Journal of The Korean Society of Integrative Medicine (대한통합의학회지)

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Combined Treatment of Seawater Bathing and Circulation Exercise for Elderly People with Metabolic Diseases Grip Strength and Geriatric Physical Function Test (SPPB) and Impact on Metabolic Disease-related Variables

노인 대사질환자의 해수입욕과 순환운동 복합처치가 악력과 노인신체기능검사(SPPB) 및 대사질환관련 변인에 미치는 영향

  • Hyun-Jun Kim (Dept. of Physical Education Kyungnam University) ;
  • Jae-Suk Shin (Dept. of Sports Health Management, Sehan University) ;
  • Choong-Gon Kim (Marine Ecosystem Research Center, Korea Institute of Ocean Science and Technology) ;
  • Wook Song (Dept. of Physical Education, Seoul National University)
  • 김현준 (경남대학교 체육교육과) ;
  • 신재숙 (세한대학교 스포츠건강관리학과) ;
  • 김충곤 (한국해양과학기술원) ;
  • 송욱 (서울대학교 체육교육과)
  • Received : 2024.10.14
  • Accepted : 2024.11.22
  • Published : 2024.11.30
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Abstract

Purpose : Identify variables related to metabolic syndrome and the positive effects of complex treatment for elderly people with metabolic diseases Methods : Seawater bathing and circulation exercise for 40 minutes each, twice a week, for 4 weeks for elderly patients with metabolic diseases. Results : As for the body composition, the analysis of interaction after the four-week program showed a borderline significant difference in terms of the visceral fat and waist circumference, which decreased both in the combined group and the seawater group after the program. In an analysis of the grip strength and the SPPB (short physical performance battery), all groups demonstrated a significant increase in grip strength (p<.05). The results of the SPPB analysis showed a significant between-group difference, where the combined group, exercise group, and seawater group revealed a significant increase compared to the control group after the four-week program (p<.05). The results of the analysis of the metabolic syndrome-related variables and insulin resistance showed a significant difference in systolic blood pressure and diastolic blood pressure after the four-week program. The analysis results indicated a significant decrease in the combined group and the exercise group compared to the control group after the four-week program (p<.05). The TG showed a significant difference, where all groups demonstrated a significant decrease after the program (p<.05). The HDL-C, blood sugar, and waist circumference showed an interaction effect, and the post-hoc analysis revealed no significant between-group difference after the four-week program (p>.05). The insulin and insulin resistance showed a significant difference between the time periods, and the control group demonstrated a significant increase after the four-week program (p>.05). Conclusion : The results of the study showed a borderline significant decrease of visceral fat area in the complex group and the seawater group, a borderline significant decrease of waist circumference in the complex group, and a decrease of systolic blood pressure in the exercise group. These results suggest that the four-week circuit exercise and seawater exercise program had a positive effect on improving metabolic diseases. In particular, the borderline significant difference in waist circumference in the complex group after the program can be attributed to be the synergy effect of seawater bathing and exercise treatment. In addition, the increase in systolic blood pressure, insulin, and insulin resistance in the control group after four weeks indicates the importance of health management.

Keywords

Ⅰ. 서론

최근 우리나라는 출산율의 감소와 기대수명의 연장으로 급격하게 인구 고령화가 진행되고 있으며 65세 이상 노인 인구가 2030년에는 24.1%에 이를 것으로 전망되고 있다(Statistics Korea, 2022).

