Ⅰ서 론

미세전류는 세포막내에 칼슘이온을 공급시킬 수 있 는 전위차 에너지 전류를 뜻하며(김현숙, 송영복 & 김 인권 1995), 1mA보다 낮은 전류로써 인체에 통전 시 근 육의 수축을 발생시키지 않으며, 전기자극에 따른 불 편감 없이 안정적으로 적용부위를 자극 할 수 있는 방 법이다(Carley & Wainapel 1985). 이러한 미세전류를 이용한 자극이나 치료는 인체 세포내에서 통전되는 생 체전류를 이용함으로써 통증, 신경 및 근육조직 손상 의 회복을 위한 방법으로 널리 사용되고 있다(Okeson & Hayes 1986). 이는 지연성 근육통과 연관 있는 혈액 내의 크레아틴 키나제(creatine kinase) 발생억제, 아 데노신 3인산(adenosine triphosphate, ATP)와 단백질 생성 증가, 혈류량의 개선 등의 미세전류의 생리학적 이점을 이용한 방법이라 할 수 있다(Rapaski, Isles, Kulig & Boyce 1991; Cheng, Van hoof, Bockx, Hoogmartens, Mulier, De dijcker & De loecker 1982; 조용호 2007).

미세전류를 이용한 치료의 효과는 다양한 방법으로 검증되어 왔다. 박소현 등은 미세전류의 적용이 아킬 레스건 조직의 조직학적 치유의 유의한 결과를 나타내 었으며 체중부하능력에서도 빠른 회복양상을 보였다 고 보고 하였으며(박소현, 황윤태 & 이현기 2007), 유 재영 등은 500㎂의 미세전류가 손상된 근육의 복원과 치유를 촉진 시켜 보행개선에 효과를 보였다고 보고하 였다(유재영 & 정진규 2014). 또한 김선덕 등은 미세전 류 자극치료는 위팔두갈래근의 지연성 근육통의 치료 에 있어 근력, 관절가동범위 상승과 통증 감소에 효과 적으로 적용할 수 있다고 보고하였다 (김선덕, 박혜미 & 정화수 2009). 이처럼 미세전류를 이용한 치료는 특 히 근육과 관련된 기능 개선에 매우 효과적인 치료방 법임을 알 수 있다.

한편, 장딴지근은 인체에서 일생생활 시 중요한 역 할을 하는 근육으로써, 특히 걷는 동작을 수행할 때 지속적으로 수축을 함으로써 기저면의 질량중심점을 유지해주는 역할을 한다(이지연 2008). 또한 다양한 하지운동 수행 시 신체 및 동작의 안정성을 유지할 수 있도록 충분한 근력을 만들어 주는 역할을 하게 된다 (염창흥 & 김태현 2012). 그러나 장딴지근의 손상 시, 발목관절의 불안정성이 증가하여 결국 신체 균형능력 의 저하를 이끌어 낼 수 있고(Yaggie & McGregor 2002), 근력약화와 더불어 정상적인 근기능의 소실로 인하여 보행양상의 변화와 나아가서는 이차적인 근골 격계 질환이 발생할 수 있다(김민정, 김칠갑, 장준혁, 김경호 & 김정석 2001). 이렇듯 장딴지근의 손상 방지 나 근피로 회복은 보행개선 및 일상생활 개선에 필수 적인 요소이다.

이전까지의 선행연구들에서는 인위적으로 장딴지 근에 지연성 근육통을 발생 시킨 후 그를 개선하기 위 한 미세전류치료의 효과에 대해 주로 관찰하였다. 그 렇기 때문에 정상적인 장딴지근의 근기능에 미세전류 가 미치는 영향이나 장딴지근 손상 및 그에 따른 부상 을 예방하기 위한 미세전류자극의 적용에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 근육 손상이 없거나 인위적인 근피로를 가하지 않은 정상적인 장딴 지근에 미세전류자극을 적용하였을 때 발생하는 장딴 지근의 변화를 알아보고자 한다. 정상적인 장딴지근에 신개념 미세전류 자극치료를 적용 시, 근육 긴장도, 탄 성도 및 동적인 경도에 영향을 미칠 것으로 본 연구의 가설을 설정하였다.

