노화과정의 근감소증 방지를 위한 근기능 강화 운동

pISSN 1226-4407, eISSN 2234-7631

노화과정의 근감소증 방지를 위한 근기능 강화 운동

Strengthening Exercise for Prevention of Sarcopenia during the Aging Process

안나영․김기진^*

계명대학교 체육대학 체육학과

Nayoung Ahn, Kijin Kim

Department of Physical Education, Keimyung University

요 약

본 연구는 노화에 따른 근감소증(sarcopenia)의 원인과 기 전을 살펴보고, 고령자의 근기능을 향상시키기 위한 운동방법 을 제시하여 근감소증으로 인한 고령자의 낙상, 상해 및 건강 의 문제점을 처치하는데 도움이 되고자 한다. 근감소증은 성장 관련 호르몬(GH & IGF-1)의 감소, 근신경계의 변화, 성호르 몬 농도의 감소, 혈관염증인자(IL-1β, IL-6, TNF-α)의 증가, 단 백질 섭취감소, 흡연, 산화성 스트레스 증가, 지방증가, 신체의 비활동으로 인하여 근육량의 감소와 근육의 질이 저하되면서 발생하여 이로 인하여 고령자의 신체적 장애(disability), 유병 률(morbidity) 및 사망률(mortality) 등이 증가한다고 알려져 있다. 고령자의 근력을 비롯한 근기능을 향상시키기 위하여 근 비대보다는 근신경 효율성에 초점을 맞춘 저항성 운동, 유연성 운동, 균형운동 및 이동성 운동을 복합적으로 실시하는 것이 효과적이다. 운동강도는 중 혹은 고강도의 저항성 운동 프로그 램을 사용하며, 탄성밴드, 모래주머니 및 가벼운 덤벨을 이용 하여 적어도 주 2회 실시하는 것을 권장하고 있다. 또한 저항 성 운동과 함께 유연성 및 균형운동이 몸통과 하지의 자세조 정 관련 근육의 근력을 강화시키며 특히 발목, 엉덩이 및 무릎 등의 복합관절부위를 강화시킴으로써 균형감을 증진시켜 이동 능력을 향상시킬 것이다. 아울러 고령자에게 목표에 대한 자신 감과 용기를 향상시키는 것이 중요할 것이다.

중심단어: 근감소증, 노화, 저항성 트레이닝, 근기능

ABSTRACT

This study examined the causes and mechanisms of sarcopenia in the aging population and it prescribed exercise programs that would improve muscle functions in elderlies.

Aging is associated with a progressive decline of muscle mass, strength, and quality, an overall condition known as sarcopenia during aging. Sarcopenia is related to the aging process, as in decrease of growth hormone and sex hormone, neuromuscular change, increase of blood inflammation markers, decrease of protein intake, smoking, increase of oxidative stress, increase of fat mass and decrease of physical activity. Results showed that combination of various exercise programs such as resistance training, flexibility, balance and functional exercises could improve muscle strength and muscle quality in elderlies.

Moderate to high intensity exercise for at least twice a week with the use of sand bag weights or dumbbells are recommended for this aging population. In addition, there was a change in posture as a result of improved muscular strength after the participants had performed resistance training together with flexibility and balance exercises.

Improved muscular strength surrounding the ankle, knee and hip areas also enhanced balance and functional movements.

Lastly, there is a need for exercise trainers or coaches to provide motivation and encouragement to these elderlies for the successful implementation of the program.

Key words: Sarcopenia, Aging, Resistance training, Muscular function

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Received: May. 31, 2012; Reviewed: Jul. 9, 2012; Accepted: Oct. 9, 2012

Corresponding author: Kijin Kim, Department of Physical Education, Keimyung University, 1000 Shindang-dong, Dalseo-gu, Daegu,

Tel: 82-53-580-6217, Fax: 82-53-580-5314, E-mail: kjk744@kmu.ac.kr, Mobile: 82-10-9003-5256

* This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/

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서 론

전 세계적으로 고령자 인구가 급격하게 증가하고 있으며, 2050년의 고령자 인구는 전 세계 인구의 39.6%에 도달할 것으로 예측되고 있다.

우리나라 65세 이상 고령자 인구 비율은 전체인구 중 11.0%로 지속적으로 증가하고 있으며, 2018년에는 14.3%, 2026년에는 20.8%로 증가하여 초고령 사회로 접어들 것으로 예측되고 있다.

