Effects of Posture Correction Training on Pulmonary Function with Turtle Neck Syndrome

자세교정훈련이 거북목증후군의 폐기능에 미치는 영향

Abstract

Purpose : The purpose of this study was to investigate the impact of postural correction training on pulmonary function on 28 college students suspected of turtle neck syndrome, and the following conclusions were obtained. Methods : Turtle neck syndrome suspicion 28 person were randomly divided into a posture training group (n = 14) and group that does not perform posture training (n = 14). Respiratory function was measured by SPIROVIT SP-1 and respiratory gas analyzer. The posture training group performed balloon blowing and stair climbing after 20 minutes of posture training, and the group without posture training carried out balloon blowing training and stair climbing. Five times a week and for two weeks. Results : 1. The comparison of the FVC before and after experiments caused by balloon blowing showed a higher level of effortful pulmonary function in the control group than in the experimental group. 2. Comparison of PEFs before and after the experiment by balloon blowing showed that the experimental group's peak flow rate was higher than that of the control group. 3. Comparison of the FIVC before and after experiments with balloon blowing showed that the comparison of the FIVC showed a higher level of effortless intake pulmonary function in the control group than in the experimental group. 4. The comparison of the maximum ventilation volume(VE) before and after the experimental gas measurement showed that the maximum ventilation rate of the experimental group was higher than that of the control group. 5. The comparison of pre-test and post-test heart rate(HR) by breath gas measurement showed that the heart rate of the control group was higher than that of the experimental group. Conclusion : the results of this study showed that postural correction training, balloon blowing training, and stair climbing could have a positive impact on improving pulmonary function. However, the two-week experiment conducted five times a week showed an increase in pulmonary function, but it was difficult to see the effect due to the short study period. Therefore, it is hoped that later studies will be conducted more systematically on the effects of breathing exercises on improving pulmonary function after post-postural correction training for patients with pulmonary function problems.

Ⅰ. 서론

현대인들은 과거에 비해 반복되고 단조로운 활동이 증가되며 장시간 동안 일정한 자세로 컴퓨터를 사용하는 사람들이 많아지고 있다(Choi & Hwang, 2011). 또한 바르지 못한 자세와 장시간의 IT 기기 사용과 같은 좋지 않은 생활 습관 때문에 척추 주변에 통증을 호소하는 환자들이 증가하고 있다(Park, 2018). 또한 대학생들의 장시간 잘못된 자세로 의자에 앉아있는 시간의 증가로 인해 체형 불균형 및 척추측만증과 같은 신체적 문제가 야기되고 자세 불안정으로 인해 요통을 유발할 뿐만 아니라 향후 고혈압, 심혈관계 질환의 유병률과도 깊은 관련이 있다(Hwang 등, 2012).

건강보험심사평가원(Health Insurance Review & Assessment Service, 2016) 자료에 따르면 목디스크 관련 질환 중 목디스크 및 목 통증은 대부분 중·장년층이 많으나, 이 중 거북목 증후군은 젊은 층 진료 인원이 많은 것으로 나타났다.

거북목 증후군(turtle neck syndrome)은 머리가 앞으로 나온 자세를 오래 취해 목이 일자 목으로 바뀌고 뒷목, 어깨, 허리 등에 통증이 생기는 증상을 말한다. 스마트 기기의 확산으로 현대인에게 흔한 질병이다(Joo, 2015). 어깨 관절과 머리, 턱에 비정상적 스트레스 유발로 인해 몸통에 통증과 기능장애를 발생시킨다(Kendall 등, 2005; Paris, 1990; Visscher 등, 2002; Yip 등, 2008). Kapreli 등(2008)은 거북목 증후군 자세는 목뼈와 등뼈의 해부학적인 구조를 비정상적으로 변화시켜 가슴우리와 폐 기능의 변화를 야기할 수 있다고 하였다. 또한 자세가 바르지 않으면 호흡에 좋지 않은 변화를 일으키며 동작에 영향을 미치게 되어 쉽게 피로를 느끼게 된다고도 하였다(Jang, 2010).

