깊은 호흡을 동반한 고유수용성신경근촉진법이 뇌졸중 환자의 균형, 몸통 안정화 및 보행에 미치는 영향

Ⅰ. 서 론

뇌졸중은 세계 3대 사망원인의 하나로 매년 10만명 이상 발생한다(Peurala 등, 2007). 뇌졸중은 뇌혈관이 막히거나 출혈되어 발생하며 운동, 감각, 언어 기능이 손상되어 신체 활동이 포함된 일상생활활동의 의존도를 높인다(Kim과 Lee, 2018). 뇌졸중 환자는 근긴장도 증가와 몸통 안정성 저하로 인해 보행과 자세 조절이 어렵고, 이는 장기적인 기능 장애로 이어진다(Raghuveer 등, 2024). 뇌졸중 환자의 균형 능력은 신체의 비대칭과 마비측의 체중 이동 제한으로 감소되며 기능적 보행과 일상생활활동 수행의 어려움과 낙상 위험을 증가시킨다(Jorgensen 등, 1995; Liepert 등, 2000; Shumway와 Woollacott, 2007). 감각과 운동 기능의 저하로 항중력 자세를 유지하는 몸통 조절 능력이 감소하고, 팔다리 움직임과 연관된 보행의 기능적 수행 수준이 낮아지는 경향이 있다(Ryerson 등, 2008). 이로 인해 앉기, 서기, 걷기 등 동적 안정성이 필요한 활동을 수행하지 못하며 몸통 안정화에 관여하는 근육의 선행적 자세조절이 되지 않아 움직임 수행 시 자세 유지에 어려움을 겪는다(Cabanas-Valdés 등, 2021).

마비측과 몸통 근육의 근력 저하는 신체를 대칭적으로 유지하기 힘들어 균형과 보행 능력을 저하시키고 호흡 측면에서는 호흡근의 긴장성 패턴 변화가 나타나 호흡 기능의 약화가 나타난다(Lanini 등, 2003). 가슴우리에 위치한 뼈대 근육은 호흡과 몸통 조절 기능을 수행하는데, 뇌졸중 환자의 가로막과 호흡근 약화는 폐 기능 감소에 따른 신체활동의 지구력을 떨어뜨리게 된다(Song과 Park, 2015). 이런 문제점들은 근력과 지구력이 요구되는 운동 프로그램과 유산소 운동 진행 중 쉽게 피로감을 느껴 기능적 회복과 지역 사회로의 복귀를 지연시킨다(Roffe 등, 2010). 따라서 호흡근도 골격근과 유사하게 강화 훈련을 통해 근력을 향상시킬 수 있으며 이는 뇌졸중 환자의 신체 기능 회복을 위해 장기적으로 필요하다.

몸통 안정화는 몸통 근육 사용과 움직임 조절 능력을 향상시켜 상·하지의 움직임과 신체 안정성에 긍정적인 영향을 미친다(김범룡과 최미호, 2020). 또한 복부, 허리, 엉덩관절이 신체 중심선에 위치하도록 하여 먼쪽 관절의 움직임을 활성화하는 데 기여한다(Cho와 Cha, 2014). 이와 같은 몸통 안정성은 적절한 근력과 지구력에 의해 유지되며, 이는 자세 조절 및 능동적인 움직임 수행에 있어 핵심적인 요소이다(Akuthota와 Nadler, 2004). 비마비측 팔·다리를 이용한 몸통 안정화를 통해 몸통 조절 능력이 향상되면 뇌졸중 환자의 균형과 보행 능력에 긍정적인 영향을 미치고 기능적 동작 수행이 가능해진다(Park 등, 2019).

균형, 몸통 안정화 및 보행을 포함한 기능 향상을 위해서는 정상적인 움직임을 반복적으로 재교육하는 방법이 효과적이라고 알려져 있고 이에 임상에서는 보바스 접근법과 고유수용성신경근촉진법(Proprioceptive Neuromuscular Facilitation, PNF)을 대표적인 중재 방법으로 활용하고 있다(Belda Lois 등, 2011; Karthikbabu 등, 2012; Kollen 등, 2009). PNF는 대각선 패턴을 이용해 고유수용기를 자극하여 신경근 반응을 촉진시키고 유연성 및 균형 능력을 증진시킬 수 있는 기법으로 알려져 있다(Klein 등, 2002). 선행 연구에서는 이미 PNF의 기법과 움직임 패턴을 이용한 협응 훈련이 뇌졸중 환자의 기능적 움직임에 유의미한 효과가 있다는 것을 증명해왔다(조혁신과 노현정, 2015; 지상구 등, 2013).

