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Figure 10. 경도인지장애를 가진 노쇠 노인의 4.44m 보행 속도
#<0.05 compared pre with post training in intervention group; ##p<0.01 compared pre with post training in intervention group; ###<0.001 compared pre with post training in intervention group, $<0.05 compared intervention group with control group at post-test, $$<0.01 compared intervention group with control group at post-test,
$$$<0.001 compared intervention group with control group at post-test; *<0.05 measured in two-way repeated measures ANOVA between time and group; **<0.01 measured in two-way repeated measures ANOVA between time and group; ***<0.001 measured in two-way repeated measures ANOVA between time and group.
Figure 11. 경도인지장애를 가진 노쇠 노인의 Timed up and go
#<0.05 compared pre with post training in intervention group; ##p<0.01 compared pre with post training in intervention group; ###<0.001 compared pre with post training in intervention group, $<0.05 compared intervention group with control group at post-test, $$<0.01 compared intervention group with control group at post-test,
$$$<0.001 compared intervention group with control group at post-test; *<0.05 measured in two-way repeated measures ANOVA between time and group; **<0.01 measured in two-way repeated measures ANOVA between time and group; ***<0.001 measured in two-way repeated measures ANOVA between time and group.
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8주간의 탄력 밴드를 이용한 High-speed power training에 따른 중재 그룹의 4.44m 보행 속도와 Timed up and go test 에 있어 집간 간, 집단 내에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 이에 더해, 중재 그룹에서 집단 내 시간에 따른 차이에 있어 통계적으로 유의한 차이를 관찰할 수 있었다(p<0.001).
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５. 전두엽 기능의 변화
8주간의 탄력 밴드를 이용한 High-speed power training에 따른 각 집단 간, 집단 내의 전두엽 기능에 대한 변화는 다음 <Table 8>과 같다.
Table 08. 경도인지장애를 가진 노쇠 노인의 전두엽 기능의 변화
8주간의 탄력 밴드를 이용한 High-speed power training에 따른 중재 그룹의 전두엽 기능 평가 검사는 집단 간, 집단 내에서 통계적으로 유의한 차이를 관찰할 수 없었다.
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V. 논 의
본 연구의 목적은 경도인지장애를 가진 노쇠 노인을 대상으로 탄력 밴드를 기반으로 한 High-speed power training을 8주간 시행함으로써, 대조 그룹과의 신체 조성, 근 기능, 신경 기능, 전두엽 기능 변화의 차이를 관찰하고, 경도인지장애와 노쇠의 증상을 완화시킬 수 있는 효과적인 운동 중재 방법과 기초 자료를 제공하는 것이다.
본 연구에서는 경도인지장애를 가진 노쇠 노인들을 대상으로 8 주 간의 탄력 밴드를 기반으로 한
High-speed power training
운동 중재를 통하여 근 기능 중 무릎 신전의 최대 근력과, Rate of torque development 에 있어 통계적으로 유의한 향상 결과를 관찰하였으며, 신경 기능 중 Motor time 과 Rate of EMG rise 의 결과에 있어 통계적으로 유의한 결과를 관찰하였으며, 신체 기능 중 4.44m 보행 속도와 Timed Up and Go test 에 있어서도 통계적으로 유의한 차이를 관찰하여 8 주 간의 High-speed power training 을 통한 근 기능과 신경 기능의 향상이 실질적으로 신체기능의 향상에도 영향을 준다는 사실을 도출하였다. 하지만 전두엽 기능 중 전두엽 기능 검사 항목에서는 두 그룹 간, 내 통계적으로 유의한 차이를 보이지 못했다.이러한 결과를 바탕으로 한 논의는 다음과 같다.
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１. 기본 특성 관찰 및 신체 조성의 변화
신체 조성이란 큰 의미에서 정의 내리길 인간 개인에 대한 측정을 일컬으며, 보다 세세한 정의로는 인간 몸에 대한 크기와 모양과 구성 성분에 대한 체계적인 측정을 일컫는다 (Ariful Islam et al., 2013).
본 연구에서는 신체 조성에 대한 종속 변인으로 체중, BMI, 골격근량, 대퇴골격근량, 체지방률로 조작적 정의를 하였으며, 탄력 밴드를 이용한 8주 간의 high-speed power training에 따른 위와 같은 종속변인의 변화에 대하여 관찰하였다.
그 결과 중재 그룹에서의 체중 변화는 사전 61.02kg에서 사후 61kg로 20g 감소하였으며, 대조 그룹에서의 체중 변화는 사전 60.64kg에서 사후 61.05kg으로 41g 증가하였다. 하지만 두 그룹 간, 그룹 내 모두 통계적으로 유의하지 않았다.