올바른 자세란 근육과 골격의 균형을 유지하고 있는 상태를 의미하는 것으로, 자세란 신체를 구성하는 부분들의 상대적 위치를 의미한다. 이러한 올바른 자세의 유지는 어떤 자세로 일하거나 휴식을 취하는가(똑바로 앉아 있거나, 누워 있거나, 쪼그리거나, 웅크리거나)와 상관없이 외상이나 점진적인 신체장애로부터 신체 지지구조를 보호해 준다(Solberg, 2008). 허리와 가슴을 쭉 펴고 고개를 꼿꼿이 세워야 하며, 머리가 자신도 모르게 앞으로 나오는 것을 방지하기 위해서는 어깨를 움츠리는 것을 피해야 한다(Yoo, 2010).

호흡 기능은 자세와 매우 밀접한 관계를 가지고 있으며 호흡 재활에 있어서 신체의 자세 결정은 매우 중요하고 호흡 기능에 자세의 변화는 영향을 미치게 된다(Kera & Maruyama, 2005; Yoo 등, 2006). 바르지 못한 자세는 목 통증은 목 근육의 근력을 감소시키고 이는 호흡 근육의 근력을 감소시킨다고 하였다(Dimitriadis 등, 2013). 바른 자세의 유지는 능률적이고 매끄러운 호흡을 유지하고, 동작 수행 시 근육의 에너지 소비를 최소한으로 줄일 수 있으며, 결과적으로 신체를 효율적으로 조절할 수 있는 능력을 활성화한다고 하였다(Jang, 2010).

최근 국내의 연구 중 고전적인 폐기능 향상 운동프로그램으로는 시간과 장소에 구애받지 않고 일상생활에서 쉽게 적용할 수 있는 방법으로는 풍선 불기가 있으며, 풍선 불기 운동은 풍선으로 주입되는 공기로 풍선이 늘어나면서 저항을 주어 풍선을 크게 불수록 호기근의 작용을 더욱 많이 요구된다고 하였고(Min, 2005), Lee 등(2011a)의 연구에서는 풍선불기 운동은 폐기능을 증가한다고 하였다. 근력운동과 호흡운동을 병행하게 되면 호흡 장애를 감소시키고 저항운동에 대한 불안과 두려움을 감소시킬 수 있다. 일하거나 물건을 들어 올리는 동작을 수행할 때 동시에 숨을 내쉬게 되면 기도 확장에 도움이 되며 사지근과 호흡근의 근력과 협응력을 강화시킬 수 있다(Lee 등, 2011b). 그 외 선행 연구들을 보면 중학생을 대상으로 한 현수운동 적용 후 전방머리자세에 미치는 효과(Yu, 2014)와 바른체형 운동프로그램이 여자 중학생의 자율신경계와 평형성 및 요통지수에 미치는 영향 (Woo 등, 2014)과 대학생을 대상으로 한 능동적 신장 운동과 동적안정성운동이 거북목자세 경도 이상 환자 의족 저압 분포와 자세에 미치는 효과(Lee & Lim, 2013), 용무도 수련이 초등학생의 신체구성과 건강체력 및 균형 능력에 미치는 영향(Pack 등, 2016) 등이 보고되고 있으나 대학생들을 대상으로 자세교정 훈련과 폐기능을 비교 분석한 연구 문헌은 상대적으로 미비한 실정이다.

따라서 본 연구의 목적은 거북목 증후군 의심자들을 대상으로 자세교정 훈련이 폐기능에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다.

