여성의 자세안정에 체중 및 체지방분포의 영향

서 론

비만은 심각한 의학적 문제를 일으킬 뿐만 아니라 삶의 질을 떨어뜨린다.^1-3) 그리고 신체의 분절, 즉 허리, 무릎, 발 의 중량을 늘려 체형의 변형을 가져오고^4,5) 일상생활활동의 역학적 기능제한으로 작용하여 상해를 일으킨다.⁶⁾ 이러한 제한점들 중의 하나가 평형성 조절의 문제이다. 평형성이

나쁘고 자세 동요가 큰 성인은 자세조절이 잘 되는 사람보 다 잘 넘어지고 골절률이 높다.^7-9) 따라서 적절한 평형성의 유지는 전도 예방이란 점에서 매우 중요하다.

전도 위험의 예측은 임상뿐만 아니라 현장에서도 매우 중요하다. 전도위험이 있는 사람들을 미리 발견하여 그 위 험을 줄이는 예방적인 차원에서 관련 변인을 측정하는 것은 의미가 있다. 자세의 평형성 및 흔들림 그리고 기능을 평가

여성의 자세안정에 체중 및 체지방분포의 영향

서울산업대학교 스포츠건강학과, Department of Health and Exercise Science, Oklahoma University⁽¹⁾

김현수^*․Taylor E⁽¹⁾

Impact of Body Weight and Central Obesity on Postural Stability in Women

Hyunsoo Kim^*, Taylor E⁽¹⁾

Department of Health and Sports Science, Seoul National University of Technology; and Department of Health and Exercise Science, Oklahoma University

요 약

연구배경: 본 연구의 목적은 자세안정과 체질량지수는 관련이 있는지, 그리고 복부비만을 가정한 상체의 중량추 가가 자세안정에 영향을 미치는지를 조사하는 것이었다.

방법: 49명(26.9 ± 12.2세)의 여성을 체질량지수가 25 미만인 정상체중 그룹과 25 이상인 과체중 그룹으로 구분 하고, NeuroCom Balance Master를 이용하여 평형성의 감각상호작용 검사, 한발 들고 서있기, 앉았다 일어서기, 그리고 한발 걷고 빠르게 돌아서기를 측정하였다. 정적 평형성을 평가하는 평형감각 상호작용검사(SIB)와 한발 들 고 서있기는 눈 감고 및 눈 뜬 상태에서 모두 측정하였다. 그리고 중심비만의 영향을 검토하기 위하여 10파운드의 중량을 넣은 배낭을 앞으로 메고 동일한 방법으로 다시 측정하였으며, 자세안정은 각 항목의 신체동요 속도 (degree/sec)로 평가하였다.

결과: 과체중자가 정상 체중자보다 눈 감고 측정한 평형성의 감각상호작용의 동요속도는 작았으나(0.96 vs 1.12, P < 0.05), 앉았다 일어서기의 동요크기는 컸다(2.89 vs 3.82, P < 0.001). 한편 눈 뜬 상태에서(0.48 vs 0.54, P

< 0.01)와 눈 감고(0.95 vs 1.05, P < 0.01) 측정한 평형성의 감각상호작용, 눈 뜨고 한발서기(0.91 vs 0.92, P <

0.001), 그리고 한발 걷고 빠르게 돌아서기(16.87 vs 18.50, P < 0.01)는 중량 부하 이후 신체동요속도가 감소하여 평형성이 증가한 것으로 나타났다.

결론: 이상의 결과는 foam과 같은 표면위에서 정적 평형성의 유지는 과체중자가 유리하지만 동적 평형성을 평가 한 앉았다 일어서기는 불리하였다. 그리고 상체비만을 가정한 중량 추가가 정적 및 동적 평형성을 향상시키는 경향 을 보였으나 연습효과의 가능성을 배제할 수는 없을 것으로 사료된다.

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ 중심단어: 자세동요, 과체중, 복부비만, 여성

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

접수일자: 2009년 5월 12일, 통과일자: 2009년 6월 25일

교신저자: 김현수, (139-743) 서울특별시 노원구 공릉2동 172 서울산업대학교 스포츠건강학과 Tel: 02-970-6299, Fax: 02-972-9763, E-mail: [email protected], Mobile: 010-9872-6299

하기 위하여 다양한 측정방법들이 개발되었다. 예를 들면, Neurocom Balance Master 기구는 자세균형뿐만 아니라 일 상생활의 생리학적 조건들을 재생할 수 있고, 보행문제와 전도 위험의 조기 평가가 가능하여 손상된 평형성을 위한 재활이 가능한 바이오피드백의 이점을 가지고 있다. 체지방 의 비정상적인 분포를 하고 있는 상체비만자는 전경 자세의 동요가 있을 때 평형성을 원 상태로 회복하기 위하여 발목 토크가 증가한다.¹⁰⁾ 즉 일상생활에서 자세에 스트레스 및 동요가 발생할 때 특히 복부비만자는 균형을 취하기 위하여 보다 빠르고 훨씬 높은 비율로 토크를 늘려야 하기 때문에 전도 위험이 높다.

