Current Trends of Exercise Programs for Improving Cognitive Function in Older Adults

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Abstract

PURPOSE

Limited studies have analyzed exercise protocols for cognitive improvement in older adults. Therefore, we closely examined the composition, content, and operation methods of these exercise programs to identify current trends.

METHODS

We searched the Web of Science, PubMed, and Google Scholar databases for studies published between 2019 and 2024. The search terms used included “older adults”, “cognitive function”, “mild cognitive impairment”, “dementia”, “exercise”, “physical activity”, and other related terms, in both Korean and English.

RESULTS

Aerobic exercises primarily comprised step-based exercises (walking and stepping) and dance routines, typically lasting 15-60 minutes per session, 1-3 times per week for 6-24 weeks, regardless of the individual's cognitive level. Assistant instructors often participated, and in cases of severe cognitive impairment, patients’ caregivers also participated. Resistance exercises were most often performed using body weight and elastic bands, along with other tools and equipment, such as balls, water bottles, or specialized equipment. The exercises commonly involved 8-12 repetitions, 2-3 sets, with 1-minute rest between sets. Several programs included functional exercises to improve daily living performance. Other activities that were incorporated into the exercise programs included exergames and balance, mind-body, peripheral, and eye exercises.

CONCLUSIONS

Recent cognitive exercise programs for older adults typically last three months and use a variety of tools or digital technologies within the scope of older adult exercise guidelines. Exercises for people with severe cognitive impairment tend to be more individualized, gradual, and flexible in their approach.

Keywords: Older adults, Cognitive function, Aerobic exercise, Resistance exercise, Balance exercise

색인어: 노인, 인지기능, 유산소성 운동, 저항성 운동, 균형 운동

서 론

통계청에 따르면 알츠하이머병은 2018년 우리나라 사망원인 9위로 처음 10대 사인에 포함된 이후, 2022년에는 7위까지 상승했다[1]. 이와 함께 치매 관리비용이 연간 23조원을 넘었으며[2], 전 세계적으로 치매인구는 2050년까지 약 1억 3,900만 명에 이를 것으로 예상된다[3]. 이러한 치매 인구 증가로 노인들의 인지기능 저하 예방에 대한 관심이 증가하고 있다. 인지기능 저하는 노년기 삶의 질과 독립성을 손상시키는 주요 요인으로, 이를 예방하기 위해 약리학적 처치 외에도 운동, 영양, 인지행동치료 등이 중재로 활용되고 있다[4].

이 중에서도 운동은 인지기능 손상 노인뿐만 아니라 건강한 노인과 젊은 사람들의 뇌에도 긍정적인 효과가 있다고 보고되었으며[5,6], 치매 예방을 위한 3가지 전략(인지잔존기능 증가, 뇌손상 감소, 뇌염증 감소)에 모두 포함되는 공통 인자로 제시되고 있다[7]. 운동의 인지기능 향상 기전으로는 만성질환 개선, 뇌성장인자(Brain-derived neuro-trophic factor, BDNF), 인슐린유사성장인자(Insulin-like growth fac-tor-1, IGF-1), 혈관내피성장인자(Vascular endothelial growth factor, VEGF) 증가, 아밀로이드 베타 회전율 증가, 뇌혈류 증가, 염증반응(C-reactive protein, CRP; Interleukin-6, IL-6; Tumor necrosis factor-alpha, TNF-α) 감소 등이 있다[4,8,9]. 또한 운동은 체력 증가, 수면의 질 개선, 우울증 완화 등을 통해 인지기능개선에 간접적으로 긍정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

이와 같은 내용을 근거로 노인들의 인지 기능 개선을 위해 안전하고 효과적인 운동프로그램을 적용하기 위해서는 인지기능 손상 정도를 고려한 운동프로그램 개발과 구체적인 운영방법이 필요하다. 그러나 지금까지의 연구들은 대부분 운동프로그램의 내용과 적용방법보다는 효과에 초점을 맞추고 있고, 새로운 프로그램을 개발할 때 연구자나 운동 전문가의 지식과 경험에 의존하는 경우가 많다.

따라서 본 연구는 최근 6년간 노인 인지기능 개선을 위해 운동프로그램을 적용한 연구들을 분석하여 대상자의 인지기능 수준에 따라 운동 처방의 기본 요소인 운동 빈도(frequency), 강도(intensity), 시간(time), 유형(type) 등 FITT를 확인하고, 운동프로그램의 종류, 내용, 운영방법을 살펴보고자 하였다. 이를 통해 발전적인 노인 인지기능 개선 운동프로그램 개발에 필요한 정보를 제공하고자 한다.