한국보건사회연구원 의 조사결과에 따르면 우리나라 65세 이상 고령자의 만성질 환 보유율은 1998년 86.7%에서 2005년 90.9%로 지속적으 로 증가하고 있으며, 이 중 43.3%의 고령자 인구가 일상생 활 수행에 어려움을 느끼고 있어

건강한 노화에 대한 인식 의 중요성과 고령자의 건강관련체력의 중요성이 강조되고 있다. 특히 노화과정에서 근‧골격계 및 호흡‧순환계, 면역계 의 기능이 저하되면서 체력감소, 소화 흡수기능의 저하, 식 욕감퇴 등이 나타나며, 신체 활동 및 제지방량 감소로 인한 신진대사율의 저하와 더불어 체내 단백질 용량의 감소, 단 백질 대사율의 감소로 인해 근‧골격 기능을 저하시켜 골감 소증, 골다공증, 항산화기능 저하와 체내 활성산소의 증가로 인한 면역기능저하 및 근감소증(sarcopenia)을 유발한다.

근감소증은 고령자의 하지 근력약화와 함께 여러 가지 원인으로 균형능력을 감소시키면서 낙상(fall)의 중요한 요 인으로 작용하는데

, 이로 인한 상해발생의 증가와 함께 의 존적인 생활을 유발하여 고령자들은 독립적인 생활이 어렵 게 된다. 미국의 경우 65~70세 고령자의 근감소증 유병률은 13~24% 이상 발병하고 있으며, 80세 이상 고령자에게서는 50% 이상의 발병률을 나타내는데, 특히 남성보다 여성에게 서 그 발병률이 더욱 높게 나타난다.

또한 낙상경험이 있 는 고령자가 건강한 고령자에 비해 낙상의 불안감으로 인한 신체활동 저하로 하지의 근력이 유의하게 저하되었으며, 이 러한 근력과 관절가동범위의 상실은 기능적인 독립능력의 상실을 유발하여 추락과 낙상의 위험을 증가시키는 악순환 이 되풀이 되고 있다고 보고하였다.

노화와 관련된 골격근

의 손상은 대부분 규칙적인 저항성 운동이 효과적이라고 보 고하였으며, 많은 선행연구에서 규칙적인 저항성 운동이 근 력, 근육량, 이동성 및 일상적인 신체활동능력의 향상에 효 과적인 것으로 간주되어 왔다.

이상과 같은 관점에서 최근 고령자들의 근감소증 예방을 위한 근 기능 강화 운동방법으로 저항성 트레이닝의 중요성 이 강조되고 있다. 그러나 고령자의 근력향상은 근비대보다 는 근신경작용의 효율성에 기인하여 운동신경과 근육의 협 응성 향상에 중점을 두어야 할 것이다. 그러므로 고령자의 근기능 향상을 위해서는 유연성 운동과 이동성운동을 병행 할 필요성이 요구된다. 이에 본 연구는 고령자들의 근감소 증의 원인과 기전을 살펴보고, 근감소증 예방을 위하여 근 력 및 근지구력을 증가, 동작중심의 균형능력 향상 및 신체 활동성 등의 향상을 위한 저항성 운동방법과 그 효과를 살 펴봄으로서 근감소증으로 인한 고령자의 낙상, 상해 및 건 강의 문제점을 처치하는데 도움을 주고자 한다.

본 론 1. 노화에 따른 근감소증

노화에 따른 근감소증은 근육량(muscle mass), 근력 (muscle strength) 및 근육의 질(muscle quality)이 저하되면 서 만성적인 신체장애(physical disability)와 사망률을 증가 시킨다. 전체 근육량은 50세부터 매년 1~2%씩 빠르게 감소 한다.

일반적으로 70대 이하 고령자의 25%, 80대 이상 고 령자의 약 40%가 근감소증 증상을 나타내고 있다.

근감소 증이 사회경제적 관점에서 의료비용의 과다지출과 관련이 있음에도 불구하고 근육 손실로 인한 신체적 장애 등의 병 리생리학적 기능 분석과 관련된 연구의 시도는 여전히 부족 한 실정이다. 고령자의 근감소증에 대한 역학적 연구에서 신경계의 변화

, 호르몬 농도를 비롯한 내분비기능의 변 화

, 영양상태의 부족 및 불균형

, 만성적인 체내 염증현 상

및 신체적 비활동

등을 포함한 여러 가지 요인이 다

Fig. 1. Developmental factors of sarcopenia in aging.

양하게 작용한다.