Ⅱ연구 방법

1연구 대상자

본 연구는 장딴지근에 근육 손상, 신경 손상, 피부감 각의 이상이 없고 보행 및 하지 운동에 제한이 없는 일 반인 12명을 대상으로(남 7명, 여 5명) 연구를 진행하 였다(Table 1). 대상자들에게 사전에 연구의 목적과 방 법에 대하여 충분히 설명하고, 대상자들의 동의하에 연구를 진행하였다. 그리고 다음과 같은 조건을 가진 대상자들은 제외하였다; 1) 장딴지근 손상 후 회복 경 과 기간이 6개월 미만인자, 2) 최근 6개월 이내에 내･ 외과적 수술을 한자, 3) 하지에 신경계 혹은 근･골격계 질환이 있는 자, 4) 독립적인 보행이 불가능한 자.

2연구 방법

1)장딴지근 근기능 측정

연구에 참여한 대상자들의 장딴지근의 근기능은 마 이오톤(Myoton®PRO, MyotonAS, Estonia)를 이용하 여 근긴장도(muscle tone), 탄성도(elasticity), 동적인 경도(stiffness)를 측정하였다. 마이오톤은 근기능의 특성을 간단하고 신속하게 정확한 측정할 수 있는 장 비로써 높은 신뢰도를가 보고 된 바 있다(Viir, Laiho, Kramarenko & Mikkelsson 2006) (Figure 1). 정확한 측 정 수행을 위하여, 장딴지근의 근복(muscle belly)에 측 정 전과 후에 수술용 마커 펜으로 표시하여 동일한 곳 을 측정하였다. 대상자들은 엎드린 자세에서 긴장감을 풀고 편안한 상태를 유지한 상태에서 푹신한 베개 위 에 양 발을 올려놓았다. 검사자는 마커로 표시된 지점 에 마이오톤을 수직으로 하여 평가를 실시한다. 1회 평 가 시 5번의 타진을 통하여 평균값을 기록하였다. 검사 자세와 방법은 다음과 같다 (Figure 2) (Figure 3).

측정한 변인들 중, 근육 긴장도는 해장 근육의 능동 적인 수축 없이 안정된 상태에서 수동적인 타진에 의 하여 발생하는 근육의 진동을 측정하여 표기하며 F (Frequency, Hz)를 표기단위로 사용한다. 근육의 탄성 은 해당 근육의 수동적인 타진 후 모양의 변화가 생긴 다음 본래의 상태로 복원 할 수 있는 능력을 뜻하며 D (Decrement)를 표기단위로 사용한다. 동적인 경도는 해당 근육의 수동적인 타진 시 본 모양의 변화를 일으 키지 않고 유지하고자 하는 근육의 생역학적 특정으 로 S (Stiffness)를 표기단위로 사용한다(Schneider, Peipsi, Stokes, Knicker & Abeln 2015) (Figure 2).

2)미세전류 자극

대상자들의 장딴지근에 미세전류 자극 치료 적용을 위하여, 국내에서 새롭게 제조된 전기치료기기(r4u, Humandream, Korea)를 사용하였다(Figure 4). 해당 장비는 100~1500㎂의 미세전류를 이용한 기기로써 강 도(intensity)를 레벨 1부터 10까지 조절하며 적용할 수 있는 장비이다. 사용하는 주파수는 50~60Hz이며 교류 전류를 사용하는 특징이 있다. 또한 기존의 전극부착 형, 장갑착용형 등과는 다르게 치료사의 손을 통하여 직접 미세전류를 적용할 수 있는 독특한 방식으로 제 작되었으며, 기존의 미세전류자극치료기기들의 적용 방법과는 다른 새로운 개념의 접근을 시도하였다. 본 체에 연결된 두 개의 패드는 각각 치료사 발 아래, 대상 자의 복부에 놓여 전극의 역할을 하게 된다. 치료사가 사용하는 패드에는 특수마감처리를 하여 치료 시 안정 성을 확보하였다.

