Ⅰ. 서 론

뇌혈관 질환으로 인해 의식장애와 신체에 마비가 일 어난 뇌졸중 환자는 운동 및 감각통로의 손상과 더불 어 고위통합기능의 손상이 야기되어 적절한 근 긴장도 와 자세 및 선택적인 움직임의 조절기능에 이상이 발 생한다(Olney, & Richards, 1996). 이로 인한 체간의 안 정성이 손상되면 척추구조와 연부조직에 과도한 부하 가 발생되고 이로 인해 자세조절 및 균형 장애가 유발 된다(김미선, 2005).

체간은 상자형태로 다수의 뼈대근육으로 이루어져 있는데, 지붕은 가로막, 아래 부분은 골반 지지근, 뒷 부분은 척추 주위근, 앞부분은 배근육으로 구성되어 있다(Akuthota, & Nadler, 2004). 가로막은 척추에 연 결되어 있어 자세를 유지하고 척추를 안정화시키는 데 기여할 뿐만 아니라 호흡을 담당하고(Kim, Yang, & Lee, 2016), 복부의 전외측 벽을 구성하는 배근육도 외 적인 생역학적 동요에 반응하여 전신의 균형을 유지하 기 위해 활성화되어 자세 조절에 기여하며 호흡에 관 여 한다(David, Terrien, & Petitjean, 2015).

호흡 근육은 들숨근과 날숨근으로 나눌 수 있는데 가로막과 바깥갈비사이근은 들숨에 관여하는 주동근 육이다. 가슴우리를 뒤로 신장할 수 있는 큰가슴근, 작 은가슴근, 넓은등근, 앞톱니근 등은 들숨 보조근육이 다. 속갈비사이근육은 날숨에 관여하는 주동근육이며, 등을 굽게 할 수 있는 배근육은 날숨 보조근육으로 작 용한다(Yamaguti et al., 2012).

뇌졸중으로 중추신경계가 손상되면 사지의 근육과 다르게 양쪽 대뇌반구로부터 신경 지배를 받고 있는 체간근육은 마비측이나 비마비측이 동시에 약화될 수 있다(Carr, Harrison, & Stephens, 1994). 체간을 구성 하는 호흡근의 약화는 펌프작용을 손상시켜 환기작용 이 감소되고 폐의 가스교환에 영향을 준다(Jo, & Kim, 2016). 특히 가로막은 앉아 있는 자세나 누워있는 자세 에서 전체 환기의 60~70%를 담당하는 중요한 들숨근 이기 때문에 편측 가로막 마비는 호흡 기능의 상당한 저하를 야기할 수 있다(Khedr et al., 2000). 또한 뇌졸 중 후 근육의 탄성력과 긴장도가 변화되어 가슴우리에 강직과 마비측의 구축이 나타나서(Lanini et al., 2001), 호흡근 기능과 가슴벽 변위에 영향을 준다 (Frownfelter, & Dean, 2006). 따라서 전체적 또는 부 분적인 호흡근육의 약화가 발생하여 들숨근과 날숨근 의 근력이 감소한다(Teixeira-Salmela et al., 2005).

이처럼 뇌졸중 후 체간근육의 손상은 체간조절 뿐만 아니라 호흡기능의 감퇴를 초래할 수 있다(Butler, 2007). 그러나 현재까지 뇌졸중 환자를 대상으로 체간 조절이나 호흡기능 향상을 위한 각각의 중재에 관한 연구는 많이 진행되고 있으나(Sutbeyaz et al., 2010), 체간조절과 호흡기능의 관계를 규명한 연구는 부족하 다. 이에 본 연구의 목적은 뇌졸중 환자를 대상으로 체 간조절과 호흡기능 사이의 관계를 알아보고자 한다.

Ⅱ. 연구 방법

1. 연구 대상자

본 연구는 U시 소재에 요양병원에 입원 중인 컴퓨터 단층 촬영이나 자기공명영상에 의해 뇌졸중을 진단을 받고 6개월 이상 된 편마비 환자 중 60세 이상 남녀 노 인을 30명 대상으로 하였다. 대상자들에게 본 연구를 실시하기 전 연구의 목적과 방법에 관해 설명하였다. 대상자들은 연구의 내용을 이해하고 자발적으로 참여 할 것에 동의하였다. 대상자들로부터 연구에 대한 동 의서와 개인 정보 수집 및 활용 동의서에 서명을 받은 후 연구를 진행하였다. 실험 중 대상자가 불편함을 느 끼거나 개인적 사유로 연구에 참여가 어려울 경우 언 제든 중단할 수 있음을 공지하였다.