근감소증은 Fig. 1에서 나타난 바와 같이 많은 요소의 장 애로 일어난다. 성장관련 호르몬(GH & IGF-1) 농도의 감 소, 근신경계 협응 능력의 변화, 성호르몬 농도의 감소, 혈 관염증인자(IL-1β, IL-6, TNF-α 등)의 증가, 단백질 섭취감 소, 흡연, 산화성 스트레스 증가, 체내 지방량 증가, 신체적 비활동으로 인한 근육량의 감소와 근육의 질이 저하된다.

또한 신체적 장애(disability), 유병률(morbidity), 사망률 (mortality) 등이 증가한다. 노화과정에서는 근육량 감소 및 근력 저하와 함께 전체적인 신체기능의 저하를 초래하는데

, 이러한 과정의 주된 요인으로서 Interleukin-6 (IL-6)와 TNF-α와 같은 염증 유발성 요인의 증가와 IGF-1의 감소현 상이 제시된 바 있다.

노화과정에서 나타나는 근육량 감 소 자체가 유용한 인슐린 반응조직의 감소를 초래함으로서 인슐린 저항성 유발, 대사성 질환 및 비만의 증가 요인으로 작용하게 되며

, 아울러 체지방의 증가는 IL-6 및 TNF-α 와 같은 염증 유발성 요인의 증가를 초래하여 직접적인 근 육의 이화작용 증가를 초래하여 근육량 감소의 요인으로 작 용하는 과정

에서 혈중 IL-6 및 TNF-α 농도의 증가현상은 노화과정에서 근육감소현상과 일정한 관련성을 가진다고 볼 수 있다.

IL-6는 체중 감소 및 근육량 감소를 유도하면서 노화과 정에서 증가하여 근육량 형성에 중요한 요인으로 작용하는 혈중 IGF-1 농도와 역상관의 관계를 나타낸다.

TNF-α는 체지방 조직에서 분비되어 내피기능 저하와 단백질 합성과 관련된 인슐린 감수성의 둔화

, 근육 단백질 손실과 관련 된 nuclear factor kappa B (NF-κB)의 활성화

, 근육세포 분화에 관여하는 위성세포 활성화의 억제

등을 초래함으

로서 근육 위축 및 손실의 자극요인으로 작용하게 된다.

2. 노화에 따른 근기능의 생리적 변화

노화에 의한 근육의 감소는 상지근육보다 하지근육의 감 소가 상대적으로 더욱 빠르게 나타나며, 근력보다 순발력 (power)이 더욱 빠르게 감소된다. 근섬유 유형간 변화양상 을 비교해볼 때 근섬유 수와 크기는 Type II섬유에서 Type I섬유보다 더욱 현저한 감소현상을 나타낸다. 뿐만 아니라 노화가 진행됨에 따라 IGF-1 및 GH 농도의 감소와 TNF-α 및 IL-6의 증가로 Type II 근섬유 크기는 더욱 현저하게 감 소한다. 이러한 결과는 근섬유 단위면적당 운동신경의 동원 과도 밀접한 관련성이 있다(Fig. 2).

또한 노화는 근육의 질적인 면에서 지질과 콜라겐 함량은 증가하며 Type I MHC content의 증가와 Type II MHC content의 감소를 가 져온다. 이러한 근섬유의 유형별 변화현상은 최고파워의 감 소와 함께 근육 1 kg당 산화능력(oxidative capacity)의 감 소를 나타낸다. 노화가 진행됨에 따라 근육의 감소와 더불 어 골밀도의 감소도 일어나는데 골밀도는 20대 중반에 최고 치를 보이다가 그 이후 매년 0.5%씩 감소하며 40대 이후부 터 더욱 급속한 감소를 나타낸다. 특히 여성은 폐경기 이후 불균형적으로 매년 2~3%씩 골 손실이 일어나고 있다.

아 울러 감각기관, 운동기관 및 인지기관의 변화로 균형성과 이동능력이 감소하여 낙상의 위험이 증가하며 일상생활능 력이 감소된다. 또한 반응시간(reaction time)이 길어짐에 따 라 동작이 단순하고 느려지며, 유연성과 관절의 가동범위도 감소하여 근육과 건의 탄력성이 감소하여 상해의 위험이 증 가한다. 그러므로 고령자의 근기능 강화를 위한 운동 방법 에는 반드시 유연성 운동 및 이동성 훈련이 병행되어야 할

Fig. 2. Neurons lead to muscle change during aging.