체중과 자세 안정의 관계를 조사한 선행연구는 반드시 일 치한 결과를 보이지 않고 있다. 예를 들면 체중, 체질량지수, 체지방률 등은 임상평형점수인 Bruininks-Oseretsky와 유의한 마이너스 상관이 있고¹¹⁾, 비만노인은 평형성이 나빠 전도위험 이 높다고 한다.¹²⁾ 비만소년은 중앙 및 옆 방향의 동요 면적 및 가변성이 크다.¹³⁾ 더욱이 비만소년은 넘어지면 마른 소년 보다 평형성 기능이 낮아 넘어지기 쉽고 넘어지면 외상 및 앞 니의 상해 발생률이 높을 뿐만 아니라 상대적 골량이 적어 팔 목관절의 위험이 높다.^11,14) Chiari 등¹⁵⁾도 체중은 자세안정의 지표인 중심압의 평균 속도와 상관이 있다고 하였다. 이상과 같이 비만은 평형성 기능에 마이너스 영향을 미친다.

한편, 체중이 너무 작아도 전도 위험이 높아 고관절부 골 절을 일으킨다고 한다.^16-18) 50세 이후 10% 이상 체중을 감 량한 사람은 노년기에 히프골절의 발생률이 2배나 된다고 하여 50대에 체중감량은 노년기에 낙상위험을 증가시켜 히 프골절 위험을 가져올 수 있다고 한다.¹⁹⁾ 이러한 대부분의 선행연구는 아동 및 노인을 대상으로 하였다. 일반성인 여 성을 대상으로 체중의 차이가 자세동요에 미치는 영향을 조 사한 연구는 없으며, 특히 중심비만 여성의 자세안정에 관 한 연구는 없다.

따라서 본 연구는 정상체중 여성과 비만 여성 사이에서 자세 동요 속도의 차이가 있는지, 그리고 복부비만을 가정 한 신체중심에 중량의 추가가 자세 안정에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다.

연구방법 1. 대상

대상자는 오클라호마대학 내의 게시판에 공고를 하여 모 집하였으며 49명의 여성(18~60세)이 참가하였다. 대상자는 체질량지수가 25 미만인 그룹(normal weight, NW; n = 19) 과 25 이상인 그룹(overweight, OW; n = 30)으로 구분하여 비교하였다. 피검자는 검사 내용에 대하여 설명을 듣고 동 의서에 서명을 하였다.

2. 측정항목 및 방법

체질량지수는 체중(kg)을 신장의 제곱으로 나누어 구하였 다. 평형성의 측정은 NeuroCom Balance Master^® forceplate (NeuroCom International, Inc; USA)를 사용하였고 자세안 정을 평가하기 위하여 동요속도(sway velocity, SV)를 이용 하였다. 측정변인은 4항목, 즉 변화된 감각 조건에서 균형을 유지하는 능력을 평가하기 위하여 평형감각 상호작용 검사 (clinical test for sensory interaction on balance; SIB), 한 발서기(Unilateral Stance; US), 앉았다 일어서기(Sit-to-stand;

STS), 그리고 한발 걷고 빠르게 뒤돌아서기(Step/Quick Turn;

SQT)등의 동요속도(degrees/s)를 측정하였다.

SIB와 US는 눈 뜨고 및 눈 감고 모두 측정하였다. 눈감 고 한발서기(One leg balance with closed eyes, sec)는 손 을 허리에 올려놓고 눈을 감은 상태에서 한발을 앞으로 적 당히 들어올린다. 그리고 눈뜨고 한발서기는 눈감고 외발서 기와 동일한 방법으로 양쪽 눈을 뜬 상태에서 실시하였다.

SIB는 피검자가 단단한 바닥과 발이 접촉하는 것을 방지하 기 위하여 커다란 사각형 모양의 foam 위에 선 상태에서 측 정하였다. 왼발 및 오른발의 한발 서기는 평균값을 구하였 다. 동요속도는 각 프로토콜에서 10초씩 3회 실시한 후 평 균값을 구하였다. 그리고 상체비만을 가정하여 10파운드 중 량을 등산 가방에 넣어 몸 앞에 메고 다시 측정하였다.

