세계적으로 경제와 의료기술의 발전은 인간의 평균 수명을 연장시켜 노인 인구의 증가를 가져왔으나 또한 문제점들 역시 안겨주었다. 노인의 건강한 삶에 부정적 영향을 미치는 요소 중 하나는 노화로 인한 신체기관의 퇴화이며, 이러한 영향 중 노인의 삶에 직접적인 여 ...

세계적으로 경제와 의료기술의 발전은 인간의 평균 수명을 연장시켜 노인 인구의 증가를 가져왔으나 또한 문제점들 역시 안겨주었다. 노인의 건강한 삶에 부정적 영향을 미치는 요소 중 하나는 노화로 인한 신체기관의 퇴화이며, 이러한 영향 중 노인의 삶에 직접적인 여러 위험 요인 중 하나가 바로 낙상 이라 할 수 있다. 이러한 낙상은 결국 보행 중 안정성을 유지하기 위한 운동제어를 못하였기 때문이다.
그렇다면 보행 중에는 신체의 안정적 제어를 어떻게 할까? 보행의 핵심적 특징 중 하나는 대칭적인 형식으로 최소한의 자세제어 노력을 통하여 최대의 동적 안정성을 얻을 수 있다. 한 번의 보행 주기는 양 발이 모두 지면에 접지하는 순간부터 다시 접지하는 순간까지를 말하며, 크게 두 다리로 지면에 서있는 입각기와 한 쪽 다리만 지면에 접지하고 있는 유각기로 구분되어진다.
일반적으로 보행은 유각기에서 입각기로 변환되는 과정에서 신체 질량중심이 상승하였다가 중력에 의하여 낙하하는 현상이 반복적으로 자연스럽게 발생하며, 동시에 신체 질량중심의 상하 이동 속도에 가속과 감속현상이 발생하게 된다. 이러한 감속 현상은 유각기에서 발이 지면에 접지하기 직전에 중추신경계가 항중력근을 능동적으로 제어하여 접지시의 충격을 최소화 한다. 하지만 이러한 능동적 제어 이외에 수동적인 감속 역시 발생하는데, 이는 접지를 함으로써 감속이 발생되어지는 것으로써 중추신경계가 그 기능을 하지 못하였다고 판단할 수 있으며, 그 반대의 경우 능동적인 감속이 발생하는 것으로 보행 중 보다 안정적인 균형 제어 활동이 발생하였다고 판단된다.
중추신경계의 능동적 제어의 정도를 판단하기 위한 방법으로 Chastan 등(2010)이 보행안정성 지수(braking Index/BI)를 제안하였다. BI의 산출 공식은 신체질량의 최대 수직이동 속도(maximum center of mass vertical velocity/maximum CoMv)를 측정하여 이 값에서 발이 지면에 접지하는 순간의 CoMv의 값을 뺀 후에 다시 maximum CoMv 값으로 나누어 BI 수치를 산출할 수 있다.
일반적으로 중추신경계의 능동적 역할로 인하여 보행이 자동화 단계에 이르러 별다른 신경을 쓰지 않아도 수행되어지는데 문제가 없다고 생각되어진다. 그러나 안정적 제어가 단순히 중추신경계의 역할 만으로 수행되어지는 것이 아니며(Chong et al, 2009), 인지적 활동 역시 안정적인 제어를 위하여 중요한 역할을 하고 있다고 여러 선행연구에서 보고되고 있다.
하지만, 아직 보행 중 인지적 활동에 관련된 결과들이 일치된 결과에 대한 논란이 있으며, 특히 노인과 젊은이를 대상으로 비교한 연구에서는 차이가 나타난 연구와 아무런 차이가 나타나지 않은 연구와의 의견차가 좁혀지지 않고 있다.
이렇듯 선행 연구들의 결과가 상반되는 이유는 보행 중 인지적 활동을 방해하는 이차 과제의 적용이 제각각이었기 때문으로 크게 심리운동 과제(psychomotor tasks)와 연산 및 기억 과제(arithmetic and memory tasks)로 구분되나 이 중에서 수학 연산 과제에서만 유의한 결과를 보였다(Springer et al, 2006). 이러한 결과들은 보행 중에도 인지적 활동이 지속적으로 이루어지고는 있다고는 하나 이에 대한 과학적 증거가 충분치 않음을 시사한다.
따라서 평소 보행 중 신체기능 저하에 의한 위험에 높은 빈도로 노출되어 있는 보행 중 인지적 이차과제의 제시 여부에 따른 변화를 최대한 현실과 비슷한 상황인 보행 길이를 짧게(short), 편하게(normal), 길게(long)로 구분하여 노인 집단과 대조군인 젊은 성인을 대상으로 보행안정성 지수(BI)와 보행 매개 변수(보행길이, 보행폭)를 통하여 비교 분석 할 것이다.