것이다. Baumgartner 등

은 대규모 역학연구를 통해서 근 감소증은 건강한 젊은이의 근육량을 100%로 기준했을 때 80% 이하를 나타내는 것을 그 기준으로 정의하였으며, 또 한 고령자성 질환의 직접적인 독립 위험인자로도 보고되고 있다.

또한 Judge 등

은 20세에서 90세까지의 피험자를 대상으로 한 분석결과에서 고령자의 유산소 운동능력은 20%, 근력은 50%, 근육질량은 23%가 감소한다고 보고하 였다.

근위축(atrophy)을 유발하는 여러 신호전달체계(signaling pathway) 중 중심적인 역할을 하는 경로는 NF-κB를 매개 로 하는 단백질 분해 신호전달과정이다. NF-κB는 핵 내에 서 특정 유전자의 발현을 조절하는 전사인자(transcription factor)로서 염증반응이나 단백질로의 전환(turnover)을 유 도하는 150개 이상의 유전자 발현에 관여한다. NF-κB의 활 성은 IL-1, TNF-α, growth factor 등의 자극에 의해 IκBα kinase (IKK) 복합체를 활성화시킴으로써 IκB를 경유하는 근위축(atrophy) 반응을 유도한다.

Fig. 3에서 나타난 바 와 같이 IL-6 및 TNF-α 등의 염증인자들이 세포내로 유입 되면서 NF-κB가 활성화되어 단백질을 분해하여 근육에서 의 단백질 손실이 일어나면서 근육의 질적 저하현상을 나타 내 결과적으로 근육위축현상이 초래된다. 이러한 근육은 고 강도의 운동을 수행하는 동안 단백질 손상이 유발되는데, 이에 관한 보상작용으로 단백질 전환(protein turnover)이 이루어지면서 새로운 근육으로의 전환이 활성화 될 수 있다.

손상된 근섬유의 생성 및 재생에는 위성세포(satellite cell) 가 myogenic stem cell로서 중요한 역할을 한다고 알려져 있다.

근육이 미세 손상을 입으면 재생은 더 빠르게 일어 나므로 적절한 저항성 운동을 함으로써 근육에 적절한 손상

을 입히면 그 재생속도가 빨라져 3~4개월 안에 완전히 새로 운 근육으로 전환 시킬 수 있다.

즉 노화과정에서 발생하 는 근육위축현상을 방지하거나 지연시키기 위해서 저항성 운동의 긍정적인 효과를 제시해볼 수 있는데, Table 1에서 나타난 바와 같이 여러 연구자들

에 의해 슬관절 신전운 동(knee extension)을 주로 한 하지 저항성 형태의 운동 트 레이닝을 수행한 결과 근섬유의 크기 증가가 위성세포 수의 증가를 나타냈다.

3. 고령자의 근기능 향상을 위한 운동

1) 저항성 운동

근력이 약한 고령자임에도 불구하고 근기능 향상을 위한 저항성 운동은 중정도 이상의 운동강도로 실시하는 것이 바 람직하다. 운동빈도는 적어도 1주일에 2일 이상 실시하며 운동강도는 최대근력의 30~50%의 무게로 1 RM의 10%씩 점진적으로 증가시키면서 운동을 실시하는 것이 효과적이 다. 물론 운동강도는 대상자의 연령과 성별에 따라 약간의 차이를 가지도록 하는 것이 바람직한데, Verdijk 등(2009)

은 65~85세의 고령 남성을 대상으로 1RM의 75~80% 운동강 도로 레그 프레스(leg press), 슬관절 신전운동(leg extension) 을 8~10회의 빈도로 12주 실시한 결과, 근섬유 크기가 28%

증가하였으며, 위성세포 수가 76% 증가하였다고 보고하였 다(Table 1). 또한 운동강도의 척도를 0~10의 기준으로 구 분하였을 때 중정도 강도(5~6단계) 혹은 격렬한 운동강도 (7~8단계)의 범위로 수행하는 것이 고령자의 근기능 향상을 위해서 가장 효과적인 강도로 제시되고 있다.

효과적인 저항성 트레이닝을 위한 적정강도의 기준은 1

RM 기준 65% 이상이 보편적으로 제시되어 왔으나

, 고령

Fig. 3. Potential mechanism of muscle wasting in renal failure.

자의 경우 생리적으로 과도한 스트레스가 주어질 수 있기 때문에 쉽게 적용될 수 없으며 상대적으로 낮은 강도가 적 용될 수 있는 것으로 제시된 경우도 있다.

