This work was supported by the Ministry of Education of the Republic of Korea and the National Research Foundation of Korea (NRF-2017S1A5A8021740).
We studied the effects of combined exercise (CE) on frailty index, physical function, carotid artery (CA) distensibility, and beta-stiffness in pre-frailty older women.
A total of 27 pre-frailty older women (aged 70.6±4.0 years), who were divided into a control group (n=13) and a supervised CE group (n=14). The 12-week CE program (resistance and aerobic exercise) consisted of sessions 50 minutes in length 3 days per week under the supervision of an exercise specialist. Frailty index, blood pressure, physical function, and CA function were assessed.
Frailty status showed a significantly (
In pre-frail older adult women, CE effectively improves frailty index, CA stiffness, and distensibility.
전단계노쇠(pre-frailty)는 노쇠(frailty)의 5가지 지표 중에 1가지 또는 2가지 해당되고[
한편, beta-stiffness와 distensibility는 경동맥의 경직도와 탄성도를 평가하는 지표이며, 이는 동맥혈관의 기능적 평가지표로도 이용되고 있다[
고령자에 있어서 규칙적인 운동은 허약, 보행속도, 신체활동, 활력, 신체조성과 같은 노쇠지표들을 개선시킬 수 있다는 보고는 운동이 전 단계뇌쇠 고령자의 노쇠지표를 개선시킴으로써 정상단계로의 개선 또는 노쇠 진행을 예방할 수 있다고 보고되고 있다[
지역 거주 고령자 중 대상자 제외 기준에 해당되지 않고, Fried et al. [
노쇠지표는 체중감소(Weight loss), 활력감소(Exhaustion), 허약(Weakness), 보행속도감소(Slowness), 신체활동저하(Low activity)의 5가지 지표를 조사하였고, 구체적인 내용은 다음과 같다[
• 체중감소: 지난 1년간 의도하지 않은 체중감소(4.5 kg 또는 체중의 5% 이상)로 정의하여 감소하였을 경우 1점.
• 활력감소: The Center for Epidemiologic Studies Scale (CES-D)의 항목 중 ‘모든 일을 수행함에 있어서 힘든 느낌이 들었습니까?’의 질문에 대해 일주일에 3일 이상인 경우 1점[
• 허약: 악력은 Jung et al. [
• 신체활동감소: Choe et al. [
총에너지 소비량 ={[고강도 신체활동량/60×6]+[중강도 신체활동/60×4.5]+[저강도 신체활동량/60×3]}×1.05×체중
• 보행속도감소: 보행 속도는 7 m 직선 구간에서 가속 및 감속 구간 각 1.5 m를 제외하고, 4 m 구간의 보행 시간을 2회 측정한 후 보행속도를 산출하였고, 뇌쇠 판정은 Jung et al. [
신장 및 체중을 측정한 후 신체조성 측정기(Inbody S10, Biospace, Seoul, Korea)를 이용 생체전기저항법으로 체지방률(fat%)과 제지방량(lean body mass, LBM)을 측정하고, 허리둘레(waist circumference)는 줄자를 이용 직립자세에서 배꼽 부위를 측정하였으며, 신체질량지수(body mass index, BMI)는 신장과 체중을 이용하여 산출(kg/m2)하였다. 안정시 혈압은 혈압계(HM-1101, Hico, Tokyo, Japan)를 이용 10분간 안정 후 수축기혈압(systolic blood pressure, SBP)과 이완기혈압(diastolic blood pressure, DBP)을 각각 측정하고, 맥압(Pulse pressure, PP)은 수축기와 이완기 혈압의 차이로 산출하였다. 신체기능은 노쇠지표인 악력과 보행속도이외 의자일어서기(chair stand)와 Time up and go (TUG)를 측정하였다. 의자일어서기와 TUG는 고령자의 하지근기능과 기능적 평형성 평가를 위한 다탕도와 신뢰도가 입증된 신체기능 검사이다[
대상자들은 최소한 10분간 휴식을 취한 후 암실에서 누운 자세로 경동맥이 충분하게 노출되도록 한 후, B-mode 초음파와 10 MHz 프로브(LOGIQ 3, GE Healthcare, Wisconsin, USA)를 이용하여 내 ∙ 외경동맥의 분지 점인 경동맥 팽대부(carotid bulb)에서 부터 1 cm 근위부위에서 측정하였고, 경동맥 내경(carotid luminal diameter, CLD)은 근벽 내막과 원벽 내막사이의 직선거리로 규정하고, 최소(CLDmin)와 최대(CLDmax)를 측정하였다[
• Distensibility: (CLDmax-CLDmin)/CLDmin