이러한 인구 고령화와 맞물려 노인의 당뇨병 유병율도 증가하고 있는데 대한당뇨병학회에서 발표에 따르면, 대한민국의 대사질환자(당뇨병전단계) 수는 2020년 기준 약 1,497만 명으로, 만 30세 이상 성인의 대사질환자 유병률은 44%에 달하며, 65세 이상 노인의 유병률은 50%로 노인 2명 중 1명은 고혈당과 합병증 위험에 놓여 있다. 이러한 증가는 이상지질혈증 및 복부비만의 증가때문으로 보고 되었다. 복부비만과 관련하여 노화에 따른 체성분의 변화는 체중의 변화 없이도 발생하는데 체지방은 증가하고, 제지방량 또는 근육량은 감소한다(Zamboni 등, 2003). 이러한 체지방의 증가는 지방조직 외에도 즉 근육, 간 등에도 지방이 침착하며(Cree 등, 2004; Goodpaste 등, 2001; Visser 등, 2002)근육 내 지방 축적은 염증성 사이토카인을 증가시키고, 이는 근육의 단백 대사를 저해하고, 인슐린 저항성을 증가시킬 수 있다(Zamboni 등, 2008; Roubenoff, 2000). 이러한 노인의 체성분의 변화는 신체장애 이로 인한 부상과 사망률을 증가시킨다. 따라서 노화에 따른 체성분의 변화를 예방하거나 최소화하여 노인의 건강한 삶을 유지하고자 하는 노력이 시도되고 있다.

현재까지 대사관련 질환을 예방하고 치료하는데 가장 효과적인 방법은 운동으로, 운동은 체지방을 감소시키고 근육량과 근력을 향상시키는데 효과가 있다(Kryger & Andersen, 2007). 그중 순환운동은 유산소운동과 저항성 운동을 동시에 실시하는 운동으로 두 가지 운동의 장점(Figueroa 등, 2011)을 가지고 있으며 맨몸을 이용하여 쉽게 실시할 수 있다. 또한 체력 향상과 신체구성 개선 및 대사증후군 완화에도 효과적인 것으로 보고되었다(Romero-Arenas 등, 2013). 순환운동과 관련된 선행연구로 체중감소와 인슐린저항성 개선효과(Stojanovska 등, 2014) 및 대사증후군 개선효과(Grindler & Santoro, 2015)를 보고하는 등 대사증후군과 순환운동 관련하여 연구가 활발히 진행되고 있다.

한편 해양치유란 “해양의 다양한 자원을 활용하여 신체적·정신적 건강증진을 목적으로 하는 활동”으로 정의하였으며(Kim 등, 2014), 해양치유자원이란 인간의 질병예방, 건강증진, 재활, 치료를 목적으로 하는 치유행위에 사용되는 해양자원으로 과학적 검증과 임상실험을 통한 효능이 입증된 것이다. 해양치유자원의 종류에는 해수, 해양광물, 해양생물, 해양기후 등의 자원이 있다(Institute for the Promotion of Marine and Fisheries Science, 2021).

그중 해수입욕의 발열 작용은 혈액순환을 유도하고 만성적 아토피피부염의 치료에 이용되며(Yoshizawa 등, 2003), Joly 등(1998)은 온천수 치료의 항알레르기와 항염증효과가 단백 대사에 작용하여 대사질환에 긍정적 영향을 미친다고 보고하였다. 이처럼 순환운동과 해수입욕의 대사질환 개선효과를 강조하는 선행연구는 많으나 순환운동과 해수입욕을 병행했을 때 시너지 효과가 있을 것으로 기대되나 관련 연구는 전무한 실정이다.

따라서 본 연구에서 대사질환을 가지고 있는 65세 이상 노인을 대상으로 순환운동과해수입욕프로그램을 4주 처치하여 대사질환관련 변인의 개선효과를 검증하여 대사질환을 예방하고 개선하는 것에 도움이 되고자 시도되었다.

Ⅱ. 연구방법

1. 연구 대상

대사질환 중 1가지 이상에 해당하는 65세 이상 노인을 대상으로 실험 목적, 내용, 절차, 프로그램 진행절차, 채혈을 포함한 측정절차에 대해 충분히 설명하고 연구 참여에 동의한 사람들을 대상으로 40명을 선정하였다.

대상자 수는 G*Power 3.1.9.7을 이용하여 이원변량반복분석 (two-way repeated measures ANOVA)에 필요한 유의 수준(α)=0.05, 중간정도의 효과크기= 0.25, 검정력(1-2종 오류[β])=0.85 로 차이분석을 실시할 때 본 연구에서는 36명이 필요하여, 탈락율(약 20 %)을 고려하여 약 40명을 선정하였고, Exercise Seawater group(ESG=10명), Exercise group(EG=10명), Seawater group(SG=10명), Control group(CG=10명)으로 무작위 배정하여 실험을 시작하였으나 해수군에서 중도탈락자 1명이 발생하여 총39명으로 실험을 진행하였다. 본 연구는 경남대학교 연구윤리위원회의 승인(1040460-A-2024-014)을 받은 후 진행하였다.