호흡은 복압을 유지하며 복부 근육의 활성화에 영향을 주는 요소로, 주로 요가나 필라테스 등의 운동과 병행되어 활용되고 있다. 특히 가로막 호흡을 기반으로 한 몸통 안정화 운동은 일반적인 몸통 운동보다 허리 통증 감소와 기능 회복에 더 효과적이다(Masroor 등, 2023). 깊은 호흡과 같은 효과적인 호흡 전략은 부상 위험 감소에 효과적이며, 호흡 근육과 심부 안정화 근육의 기능 개선에 기여한다(Jiang 등, 2024; Shah 등, 2020). 특히 뇌졸중 환자는 마비측 흉벽 움직임 제한으로 심폐 기능이 약화되어 있으므로 호흡 훈련을 통한 근력 및 지구력 강화가 필요하다(Kolb와 Gibb, 2007). Nair 등(2021)의 연구는 만성 뇌졸중 환자에게 적용한 흉부 확장 저항 운동이 일반적 물리치료를 수행한 그룹과 비교해 호흡 기능, 몸통 조절 능력 및 균형에서 유의한 향상을 보였음을 증명하였고, Lee 등(2023)은 코로나 19에 걸린 만성 뇌졸중 환자에게 적용한 흉부 가동성 및 호흡 운동이 일반적 물리치료와 호흡 운동을 병행한 그룹보다 1초간 강제 호기량, 몸통 안정성 및 지구력에서 유의한 개선을 보였다고 하였다.

기존 연구에서 횡격막 저항운동이나 도수 저항을 통한 호흡 운동 등 뇌졸중 환자의 호흡근 강화 및 지구력 증진을 위한 중재가 선행되었다(김재현, 2000). PNF 훈련과 호흡의 긍정적인 영향이 있음에도 불구하고, PNF 컨셉에서 적용할 수 있는 움직임 패턴과 깊은 호흡을 병행하여 적용할 수 있는 중재 프로그램에 대한 구조화가 부족하다. 호흡 관련 중재를 결합한 운동이 뇌졸중 환자의 기능적 활동 향상에 있어 효과적이라는 근거를 기반으로(Courbon 등, 2006), 임상에서도 뇌졸중 환자에게 호흡과 병행해 적용 가능하고 쉽게 수행할 수 있는 PNF 움직임 훈련 프로그램이 필요하다. 따라서 본 연구는 PNF와 깊은 호흡 기법 결합이 뇌졸중 환자의 균형, 몸통 안정화 및 보행에 미치는 효과를 조사하고, 임상에서의 치료 중재 활용 여부에 대한 연구 기초 자료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

Ⅱ. 연구방법

3. 중재 방법

본 연구는 깊은 호흡 결합 유무에 따른 PNF 훈련이 뇌졸중 환자의 균형, 몸통 안정화 및 보행 기능 변화에 미치는 영향을 비교하고자 수행한 무작위 연구이다. 실험군은 깊은 호흡을 동반한 PNF 훈련을 수행하였고, 대조군은 호흡 없이 PNF 훈련을 수행하였다. 선행 연구에서 실시한 중재 구성 기반으로, 두 군의 PNF 훈련은 15분 동안 진행하였으며, 중재 프로그램 외에 일반적인 물리치료 30분을 추가적으로 받아 회당 45분의 훈련을 진행하였다(Kim과 Kim, 2020). 일반적인 물리치료는 뇌졸중 환자의 근력 강화 및 균형 향상을 위한 신경발달치료(Neurodevelopmental treatment; NDT)에 근거하여 적용하였다.

1) 깊은 호흡을 동반한 PNF 훈련 (실험군)

실험군은 깊은 호흡을 동반한 PNF 훈련을 진행하였다. 대상자에게 PNF 패턴을 적용하며 동작을 수행할 때 들숨 및 날숨을 포함한 호흡을 진행하도록 지시하였다. 대상자는 패턴 동작을 시작하는 동시에 숨을 들이마시고, 다시 반대 동작으로 돌아올 때 숨을 내뱉을 수 있도록 훈련하였다. PNF 기법의 적용은 등장성 혼합 기술 10회를 1세트로 정의하여 총 3세트를 진행하고 1세트 후 30초의 휴식 시간을 제공하였다(강태우와 김범룡, 2019). 중재 프로그램은 누운 자세부터 앉은 자세로 변환을 주며 진행하였다.

2) 깊은 호흡을 동반하지 않는 PNF 훈련 (대조군)

대조군은 호흡 없이 PNF 훈련을 진행하였다. PNF 중재 프로그램은 실험군과 동일하게 적용하였고, 대상자들은 호흡과 상관없이 PNF 패턴을 수행하도록 하였다. 실험군과 대조군의 PNF 중재 프로그램은 <Table 1>과 같다.

Table 1.