인간이 태어나 발달 과정을 통하여 점차적으로 학습하는 기능 중에 평소 생활에 가장 보편적으로 사용하나 그 중요성에 대한 판단은 단연 최고 중 하나라고 할 수 있는 운동 기능이 바로 보행이다. 이러한 보행의 기능은 성장과 함께 발달하나 나이가 들어감에 따라 그 기 ...

인간이 태어나 발달 과정을 통하여 점차적으로 학습하는 기능 중에 평소 생활에 가장 보편적으로 사용하나 그 중요성에 대한 판단은 단연 최고 중 하나라고 할 수 있는 운동 기능이 바로 보행이다. 이러한 보행의 기능은 성장과 함께 발달하나 나이가 들어감에 따라 그 기능이 점차적으로 퇴화된다고 알려져 있으며, 그로 인하여 노인에게 낙상의 위험을 가져오게 되며, 이러한 사고는 직접적인 죽음은 아니나 사회적인 활동을 제한하며 또한 주변인에 대한 의존도를 높여 점차적으로 스스로가 고립되어져 가는 현상으로까지 빠져들며, 낙상의 부상이 원인이 되어 죽음에까지 이르게 될 수 있다.
이에 따라 본 연구에서 노인이 보행 중에 신체의 균형을 안정적으로 제어하는 여부를 판단하기 위하여 중추신경계의 능동적 제어 활동(braking index)과 더불어 전통적으로 보행을 잘 설명한다고 알려져 있는 보행 매개 변수인 보행 길이와 보행 폭을 정상적인 보행 형태를 보유하고 있는 젊은 성인과 비교하여 그 차이를 알아본다는 것은 노화로 인한 미래의 잠재적 사고 위험의 확률 정도를 예측하여 적절한 예방을 할 수 있다고 판단된다.
나아가 일반적으로 보행은 발달과 학습을 통하여 전 생에를 거쳐 자동화되어있기 때문에 인지적 활동이 거의 필요하지 않다고 알려져 있다. 하지만 선행연구들에서는 보행 중에도 인지적 활동의 역할이 중요하다고 보고하였으나, 아직까지 상이한 결과들로 인하여 명확하지 않은 상태이다.
그러나 Springer et al., (2006)은 낙상을 경험한 노인의 경우 보행 중 인지적 활동에 방해를 받은 경우 보행 기능이 현저히 낮아진다고 하였으며, 다른 여러 연구자들에 의하여 낙상 경험과 보행의 부정적 상관에 대하여 그 과학적 증거를 제시하였고 이러한 두려움은 보행의 속도와 시간에 변화를 가져오기 때문에 이를 토대로 미래의 낙상 위험을 예측할 가능성이 있다고 하였다(Beauchet et al., 2008a; Beauchet et al., 2008b; Kressig et al., 2008).
이러한 선행 연구의 결과를 바탕으로, 본 연구의 결과 역시 보행 중 적절한 인지적 이차 과제에 의한 방해로 인하여 변화하는 신체의 균형 제어 능력의 정도를 바탕으로 단순히 신체적인 노화 뿐 아니라 과거 경험에 의한 두려움 등의 정신적인 노화와 더불어 노인 재활 등의 분야에서 치료 효과를 판단할 기초 자료로 사용될 가능성이 있을 것이며, 나아가 노인의 건강한 삶의 영위에 도움이 될 것으로 판단된다.

본 연구의 목적은 보행 중 인지적 이차과제의 제시 여부에 따른 변화를 최대한 현실과 비슷한 상황인 보행 길이를 짧게(short), 편하게(normal), 길게(long)로 구분하여 노인 집단과 대조군인 젊은 성인을 대상으로 보행안정성 지수(BI)와 보행 매개 변수(보행길이, 보행 ...