2. 측정 항목 및 방법

1) 신체조성 및 신체둘레(Body composition and circumference)

체성분 분석기(InBody 720, Bio space Co, Korea)를 사용하여 체성분 검사를 위해 Heyward(2014)의 권고안에 근거하여 측정 4시간 전에 음식섭취와 12시간 전에는 운동을 금하도록 하였고, 프로그램 사전, 사후 총 2회로 측정하였으며 측정항목은 체중, 체지방률, 근육량, 내장지방이다.

신체둘레는 인체 측정용 줄자를 사용하여 허리둘레와 엉덩이둘레를 측정하였다. 허리둘레는 편안한 자세로 서고 평상시 호흡을 들이마시고 다 내뱉은 후 갈비뼈의 최하단부 뼈와 엉덩뼈능선 사이의 들어간 부분의 둘레를 측정하였다. 엉덩이둘레는 선 자세에서 줄자는 두덩뼈 위를 지나 엉덩이의 가장 돌출한 부위를 측정하였다.

Table 1. Physical characteristics and baseline of study subjects

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Values are the means±SD, ESG: Exercise Seawater group, EG: exercise group, SG: Seawater group, CG: control group

2) 신체기능검사(Short physical performance battery, SPPB)

신체기능검사(SPPB)의 측정 방법은 Guralnik 등(2000)이 제시한 방법을 근거로 균형검사(standing balance)는 일반자세(side-by side stance), 반 일렬 자세(semi tandem stance), 일렬 자세(tandem stance)의 세 가지 항목으로 구분하여 각각의 자세를 순서대로 검사하였다.

일반자세와 반 일렬자세를 유지할 수 없으면 0점, 10초 이상을 유지할 수 있으면 1점을 부여하였으며 일렬 자세는 3초 이상을 유지하면 1점, 10초를 넘게 유지하면 2점을 부여하였으며, 균형검사의 만점은 4점을 적용하였다. 보행속도(gait speed) 검사는 대상자가 4m 거리를 걸어오는데 걸리는 시간을 측정하였다. 평소의 속도로 걷도록 지시하였으며, 수행하지 못하였을 경우 0점, 8.70초 이상은 1점, 6.21~8.69초 2점, 4.82~6.20초 3점, 4.82초 미만인 경우는 4점을 적용하였다. 의자에서 일어서기(repeated chair stands) 검사는 대상자가 팔을 가슴 앞에 교차하여 의자에 앉은 상태로 5회 일어서고 앉기를 반복하는데 걸리는 시간으로 측정하였다. 60초 이내에 검사를 마치지 못하였을 경우 0점, 16.70초 이상인 경우 1점, 13.70~16.69초 2점, 11.20~13.69초 3점, 11.19초 이하인 경우 4점을 적용하였다. SPPB 총점은 균형검사, 보행속도 검사, 의자에서 일어서기의 검사 후 점수를 부여하고 항목별 점수를 합친 값으로 평가하였다.

3) 악력(Hand grip strength)

악력은 악력계를 이용하여 둘째손가락의 제2 관절이 직각이 되도록 폭을 조절하여 직립자세에서 오른팔을 2회씩 실시하여 최대 값을 kg 단위로 측정하였다. 2회 측정치 중 가장 높은 수치를 참고로 하였다.

4) 채혈 및 혈중지질(blood lipids)

채혈은 전날 오후 8시 이후부터 공복을 유지하도록 하여, 그 다음날 오전 7~8시에 간호사가 혈액을 채취하였다. 사전, 사후 총 2회를 주정맥에서 약 3ml를 채혈하였다(Kim 등, 2022). 혈중지질 분석의 TG(Triglyceride), HDL-C(High Density Lipo- protein cholesterol)의 분석은 자동생화학분석기(BioSystems Co., Spain)를 이용하였고 모든 분석은 녹십자에 의뢰하였다.