그러나 상대

적으로 고강도의 저항성 트레이닝보다는 효과가 미흡한 것 으로 지적되기도 하였다.

고령자들이 처음 저항성 운동 을 실시할 때 바벨이나 덤벨 등의 무거운 중량의 기구를 사 Table 1. Effect of prolonged resistance exercise training on muscle fibers

Gender Age (years) Duration Size of muscle fiber Number of satellite cells Studies

M 70~81 12 wks ↔ ↑ (±36%) Mackey et al. (2007)²⁶⁾

F 70~82 12 wks ↔ ↑ (±18%)

M 20~35 16 wks ↑ (32%) ↑ (49%) Petrella et al. (2006)²⁷⁾

F 20~35 16 wks ↑ (21%) ↔

M 60~75 16 wks ↑ ↔

F 60~75 16 wks ↑ (24%) ↔

M/F 20~30 9 wks ↔ ↑ Roth et al. (2001)²⁸⁾

M/F 65~75 9 wks ↔ ↑

M 65~85 12 wks ↑ (28%)^a ↑ (76%)^a Verdijk et al. (2009)²⁹⁾

M 73 ± 4 14 wks ↑ (NS) ↑ (±73%)^a Verney et al. (2008)³⁰⁾

NS, not significant; a, Increase only observed in type II muscle fibers, with no changes in type I muscle fibers.

Table 2. Resistance exercise program for improving muscle strength in the elderlies

Types of exercise Exercise part of body Methods of exercise

Exercise using elastic bands

1. Red elastic band 2. Time: 40 mins 3. 15~25 repetitions 4. 2~3 sets

Waist twisting Hold the band in front of the chest and turn slowly to right and left by twisting the waist.

Waist Hold the band with both hands above the head and bend sideways to the right and left.

Arms Place the band between both feet and the floor while stretching the band with both hands to elbow length to contract the biceps then slowly return to starting position.

Shoulders Place the band between both feet and the floor while stretching the band upward with both hands stretched out sideways without bending the elbows and then releasing.

Ankles Place the band under both feet while seated with both legs stretched out. Pull the band with both hands while repeating solar and plantar flexion of both feet.

Lower abdominal muscles and legs

Lie down with both knees lifted and bent at a 90 degree angle. Place the band under both feet and pull the band with both hands and contract the abdomen while extending and flexing the knees within 45 degree range and maintaining the angle of the knees.

Upper abdomen Lie down with both knees lifted and bent at a 90 degree angle. Place the band under both feet and pull the band with both hands and contract the abdomen while lifting and lowering the upper body.

Upper abdominal muscles and legs

Lie down with both knees lifted and bent at a 90 degree angle. Place the band under both feet and pull the band with both hands and contract the abdomen while lifting the upper body, then repeat extending and flexing both knees.

Hip joint Lie down with one leg lifted and place the band under the lifted foot. Pull the band with both hands while slowly making a circular motion to the right then to the left with the leg unbent and then repeat with the other leg.

Pilates exercise

1. Repeat each exercise for 10 seconds 2. 10 seconds of rest

after each exercise 3. 10~15 repetitions

Core stabilization &

abdominal strengthening

Breathing (Mat), Hundred (Mat), Arm series (Ball), Push up (Mat)

Strengthening of quadriceps femoris and hip joint

Bridge (Foam roller), One leg lift (Mat), Prone knee bend (Mat), Spine stretch (Gymball)

Thoracic flexibility and shoulder stability

Swan dive (Mat), Goal post wall (Bar), Prone press up (Mat)

Balance and coordination

Standing leg press (Bend), Heel raise (Bar), Full squat (Bar)

Weight training Upper body exercise Exercising the biceps, triceps and deltoid muscle by using 0.5kg dumbbells 1. 15~25 repetitions

2. 2~3 sets

Lower body exercise Seated Leg Press, Leg Curl, Leg Extension, Deltoid Elevation, Chest Press, Over Head Press, Lateral Raise, Biceps Curl, Triceps Extension, Bent Over Row, Kick Back, Leg Press, Squat exercise using free weights.

용하는데 있어서 상해유발 및 관절 손상의 위험을 가져올 수 있으므로 탄성밴드 및 모래주머니를 이용하는 것도 효과 적인 방법이다. 또한 최근에는 1 RM 기준 30% 이상으로 하되 낮게 운동강도를 설정하면서 혈류제한방법을 병행하 는 것과 같은 다양한 방법의 모색도 제시된 바 있다.