• beta-stiffness index: ln(SBP/DBP)/[(CLDmax –CLDmin)/CLDmin]
복합운동군은 전문가의 지도하에 탄력밴드를 이용한 저항운동 후 유산소운동을 12주간 실시하였고, 저항운동과 유산소운동은 Elsawy & Higgins [
자료처리는 statistical package for social science (SPSS) ver. 19.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 소프트웨어를 이용 인구통계학적 변인들과 복합운동 실시 전과 후의 노쇠지표, 신체조성, 신체기능 및 경동맥 탄성도와 경직도에 대해 집단 간 차이는 독립
노쇠지표의 변화는
신체조성, 혈압 및 신체기능의 변화는
경동맥 탄성도와 경직도의 결과는
노쇠는 고령자에 있어서 건강을 악화시키는 독립적인 예측 인자로 보고되고[
한편, 장기간 규칙적인 운동은 노쇠 고령자들의 노쇠지표 개선과 함께 낙상위험 및 노화관련 바이오마커의 개선에 효과적이라 보고되고 있다[
노화는 골격근 감소와 직접적인 관련이 있으며, 이는 신체활동감소와 신체기능 감소에 영향을준다고 알려져 있다[
규칙적인 운동은 고령자의 보행속도, 밸런스 기능, 독립적인 일상생활 수행능력 및 삶의 질을 향상시킨다고 보고되고 있다[
동맥혈관 경직도와 운동의 관련성을 조사한 두 연구는 장기간 유산소 운동이 동맥혈관의 경직도를 개선 킨다고 보고하고 있다. 이들의 연구에서는 pulse wave velocity (PWV)에 의해 평가된 동맥혈관의 경직도를 조사하였다[
최근 건강한 또는 골 관절염을 가지고 있는 고령자를 대상으로 한 연구는 장기간 유산소운동이 경동맥 탄성도와 경직도를 개선시켰다고 하였지만[
본 연구는 전단계노쇠 고령 여성을 대상으로 노쇠상태 및 노쇠지표와 경동맥 탄성도 및 경직도의 개선을 목적으로 저항운동 후 유산소운동을 실시하는 복합운동을 12주간 실시하여 노쇠지표(허약, 신체활동 감소, 보행속도 감소 및 활력 감소)가 모두 개선되었고, 10명의 고령자가 전단계노쇠에서 정상단계로 개선되었다. 또한, 복합운동은 경동맥 탄성도를 증가시키고, 경동맥 경직도를 감소시켰다. 따라서, 12주간 복합운동은 노쇠상태와 경동맥 혈관 기능을 개선시키는 운동으로 생각된다. 또한, 경동맥 경직도와 탄성도 개선을 위한 복합운동은 저항운동과 유산소운동의 순서가 중요할 것으로 판단된다.
이 논문은 2017년 대한민국 교육부와 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(NRF-2017S1A5A8021740).
이 논문 작성에 있어서 어떠한 조직으로부터 재정을 포함한 일체의 지원을 받지 않았으며, 논문에 영향을 미칠 수 있는 어떠한 관계도 없음을 밝힌다.
Conceptualization: YJ Jang, TK Kim, JK Park; Data curation: YJ Jang, TK Kim, JK Park; Formal analysis: YJ Jang, JK Park; Methodology: YJ Jang, TK Kim, JK Park; Project administration: YJ Jang, JK Park; Writing-original draft: YJ Jang, JK Park; Writing-review & editing: YJ Jang, TK Kim, JK Park.
The change of carotid artery distensibility and beta-stiffness after combined esercise training CG, control group; EG, exercise group; *
Subject characteristics
Variables | Total (n = 27) | EG (n = 14) | CG (n = 13) | t( |
---|---|---|---|---|
Age (yr) | 70.6 ± 4.0 | 70.4 ± 4.6 | 70.7 ± 3.4 | 0.168 (.868) |
Height (cm) | 155.6 ± 5.5 | 154.5 ± 4.2 | 156.9 ± 6.7 | 1.129 (.270) |
Weight (kg) | 63.5 ± 8.4 | 62.8 ± 6.9 | 64.3 ± 10.1 | 0.460 (.650) |
Body mass index (kg/m2) | 26.0 ± 2.7 | 26.3 ± 2.9 | 26.0 ± 3.0 | -0.249 (.806) |
Pre-frailty (n) | 27 | 14 | 13 | 0.942 (.332) |
Frailty phenotype | ||||
Weight loss (n) | 0 | 0 | 0 | |
Exhaustion (n) | 11 | 7 | 4 | 1.033 (.310) |
Physical activity (n) | 11 | 4 | 7 | 1.784 (.182) |
Walking time (n) | 13 | 8 | 5 | 0.942 (.332) |
Grip strength (n) | 7 | 4 | 3 | 1.784 (.182) |
Hypertension (n) | 11 | 5 | 6 | 0.304 (.581) |
Hyperlipidemia (n) | 6 | 3 | 3 | 0.011 (.918) |
Values are means and SD or number.