중재 그룹에서의 BMI 변화는 사전 24.95 kg/m2에서 사후 24.93 kg/m2으로 0.02kg/m2 감소하였으며, 대조 그룹에서의 BMI 변화는 사전 24.5 kg/m2에서 사후 24.7 kg/m2으로 0.02kg/m2 증가하였다.
하지만 두 그룹 간, 그룹 내 모두 통계적으로 유의하지 않았다.
중재 그룹에서의 골격근량의 변화는 사전 22.08kg에서 사후 21.72 kg으로 0.36kg 감소하였으며, 대조 그룹에서의 골격근량의 변화는 사전 22.41kg에서 사후 22.54kg으로 0.13kg 증가하였다. 하지만 두 그룹 간, 그룹 내 모두 통계적으로 유의하지 않았다.
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DXA (Dual Energy X-ray Absorptiometry)로 측정된 중재 그룹에서의 대퇴골격근량의 변화는 사전 4.19kg에서 사후 4.21kg으로 0.02kg 증가하였으며, 대조 그룹에서의 대퇴골격근량의 변화는 사전 4.1kg에서 사후 4.07kg으로 0.03kg 감소하였다. 하지만 두 그룹 간, 그룹 내 모두 통계적으로 유의하지 않았다.
중재 그룹에서의 체지방률의 변화는 사전 32.16%에서 사후 33.18%로 1.02% 증가하였으며, 대조 그룹에서의 체지방률의 변화는 사전 29.88%에서 사후 31.30%로 1.42% 증가하였다. 하지만 두 그룹 간, 그룹 내 모두 통계적으로 유의하지 않았다.
Macalus와 Vito (2004)의 논문에 따르면, 고강도의 저항성 운동을 통해 노인들은 다양한 요소에 의해 근력을 얻는다 보고되고 있는데, 1주에서 2주 사이 1RM 75~80%의 고강도 저항성 운동에 따른 근력의 증가는 학습 효과에 의한 것이며, 3주에서 5주 사이의 고강도 저항성 운동에 따른 근력의 증가는 신경 기능의 적응으로 인한 것이며, 6주 이상부터는 근비대에 의한 것이라 보고 되고 있다 (Macalus A & de Vito G, 2004). 하지만 본 연구에서는 일반적인 근비대의 강도에 비해 약한 강도 즉, 운동자각도 12~13으로 저항성 운동을 적용하여 근비대의 변화를 관찰하려 하였지만, 두 그룹 간, 그룹 내 모두 통계적인 차이를 발견하지 못했다. Hortobagyi 등 (2001)의 연구에 따르면, 66~83세의 27명의 노인들을 대상으로 10주간 1RM 40%에서부터 시작하는 낮은 강도의 저항성 운동을 통해 노인의 근비대
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현상을 관찰하려 하였지만 통제 그룹과 중재 그룹 간, 내 통계적으로 유의한 차이를 관찰하지 못했다고 보고 되고 있다 (Hortobagyi et al., 2001). 이는 노인들에게 있어 근비대가 일어나는 현상적인 측면만 보았을 때 근비대가 일어나는 적절한 강도와 무게로 훈련을 실시해야 6~8주 사이에 근비대 현상이 일어나며, 근비대가 일어나지 않았음에도 불구하고 근력이 증가한 이유에 대한 또 다른 요인이 존재한다는 것을 의미한다. 또한 본 연구에서는 낮은 강도에서의 high-speed power trainig을 적용하였을 때 근비대보다 다른 요인들이 먼저 변화를 일으켜 적응이 된다는 것을 의미한다.
２. 근 기능의 변화
골격근 (Skeletal muscle)은 보행, 움직임, 호흡, 자세 지지를 위한 힘을 생산해 내는 기관으로 근 기능은 보행 및 힘을 생산해 내는 능력을 의미한다. 본 연구에서는 근 기능에 대한 종속 변인으로 무릎 신전 최대 근력과 Rate of torque development로 조작적 정의를 하였으며, 탄력 밴드를 이용한 8주 간의 high-speed power training에 따른 위와 같은 종속변인의 변화에 대하여 관찰하였다.
그 결과 중재 그룹에서의 무릎 신전 최대 근력의 변화는 사전 1.13N·m·kg-1에서 사후 1.25N·m·kg-1로 0.12N·m·kg-1 증가하였으며, 대조 그룹에서의 무릎 신전 최대 근력의 변화는 사전
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1.16N·m·kg-1에서 사후 1.13N·m·kg-1으로 0.03N·m·kg-1 감소하였다. 두 그룹 간, 내 상호효과에서 통계적으로 유의한 차이를 관찰하였으며 (<0.05; 효과 크기: 1.995), 중재 그룹 내 시간에 따른 차이에서도 통계적으로 유의한 차이를 발견하였다 (<0.05). 하지만 중재 그룹과 통제 그룹 간 차이에서는 통계적으로 유의한 현상을 관찰하지 못했다.