운동형태는 점진적으로 무게를 증가시키는 웨이트 트레이 닝 프로그램을 실시하거나 혹은 유연체조(calisthenics) 형태 로 주요 근육그룹을 중심으로 8~10개 형태의 운동(상지 4개, 하지 4~6개)을 3세트, 8~12회의 반복횟수, 세트사이에는 1 분~2분 30초 정도의 불완전 휴식을 가지는 프로그램이 가장 일반적이다. Verney 등(2008)

의 연구에서는 하지는 지구 성 운동, 상체는 저항성 운동을 복합적으로 14주간 실시한 결과 상체와 하체 모두 Type II근육이 증가하였다고 보고하 였다(Table 1). 운동기간은 6개월 이상의 기간이 필요하지만 운동효과는 6~12주 후면 빠르게 나타난다. 또한 계단오르기, 팔굽혀펴기, 윗몸일으키기, 빠르게 걷기 등을 함께 실시하여 전신의 주요 근육그룹을 균형적으로 사용하는 근력운동을 실시하며

, 운동 후 48시간 휴식을 취하도록 하고, 특히 올 바른 자세와 호흡법으로 주요 복합관절부위가 함께 동원되 는 운동을 실시하여야 한다. 최근 고령자의 근력향상을 위해 서 탄성밴드 운동, 필라테스 및 웨이트 트레이닝의 저항성 운동프로그램 등이 널리 제시되고 있는데, 이와 관련된 프로 그램의 예는 Table 2에서 나타난 바와 같다.

2) 유연성 운동

인체 3개의 운동면에 있어서 적절한 유연성이 필요하며

유연성, 신장성 및 동적 운동범위가 근신경작용의 효율성을 높여 고령자의 근기능을 향상시킨다. 그러므로 고령자를 위 한 유연성 운동은 적어도 1주일에 2일의 빈도로 실시하며, 운동강도의 척도를 0~10의 기준으로 나누었을 때 중정도 강도(5~6단계)로 주요 근육그룹을 계속적으로 유지하는 자 세로 정적 스트레칭을 실시하는 교정을 위한 관점의 유연성 운동부터 시작하여 단계적으로 능동적 스트레칭 및 동적 스 트레칭을 실시하는 기능적 유연성 운동으로 이어져야 할 것 이다.

3) 균형운동

균형성 향상을 위한 운동프로그램은 중추신경계에 의한 균형감각의 제어와 움직임의 조합에 영향을 미치거나 균형 의 위협을 받을 때 주위 말초신경계의 반응을 증대시킨다.

또한 저항 및 근력강화운동이 몸통과 하지의 자세조정 관련 근육의 근력을 강화시키며 특히 발목, 엉덩이 및 무릎의 주 동근과 협응근을 강화시킴으로써 균형감을 증진시키고, 이 로 인해 인체는 외부로부터의 스트레스 요인에 반응하여 더 욱 강한 자세를 취할 수 있게 된다. 고령자들의 낙상 예방과 원활한 이동성을 증가시키고 균형감 증대를 위한 자세 및 평 형의 중추신경학적 제어에 적응하기 위해 균형성 향상을 위 한 운동 방법은 Table 3과 같은 방법

으로 제시될 수 있다.

균형을 제어하기 위한 감각의 압력이 낮아질 경우, 인체 의 지지면이 좁아지는 것을 감당하거나 무게중심을 이동하 는 것이 현저하게 어려워진다. 고령자는 균형을 유지하면서 감각적으로 이동하는 능력이 현저하게 저하되는데 특히 눈

Table 3. Balance exercise

Method of exercise Example

In order to decrease the surface supporting the body, gradually execute difficult postures

Standing on both legs, Standing on one leg, Standing with both feet apart using a supportive tool, Standing with both feet apart without the supportive tool. Standing with one foot in front of the other, Standing with one end of the foot touching the inner part of the other foot.

Exercises that shift core weight Walking in a linear position, Walking in circular motion, Shifting weights, Hurdling(ex. book), Turn or tilt with dumbbell, Cross walking, Side walking, Heel walking, Forward and side moving heavy arms or leg, Balance on the shaking board or ball.

Execute postures that give pressure to different muscle groups

Toe stand, Heel stand, Heel-to-toe stand, Place the toe of one foot to the heel of the other foot.

Decrease sensory input Standing with eyes closed

Table 4. Mobility exercise

1. Continuously change the speed of pace while walking.

2. Change directions from left to right and vice versa while walking.

3. Practice walking on irregular surfaces as on sand or on mattress.

4. Practice walking with objects of various weights.

5. Execute walking after standing from a seated position, walking in a circular motion, climbing stairs while holding onto the rails.