대상자들은 검사 시 자세와 동일하게 엎드린 자세를 유지하고 대상자의 우세측 발의 장딴지근에만 미세전 류 자극을 시행하여 적용한 곳과 적용하지 않은 곳의 차이를 비교하고자 하였다. 시행방법은 치료사가 직접 손으로 우세측 발의 장딴지근의 근섬유의 배열에 따라 천천히 이동하며, 경찰법 마사지를 적용하여 미세전류 자극을 실시하였다. 모든 대상자들에게 10분간 레벨 1~2의 100㎂의 미세전류를 적용하였다(Figure 5). 임 상 경력 7년 이상의 전문적 지식과 실무 능력을 지닌 1인의 치료사가 대상자에게 동일한 강도와 방법으로 중재를 적용하였다.

3통계처리

연구를 통하여 얻은 자료는 Windows용 SPSS 21.0 프로그램을 이용하여 각 변수에 대한 기술통계량 및 평균과 표준편차를 제시하였다. 우세측 다리와 비우세 측 다리에서 중재 전과 후의 장딴지근의 긴장도(F). 경 도(S), 탄성(D)등 종속변수의 변화를 비교하기 위하여 Wilcoxon Signed-Rank test를 사용하였다. 또한, 우세 측 다리와 비우세측 다리에서 측정된 종속변수 변화를 비교하기 위하여 Mann-Whitney 검정을 실시하였다. 통계학적 유의수준은 p < .05로 규정하였다.

Ⅲ연구 결과

1장딴지근 근기능의 변화

1)근육의 긴장도(F)

신개념 미세전류 자극치료 적용 전과 후의 장딴지근 근긴장도를 비교 분석한 결과, 우세측 다리에서만 중 재 전과 비교하여 중재 후 근긴장도(F)의 유의한 변화 를 나타내었다(p < .05). 우세측 다리와 비우세측 다리 와의 비교분석에서는 중재 전과 후 모두 통계적으로 유의한 변화를 보이지 않았다(p > .05)(Table 2).

2)근육의 동적인 경도(S)

신개념 미세전류 자극치료 적용 전과 후의 장딴지근 동적인 경도의 변화를 비교 분석한 결과, 우세측 다리 에서만 중재 전과 비교하여 중재 후 동적인 경도(S)의 유의한 변화를 나타내었다(p < .05). 우세측 다리와 비우세측 다리와의 비교분석에서는 중재 전과 후 모두 통계적으로 유의한 변화를 보이지 않았다(p > .05) (Table 2).

3)근육의 탄력성(D)

신개념 미세전류 자극치료 적용 전과 후의 장딴지근 탄력성의 변화를 비교 분석한 결과, 중재 전과 중재 후 에 우세측 다리에서는 유의한 변화를 보이지 않았지만 (p > .05), 비우세측 다리에서는 통계적으로 유의한 상 승을 보였다(p < .05). 우세측 다리와 비우세측 다리와 의 비교분석에서는 중재 전과 후 모두 통계적으로 유 의한 변화를 보이지 않았다(p > .05) (Table 2).

Ⅳ논 의

본 연구에서는 신개념 미세전류 자극치료의 적용이 장딴지근의 근기능에 미치는 영향에 대하여 알아보고 자 중재 전과 후 마이오톤을 이용하여 장딴지근의 근 긴장도(F), 경도(S), 탄성(D)을 측정하였다. 그 결과 장 딴지근의 근긴장도(F)와 경도(S)에서 중재를 실시한 우세측과 그렇지 않은 비우세측에서 통계적으로 유의 한 차이를 보였으며, 탄성(D)은 비우세측 다리에서만 유의한 상승을 보였다.