PNF intervention programs

Ⅲ. 연구결과

1. 대상자의 일반적 특성에 대한 동질성 검정

본 연구에 참여한 대상자는 30명으로, 깊은 호흡을 동반한 PNF 훈련군 (실험군) 15명, 깊은 호흡을 동반하지 않은 PNF 훈련군(대조군) 15명으로 선정하였다. 성별, 나이, 진단명, 발병 측, 발병 기간에서 두 군 간 유의한 차이가 없어 동질성이 확인되었으며 대상자의 일반적 특성은 <Table 2>와 같다.

Table 2.

General characteristics of all the subjects

2. 균형의 변화

실험군과 대조군의 평균 BBS 점수는 중재 전·후에 유의한 차이를 보였고 (p<.001), 군간 평균 변화량 차이에서도 두 군간 통계적으로 유의한 차이가 나타났다 (p<.05). 평균 FRT 거리는 실험군에서 중재 전보다 중재 후에 유의한 차이를 보였고 (p<.001), 대조군도 중재 후 유의한 차이를 보였으며 (p<.05). 군간 비교에서 두 군간 통계적으로 유의한 변화량 차이가 나타났다 (p<.001)(Table 3).

Table 3.

The comparison of balance, trunk stabilization, and gait between the experimental and control groups

Ⅳ. 고 찰

본 연구는 깊은 호흡을 동반한 PNF 기법이 뇌졸중 환자의 균형, 몸통 안정화 및 보행에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행한 무작위 대조 연구이다. 뇌졸중 환자 30명을 무작위 배정하여 깊은 호흡을 동반한 PNF 훈련군 (실험군) 15명, PNF 훈련군 (대조군) 15명으로 나누어 중재를 적용하였다. 두 군 모두 중재를 15분 간 진행하였고 추가적으로 30분의 일반적 물리치료를 받았다. 본 연구에서는 균형, 몸통 안정화 및 보행 측정을 위한 평가 도구로 BBS, FRT, TIS, G-Walk를 이용하여 4주 후의 변화를 비교하였다.

본 연구에서는 두 군에서 동일한 PNF 움직임 패턴과 기법을 사용하였으며, 중재 후 균형, 몸통 안정성, 보행 향상 가능성을 보였다. 조혁신과 노현정(2015)은 PNF를 적용한 팔·다리 협응 운동군이 일반 NDT군보다 균형 능력의 변화량이 컸다고 하였고, 지상구 등(2013)은 저항을 이용한 PNF 몸통 패턴 훈련이 일반 체중 이동 훈련보다 하지 근활성도와 정적 균형 능력에 유의한 효과를 줄 수 있다고 하였다. 이처럼 PNF 기법의 적용은 중추신경계 환자의 근력 및 기능 향상에 대해 긍정적인 중재법으로 활용될 수 있으며, 본 연구에서 PNF 패턴과 기법 적용이 팔·다리와 몸통 근육 활성화를 유도해 자세 안정성을 높이고 균형 및 보행과 같은 기능적 움직임 향상에 도움을 줄 수 있음을 뒷받침한다.

본 연구에서 균형의 변화는 BBS와 FRT에서 두 군 모두 군내 중재 전·후 유의한 차이가 있었고, 실험군이 대조군과 비교하여 군간 유의한 차이가 있었다. 선행 연구에서 깊은 호흡법은 재활 훈련과 병행했을 때 뇌졸중 환자의 균형을 향상시키는 데 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 증명해왔다. Oh 등(2016)은 만성 뇌졸중 환자를 대상으로 깊은 호흡과 신경발달치료를 병합한 그룹이 균형의 유의한 향상을 보였다고 하였다. 또한 Song과 Park (2015)은 뇌졸중 환자에게 적용한 가슴우리 확장 운동은 노력성 폐활량과 1초간 노력성 호기량과 같은 폐 기능과 몸통 조절 능력을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 실험군은 PNF 움직임 훈련과 함께 깊은 호흡을 병행하여 진행하였으므로, PNF 패턴을 통해 몸통 근육 자극 반응을 증진시키고 호흡으로 과긴장된 근육을 이완시켜 협응력을 증진시킴으로써 자세를 조절하는 균형능력이 향상된 것으로 사료된다(Haruyama 등, 2017; Van 등, 2019).