을 감은 상태에서 균형감각을 유지하는 능력이 더욱 현저하 게 저하된다. 따라서 눈을 감고 이동하는 검사는 고령자의 균형감각 유지능력의 중요한 척도가 되지만 고난이도에 해 당하기 때문에 이러한 자세는 눈을 뜨고 있는 상태에서 완 전히 숙련되고 난 후에 이루어져야 한다. 감소된 자기수용 체는 베개, 폼 롤, 매트리스 및 이불 등을 이용해서 서있는 자세를 연습함으로써 균형능력을 향상시킬 수 있다.

4) 이동성 훈련

고령자는 노화함에 따라 근력 감소의 대표적인 현상으로 신체동작이 느려지고 반응시간이 길어진다. 그러므로 근신 경의 협응작용을 활성화시키도록 하여 독립적인 생활을 유 지할 수 있도록 이동능력을 향상시켜야 한다. 이와 같이 고 령자를 위한 이동성 향상을 위한 운동방법은 Table 4에 제 시된 바와 같다.

4. 고령자의 근육기능 운동효과

ACSM

은 고령자의 단백질 합성력을 증가시키고, 건강 한 노화과정을 유지하기 위한 운동트레이닝을 적용하는 프 로그램에는 필수적으로 저항성 운동이 포함되어야 한다는 지침을 보고한 바 있다. 26주 동안 61~77세 고령자를 대상 으로 저항성 운동을 실시한 결과 근육량은 평균 2 kg의 향 상을 나타냈으며, 체지방량은 평균 2.7 kg의 감소를 나타냈 다.

근감소증 예방과 치료를 위한 운동프로그램의 효과를 분석한 결과 유산소운동의 수영

, 자전거타기

, 조깅

등 은 고령자에게 있어서 근육량 및 근력의 감소현상이 다소 완만하게 진행 되도록 도와줄 수는 있으나, 노화로 인하여 약화된 근육기능의 개선과 근육량 및 근력의 향상을 위해서 는 저항성 운동보다는 상대적으로 그 효과가 현저하지 못한 것으로 보고되고 있다.

Snijders 등

은 저항성 운동이 고령자들의 골격근질량 증가와 근기능 향상에 효과적이라고 하였으며 저항성 운동 은 Type II 근섬유 크기를 증가시킬 수 있고 노화에 따른 위성세포(satellite cells)수 감소를 방지한다고 하였다. 인체 의 상완이두근과 외측광근의 근육을 직접 채취하여(근생검 법) 운동전, 후 간에 근섬유의 크기 변화를 비교한 결과, 지 근섬유(Type I)는 평균 26.8%의 근 비대 향상을 나타냈으 며, 속근섬유(Type II)는 평균 32.6%의 향상을 나타냈다.

또한 일상생활수행능력(체력)의 향상이 저항성 운동을 통하 여 매우 긍정적으로 개선되며, 신경전달계능력의 개선으로 근신경기능의 질적인 부분까지 향상을 나타내어 결국 노화 로 인한 낙상의 예방과 독립적인 생활의 향상으로 연결된다 고 보고하였다.

고령자의 근력향상은 근육량의 증가를 동 반하면서 근력이 증가하지만 근비대보다는 근신경 적응에 우선적으로 기인하는 것으로 알려져 왔으며, Frontera 등

은 60~72세의 고령자들을 대상으로 주당 3회, 최대근력의

80% 운동강도로 12주 동안 근력운동을 수행한 결과 대퇴근 육의 면적 및 근력 향상 효과를 가져왔다고 보고하였다.

연령증가에 따른 체력, 근육 및 골밀도의 감소현상은 여 성에게 있어서 더욱 심각하게 나타나며, 장기간에 걸쳐 규 칙적이고 적절한 저항성 운동을 통해서 회복될 수 있는데, 폐경 이후 여성의 경우에도 근력운동을 실시한 후 골 무기 질 밀도가 증가할 수 있다.