연구 방법

1. 문헌 검색 방법

자료 수집을 위해 Web of Science, PubMed, Google Scholar의 검색 엔진을 사용하였다. 검색 엔진에 대상자, 인지기능손상 수준, 운동, 연구방법과 관련된 검색어를 조합하여 입력하였으며 2019년부터 2024년까지 최근 6년간 발표된 자료에 국한하여 검색을 하였다. 이후 논문의 검토와 선택이 이루어지는 과정에서 노인 인지기능개선 운동프로그램 관련 종설 논문에 포함된 논문들 또한 검색에 추가로 포함되었다. 검색 조건에 포함된 논문의 사용언어는 영어와 한국어로 제한하였다. 검색어는 다음과 같다: 노인(older adults)/인지기능, 경도인지장애, 치매, 알츠하이머(cognitive function, mild cognitive impairment, dementia, Alzheimer)/운동, 운동프로그램, 유산소성 운동, 저항성 운동(exercise, aerobic exercise, resistance exercise)/무작위대조연구(randomized controlled trial, controlled clinical trial).

2. 문헌 선택 및 제외 기준

6명의 연구자에 의해 1차 자료수집이 진행되었으며, 수집된 논문들의 제목과 초록을 2명의 연구자가 검토하여 최종 분석대상 논문들을 선택하였다. 최종 선택된 논문들을 대상으로 자체 설계한 양식에 의해 자료 추출 작업을 진행하였다. 양식에 포함된 내용들은 다음과 같다: 연구특성(저자명, 출판연도, 제목, 연구설계), 연구대상자 특성(인지기능 손상 유형, 샘플 크기, 나이, 성 비율), 중재방법(운동 유형, 빈도, 강도, 시간, 중재 기간) 및 결과변인(인지기능, 체력, 일상생활수행기능, 낙상위험요인). 문헌 선택의 세부적인 포함기준과 제외 기준은 아래와 같다. 전체 문헌 검색 및 선택 과정을 Fig. 1에 제시하였다.

Fig. 1.

Selection of studies for the analysis.

1) 선택 기준

노인을 대상으로 한 연구로서 인지기능평가가 이루어진 무작위 대조 연구들을 포함하였다. 운동 중재에 따른 인지기능 변화 분석이 주요 목적이 아니더라도 경도인지장애, 치매와 같이 인지기능 손상이 있는 노인들을 대상으로 한 운동프로그램 연구는 포함시켰다.

2) 제외 기준

운동프로그램의 구성요소들에 대해 구체적으로 기술되어 있지 않은 문헌들은 가능한 한 제외하였다. 또한 인지기능손상이 있는 연구대상자가 경도인지장애나 치매 환자가 아닌 인지기능이 손상되는 다른 질병 환자(예: 파킨슨병, 간질, 다발경화증, 정신질병 등)인 경우에도 제외하였다.

본 론

1. 유산소 운동프로그램

유산소운동은 심혈관계질환 및 대사성질환의 위험요인을 감소시키는 것으로 잘 알려져 있으며, 인지기능을 개선하는 효과적인 운동유형 중 하나로서 대표적인 인지의 생리적 마커인 BDNF, Irisin, Clusterin 등의 증가를 통해 시냅스 가소성과 뉴런보호효과를 향상시킨다고 보고되고 있다[10,11]. 최근에는 인지기능에 영향을 미치는 단백질 연구보다 장기기억의 형성과 시냅스 간 신호전달 효율을 증가시키는 해마의 장기강화현상(long-term potentiation)에 대한 연구의 필요성이 증가되고 있다. 해마의 장기강화현상은 주로 뉴런의 수용체인 NMDA 수용체(N-methyl-D-aspartate receptor)의 조절에 따라 향상되는데, 유산소운동이 이러한 조절에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보고되었다[12,13]. 게다가 유산소 운동은 수면의 질을 높이고, 우울증과 스트레스를 줄이는 데도 도움이 된다. 알츠하이머병 관련 치매 환자들은 최대 66%가 수면부족을 경험하며[14], 비정상적인 코티솔(Cortisol) 분비로 인해 우울증과 만성 스트레스 같은 정신질환이 발생할 수 있다고 알려져 있다[15].

최근 6년간 발표된 노인인지기능 향상 유산소 운동프로그램을 분석한 결과, 운동유형은 주로 걷기 및 스텝운동과 댄스 형태로 보고되고 있었다. 걷기운동은 트레드밀의 속도, 경사 등을 조정하여 실시하였고, 스텝운동은 10 cm 높이의 스텝박스 또는 접근성이 좋은 계단을 이용한 연구가 많았다[16–21]. 스키 스틱과 유사하게 설계된 걷기 막대기를 사용하는 노르딕워킹 중재 연구도 보고되었는데[22], 이는 단순 걷기운동과는 다르게 몸 전체를 더 많이 사용하고 상지, 복부, 척추 등의 근육을 더 자극하여 바른 자세 형성 및 근력 향상과 같은 추가적 이점을 얻을 수 있다. 이외에도 율동적 걷기나 바른 자세 걷기운동 등을 통해 걷기에 부가적인 효과를 제공하는 프로그램도 있었다[23,24]. 이처럼 주의와 집중을 요하는 유산소 운동프로그램은 경도인지장애가 있는 환자의 주의력과 기억력을 개선하는 장점이 있어 많은 연구에서 활용되고 있는 것으로 보인다[25].