Ⅱ. 연구방법

1. 연구대상자 및 기간

본 연구는 K 대학에서 재학 중인 28명의 대학생을 대상으로 2019년 11월 21일부터 12월 6일까지 뉴욕주 자세평가표에서 제시한 근거 2~3 cm 이상인 거북목 의심자들로 선별하였다. 연구 참여한 대상자의 선정기준은 폐 질환의 병력이 없는 자, 선천적 몸통의 변형이나 갈비뼈 골절 등의 동반손상이 없는 자, 전신자세측정시스템(GPS 400, Red Balance, Italy)촬영을 사용하여 거북목 의심 인자(2~3cm 이상), 훈련을 빠지지 않고 참여할 수 있는 자, 대상자 선정 및 제외 조건의 선별 과정을 통해 연구목적 및 방법에 대해 숙지한 자를 최종적으로 선정된 대상자는 총 28명이었다. 28명을 대상으로 두 그룹으로 나누어 반복적 자세 변화를 통한 자세교정훈련을 시행하는 실험군 14명, 자세교정훈련을 시행하지 않은 대조군 14명으로 무작위 할당되었다.

2. 연구방법

대상자 적용방법은 프로그램 중재는 각 군별로 주 5회 2주간 실시하였으며, 실험군은 1단계(1~3일)에서는 자세교정훈련과 풍선불기를 실시하였으며, 2단계(4~6일)에서는 자세교정훈련과 풍선불기, 계단 내려가기 운동을 실시하고, 3단계(7~10일)에서는 자세교정훈련과 풍선불기, 계단 올라가기 운동을 하였다. 기본적인 훈련인 풍선불기와 계단 오르내리는 운동은 같은 방법으로 대조군도 실시하였으며 대조군은 20분간 근육이완을 위한 명상을 하게 하였다. 자세교정훈련(Fig 1 ~ Fig 6) 방법은 각 대상자는 매트 위에서 실시하였고 검사자가 앞에서 시범을 보여주며 계속적인 피드백을 주고 자세교정훈련을 하였다. 실험 전 2~3회 정도 자세교정훈련에 익숙하도록 검사자가 피실험자에게 정확한 방법을 가르쳤다.

Fig 1. Grab it behind elbow

Fig 2. Raise arm

Fig 3. Gomukhasana pose

Fig 4. Camel pose

Fig 5. Bridge pose

Fig 6. Cobra pose

3. 측정 도구 및 방법

1) 자세 측정

본 연구의 자세 측정은 전신 자세측정시스템(GPS 400, Red Balance, Italy)을 이용하였다. GPS 400은 사진 촬영은 자세 측정을 위해 기계 위에 서서 실험자는 기립 자세에서 옆을 보고서서 어깨뼈 봉우리에 스티커를 부착하고 카메라 촬영을 하여 귀의 바깥귀길 중심선과 어깨뼈 봉우리를 축으로 수직선을 그었을 때 두 선 사이의 각도와 거리를 측정하였다.

2) 폐활량 측정기

폐활량 검사의 측정 도구는 폐활량계(SPIROVIT SP-1, SCHILLER AG, Switzerland)(Fig 7)를 사용하여 실험자 (Fig 8)는 코를 막고 숨을 크게 들어 마신 뒤 마우스피스를 물고 최대 날숨으로 5초 이상 측정하였고 평가 전에 방법을 익히기 위해 연습을 시행하였으며 각 실험군에게 바로 실시하였다. 사전평가와 사후평가에서 3회 호흡량을 측정하였다.

Fig 7. Spirometer

Fig 8. Lung capacity test

3) 호흡 가스 분석기

호흡 가스 분석을 위한 측정 도구는 호흡가스분석기(Quark CPET, COSMED, Italy)(Fig 9, 10)를 사용하였으며 호흡 분석을 위해 각 실험군은 흉부 윗부분 등을 포함해 10개의 패치를 붙이고 호흡 마스크를 달고 트레드밀을 사용하여 최대 5분간 시간을 측정하며 평가 전에 충분한 방법을 숙지시켜 줬으며, 실험군의 상태에 따라 단계를 올려 트레드밀의 경사와 속도에 변화를 주어 평가하였다.