연구 대상자의 참여기준은 신경계 재활을 위해 물리 치료를 받고 있으며, 구강의 문제가 없어 호흡기능 검 사가 가능하고, 한국형 간이정신상태 판별검사 (MMSE-K) 점수가 24점 이상자로 하였다. 제외기준은 폐 기능의 향상을 위해 특별한 치료를 받고 있거나, 복 부수술이나 근골격계 및 호흡기계 질환으로 호흡기능 검사가 어렵거나, 부정맥이나 협심증으로 불안정한 심 혈관계 상태를 갖고 있는 자로 하였다.

연구 대상자는 총 33명이었으나 대상자 중 퇴원 2명 과 폐암 판정을 받은 1명을 대상자를 제외하여 총 30명 이 연구에 참여하였다.

2. 측정도구

1) 체간조절

체간조절은 체간장애척도(TIS: Trunk Impairment Scale)을 사용하였다. 체간장애척도(TIS)도 세 가지 영 역으로 최소 0점에서 최대 23점으로 평가된다. 정적 앉 은 자세 균형 항목(7점)은 마비측 하지위에 비마비측 하지를 교차시키고 양발을 지면에 놓은 상태에서 앉은 자세를 유지 할 수 있는 능력을 평가하고, 동적 앉은 자세 균형 항목(10점)은 체간의 가쪽 굽힘 시 체간 상부와 하부의 분리된 움직임을 평가하고, 협응 평가 항목(6점) 은 수평면에서 팔이음뼈와 다리이음뼈의 회전 움직임을 평가하였으며, 점수가 높을수록 체간조절 능력이 높은 것이다(서현두, 김남조, & 정이정, 2008). 검사자간 신뢰 도는 r=0.87에서 r=0.96, 검사 자 내 신뢰도는 r=0.85에 서 r=0.99사이로 높은 신뢰도와 내적 타당도를 가진다 (김민환, 이완희, & 윤미정, 2012). TIS가 20점 미만이면 체간조절 능력이 낮아서 독립적인 일상생활기능이 불가 능하다고 보고되었다(Verheyden et al., 2007).

2) 폐기능

폐기능 검사로 폐활량계(Pony Fx, Cosmed Srl, Italy) 를 사용하여, 노력성 폐활량(Forced vital capacity: FVC)과 1초간 노력성 날숨량(Forced expiratory volume in 1 second: FEV1), 최대 날숨속도(Peak expiratory flow: PEF)를 측정하였다(Figure 1). 정확한 폐활량 측정 을 위하여 대상자에게 측정방법을 충분히 설명을 하고 시범을 보여 주었다. 검사는 미국흉부학회의 지침에 따 라 대상자가 등받이가 없는 의자에 편안하게 앉은 상태 에서 검사기구의 마우스피스를 입술에 최대한 밀착시켜 공기가 새지 않도록 하고 코마개를 코에 끼운 후 실시하 였다. 3회 이상을 반복 측정하여 재현성 있는 가장 큰 값을 채택하였다(American Thoracic Society, 1995).

3) 호흡근력

호흡근의 근력은 호흡근 측정계(Pony Fx MIP/MEP, Cosmed Srl, Italy)를 사용하여, 최대 들숨압(Maximum inspiratory pressure: MIP)과 최대 날숨압(Maximum expiratory pressure: MEP)을 측정하였다(Figure 2). 검 사는 미국흉부학회와 유럽호흡기학회의 지침에 따라 대상자가 등받이가 없는 의자에 편안하게 앉은 상태에 검사기구의 마우스피스를 입술에 최대한 밀착시켜 공 기가 새지 않도록 하고 코마개를 코에 끼운 후 실시하였 다. 3회 이상을 반복 측정하여 재현성 있는 가장 큰 값 을 선택하였다(American Thoracic Society/European Respiratory Society, 2002).