중재 그룹에서의 Rate of torque development의 변화는 사전 3.02N·m·s-1·kg-1에서 사후 3.55N·m·s-1·kg-1으로 0.53 N·m·s-1·kg-1 증가하였으며, 대조 그룹에서의 Rate of torque development 변화는 사전 2.99N·m·s-1·kg-1에서 사후 2.85 N·m·s-1·kg-1으로 0.14N·m·s-1·kg-1증가하였다. 두 그룹 간, 내 상호효과에서 통계적으로 유의한 차이를 관찰하였고 (<0.05; 효과 크기: 2.379), 중재 그룹 내 시간에 따른 차이에서도 통계적으로 유의한 차이를 발견하였으며 (<0.01), 중재 그룹과 통제 그룹 간 차이에서도 통계적으로 유의한 현상을 관찰하였다 (<0.05).
Rate of torque development는 단위 시간 당 힘의 기울기의 비율을 나타내는 변인으로, 200ms에서의 힘이 최대 근력에 가장 많은 영향을 미친다고 보고 되고 있다 (Caserotti P et al., 2008). 또한 짧은 시간 내 효율적인 힘의 발생을 의미하기 때문에 노인들이 실제 일상생활에서 일어날 수 있는 의도치 않는 부상을 방지하는데 효과적인 도움을 준다고도 보고 되고 있다 (Suetta C et al., 2004; Pijnapples M et al.,
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2008).Gerjao AL(2012)의 연구에 따르면, 8주간의 주 3회 근력 트레이닝을 21명의 여성 노인들을 대상으로 중재를 하고, 운동이 종료된 후 운동 전과 운동 후의 Rate of torque development를 비교한 연구에서 운동을 실시하지 않은 대조 그룹에 비해 대략 50%의 비율로 증가되었음을 관찰할 수 있었고, 이러한 결과들을 바탕으로 본 연구의 결과와 유사하다는 것을 관찰할 수 있었다 (Gurjao AL et al., 2012). 이러한 Rrate of torque development의 급격한 변화는 주로 신경의 변화 및 적응으로 인해 변화되었다고 많은 연구에서 보고 되고 있다 (Kamen G, 2005).
또한 본 연구에서 실시한 8주간의 탄력 밴드를 이용한 High-speed power training을 통해 하체의 최대 근력이 통계적으로 유의하게 증가했음을 관찰할 수 있었다. 근력의 감소는 노인들에게 있어 생리적인 변화 즉, 노쇠와 장애 및 의존적 상태로의 변화에 아주 중요한 요소로 작용하며, 일상생활 수행능력과 연관이 많다 (Delmonico MJ et al., 2008; Macaluso A & De Vito G, 2004)
Martins 연구팀에 의하면, 8주간의 탄력 밴드를 이용한 저항성 운동에서 120°/s에서 운동을 실시하지 않은 대조 그룹에 비해 통계적으로 유의한 수준으로 증가했음을 보고하고 있다 (Martin WR et al., 2015).
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３. 신경 기능의 변화
본 연구에서는 신경 기능에 대한 종속 변인으로 Movement time, Pre-motor time, Motor time, Hamstrings antagonist coactivation, Rate of EMG rise로 조작적 정의를 하였으며, 탄력 밴드를 이용한 8주 간의 high-speed power training에 따른 위와 같은 종속변인의 변화에 대하여 관찰하였다.
그 결과 중재 그룹에서의 Movement time의 변화는 사전 921.69ms에서 사후 799.51ms로 122.18ms 감소하였으며, 대조 그룹에서의 Movement time의 변화는 사전 906.36ms에서 사후 1010.04ms로 103.68ms 증가하였다. 두 그룹 간, 내 상호효과에서 통계적으로 유의한 차이를 관찰하였으며 (p<0.05; 효과 크기: -5.897), 중재 그룹과 통제 그룹 간 차이에서도 통계적으로 유의한 차이를 발견하였다 (p<0.05). 하지만 중재 내 시간에 따른 차이에서는 통계적으로 유의한 현상을 관찰하지 못했다.
중재 그룹에서의 Pre-motor time의 변화는 사전 663.82ms에서 사후 626.96ms로 36.86ms 감소하였으며, 대조 그룹에서의 Pre- motor time의 변화는 사전 700.64ms에서 사후 757.34ms로 56.7ms 증가하였다. 두 그룹 간, 내 상호효과에서 통계적으로 유의한 차이를 관찰하지 못하였다. 또한 중재 그룹과 통제 그룹 간 차이에서도 통계적으로 유의한 차이를 발견하지 못했다. 중재 내 시간에 따른