Fig 9. Patch point

Fig 10. Respiratory gas analyzer

4. 자료 분석

본 연구에서 수집된 자료는 SPSS 25.0 for windows 프로그램을 이용하여 분석하였다. 일반적인 특성에 대한 동질성 검사를 실시하였으며, 두 집단 간 평균값 차이를 확인하기 위해 독립표본 t-검정을 실시하였고, 각 군내 전․후 폐 기능 변화를 확인하기 위하여 대응표본 t-검정을 실시하였다. 통계적 검증을 위한 유의수준은 α=0.05로 설정하였다.

Ⅲ. 결과

1. 연구대상자의 일반적인 특징

본 연구에 참여한 대상자들의 일반적인 특성에 대한 동질성 검사결과는 Table 1과 같다. 실험군과 대조군은 각각 14명으로 남성 8명 여성 20명이며, 평균 연령은 실험군 19.29±1.82세, 대조군 19.36±1.15세 이었으며 평균신장은 실험군 163.64±9.43cm, 대조군 166.14±9.39cm, 평균 몸무게는 실험군 65.57±15.66 kg, 대조군 64.86±15.64kg으로 나타났다(Table 1).

Table 1. General characteristics of subjects 

2. 폐 기능 비교

1) 노력성 폐활량(Forced Vital Capacity, FVC) 비교

그룹간 실험 전/후 노력성 폐활량(FVC)을 분석한 결과 실험전 실험군은 3.67±1.08ℓ이고 대조군은 4.03±1.16ℓ으로 나타났으며, 실험후 실험군은 3.70±1.02ℓ이고 대조군은 3.86±1.11ℓ로 나타나 모두 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05)(Table 2).

Table 2. Comparison of between groups on FVC 

그룹내 노력성 폐활량(FVC)을 분석한 결과 실험군은 3.67±1.08ℓ에서 3.70±1.02ℓ로 나타났으며, 대조군은 4.03±1.16ℓ에서 3.86±1.11ℓ로 나타나 모두 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05)(Table 2)

2) 최고 호기 유속(Peak Flow Rate, PEF) 비교

그룹간 실험 전/후 최고 호기 유속(PEF)을 분석한 결과 실험전 실험군은 4.24±1.75 ℓ이고 대조군은 4.24±1.75ℓ으로 나타났으며 실험후 실험군은 4.49±1.68ℓ이고 대조군은 3.85±1.43 ℓ로 나타나 모두 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05)(Table 3).

Table 3. Comparison of between groups on PEF

그룹내 실험 전/후 최고 호기 유속(PEF)을 분석한 결과 4.24±1.75ℓ에서 4.49±1.68ℓ로 나타났으며, 대조군은 4.24±1.75ℓ에서 3.85±1.43 ℓ로 나타나 모두 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05)(Table 3).

3) 노력성 흡기 폐활량(Forced Inspiratory Vital Capacity, FIVC) 비교

그룹간 실험 전/후 노력성 흡기폐활량(FIVC)을 분석한 결과 실험전 실험군은 1.93±.85 ℓ이고 대조군은 2.24±1.38ℓ으로 나타났으며 실험후 실험군은 1.78±.92ℓ이고 대조군은 2.60±1.45 ℓ로 나타나 모두 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05)(Table 4).

Table 4. Comparison of between groups on FIVC 

그룹간 실험 전/후 노력성 흡기 폐활량(FIVC)을 분석한 결과 실험군은 1.93±.85 ℓ에서 1.78±.92ℓ로 나타났으며, 대조군은 2.24±1.38 ℓ에서 2.60±1.45ℓ로 나타나 모두 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다 (p>0.05)(Table 4).