3. 통계처리

각 자료는 SPSS 15.0을 이용하여 분석하였고, 측정값은 평균과 표준오차로 제시하였다. 과체중 그룹 및 정상 체중 그 룹 사이에서 차이를 조사하기 위하여 unpaired t-tests를 실시 하였고, 중량 추가 전, 후 차이를 비교하기 위하여 paired t-tests를 실시하였다. 유의수준은 P = 0.05수준으로 하였다.

결 과

체질량지수가 25 미만인 정상체중 그룹과 25 이상인 과 체중 그룹의 연령 및 신체적 특성은 Table 1과 같다. 신장 은 과체중 그룹이 보통체중 그룹보다 작았으나, 다른 변인 은 과체중그룹이 유의하게 높은 값을 보였다.

보통체중 그룹과 과체중 그룹 사이에서 자세동요 관련 변인의 측정값을 비교하였다(Table 2). 과체중 그룹은 보통 체중 그룹보다 눈감은 상태에서 자세동요속도가 적어 평형 감각 상호작용의 동요속도가 유의한 차이를 보인 반면(P <

0.05), 앉았다 일어서기는 오히려 보통체중 그룹이 과체중 그룹보다 동요속도의 크기가 유의하게 작았다(P < 0.01).

그 밖의 다른 변인들은 두 그룹 사이에서 유의한 차이를 보 이지 않았다.

상체비만을 가정하여 10파운드의 중량을 상체 앞에 메고

자세 안정성을 비교하였다(Table 3). 중량을 추가한 이후 신 체동요속도는 눈 감고 한발서기와 앉았다 일어서기 항목에 서 큰 변화를 보이지 않았으나, 눈 뜨고 및 눈 감고 측정한 평형감각상호작용(P < 0.01), 눈 뜨고 한발서기(P < 0.001), 그리고 한발 걷고 빠르게 뒤돌아서기(P < 0.01) 항목 등이 유의하게 작았다.

고 찰

적절한 평형성 조절은 일상생활에서 매우 중요하다. 특히 전도와 높은 관련이 있어 평형성이 떨어지면 삶의 질에도 나쁜 영향을 미친다. 비만자는 정상 체중자보다 자세안정이 떨어지고, 자세 안정 평가 지표와 비만도 사이에는 높은 상 관이 있다고 한다.^11,20,21) 본 연구에서 평형성 지표 중에서 체질량지수와 유의한 상관을 보인 것은 한발서기와 일어섰

다 앉기였고, 상관계수는 비교적 낮았다(r = 0.320~0.451).

이 상관크기의 차이는 측정기구 및 연령대가 다르고, 본 연 구에서는 동적 및 정적 평형성을 측정하였으나 다른 연구에 서는²¹⁾ 동적 평형성만을 평가한 것 등이 원인이었는지 모른 다. 비만자는 체중에 비하여 뼈 및 근육의 양이 적기 때문에 전도하면 전완의 골절률이 높다고 한다.^22,23) 즉 신체활동이 나 운동부족으로 평형성이 나쁘고 근육 및 뼈의 양이 상대 적으로 적은 비만자는 건강한 체중을 가지고 있는 청소년보 다 잘 넘어져 골절되기 쉽다. 한편, Teasdale 등²⁴⁾은 체중감 량 후 자세안정 관련 대부분의 항목이 향상되었고, 각 변인 의 변화율은 체중감량 크기와 높은 상관을 보고하였다. 이 러한 결과들을 종합해보면 체중감량이 비만자의 평형능력 을 개선시킴으로서 비만자에게 종종 발생하는 낙상의 위험 을 줄일 수 있을 것이다.

Deforche²⁵⁾은 Balance Master 기구로 비만아와 정상체

Table 3. Group comparison of factors related to postural sway velocity (M ± SE)

Variables Pre-weight addition (n = 49) Post-weight addition (n = 49)

SIB-EO, sv .54 ± .21 .48 ± .16^*

SIB-EC, sv 1.05 ± .32 .95 ± .32^*

US-EO, sv .92 ± .45 .91 ± .69^†

US-EC, sv 2.41 ± 1.71 2.22 ± 1.86

STS, sv 3.25 ± .99 3.48 ± 1.03

SQT, tsv 18.50 ± 4.65 16.9 ± 5.29^*

* P < 0.01.