5) 인슐린 저항성(homeostasis model of assessment for insulin resistance, HOMA-IR)

공복혈당은 enzymatic assay로 GLU Kit(Roche, Mannheim, 독일)와 Modular Analytics(E 170, Roche, Mannheim, 독일)를 이용하여 분석하였다. 공복 인슐린(fasting plasma insulin: FPI)은 electrochemiluinescence immunoassay로 insulin kit (Roche, Mannheim, 독일)를 이용하여 분석하였고, HOMA-IR은 Matthews et al.(1985)이 제시한 공식으로 산출하였다. HOMA-IR = [fasting insulin(nU/mL) × fasting glucose(mg/dl)]/405 Multiskan Go(Thermo. Co. USA)를 사용하여 계산하였다.

6) 혈압(Blood pressure)

혈압 측정은 안정을 취한 후, 자동혈압계(EASY X 800, Jawon Medical, Korea)를 이용하여 왼팔에서 수축기 혈압(systolic blood pressure: SBP)과 이완기혈압(diastolic blood pressure: DBP)을 각각 2회씩 측정하여 평균값을 기록하였다.

4. 처치방법

1) 운동처치

ESG, EG 집단의 대상자는 4주간 순환운동을 주 2회, 회당 40분씩(준비운동 5분, 본운동 30분 정리운동 5분) 실시하였다. 이 연구의 운동프로그램은 Rasmussen 등(2004)과 Kim 등(2014)의 운동프로그램을 이 연구의 목적에 맞게 수정·보완하여 구성하였으며, 점핑잭, 스쿼트, 제자리 뛰기, 푸시업, 버피, 런지, 마운틴 클라이밍, 그리고 플랭크를 수행하게 하였다. 운동강도는 운동자각도 RPE(Rating of Perceived Exertion)를 적용하였으며 중강도(다소 힘듦)에 해당하는 RPE 12~13 수준을 유지하도록 하였다. 운동 전문가가 PT 형태로 운동을 지도하였다.

2) 해수처치

ESG, EAG 집단의 대상자는 4주간 목욕탕 해수입욕을 주 2회, 회당 30분씩 실시하였다.

해수는 하고 해수는 민물에 소금(해양심층수 크리스탈 솔트, (주)솔라팜솔트, 한국) 제품을 용해시켜 1% 해수을 만들어 사용하였다.

5. 자료 처리 및 분석

본 연구를 통해 수집된 자료의 통계적 분석은 SPSS version 24.0(IBM SPSS Statistics for Windows, IBM Corp, USA)을 사용하여 분석하였다. 모든 자료는 평균과 표준편차로 표기하였다.

사전 동질성 검사는 one-way ANOVA를 사용하였다. 사전값에 대한 동질성이 확보된 경우 집단간 시기간의 변화와 상호작용을 검증하기 위하여 이원변량반복분석(two-way repeated measures ANOVA)을 실시하였으며, 사후검증을 대응표본 t-검정(Paired t-test)과 one-way ANOVA로 분석하였으며, 집단간 유의차가 있는 경우 사후분석으로 Scheffe 방법을 사용하였다. 모든 자료의 통계적 유의 수준은 .05로 설정하였다.

Ⅲ. 결과

1. 신체조성의 변화

대사질환 노인에게 4주간 순환운동과 해수입욕을 실시한 후 나타난 신체조성의 변화는 Table 2와 같다. 분석 결과 4주 프로그램 진행 후 시기와 집단의 상호작용분석 결과 내장지방과 허리둘레에서 경계성 유의차를 보였지만 사후분석 결과 유의차는 없는 것으로 나타났다(p>.05).

Table 2. Changes in body composition

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Values are the means±SD, ESG: Exercise Sea group, EG: exercise group, SG: Seawater group, CG: control group, A; time, B; group, A×B; time×group, *: Verification of differences before and after exercise within a group using paired t-test, *p<.05, **p<.01, ***p<.001.