3. 실험절차

30명의 연구 대상자를 TIS 점수가 20점 미만인 경우 는 체간조절 능력이 낮은 집단과 20점 이상인 경우는 높은 집단으로 분류하였다. 두 집단 사이의 호흡기능 의 차이를 알아보기 위해 폐기능과 호흡근의 근력을 측정하여 분석하였다. 그리고 체간조절과 호흡기능의 관계를 알아보기 위해 전체 대상자의 TIS 점수와 폐기 능 및 호흡근력 사이의 상관관계를 분석하였다.

4. 자료분석

대상자의 일반적 특성은 기술통계로 분석하였다. 두 집단 간의 체간조절, 폐기능과 호흡근력의 차이를 검 증하기 위해 독립 T-test로 분석하였다. 그리고 체간 조절과 폐기능 및 호흡근력의 관계를 파악하기 위해 Pearson 상관관계로 분석하였다. 자료에 대한 통계분 석은 SPSS version 24.0을 이용하였으며 통계학적 유 의수준은 0.05로 하였다.

Ⅲ. 연구 결과

1. 대상자의 일반적 특성

본 연구의 대상자 30명을 체간장애척도를 기준으로 분류한 결과 체간조절 능력이 높은 집단은 15명, 체간 조절 능력이 낮은 집단은 15명이었다. 연구 대상자의 일반적 특성은 Table 1과 같다. 실험 전 두 집단의 동질 성을 분석한 결과 연령, 신장, 체중, 성별, 마비측에서 유의한 차이가 없었다.

2. 체간조절 능력에 따른 호흡기능 차이

노력성 폐활량과 1초간 노력성 날숨량, 최대 날숨속 도는 체간조절 능력이 높은 집단에서 낮은 집단보다 유의하게 크게 나타나서, 체간조절 능력이 높은 집단 의 폐기능이 높았다. 최대 들숨압과 최대 날숨압도 체 간조절이 높은 집단에서 낮은 집단보다 유의하게 크게 나타나서, 호흡근력도 체간조절 능력이 높은 집단이 높았다(Table 2).

3. 체간조절과 호흡기능의 관계

전체 연구 대상자에서 체간장애척도로 측정한 체간 조절과 노력성 폐활량과 1초간 노력성 날숨량, 최대 날숨속도 사이에는 유의한 양의 상관관계가 나타나 서, 체간조절과 폐기능 사이에 중등도 이상의 양의 관 계가 있었다. 체간조절과 최대 들숨압과 날숨압 사이 에서도 유의한 양의 상관관계가 나타나서, 체간조절 과 호흡근력 사이에 중등도 이상의 양의 관계가 있었 다(Figure 1).

Ⅳ. 고 찰

뇌졸중이 발생하면 호흡 시 마비측 가로막의 상하 움직임은 상대적으로 감소하고 비마비측 가로막의 움 직임은 상대적으로 증가하여, 전체적인 가슴우리 움직 임의 감소와 호흡근의 약화로 폐기능의 저하가 나타난 다(De Almeida et al., 2011). 노력성 폐활량이 정상 성 인의 80% 미만인 제한성 폐질환 양상을 갖고 뇌졸중 환자의 40%에서 가로막 전위의 감소가 나타났고, 1초 간 노력성 날숨량과 최대 날숨속도도 정상 성인의 예 측치에 50% 밖에 되지 않았다(Khedr et al., 2000). 만 성 뇌졸중 환자를 대상으로 폐 기능을 분석한 결과에 서도 노력성 폐활량이 정상 예측치의 63.70% ~ 58.54%로 제한성 폐질환의 형태가 나타났다(정주현, 2013). 본 연구에서는 체간조절 능력이 높은 집단은 노 력성 폐활량이 정상 예측치의 80.93%로 제한성 폐질환 의 기준치에 근접하였고, 낮은 집단은 71.86%로 제한 성 폐질환의 양상이 나타났다. 그리고 두 집단의 폐기 능을 비교한 결과 체간조절 능력이 낮은 집단의 노력 성 폐활량, 1초간 노력성 날술량, 최대 날숨속도이 높 은 집단보다 모두 유의하게 낮았다. 이러한 결과는 체 간조절 능력이 낮은 집단에서 호흡근의 약화와 강직, 흉곽의 변형 등이 더욱 크게 나타나기 때문이라고 사 료된다(서교철, 2012). Figure 3