†P < 0.001.

sv, sway velocity; SIB, sensory interaction on balance; US, unilateral stance; EO, eyes open; EC, eyes closed; STS, sit-to-stand;

SQT, step/quick turn.

Table 2. Group comparison of factors related to postural sway (M ± SE)

Variable Normal weight (n = 19) Overweight (n = 30)

SIB-EO sv .52 ± .14 .56 ± .29

SIB-EC sv 1.12 ± .31 .96 ± .30^*

US-EO sv .86 ± .39 1.02 ± .52

US-EC sv 2.10 ± 1.49 2.90 ± 1.97

STS sv 2.89 ± 0.80^† 3.82 ± 1.03

SQT sv 18.8 ± 4.3 18.1 ± 1.2

* P < 0.05.

†P < 0.001.

sv, sway velocity; SIB, sensory interaction on balance; US, unilateral stance; EO, eyes open; EC, eyes closed; STS, sit-to-stand;

SQT, step/quick turn.

Table 1. Anthropometric characteristics of the subjects (n = 49)

Normal weight (n = 19) Overweight (n = 30)

Age (years) 23.3 ± 7.6 33.0 ± 15.9^‡

Height (cm) 163.6 ± 7.4 159.9 ± 1.3^*

Weight (kg) 57.9 ± 7.8 81.7 ± 18.1^‡

BMI (kg/m²) 21.5 ± 1.9 31.8 ± 6.0^‡

Waist/Hip ratio .78 ± .03 .85 ± .09^†

* P < 0.05.

†P < 0.01.

‡P < 0.001.

중아의 앉았다 일어서기의 동적 평형성을 평가한 결과 비만 아가 정상체중아보다 동요속도가 컸고, Angyán 등²⁶⁾도 일 반대학생 및 선수 모두 체질량지수와 신체동요크기 사이에 서 직선적인 상관관계를 보고하였으며 평형성을 유지하는 시간 역시 비만자가 짧고 상체의 중앙-옆 흔들림은 중년 비 만자가 마른 사람보다 컸다.²⁰⁾ 눈 뜨고 및 눈 감고에서 측정 한 동요속도는 정상체중그룹과 과체중그룹 사이에서 유의 한 차이를 보이지 않았다. 다만, 복부비만을 가정하여 중량 을 추가한 후 눈 뜨고 한발서기에서 동요속도가 유의하게 감소하였으나 눈감은 상태에서 측정한 값은 모두 차이를 보 이지 않았다. 그리고 복부비만의 지표로 널리 이용하고 있 는 허리둘레에 대한 엉덩이 비율은 눈 뜨고 한발서기 항목 만 유의한 상관을 보였다(r = 0.307, P < 0.05). 이상의 연 구결과를 종합해보면 동적 평형성 및 정적 평형성은 항목에 따라 연령과 관련이 있으며, 체중 및 중심비만의 영향을 받 는 것으로 사료된다.

Lin 등²⁷⁾은 자세 흔들림의 방향은 개인변동이 크지만, 자 세 흔들림의 평균 각속도를 보면 자세 평형은 성에 따라 차 이를 보였으나, 연령과는 관련이 없는 것으로 나타났다.

Hue 등²⁸⁾도 눈을 뜬 상태에서는 체중이 평형성 안정 변동 의 52%를, 연령은 3% 정도밖에 기여하지 못하였으며, 눈을 감은 상태에서는 54%, 연령과 신장은 각각 8%, 1%를 기여 한다고 하여 평형성 악화에 연령이 큰 영향을 미친다고는 할 수 없다. 체중이 중심압의 평균속도와 유의한 상관을 보 여 체중이 자세안정에 영향을 주지만, 이 밖에도 신장 및 족 장 역시 평형성 조절에 관여하는 것으로 알려져 있다.²⁹⁾ 본 연구는 족장을 측정하지 못하였으나 신장과 관련이 있는 항 목은 없었으며, 다만 눈 뜨고 한발서기 및 일어섰다 앉기가 체중과 유의한 상관을 보여 이상의 사실을 일부 지지하는 것으로 나타났다.

한편, 체중이 너무 적어도 전도 위험이 있으며 히프골절 을 일으킨다고 한다.^16-18) 이것은 비만할수록 평형성 기능이 떨어져 전도위험이 높다는 연구결과와 상반되는 것이다. 체 중이 많으면 골격에 부하를 주어 골량을 증가시킬 가능성이 있으며 전도 때문에 발생하는 골절을 보호하는 패드역할을 한다고 한다.^18,19) 50세 이후 10% 이상 체중을 감량한 사람 은 노년기에 히프골절의 발생률이 2배나 된다고 하여 50대 에 체중감량은 노년기에 전도 위험을 증가시켜 히프골절 위 험을 가져올 수 있다고 한다.¹⁸⁾ 본 연구는 일부 항목에서 중 량을 추가한 이후 동요속도크기가 작았다. 이러한 결과는 과체중자라고 해서 모두 전도 위험이 높은 것은 아니라는 사실을 확인한 것으로 사료된다.