2. 악력 및 노인신체기능검사(SPPB)의 변화

대사질환 노인에게 4주간 순환운동과 해수입욕을 실시한 후 나타난 악력과 노인신체기능검사(SPPB)의 변화는 Table 3와 같다. 분석결과 4주 프로그램 진행 후 악력에서 복합군, 운동군, 해수군, 대조군에서 유의하게 증가하였다(p<.05). 노인신체기능검사(SPPB)에서 집단간 유의차가 발생하여 분석한 결과 4주 프로그램 진행 후 복합군, 운동군, 해수군이 대조군에 비해 유의하게 증가하였다(p<.05).

Table 3. Changes in grip strength and geriatric physical function test (SPPB)

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Values are the means±SD, ESG: Exercise Sea group, EG: exercise group, SG: Seawater group, CG: control group, A; time, B; group, A×B; time×group, *: Verification of differences before and after exercise within a group using paired t-test, *p<.05, **p<.01, ***p<.001.

3. 대사증후군 관련변인 및 인슐린 저항성의 변화

대사질환 노인에게 4주간 순환운동과 해수입욕을 실시한 후 나타난 대사증군관련 변인 및 인슐린 저항성의 변화는 Table 4와 같다. 대사증후군 관련변인의 수축기 혈압과 이완기혈압에서 유의차가 나타나 분석한 결과 4주 프로그램 진행 후 대조군보다 복합군, 운동군에서 유의하게 감소하였다(p<.05).

Table 4. Changes in metabolic disease-related variable

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Values are the means±SD, ESG: Exercise Sea group, EG: exercise group, SG: Seawater group, CG: control group, A; time, B; group, A×B; time×group, *: Verification of differences before and after exercise within a group using paired t-test, *p<.05, **p<.01, ***p<.001, HDL-C: High-density lipoprotein-cholesterol

TG에서 유의차가 나타나 분석한 결과 4주 프로그램 진행 후 모든군에서 유의하게 감소하였다(p<.05). HDL-C, 혈당, 허리둘레에서 상호작용효과가 나타나 사후분석을 진행결과 4주 프로그램 진행 후 집단의 유의차는 없는 것으로 나타났다(p>.05).

인슐린과 인슐린 저항성에서 시기의 유의차가 나타나 분석한 결과 대조군에서 4주 프로그램 진행 후 유의하게 증가하였다(p<.05).

Ⅳ. 고찰

지구 표면의 90%를 덮고 있는 바다의 물, 즉 해수는 지구 전체 물의 97%를 차지하고 있는 귀중한 자원이다. 지구온난화와 자연환경 오염으로 인해 그 어느 때보다도 환경보호와 청정한 자연자원에 대한 관심이 높아지고 있는 이 때, 지구의 풍부한 자원인 바닷물, 해수에 관한 연구 및 활용은 필연적이라 할 수 있다. 일반적으로 해수는 인간의 혈장에 함유된 미네랄과 그 조성과 비율이 매우 유사하여 해수 자체가 인간 생명과 건강에 매우 유익하며, 해수에 함유된 바나듐, 마그네슘 등과 같은 희귀 미네랄들로 인해 해수의 가치가 더욱 높아지고 있다. 해수 탈염 미네랄수가 당뇨 및 비만을 억제함으로써 대사증후군 관련 질환의 치료 또는 예방에 효과적으로 사용할 수 있다(Hyunjoo & Eunkyung, 2013).

한편 순환운동은 유산소운동과 저항성운동을 동시에 실시하는 운동으로 체중감소와 인슐린저항성 개선효과(Stojanovska 등, 2014) 및 대사증후군 개선효과(Grindler & Santoro, 2015)가 있는 것으로 보고되고 있다.

노인 대사질환자를 대상으로 해수입욕 및 순환운동을 30분씩, 주 2회, 4주 실시한 후 대상자의 신체구성, 악력 및 노인신체검사, 대사증후군 관련 변인 및 인슐린 저항성의 변화를 파악하고자 실시한 본 연구의 논의는 다음과 같다.

신체조성의 분석결과 4주 프로그램 진행 후 상호작용 분석 결과 내장지방과 허리둘레에서 경계성 유의차보여 사후분석 결과 집단간 유의차는 없었지만 내장지방에서 복합군과 해수군이 감소하여 악력 및 노인신체기능검사(SPPB)의 분석 결과 악력에서 모든군에서 유의하게 증가하였다(p<.05). 노인신체기능검사(SPPB)에서 집단간 유의차가 발생하여 분석한 결과 4주 프로그램 진행 후 복합군, 운동군, 해수군이 대조군에 비해 유의하게 증가하였다(p<.05).

