Journal Archive

뇌성마비는 발달 중인 뇌의 비진행성 병변으로 인하여 운동 및 자세 발달에 영구적인 장애가 초래되는 질환이다. 뇌성마비의 가장 흔한 유형인 경직형은 병적인 반사와 높은 근 긴장도로 신체 분절 사이의 개별적이고 분리 된 움직임이 어렵다(Bax 등, 2005; 김정현 ,2021) 뇌성마비 아동의 제한된 움직임은 근 섬유 길이 성장과 두께 감소, 근동원 크기와 근섬유 형태 변화 등 근육에 조직학적 변화를 일으켜 근력을 약화시키고 자세조절을 어렵게 한다(Odding 등, 2006).

앉은 자세에서 균형조절은 기저면 안에 신체의 무게중심을 맞추어 넘어지지 않고, 자세를 유지하며 공간에서 손을 조작하여 작업을 수행하는 것을 포함한다(Sanger 등, 2003). 뇌성마비 아동에게 있어 앉은 자세에서의 균형 능력은 놀이, 식사, 학습 등 다양한 작업수행과 기능적 활동에 근간이 되는 것으로 앉은 자세 조절이 좋지 못하면 아동은 효율적인 기능 수행이 어렵고 일상생활 활동 및 지각, 사회적 기술 발달에 부정적인 영향을 미치게 된다(Guizzardi 등, 2022; 박재철 등, 2022).

뇌성마비 아동은 항중력 몸통 근육의 약화로 인하여 몸통을 바르게 펴서 유지할 수 없어 구부정한 C 커브 앉은 자세를 취하는 경향이 있다(Brogren 등, 2001). C 커브 앉은 자세는 체중지지를 양쪽 궁둥뼈 결절이 아니라 엉치뼈로 하여 체중 기저면을 협소하게 하고 뇌성마비의 배가로근 발달과 몸통 안정성 발달을 저하시킨다. 몸통안정성 저하가 있는 뇌성마비 아동은 공간에서 손을 유지하거나 기능적으로 사용하지 못하며 손을 지면에 고정하여 부족한 안정성과 균형을 보상하게 된다(윤창교와 김원복, 2014). 이러한 자세는 뇌성마비 아동의 관절 가동 범위 제한, 구축, 변형 등으로 이어지고 아동의 반사적 자세 조절 능력을 떨어뜨려 신체의 갑작스런 동요나 예상하지 못한 외부의 위험으로부터 균형을 회복하는 것을 어렵게 한다(Donker 등, 2008).

균형을 유지하고 몸통의 안정화에 기여하는 근육들은 척추 앞쪽의 배가로근, 뒤쪽의 뭇갈래근, 위쪽의 횡격막, 그리고 아래쪽에 있는 골반바닥근(pelvic floor muscle)으로 몸통 심부에 위치한다(Kisner 등, 2018). 몸통 심부 근육 중 배가로근은 몸이 동요되고 흔들림이 있을 때 가장 먼저 활성화되는 근육으로 몸통과 요추부의 안정성을 확보하는데 아주 중요하다(Cresswell, 1994; Hodges와 Richardson, 1997). 배가로근을 비롯한 몸통의 심부근육을 강화시키기 위해서는 안정된 지지면에서의 운동보다 전신진동과 같은 불안정한 지지면에서의 운동이 더욱 근 활성을 일으키는데 효과적이라 하였다(Lehman 등, 2005; Taube 등, 2007). 전신진동 자극 훈련(whole body vibration training)은 지지면을 불안정하게 만들어 근육의 반사적 수축을 야기하며 반사적 근 수축은 수의적 근 수축과 결합되어 운동 단위들의 활성을 촉진하여 진동 자극을 직접적으로 받은 근육뿐만 아니라 그 주변 근육까지도 근력을 향상시킨다(Ahlborg 등, 2006; Cardinale과 Bosco, 2003; Ritzmann 등, 2013).

