으며, 총 운동 시간 (MT)은 통제군을 제외한
세 집단에서 증가를 보여 선행연구들과 부분적으로 일치
하였다. 베타차단제를 복용했던 약물군에서 최대산소섭 취량의 증가는 미비하지만 총 운동 시간은 유의하게 증 가하는 결과가 나타난 것은 운동 동안 힘든 자각도의 개 선과 관련이 있을 것이다 (Klaus et al., 2005). 또한 약물 군에서 총 운동 시간 (MT)이 사전 검사에서 보다 사후 검사에서 유의한 증가를 보였는데, 이러한 결과는 사전 검사 전 일주일 간의 약물 복용보다 6주 간의 약물 복용 이 충분한 약물 적응 효용성을 보이며 이로 인해 운동내 성을 증가시킨 것이라 생각된다. 즉, 베타차단제가 교감 신경을 차단하여 심박수와 혈압을 강하시킴에 따른 결 과로서 심근부담은 감소시킬지라도 운동수행력 측면에 서는 부정적 효과를 유도한 것이라 생각된다 (Kim et al., 2007).
이상의 결과로 미루어 보았을 때, 급성관상동맥증후군 환자들에게 베타차단제 약물 복용과 유산소 운동이 HRR 과 운동 능력의 개선에 주는 영향은 베타차단제와 유산 소 운동이 상호적으로 작용하였을 때 가장 긍정적인 것 으로 사료된다. 또한 약물군에서 HRR과 최대산소섭취량 의 개선을 보이지 못한 것은 심장재활 프로그램에서 회 복과 생존률을 높여주는 운동이 무엇보다 강조되어야 하 는 결과라고 생각되어진다. 그러나 본 연구는 표본수가 적고 환자의 검사 시간을 오전으로만 통일하였지만 시간 의 차이가 있을 수 있다. 약물 복용은 심장내과 전문의의 처방에 의존함으로써 집단 간에 발생한 내재적 편견이 있을 수 있다. 이러한 제한점들을 고려하여 더욱 많은 연 구들이 이루어져야 할 것이다.
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