본 연구의 목적은 보행 중 인지적 이차과제의 제시 여부에 따른 변화를 최대한 현실과 비슷한 상황인 보행 길이를 짧게(short), 편하게(normal), 길게(long)로 구분하여 노인 집단과 대조군인 젊은 성인을 대상으로 보행안정성 지수(BI)와 보행 매개 변수(보행길이, 보행폭)를 통하여 비교 분석 할 것이다.
연구 대상은 에 참여할 노인 집단과 대조군인 젊은 성인 집단은 각 20명씩 총 40명을 대상으로 실시할 것이며, 연구 참여에 이상이 없는 건강한 사람들만을 대상으로 연구에 대한 설명 및 자발적 참여 의사를 확인후 연구 참여 동의서에 서명을 받을 것이며다.
연구 도구는 트레드밀 위에서 보행 중 신체질량중심의 값과 보행 길이 및 보행 폭을 측정하기 위하여 PEAK Motus 3-D 동작 분석 시스템(Vicon Peak, U.S.A.)을 이용할 것이며, 실험 시작 전 오차를 최소화하기 위한 카메라 보정(calibration)을 실시할 것이다. 참여자의 실제 보행 동작 자료를 수집하기 위하여 신체 주요 부위에 총 35개의 원형 반사마커(reflective marker)를 부착할 것이며, 이 반사 마커를 천장에 고정된 6개의 적외선 카메라가 추적하여 컴퓨터에 자동으로 저장할 것이다.
연구 절차는 참여자가 자발적으로 약속한 날짜와 시간에 동작분석 실험실로 들어오면 미리 준비되어 있는 의자에 앉아 연구참여 동의서에 서명을 하기 전 본 연구자에 의하여 실험의 목적과 전반적인 절차에 관한 설명을 다시 한 번 듣고 그 이해 정도를 판단 받을 것이다. 참여자는 트레드밀 보행 전, 준비된 반타이즈 또는 타이트한 수영복으로 환복할 것이며, 보행에 불편함이 없는 운동화를 신을 것이다. 트레드밀 보행 전, 갑작스러운 움직임으로 인한 신체의 무리를 방지하기 위한 5분간의 스트레칭을 실시할 것이며, 운동학적 자료 수집을 위한 반사마커를 신체의 주요 부위에 부착할 것이다. 반사 마커를 부착하기 전 보행 중 움직임으로 반사 마커가 떨어지는 것을 방지하기 위하여 알콜 거즈를 이용하여 피부 부위를 닦고 혹시 털이 많은 경우 참여자의 사전 동의 하에 면도를 실시 후 반사 마커를 부착할 것이다. 본 실험을 위한 트레드밀 보행 전 참여자는 본인의 편안한 보행 속도와 보행 길이를 찾기 위한 보행을 최대 3분간 실시하였으며, 중간에 속도 조절 등 모든 트레드밀 조작은 참여자가 언어로 표현하면 본 연구자가 직접 조작할 것이다.
보행 길이는 Chong et al(2009)의 연구에서 .31-.40m, .41-.50m, .51-.60m, .61-.70m, .71-.80, .81m 이상으로 10cm씩 총 6 단계로 보행 길이를 구분한 방법과 .31-.40m에서 .51-.60m까지는 BI가 급격한 변화를 보였으나 그 이후의 차이가 적은 결과를 토대로 본 연구에서는 노인의 체력 등을 감안함과 동시에 결과의 극대화를 위하여 편안한 보행 길이의 20%씩을 감하고 더한 길이를 사용할 것이다. 보행 길이를 변경 중의 측정 자료는 제외할 것이며, 모든 트레드밀의 조작 일체는 연구자가 직접 담당할 것이다.
보행이 시작되면 연구자에 의하여 Springer et al(2006)의 연구에서 인지적 이차과제로써 그 적절성이 보고된 수학 연산 과제를 제시할 것이다. 숫자 300에서 500사이의 세자리 숫자를 무작위로 선정하여 제시할 것이며, 주어진 숫자부터 시작하여 7씩 연속적으로 뺄셈을 하도록 요구할 것이다. 이때 주어질 숫자는 사전 연습시에 참여자에게 노출시키지 않을 것이다.
자료 처리는 통계프로그램은 PSAW Statistics 18.0을 사용하여 참여자 집단(노인, 젊은 성인)의 평균(M)과 표준편차(SD)를 산출하기위하여 기술통계를 실시할 것이다. 참여 집단과 보행 길이(짧게, 편하게, 길게)에 대한 BI, 보행 매개 변수(보행 길이, 보행 폭)의 차이와 더불어 집단 간의 상호작용 여부를 알아보기 위하여 이원분산 분석(two-way ANOVA test)를 실시한 후, 걷기 속도에서 유의한 차이가 나타난 경우 Scheffe의 사후분석(post-hoc)를 실시할 것이다. 모든 분석의 유의수준은 p<.05 수준으로 설정할 것이다.