3. 집단 간 호흡가스 분석 비교

1) 절대 산소섭취량(VO2) 비교

그룹간 실험 전/후 절대 산소섭취량(VO2)을 분석한 결과 실험전 실험군은 1.41±.79이고 대조군은 1.45±.47으로 나타났으며 실험후 실험군은 1.87±.95이고 대조군은 1.52±.63로 나타나 모두 통계학적 유의한 차이가 없었다(p>0.05)(Table 5).

Table 5. Comparison of between groups on VO2 

그룹간 실험 전/후 절대 산소섭취량(VO2)을 분석한 결과 실험군은 1.41±.79에서 1.87±.95로 나타나 통계학적으로 유의한 차이가 보였다(p<0.05). 대조군은 1.45±.47에서 1.52±.63로 나타나 통계학적으로 유의한 차이가 없었다 (p>0.05)(Table 5).

2) 분당 최대 환기량(VE) 비교

그룹간 실험 전/후 분당 최대 환기량(VE)을 분석한 결과 실험전 실험군은 42.00±24.44이고 대조군은 41.18±16.79으로 나타났으며, 실험후 실험군은 60.15±30.95이고 대조군은 42.24±18.02로 나타나 모두 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05)(Table 6).

Table 6. Comparison of between groups on VE

그룹내 실험 전/후 분당 최대 환기량(VE)을 분석한 결과 실험군은 42.00±24.44에서 60.15±30.95로 나타나 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 대조군은 41.18±16.79에서 42.24±18.02로 나타나 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05)(Table 6).

3) 심박수(HR) 비교

그룹간 실험 전/후 심박수(HR)를 분석한 결과 실험 전 실험군은 168.86±25.85이며 대조군은 172.93±15.95으로 나타났으며, 실험후 실험군은 173.29±35.22이며 대조군은 178.64±23.78로 나타나 모두 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05)(Table 7).

Table 7. Comparison of between groups on HR 

그룹내 실험 전/후 심박수(HR)를 분석한 결과 실험군은 168.86±25.85에서 173.29±35.22로 나타났으며, 대조군은 172.93±15.95에서 178.64±23.78로 나타나 모두 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05)(Table 7).

4) 산소맥(O2PULSE) 비교

그룹간 실험 전/후 산소맥(O2PULSE)을 분석한 결과실험 전 실험군은 8.18±5.11이며 대조군은 8.43±2.74로 나타났으며, 실험후 실험군은 10.91±4.70이며 대조군은 8.66±3.66으로 나타나 모두 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05)(Table 8).

Table 8. Comparison of between groups on O2PULSE

그룹내 실험 전/후 산소맥(O2PULSE)을 분석한 결과 실험군은 8.18±5.11에서 10.91±4.70로 나타나 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 대조군 은 8.43±2.74에서 8.66±3.66로 나타나 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05)(Table 8).

Ⅳ. 고찰

본 연구의 목적은 거북목 증후군 의심자들을 대상으로 자세교정훈련이 폐기능에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다.

본 연구 결과로 첫째, 폐 기능 비교 결과에서 FVC, PEF, FIVC의 변화는 자세교정훈련군에서는 자세교정훈련 후 계단 오르기와 풍선 불기 훈련 후 유의한 차이를 보이지 않은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 성인을 대상으로 4주간 호흡운동을 실시하였으나 중재 전·후 동안 폐 기능의 유의한 차이를 보이지 않은 Kim과 Kim(2001)의 연구에서 기간에 따른 결과와 일치하였다. 또 다른 선행연구에서는 호흡운동에 제한이 없는 건강한 20대대 학생들을 대상으로 주 3회씩 5주간 풍선 불기 훈련을 시행하고 PEF와 복부의 근력을 측정한 연구에서 운동 전·후 효과에 대한 유의한 차이가 있음을 보여 풍선 불기 운동이 폐 기능 향상에 영향을 준다는 것을 알 수 있었다(Lee 등, 2011). 이런 점을 볼 때 20대라는 젊은 대상자의 특성상 수치상으로는 폐 기능에 긍정적인 영향을 미치나, 통계상으로 유의한 차이를 보이기에는 본 연구의 중재기간은 2주간 진행된 연구로 선행연구들(4주~8주)과 비교하여 연구기간이 다소 짧아 효과를 보기에는 한계가 있다고 사료된다.