고령자의 경우에도 근력향상 을 위한 저항성 운동을 통해서 노화에 따른 근력약화를 회 복시켜 균형성

과 균형조절능력

을 향상시킬 수 있다. 신 승민 등

은 여성 고령자를 대상으로 탄성밴드를 이용한 저 항성 운동을 실시하여 평형성 및 보행기능의 효과를 분석한 결과, 저항성 운동을 실시한 그룹은 신체적 평형능력이 현 저하게 향상되었다고 주장하였다. 아울러 고령자의 근육기 능 향상을 위한 근력강화 운동을 수행할 때 균형감각을 향 상시키기 위한 운동을 병행하여 실시하면 걷는 속도, 두발 또는 한발로 서있는 능력이 향상되며 걷는 동안 실수할 가 능성이 줄어듬으로서 고령자에게서 둔화되기 쉬운 보행능 력의 향상에 매우 효과적인 것으로 보고하였다.

노화에 따라 진행되는 염증반응은 지방조직의 증가에 의 한 지방세포에서 분비되는 염증 유발성 사이토카인(cytokine) 에 의해 촉진되며

, IL-6, TNF-α 및 CRP (C-reactive protein) 농도가 증가한다. 또한 TNF-α, IL-6 및 IL-1β는 단 백질을 저하시키는 원인이 될 수 있으며, 지방세포 증가에 따른 IL-6의 과발현(overexpression)은 근위축을 일으켜 근 감소증을 발생시키며, 반면에 불충분한 IL-6는 성장 발육의 장애를 일으킬 수 있다. Strasser & Schobersberger

은 당 뇨병 환자를 대상으로 유산소성 운동과 저항성 운동을 실시 하였을 때 저항성 운동그룹이 유산소성 운동그룹에 비해 혈 중 지질 및 당화혈색소(HBA1c) 등의 대사성 질환의 위험인 자가 유의하게 긍정적인 개선효과를 나타내었다고 보고하 였으며, 아울러 고강도 저항성 운동은 연령을 보정한 남녀 당뇨병 환자의 당화혈색소 수준이 감소하였다고 하였

다.

노화과정에서 유병률이 현저히 증가하는 당뇨병과

관련된 변인들 중 가장 대표적인 항목인 골격근의 글루코스 섭취율에 영향을 미치는 인슐린 수용체와 GLUT-4 운반체 가 저항성 운동에 의해서 현저하게 향상되는 것으로 보고된 바 있다.

Flack et al.

은 노화과정에서는 GLUT-4 운 반체의 저하, 근육량 감소, 염증반응 증가, 내장지방량 증가, 췌장의 베타세포 기능 및 숫적 감소 등이 동반되면서 당뇨 병 유병률이 현저하게 증가되는데, 저항성 운동을 규칙적으 로 수행할 경우 GLUT-4 운반체의 활성화, 내장지방 감소, 근육량 증가, 혈중 아디포넥틴(adiponectin)농도 증가, 혈중 TNF-α 농도 감소 등이 동반되면서 글루코스 섭취율이 현저 하게 향상되어 당뇨병 처치에 매우 효과적인 것으로 주장하 였다.

이러한 결과와 함께 Katula 등

은 저항성 운동을 코칭하

는 지도자들이 고령자들에게 운동형태, 운동빈도 및 운동강 도 등을 스스로 결정할 수 있는 권한을 부여함으로써 자기 주도적으로 운동을 실시하도록 용기를 주었고 또한 목표를 설정하게 하여 포기하지 않도록 격려를 한 결과 단순히 저 항성 운동을 한 그룹보다 근력이 유의하게 증가하였음을 보 고하였다.

결 론

노화가 진행됨에 따라 근위축 및 근감소증이 일어나 근․골격계 기능을 감소시켜 고령자의 낙상 및 생활수행에 어려움을 가지고 온다. 그러므로 고령자의 근기능을 향상시 키기 위해서는 저항성 운동, 유연성 운동, 균형운동 및 이동 성 운동을 복합적으로 실시해야 한다. 고령자의 근력 향상 및 근육의 질을 향상시키기 위한 운동강도는 중정도 혹은 고강도의 저항성 운동 프로토콜을 사용하며, 탄성밴드, 모래 주머니 및 가벼운 덤벨을 이용하여 적어도 주 2회 이상 실 시하는 것이 효과적이다. 또한 저항성 운동과 함께 유연성 및 균형운동이 몸통과 하지의 자세조정 관련 근육의 근력을 강화시키며 특히 발목, 엉덩이, 그리고 무릎 등의 복합관절 부위를 강화시킴으로써 균형감을 증진시키고, 이로 인하여 고령자들은 강한 자세를 취할 수 있게 되어 낙상예방과 신 체활동을 더욱 활기차게 유지해 나갈 것이다. 아울러 자신 감과 목표에 대한 용기를 가지는 것이 중요하다.

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