만성 뇌졸중 환자와 정상인 간 호흡 패턴과 호흡근 의 근력을 비교한 연구에서 뇌졸중 환자는 비슷한 연 령대의 정상인에 비해 최대 들숨압과 최대 날숨압이 현저히 감소하였고, 하복부의 움직임 역시 감소하였다 (Teixeira-Salmela et al., 2005). Jandt 등(2011)의 연 구에서도 체간조절이 손상된 뇌졸중 환자들의 최대 들 숨압과 최대 날숨압이 정상 기준치보다 낮았다. 본 연 구의 결과도 국내 건강한 노인 여성 20명(73.0±6.2세) 을 대상으로 호흡근력을 조사한 연구의 최대 들숨압( 48.4±13.5cmH₂O)과 최대 날숨압(50.3±18.9cmH₂O) 보다(Jeon et al., 2018) 호흡근력이 크게 작았다. 특히 체간조절 능력이 낮은 집단이 높은 집단보다 최대 들 숨압과 최대 날숨압이 유의하게 작았다. 이 결과는 자 세를 유지하기 위한 근육과 호흡을 담당하는 근육 사 이의 밀접한 관계를 확인해 주는 것으로(김민환, 이완 희, & 윤미정, 2012), 이러한 들숨근과 날숨근의 약화 은 체간근육은 물론 골격근의 약화와도 관련이 있다 (Bahat et al., 2014). 특히 최대 날숨압이 체간조절 능 력이 낮은 집단에서 높은 집단보다 유의하게 낮았는 데, 이런 결과는 뇌졸중 환자의 경우 노력성 날숨의 주 동근인 복근의 활성도가 감소하여 효율적으로 날숨을 쉬기 어렵기 때문이다(Marcucci et al., 2007).

체간조절과 호흡기능의 관계에서는 유의한 양의 상 관관계가 있었다. 이러한 결과는 호흡에 주동적으로 작 용하는 가로막이 반복적으로 체간의 자세를 바꾸는 작 업을 수행하는 동안 호흡과 자세를 유지하는데 기여하 고(Hodges, & Gandevia, 2000), 체간의 안정성이 요구 될 때 가로막 외에 배가로근 등 배근육들이 호흡과 자세 조절에 협응작용하기 때문이다(Hodges, & Gandevia, 2000;Saunders, Rath, & Hodges, 2004). 즉 호흡 근육 의 근력과 가슴우리 움직임 조절력은 체간조절 능력과 도 밀접한 관련이 있어(구태우, 2013), 호흡근의 약화와 가슴우리의 움직임 감소는 뇌졸중 환자의 체간조절 능 력의 감소에 영향을 미친 것으로 사료된다.

본 연구를 통해 뇌졸중 환자의 체간조절 능력과 호 흡기능이 유의한 관계가 있음을 확인하였으나, 요양병 원에 입원 중인 소수의 만성 뇌졸중 환자를 대상으로 연구한 것이므로 결과를 일반화하는 것에는 제한점이 있다. 따라서 이후에는 뇌졸중 발병 시기와 회복 단계 를 구분하여 그 관계를 검증하는 것이 필요하다.

Ⅴ. 결 론

뇌졸중 이후 체간근육의 손상은 체간조절 뿐만 아니 라 호흡기능을 감소시킨다. 본 연구에서는 뇌졸중 환 자를 대상으로 체간조절과 호흡 기능의 관계를 알아보 았다. 그 결과 체간조절 능력이 높은 집단에서 낮은 집 단보다 폐기능과 호흡근력이 높았으며, 체간조절 능력 이 높을수록 폐기능과 호흡근력이 증가하는 양의 상관 관계가 나타났다.

따라서 뇌졸중 환자의 체간조절 능력이 신체적 기능 뿐만 아니라 호흡기능에도 중요한 관련성을 갖고 있으 므로, 이후 뇌졸중 환자를 위한 물리치료 중재에서 그 관계를 검증하여 체간조절 능력과 호흡기능을 함께 향 상시킬 수 있는 중재를 적용하는 것이 필요하다.