전신진동 훈련에 관한 선행 연구들을 살펴보면 전신진동은 노인의 근력, 보행능력, 균형능력을 향상시키고(Bruyere 등, 2005; Kawanabe 등, 2007) 뇌졸중 환자의 슬관절 신전근력, 균형능력, 보행능력 개선에도 효과적이라 하였다(인태성과 송창호, 2010; Tihanyi 등, 2007). 또한 뇌성마비를 대상으로 한 연구에서는 전신진동은 근력, 균형, 대동작 기능을 향상시킨다 하였다(Ahlborg 등, 2006; Ali 등, 2019; Katusic 등, 2013; Ko 등, 2015). 이와 같이 전신진동 자극 훈련에 관한 연구들이 다양한 환자군을 대상으로 활발하게 이루어지고 있지만 뇌성마비 아동을 대상으로 한 전신진동 자극 훈련에 관한 연구는 상대적으로 부족하며 임상에서 전신진동 자극 훈련의 활용 또한 저조한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 전신진동 자극 훈련을 경직형 뇌성마비 아동에게 실시하여 학령기 뇌성마비 아동의 기능적 활동에 근간이 되는 배가로근 두께 및 앉은 자세 균형에 미치는 영향을 알아보아, 뇌성마비중재 방법으로서 전신 진동 자극 훈련의 유용성에 확인하여 뇌성마비 아동의 재활 발전에 기여하고자 한다.

경직형 뇌성마비의 비정상적으로 높은 근 긴장도는 아동의 움직임을 뻣뻣하게 하여 다양한 환경과 상황에 맞는 자세조절 발달을 양적 질적으로 어렵게 한다. 항중력 자세조절이 어려운 뇌성마비 아동에게 나타나는 구부정한 앉은 자세는 배가로근과 같은 몸통의 심부근육의 두께를 감소시키고 체간안정성과 균형능력을 약화시킨다. 균형은 일상생활 활동 수행의 안전성과 효율성에 영향을 미치는 중요한 능력으로 균형을 향상시키기 위해서는 반드시 근 활성과 근력 생산이 요구된다(Cawthon 등, 2011).

본 연구에서는 전신진동 자극 훈련을 경직형 뇌성마비 아동에게 적용하였고 그 결과 전신진동 자극 훈련이 경직형 뇌성마비 아동의 배가로근 두께와 앉은 자세 균형능력 향상에 효과적인 것을 확인할 수 있었다. 전신진동 자극 훈련은 중등도의 심한 뇌성마비 환자의 운동기능, 보행, 균형능력 향상을 위해서도 사용될 수 있는 안전한 중재방법이다(Pin 등, 2019). 전신진동 자극 훈련은 근수축을 시작하는 근방추와 알파 운동 신경을 자극하게 되며, 이러한 자극으로 인한 반사적인 근수축은 이후 자발적인 근수축과 결합되어 운동 단위를 활성화시킨다(Cardinale와 Bosco, 2003). 전신진동을 추가한 몸통 근력 운동은 몸통 근력 운동을 단독으로 시행했을 때보다 고유수용성 피드백 기전과 운동 단위의 활동을 촉진시키며 근육 시너지를 개선하여 근두께를 더욱 향상시킨다(Saggini 등, 2006). 뇌성마비 아동에게 실시한 전신진동에 관한 연구들을 살펴보면 Unger 등(2013)은 전신진동을 추가한 몸통 운동을 4주 동안 뇌성마비 아동에게 실시한 결과 복부 근육의 두께가 향상되었다고 하였다. Ali 등(2021)도 뇌성마비 아동에게 전신진동 자극 훈련을 일반적 물리치료 운동과 함께 실시하여 뇌성마비 아동의 복부근 두께가 긍정적으로 향상된 것을 확인하였다. Yabumoto 등(2015)은 전신진동이 뇌성마비 아동의 근두께에 미치는 영향에 관한 A-B-A 설계 연구를 진행하였는데 일반적 근력훈련을 진행한 기초선 기간보다 전신진동을 추가한 중새선 기간에 무릎폄 근두께가 유의하게 향상되었다고 하였다. 본 연구에서도 몸통 안정화 운동에 전신진동 자극을 동반한 중재선 기간이 몸통 안정화 운동만을 하였던 기초선 기간보다 뇌성마비 아동의 배 가로근 두께가 더 향상되어 위의 선행 연구 결과와 일치됨을 알 수 있었다.