악력에서 집단과 시기의 상호작용이 유의하게 나타났고, CT+T 집단의 제자리멀리뛰기, 눈감고외발서기, 앉아윗몸앞으로굽히기, 윗몸일으키기, 그리고 VO2max가 유의하게 향상되었다. 근기능의 개선은 폐경 여성에게서 흔하게 나타나는 대사증후군 위험 요인 중 하나인 혈압과도 깊은 관련이 있다(Figueroa 등, 2011). Romero-Arenas 등(2013)은 근력의 유의한 향상이 나타나지 않더라도 다른 체력요소의 향상과 대사 대사증후군 관련변인 및 인슐린 저항성의 분석결과 4주 프로그램 진행 후 수축기혈압과 이완기혈압에서 유의차가 나타나 분석한 결과 4주 프로그램 진행 후 대조군보다 복합군, 운동군에서 유의하게 감소하였다(p<.05). TG에서 유의차가 나타나 분석한 결과 4주 프로그램 진행 후 모든군에서 유의하게 감소하였다(p<.05). HDL-C, 혈당, 허리둘레에서 상호작용효과가 나타나 사후분석을 진행한 결과 4주 프로그램 진행 후 집단의 유의차는 없는 것으로 나타났다(p>.05).

인슐린과 인슐린 저항성에서 시기의 유의차가 나타나 분석한 결과 대조군에서 4주 프로그램 진행 후 유의하게 증가하였다(p>.05).

Ⅴ. 결론

노인 대사질환자를 대상으로 해수입욕 및 순환운동을 30분씩, 주 2회, 4주 실시한 후 대상자의 대사증후군 관련 변인 및 복합처치의 긍정적 효과를 파악하고자 실시한 본 연구에서 신체구성 및 대사질환 관련 변인에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 관련한 항목 분석을 통하여 입증하였다. 결론은 다음과 같다.

신체조성의 분석결과 4주 프로그램 진행 후 상호작용 분석 결과 내장지방과 허리둘레에서 경계성 유의차를 보였지만 사후분석 결과 유의차는 없는 것으로 나타났다.

악력 및 노인신체기능검사(SPPB)의 분석 결과 악력에서 모든군에서 유의하게 증가하였다(p<.05). 노인신체 기능검사(SPPB)에서 집단간 유의차가 발생하여 분석한 결과 4주 프로그램 진행 후 복합군, 운동군, 해수군이 대조군에 비해 유의하게 증가하였다(p<.05).

대사증후군 관련변인 및 인슐린 저항성의 분석결과 4주 프로그램 진행 후 수축기혈압과 이완기혈압에서 유의차가 나타나 분석한 결과 4주 프로그램 진행 후 대조군보다 복합군, 운동군에서 유의하게 감소하였다(p<.05). TG에서 유의차가 나타나 분석한 결과 4주 프로그램 진행 후 모든군에서 유의하게 감소하였다(p<.05). HDL-C, 혈당, 허리둘레에서 상호작용효과가 나타나 사후분석을 진행한 결과 4주 프로그램 진행 후 집단의 유의차는 없는 것으로 나타났다(p>.05).

인슐린과 인슐린 저항성에서 시기의 유의차가 나타나 분석한 결과 대조군에서 4주 프로그램 진행 후 유의하게 증가하였다(p>.05).

연구결과를 종합해 보면 복합군과 해수군에서 내장지방면적의 경계성 유의차 감소, 복합군에서 허리둘레의 경계성 유의차 감소, 운동군에서 수축기 혈압의 감소가 나타났다. 이러한 결과는 4주 순환운동과 해수운동 프로그램이 대사질환 개선에 긍정적 영향을 미친것으로 사료되나 두 처치의 시너지 효과를 검증하기에는 제한적이었을 것으로 판단되며 대조군의 수축기혈압, 인슐린 및 인슐린 저항성의 증가는 관리의 필요성을 보여준다고 생각된다.

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