Peterka와 Black²⁹⁾은 연령과 자세안정의 관계를 검토한 결과 55세 이상에서 동요가 가장 컸으며, 나이가 많은 사람 은 시각의 영향을 많이 받는 반면, 비교적 젊은 사람은 체성 감각신호의 영향을 많이 받는다고 하였다. 자세조절은 감각,

통합 그리고 반응활동이라는 일련의 복잡한 과정을 필요로 한다. 감각(지각)기관의 기능이 나쁘면 평형성에 영향을 미 쳐 전도를 일으킨다. 나이가 들면서 고유수용성 감각 및 전 정기관 기능이 약화하기 때문에 평형성을 유지하기 위하여 시각에 크게 의존한다. 연령이 증가할수록 그리고 남성이 여성보다 자세동요가 크며³⁰⁾ Choy 등³¹⁾도 눈을 뜬 상태에 서 자세동요가 남성이 여성보다 증가하였고 눈을 뜬 상태에 서 전후동요는 나이와 함께 유의하게 컸다고 하였다. Gill 등³³⁾은 노인이 젊은 사람과 가장 유의한 차이를 보인 것은 한발서기 혹은 눈 뜨고 foam에서 서있는 항목이라고 하였 다. 한편, Colledge 등³²⁾은 신체동요는 나이와 함께 직선적 으로 증가하지만 성별 차이는 없고 평형성 유지에 시각보다 지각신경의 영향을 더 받지만, 여성에서 전후동요는 나이와 함께 변화를 보이지 않았다. 본 연구에서도 나이와 유의한 상관을 보이지 않아 이와 같은 사실을 뒷받침하였다.

본 연구에서 정적 평형성을 측정한 한발 들고 서있기는 눈 뜬 상태와 눈감은 상태에서 다른 측정한 값을 보였다. 즉 중량을 추가하기 이전에는 모두 유의한 상관을 보였으나 복 부비만을 가정하여 중량을 추가한 이후에는 눈 감고 측정한 동요속도만 유의한 상관을 보였다(r = 0.455, P < 0.01). 그 리고 평형 감각상호작용 항목은 중량을 추가한 이후 정적 평형성이 개선되었다. 이와 같이 연구결과가 차이를 보이는 것은 측정할 때 사용한 바닥의 형태도 하나의 요인으로 작 용하였을 것이며³⁴⁾ 또 하나는 복부비만을 가정하고 중량을 추가한 것이기 때문에 발생하는 원인도 영향을 미쳤을 것이 다. 이 밖에도 측정항목에 따라 다른 결과를 보이는 이유는 측정기구, 성별, 연령 대, 측정대상, 그리고 동적 혹은 정적 평형성의 차이 때문이라고 할 수 있으며, 더욱이 반복 연습 이 주는 효과도 영향을 미쳤을 것으로 사료된다.³⁵⁾

결론적으로 상체비만을 가정한 중량증가가 신체안정을 개선시키는 것으로 나타났으나 이것은 다양한 항목을 반복 측정하면서 발생한 연습효과일 가능성을 배제할 수 없다.

그리고 과체중자는 foam과 표면위에서 자세안정을 잘 유지 하지만 앉았다 일어서기와 같은 동적 자세 유지는 불리하였 다. 그리고 모든 항목에서 일치된 결과를 보이지 않았으며 더욱이 중량 추가를 이용한 상체비만을 가정하여 측정, 평 가하였기 때문에 실제 상체비만자를 대상으로 연령대와 성 별로 구분하여 연구할 필요가 있다.

ABSTRACT

Impact of Body Weight and Central Obesity on Postural Stability in Women

Background: There is a lack of researches examining

distribution on postural sway (PS) in women. The purpose is to identify, on the basis of BMI, the differences in PS between normal weight (NW) and overweight (OW) women and to determine if addition of appended weight (Wt) would result in changes of PS.

Methods: We measured PS in 49 females using the

Results: Significant differences existed from pre- to

Conclusion: Pre- to post-Wt differences may have

Key words: Postural sway, Body weight, Weight distribution

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