뇌성마비의 비정상적인 균형 반응은 근육협응 문제, 감각조직 문제로 나눌 수 있다(Woollacott 등, 1996). 불안정한 지지면에서의 자세 유지 훈련은 고유수용기를 자극하며 몸감각을 증진시키고 주동근과 길항근의 동시 수축을 유발하여 자세 조절과 신체 균형능력을 증진시킨다(Cressey, 2007). 진동 자극은 불안정한 지지면 효과를 유발해 근육의 힘줄로부터 근복과 근방추를 자극하고 수축 정보를 지속적으로 척수레벨로 전달하여 척수반사를 촉진시켜 근육 신경계를 강화한다. 바닥에서 전신으로 전달되는 전신진동 자극 훈련은 근방추 수용기를 활성화시켜 근육조직과 신경조직에 새로운 적응을 유발하며 근력과 순발력을 향상시킨다(Cardinale 등, 2010). Murillo 등(2014)은 전신진동 자극 훈련은 뇌졸중이나 척수 손상 환자의 경직을 감소시킬 뿐만 아니라 고유감각을 자극하여 보행 및 균형 개선에 도움을 준다고 하였다.

El-Shamy(2014)은 경직형 뇌성마비 아동을 대상으로 일반적 물리치료에 전신진동 자극 훈련을 추가한 결과 전후 안정성 지수 및 내외측 안정성 지수가 증진되는 것을 확인하였다. 정지문 등(2014)은 몸통근 강화 운동에 전신진동을 추가로 실시한 뇌성마비 실험군이 일반적인 몸통근 강화 훈련만을 시행한 뇌성마비 대조군 보다 균형 및 몸통 조절 평가 척도가 향상되었다고 하였다. 본 연구에서도 몸통 안정화 운동만을 실시하였던 기초선 기간 보다 전신진동 자극 훈련을 병행한 중재선 기간에서 뇌성마비 아동의 앉은 자세 균형능력이 더 유의하게 향상되었음을 확인할 수 있었다. 이는 전신진동 자극 훈련이 본 연구대상자인 뇌성마비 아동들의 근수축과 이완을 지속적으로 반복시킴으로써 근육 반응속도와 근육 두께가 개선되어 자세 동요로부터 빠른 균형 회복을 유도해 균형능력이 향상되었던 것으로 사료된다. Acar 등(2019)도 몸통 근육의 활동은 전신진동과 같은 불안정한 지지면에서 더욱 향상되며 몸통 근육의 두께가 증가하면 자세의 흔들림이 감소하고 자세 동요로부터 빠른 균형회복을 유도하여 균형능력이 향상된다고 하여 본 연구자의 견해를 뒷받침한다고 할 수 있다.

본 연구의 제한점은 다음과 같다. 연구대상자의 수가 적어 모든 뇌성마비 아동에게 일반화하여 해석하는 것에는 한계가 있으며 연구 종료 후 사후연구가 이루어지지 않아 전신진동 자극 훈련의 지속적인 효과성에 대해서는 검증하지 못하였다. 이러한 점을 보완하여 추후 대상자의 수를 보강하고 측정시기와 방법을 다양화하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.

본 연구는 전신진동 자극 훈련이 경직형 뇌성마비 아동의 배가로근 두께 및 앉은 자세 균형에 미치는 영향에 대해 알아보는 것이다. 연구 결과 전신진동 자극 훈련이 경직형 뇌성마비 아동의 배가로근 두께와 앉은 자세균형 능력을 향상시키는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로 인하여 경직형 뇌성마비 아동의 감소된 배가로근 두께 및 균형을 개선시키기 위한 중재방법으로 전신진동 자극 훈련이 임상에서 적극적으로 활용될 수 있음을 제안하는 바이다.