EG, exercise group; CG, control group.
The change of frailty status and index after combined exercise training
Variables | Baseline | 12 week | Within group | Time × group interaction | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Frailty status | CG (n = 13) | 1.46 ± 0.1 | 1.31 ± 0.1 | F = 20.21 | |||
EG (n = 14) | 1.64 ± 0.1 | 0.29 ± 0.1 | |||||
Between group | |||||||
Physical activity (kcal) | CG (n = 13) | 475.9 ± 474.2 | 408.8 ± 310.8 | F = 5.83 | |||
EG (n = 14) | 701.4 ± 452.4 | 1137.9 ± 250.2 | |||||
Between group | |||||||
Walking speed (m/sec) | CG (n = 13) | 0.87 ± 0.1 | 0.86 ± 0.1 | F = 4.06 | |||
EG (n = 14) | 0.84 ± 0.2 | 0.98 ± 0.1 | |||||
Between group | |||||||
Left grip strength (kg) | CG (n = 13) | 21.3 ± 4.1 | 21.3 ± 3.4 | F = 3.94 | |||
EG (n = 14) | 20.8 ± 3.6 | 24.5 ± 2.7 | |||||
Between group | |||||||
Right grip strength (kg) | CG (n = 13) | 20.1 ± 3.8 | 19.9 ± 3.2 | F = 4.449 | |||
EG (n = 14) | 20.1 ± 3.7 | 21.9 ± 3.6 | |||||
Between group | |||||||
Y | No | Yes | No | ||||
Exhaustion (n/%) | CG (n = 13) | 4 | 9 | 6 | 7 | ||
-30.8 | -69.2 | -46.2 | -53.8 | ||||
EG (n = 14) | 7 | 7 | 3 | 11 | |||
-50 | -50 | -21.4 | -78.6 | ||||
Between group | χ2 = 1.033 | χ2 = 1.854 | |||||
Values are means and SD or number.
CG, control group; EG, exercise group.
The change of body composition, blood pressure, and physical function after combined exercise training
Variables | Baseline | 12 week | Within group | Time × group interaction | |
---|---|---|---|---|---|
Body mass index (kg/m2) | CG (n = 13) | 26.0 ± 3.0 | 26.1 ± 3.0 | F = .051 | |
EG (n = 14) | 26.0 ± 2.5 | 25.8 ± 2.5 | |||
Between group | |||||
Fat (%) | CG (n = 13) | 36.2 ± 4.5 | 37.0 ± 4.7 | F = .616 | |
EG (n = 14) | 35.0 ± 5.0 | 33.8 ± 4.5 | |||
Between group | |||||
Lean body mass (kg) | CG (n = 13) | 41.0 ± 7.0 | 40.7 ± 7.3 | F = .015 | |
EG (n = 14) | 40.2 ± 3.9 | 40.3 ± 3.9 | |||
Between group | |||||
Waist circumference (cm) | CG (n = 13) | 90.1 ± 2.0 | 90.5 ± 2.0 | F = .181 | |
EG (n = 14) | 88.0 ± 5.4 | 86.8 ± 5.1 | |||
Between group | |||||
Systolic blood pressure (mmHg) | CG (n = 13) | 124.3 ± 8.9 | 128.2 ± 8.9 | F = 3.250 | |
EG (n = 14) | 129.1 ± 12.6 | 123.4 ± 8.2 | |||
Between group | |||||
Diastolic blood pressure (mmHg) | CG (n = 13) | 76.2 ± 8.4 | 78.5 ± 6.1 | F = 1.067 | |
EG (n = 14) | 75.0 ± 9.2 | 73.1 ± 6.5 | |||
Between group | |||||
Pulse pressure (mmHg) | CG (n = 13) | 48.2 ± 7.1 | 49.7 ± 7.2 | F = 1.485 | |
EG (n = 14) | 54.1 ± 10.2 | 50.4 ± 7.1 | |||
Between group | |||||
Time up and go (sec) | CG (n = 13) | 6.86 ± 0.9 | 6.97 ± 0.8 | F = 5.549 | |
EG (n = 14) | 6.96 ± 0.8 | 6.05 ± 0.7 | |||
Between group | |||||
Chair stand (rep/30 sec) | CG (n = 13) | 14.3 ± 4.0 | 14.1 ± 3.4 | F = 4.415 | |
EG (n = 14) | 14.3 ± 3.4 | 15.9 ± 3.2 | |||
Between group |
Values are means and SD.
CG, control group; EG, exercise group.