본 연구에서 마이오톤을 이용하여 실시한 장딴지근 의 근긴장도(F)의 변화 측정에서는 중재를 적용한 우 세측 다리에서만 중재 전과 중재 후에 유의한 변화를 나타내었지만, 중재를 적용하지 않은 비우세측 다리와 중재를 적용한 우세측 다리와는 중재 전과 후에 통계 적으로 유의한 차이를 보이지는 않았다. 근육의 긴장 도는 근육이 과도하게 신장되는 것에 대하여 저항하는 고유의 특성으로 근육이 늘어날 때 근방추의 신전수용 기와 척수의 운동신경이 동시에 발현하여 해당 근육을 수축시킴으로써 나타나게 된다 (McMakin 2004). 근육 긴장도가 적절하게 유지되면 동작의 안정성을 확보해 줌과 동시에 관절의 안정성을 제공해주게 되어 운동기 능을 발현하는데 도움을 주게 되어 운동수행능력과 매 우 밀접한 관계를 가지게 된다 (McMakin 2004; 김성중 2006). 그러나 근육의 과도한 긴장은 오히려 해당 근육 의 일시적인 산소결핍과 허혈 등으로 인한 근조직 손 상을 발생시키게 되어 지연성 근육통, 근막통증후군과 같은 근육관련 질환을 초래할 수 있다 (Kim 2001). 실 제로 과도한 근육의 긴장도를 낮추기 위한 다양한 중 재 방법들 중 미세전류를 이용한 중재방법은 근육의 과도한 긴장으로 인하여 발생할 수 있는 근막통증후군 으로 인한 통증 완화, 지연성 근육통의 치유 및 통증을 조절하기 위한 목적으로 사용되었으며, 그 효과를 입 증해 왔다(Merskey 2006; McMakin 2004). 특히 조남 정 등은 상완이두근에 지연성 근육통을 일으킨 후 고 빈도 저강도형 경피신경전기자극치료기(TENS) 치료 15분과 함께 60㎂, 3Hz의 미세전류로 15분간 치료를 적용하였을 때가 고빈도 저강도형 TENS 치료만을 적 용하였을 때보다 미세전류치료가 지연성 근육통의 젖 산물질인 크레아틴 키나제 수치 감소에 상당한 영향을 미치는 것을 밝혀냈다. 이는 미세전류 자극이 지연성 근육통 치료에 효과적일 수 있음을 입증하였다 (조남 정 & 송승혁 2014). 또한, 강다행은 20분간의 미세전류 자극이 척추기립근의 근피로 회복에 효과적이며, 오히 려 휴식보다 효과적인 중재방법이라고 보고하였으며 (강다행 2013), McMakin은 만성적인 허리 근막통증후 군의 통증완화를 위하여 100㎂의 미세전류치료가 효 과가 있음을 보고 하였다(McMakin 2004).

다양한 선행연구 결과들에서 알 수 있듯이 미세전 류 자극은 근긴장도 완화를 위한 근육의 생리학적 회 복의 이점을 가지고 있다. 본 연구에서도 미세전류자 극을 적용한 우세측 다리에서만 중재 후 유의한 근긴 장도의 감소를 나타내었으며 이는 선행연구들과 같이 미세전류 자극에 의한 동일한 효과를 통한 결과라고 사료된다.

본 연구에서 마이오톤(Myoton)을 이용하여 실시한 장딴지근 경도(S)의 변화 측정에서 중재를 적용한 우 세측 다리에서만 중재 전과 후에 유의한 변화를 나타 내었지만, 중재를 적용하지 않은 비우세측 다리와 중 재를 적용한 우세측 다리와는 중재 전과 후에 통계적 으로 유의한 차이를 보이지는 않았다. 선행연구들에서 는 경도(S)와 함께 근긴장도(F)가 증가 될수록 해당 근 육의 근력이 증가되는 것을 보고 하였으며, 경도(S)와 근긴장도(F)의 증가는 근력 및 근파워의 증가와 다양 한 운동 수행능력의 증대와 관련 있는 것으로 보고 되 어 왔다(Radebold, Cholewicki, Panjabi & Patel 2000; Ikezoe, Asakawa, Fukumoto, Tsukagoshi & Ichihashi 2012; 이재하, 김춘섭, 정혜영 & 김맹규 2015). 경도는 근육의 생역학적 특성으로 정상적인 범위는 220~ 320N/m로 알려져 있으며 값이 높아질수록 관절의 비 효율적인 동작을 만들어내게 된다(Schneider, Peipsi, Stokes, Knicker & Abeln 2015). 선행연구들의 보고에 서 알 수 있듯이 경도(S)값의 증가는 근긴장도(F)의 증 가와 함께 나타난다. 즉, 경도(S)값의 과도한 증가는 근긴장도(F)의 과도한 증가와 함께 보이게 되며 이는 앞에서도 언급한 다양한 근육관련 질환으로 발전할 가 능성이 높기 때문에 이를 적절히 조절하기 위한 중재 가 필요할 것으로 사료된다. 본 연구에서는 미세전류 자극이 근긴장도(F)와 함께 근육의 경도(S)가 함께 낮 춘 것을 볼 수가 있다. 이는 선행연구들의 결과와 같이 근긴장도(F)와 경도(S)는 근육의 성질이나 형태와 함 께 변화를 동반한다는 것을 알 수 있다. 따라서 본 연구 에서 적용한 신개념 미세전류자극 치료는 근육의 이완 을 도와줄 수 있을 것으로 사료되며, 이는 자가스트레 칭이나 스스로 근육의 이완을 실시 할 수 없는 중증환 자의 근육의 이완을 효과적으로 도와줄 수 있는 방법 으로 적용될 수 있을 것이다.