본 연구에서 TIS는 두 군 모두 중재 전·후 유의한 향상이 있었고 두 군간 비교에서 실험군이 대조군보다 유의한 향상을 보였다. 선행 연구에서 가로막 호흡 기법과 흡기근 훈련 등 호흡 훈련은 뇌졸중 환자의 TIS 점수를 향상시켰고 몸통 안정성 향상 가능성을 제시하였다(Jung 등, 2017; Rasheed 등, 2021). Kang과 Moon(2022)은 호흡을 이용한 복부 당기기 운동을 적용한 그룹이 TIS 점수에서 유의한 향상을 보였다고 하였다. Lee 등(2019)은 뇌졸중 환자를 대상으로 점진적 호흡근 훈련과 몸통 안정화 운동을 결합하여 적용했을 때 호흡근 두께, 기능 및 몸통 안정성의 유의한 향상이 나타났다고 보고하였다. 이는 깊은 호흡이 몸통 안정화를 향상시켰다는 것을 본 연구 결과를 뒷받침하며, PNF 기법과 호흡을 병행한 훈련이 PNF만 적용한 훈련보다 몸쪽 근육을 활성화시키는데 유의한 효과를 줄 수 있다고 사료된다. 특히 실험군에서 TIS가 유의한 향상을 보인 것은 깊은 호흡이 몸통 안정화 근육을 강화해 복압을 일정 수준 유지시킬 수 있어 몸통 안정성 개선 효과가 있었음을 보여준다(Choi 등, 2021).

본 연구의 보행 변화에서 보행 속도 및 보행 분속수는 두 군 모두 중재 전·후 유의한 향상이 있었고, 군간 비교에서는 보행 분속수에서 실험군이 대조군보다 유의한 향상이 있었다. 뇌졸중 환자가 지역 사회에서 보행하려면 불안정한 환경에 노출되어도 호흡근을 포함한 몸통 안정화 근육이 먼저 활성화되어 안정성을 유지해야 한다. Park과 Kim (2017)은 만성 뇌졸중 환자가 들숨근 호흡 운동 훈련을 수행한 후 보행 속도와 균형의 유의한 향상을 보였다고 하였고, Kim 등(2019)은 만성 뇌졸중 환자에게 깊은 호흡과 고강도 유산소 운동을 병행한 훈련이 중재 후 6분 보행검사에서 유의한 향상이 나타났다고 하였다. 호흡근 강화운동은 일반 재활치료와 비교하여 6분 보행 검사에서 유의하게 개선시킬 수 있으며 보행능력 향상에 도움을 줄 수 있다(Pozuelo-Carrascosa 등, 2020). 선행 연구와 본 연구 결과를 뒷받침하여, 깊은 호흡의 장점을 살려 병행한 PNF 기법은 몸통 안정성과 균형을 향상시켜 선행적 자세 조절에 도움을 주며 향상된 안정성으로 분속수 및 보행 속도의 향상에 도움을 줄 수 있다고 사료된다. 본 연구에서는 누운 자세와 앉은 자세에서만 PNF 기법을 사용했지만, 선 자세에서 마비측 하지 안정성 향상에 도움을 주는 PNF 하지 패턴과 호흡이 병행되면 보행 속도 변화량 향상에 효과가 있을 것이다.

본 연구의 한계점은 다음과 같다. 대상자의 수가 적고 짧은 중재 기간에 훈련을 적용했기 때문에 연구 결과를 일반화할 수 없는 점, 중재 외에 통제하지 못한 개인의 생활 방식과 운동 시간 등 변수 때문에 중재의 순수한 효과를 평가하기 어렵다는 점, 중재 프로그램에 사용된 PNF 테크닉이 한정적이었다는 점, 깊은 호흡법에 호흡근 저항운동을 포함하지 않아 호흡근 강화에 대한 한계가 존재한다는 점이다. Abdullahi 등 (2024)의 메타분석에서, 가로막 호흡 운동이 뇌졸중 후 호흡 기능 향상에서만 유의한 개선을 보였다는 제한적인 근거를 제시한 것에 대해 향후 연구에서는 많은 대상자를 포함해 통계적 검정력을 높이고 호흡과 병행한 안정성 훈련 프로그램 설립이 필요하다고 사료된다. 또한 뇌졸중 환자들이 퇴원 후 운동량 감소로 기능이 저하되는 것을 막기 위해 집에서도 호흡과 병행하여 수행 가능한 운동 프로그램에 대한 연구 진행이 필요하다.

Ⅴ. 결 론

본 연구는 깊은 호흡 훈련을 병행한 PNF 중재가 일반 PNF 중재와 비교하여 뇌졸중 환자의 균형, 몸통 안정화 및 보행에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 깊은 호흡을 동반한 PNF 훈련은 몸통 안정성을 증진시키고 균형과 보행 향상에 효과적인 중재 방법임을 제안한다. 추후 연구에서는 뇌졸중 환자의 기능적 움직임에 맞춘 PNF 기법과 움직임 패턴에 따라 호흡 운동을 동시에 수행할 수 있는 이중과제 혹은 협응 운동 프로그램의 구조화가 필요하며, 다양한 자세에서 진행 가능한 운동 프로그램과 함께 장기적인 치료 효과에 대한 연구가 필요하다.

Acknowledgments

본 과제(결과물)는 2025년도 교육부 및 충청북도의 재원으로 충북RISE센터의 지원을 받아 수행된 지역혁신중심 대학지원체계(RISE) 글로컬대학30의 결과입니다.(2025-RISE-11-004)

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