둘째, 호흡가스 분석 비교에서는 VO₂, VE, HR, O₂PULSE 에 대한 변화에서 실험군은 VO₂, VE, O₂PULSE 에 실험 전·후에서 유의한 차이가 있었다. 그러나 실험군과 대조군 간의 유의한 차이는 없었다. 선행연구에 따르면 Lee 등(2011)은 풍선 불기 운동은 폐활량 증가에 도움이 된다고 하였고 Pelkonen 등(2003)은 유산소 운동을 통하여 폐 기능의 향상을 가져올 수 있다고 하였다. 비록 그룹 간의 유의한 차이는 없었으나 본 연구에서 주 5회 2주간 진행한 풍선 불기 운동과 자세교정훈련, 계단 오르기는 두 그룹 모두에서 폐 기능의 증가를 볼 수 있었는데 이는 풍선 불기 운동과 자세교정, 계단 오르기가 폐 기능 향상에 긍정적인 영향을 줄 수 있다는 것을 간접적으로 의미한다고 할 수 있다.

본 연구의 제한점은 20대를 대상으로 연구에 참여한 대상자 인원이 적고 선행논문보다 실험 기간이 짧았기 때문에 본 실험의 결과를 일반화하기 어려움이 있다. 따라서 추후 대상자 인원과 실험 기간을 충분히 고려한 연구가 시행되어야 할 것으로 생각된다.

Ⅴ. 결론

본 연구의 목적은 거북목증후군 의심 대학생 28명을 대상으로 자세교정 훈련이 폐기능에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하여 실험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. 기간에 따른 노력성 폐활량(FVC) 비교 결과에서 실험군이 대조군에 비해 노력성 폐활량 수치가 더 높게 나타났다.

2. 기간에 따른 최고 호기 유속(PEF) 비교 결과에서 실험군이 대조군에 비해 최고 호기 유속 수치가 더 낮게 나타났다.

3. 기간에 따른 노력성 흡기 폐활량(FIVC) 비교 결과에서 실험군에 비해 대조군의 노력성 흡기 폐활량 수치가 더 높게 나타났다.

4. 기간에 따른 최대 환기량(VE) 비교 결과에서 실험군이 대조군에 비해 최대 환기량 수치가 더 낮게 나타났다.

5. 기간에 따른 절대 산소섭취량(VO2) 비교 결과에서 실험군이 대조군에 비해 절대 산소섭취량(VO₂)이 수치가 높게 나타났으며, 실험군의 실험전-후 비교 결과 향상되는 것으로 나타났다.

6. 기간에 따른 분당 최대 환기량(VE) 비교 결과에서 실험군이 대조군에 비해 분당 최대 환기량(VE)이 수치가 높게 나타났으며, 실험군이 실험전-후 비교 결과 향상되는 것으로 나타났다.

7. 기간에 따른 심박수(HR) 비교 결과에서 실험군이 대조군에 비해 수치가 더 낮게 떨어지는 것으로 나타났다.

본 연구의 결과를 종합해 볼 때 자세교정훈련과 풍선 불기훈련, 계단 오르기가 폐 기능 향상에 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 알 수 있었다. 하지만 본 연구에서 주 5회 2주간 진행한 실험에서 폐기능 증가는 볼 수 있었지만 연구기간이 짧아 효과를 보기에는 어려움이 있었다. 따라서 추후 연구에서는 폐 기능에 문제가 있는 환자를 대상으로 자세교정훈련과 호흡운동이 폐 기능 향상에 미치는 효과에 대해 더 체계적으로 연구가 이뤄지길 희망한다.