본 연구에서 마이오톤(Myoton)을 이용하여 실시한 장딴지근 탄성(D)의 변화 측정에서는 중재를 적용하지 않은 비우세측 다리에서 통계적으로 유의한 변화가 나 타났다. 이는 본 연구의 제한점과 연결지어 생각해 볼 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구의 제한점으로는 대 상자의 수가 많지 않고 연령이 한정적이며 정상적인 장딴지근에 진행하였기 때문에 연구의 결과를 일반화 시키는 것은 제한이 있을 것으로 사료된다. 또한 단편 적인 연구로써 미세전류의 효과를 총체적으로 이해하 기 위해 보다 충분한 적용기간과 시간이 필요할 것으 로 사료된다.

하지만 10분이라는 상대적으로 짧은 시간에도 근긴 장도(F)와 경도(S)를 유의하게 변화 시킬 수 있었던 것 은 본 연구의 강점으로 생각되어지며, 이는 본 연구에 서 사용한 치료기기의 특징으로 인한 것으로 생각된 다. 본 연구에서 이용한 치료기기는 기존의 미세전류 자극치료기기처럼 패드부착형이나 장갑착용형이 아 니라 치료사의 맨손을 이용하여 대상자의 신체에 직접 촉진을 하는 특성이 있다. 따라서 인체 내 국소적, 혹 은 넓은 범위에 다양하게 적용할 수 있으며, 치료적 마 사지와 도수치료등과 함께 시행할 수 있는 특징이 있 다. 본 연구에서는 경찰법 마사지와 함께 미세전류 자 극을 적용하였기 때문에, 상대적으로 짧은 10분이라는 시간 안에 근긴장도(F)와 경도(S)를 유의하게 변화 시 킬 수 있었다고 사료된다. 따라서 비정상적인 근긴장 도로 인하여 초래될 수 있는 근육과 관련된 통증, 제한 된 동작 및 운동수행능력의 저하를 가지고 있는 환자 들에게 적용하게 된다면 임상적으로 통증 및 기능 개 선의 효과를 가질 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구 결과를 토대로 앞으로 미세전류가 지니고 있는 장점을 보다 광범위하게 적용할 수 있는 기초자 료를 제공한 점에서 본 연구의 의의를 찾을 수 있을 것 이다. 추후 연구에서는 보다 다양한 대상자의 질환, 연 령 등에 따른 특성에 따라 미세전류의 적용이 어떠한 영향을 미치는지 살펴볼 필요가 있을 것이다. 또한 미 세전류자극치료가 기존의 유사 전기치료 방법과의 비 교 검증을 위한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.

Ⅴ결 론

결론적으로 신개념 미세전류 자극치료의 적용은 정 상적인 장딴지근의 근 기능 중 근육의 긴장도(F)와 경 도(S)를 완화 시키며, 근육 이완에 긍정적인 영향을 미 쳐 근 기능의 개선을 이끌어 냈다. 본 연구에서 10분이 라는 비교적 짧은 중재시간 만으로도 근기능의 변화에 영향을 미치는 것을 확인하였기 때문에, 향후 지속적 이며 장기간의 중재를 실시 할 경우 일상생활 및 스포 츠 활동과 관련된 부상 등을 예방 할 수 있을 것으로 사료된다. 특히 노년층에서 자주 나타나는 근육경련 등에 대한 관련 질환을 위한 새로운 치료법 접근으로 도 활용 가능할 것으로 기대한다.