댄스를 활용한 유산소 운동프로그램은 댄스스포츠나 전통 문화적 요소를 가진 다양한 춤들이 적용되고 있었다. 댄스스포츠의 경우, 댄스의 기본 베이직 스텝을 기반으로 한 동작 순서를 자연스럽게 인지활동을 수행하고, 파트너와의 협응과 교감을 통해 즐거움과 흥미를 유발하면서 전신지구력을 향상시키는 것으로 보인다[26]. 전통 문화적 요소를 가진 춤들을 적용한 예로는 한국 민요에 율동을 결합한 춤이나[27,28], 음악과 한국의 전통무술인 태권도를 결합한 태권체조프로그램[29], 중국에서 유행하고 있는 ‘광장댄스’에 유산소 루틴을 적용한 프로그램[30], 그리스 전통 춤을 활용한 프로그램 등이 있었다[31]. 이처럼 음악에 맞춘 춤을 활용한 유산소 운동프로그램은 정해진 동작들의 순서를 외워 수행함으로써 노인의 집중력과 회상능력, 실행기능을 향상시키고[29,30,32], 댄스스포츠와 마찬가지로 음악을 이용해 흥미를 유도하며 단체 활동을 통한 노인의 사회성과 활동성을 증진시킬 수 있다는 큰 특징이 있다[30,31].

노인의 인지기능을 향상시키기 위해 이중과제(Dual-tasking)를 기반으로 한 유산소 운동프로그램도 다수 보고되었다. 적용된 인지과제는 숫자계산이나 숫자세기 및 단어를 앞뒤로 암송하기, 박수치기[21], 1부터 9까지 무작위로 배열된 숫자매트에서 숫자순서 또는 홀수 및 짝수, 난수로 걷기[33] 등이 있었다. 이러한 이중과제 운동프로그램은 두정엽과 전두엽의 네트워크를 훈련시켜 행동조정능력을 개선하고, 인지장애가 있는 노인의 인지 및 자립성 향상에 긍정적인 효과가 있다고 보고되었다[34].

유산소운동의 빈도는 주당 3회로 실시하는 것이 가장 일반적이었고 운동강도는 대부분 중강도를 기본으로 진행하였으며 점진적으로 강도를 높여 운동중재 후반부에는 중고강도까지 진행하는 경우가 많았다. 유산소운동의 중재기간은 대부분 12주로 설정되었으며 유산소운동만을 진행한 프로그램에서의 운동시간은 각각 5-10분간의 준비운동과 정리운동을 포함한 30-60분으로 구성되어 있었고, 복합운동프로그램에서는 20-30분의 유산소운동을 포함하여 총 운동시간을 60분 이상으로 구성하였다.

노인 인지기능 향상을 위한 유산소 운동프로그램의 FITT를 인지기능 수준에 따라 분석한 결과, 많은 연구에서 20-30분의 운동시간을 적용하고 있었다. 이는 신체 및 뇌기능의 변화를 유도하기에 짧은 시간이지만 과도한 피로를 예방하면서 인지기능의 긍정적인 변화를 유도할 수 있어서 치매환자에게 적절한 운동시간으로 제시되고 있다. 미스포츠의학회(American College of Sports Medicine, ACSM)에 따르면 노인에게 주당 150-300분의 중강도 운동이 권장되고 있지만, 치매환자의 인지기능개선은 주당 운동시간이 150분 이상보다 미만이 높고[35], 120분 이상보다 120분 미만이 효과적이라고 보고되었다[36]. 신체활동의 최소 임곗값이 주당 90분이라는 연구 결과[37]를 고려하면, 치매와 같이 인지기능이 손상되어 있는 환자들의 운동시간은 주당 90-120분 범위에서 실시하는 것이 보다 효과적일 수 있다. 이에 대해 보다 명확한 결론을 도출하기위해서는 보다 많은 연구가 필요하리라 본다. 또한, 알츠하이머병 경증 환자와 중등도 환자를 비교한 연구에서는 유산소운동이 모든 환자의 인지수준을 증가시켰으나, 기초 인지상태가 나쁠수록 인지수준의 개선율이 더 높았다고 보고되고 있다[35,38]. 따라서 환자의 인지수준에 따른 효과를 체계적으로 확인하기 위해서는 이러한 점을 고려해야 할 것이다.

인지장애개선 운동프로그램 운영에 있어서는 대상자의 인지수준에 따라 간병인이나 보조인원이 함께 참여해 대상자를 관찰하고 보조하는 경우가 많았다. 본 연구에서 분석한 연구들은 일반적으로 전문 자격증을 가진 보조강사를 포함하고 대규모 운동프로그램인 경우는 다수의 보조인원을 배치하여 운동을 진행하였다[22,23,39]. 이는 ACSM 의 알츠하이머 환자의 특별 고려사항으로 제시한 것과 일치하는 것으로서 보조 진행자들은 운동 중 노인들의 동작과 상태를 모니터링하고 지원하며 운동 후 참여자들에게 나타날 수 있는 근골격계 통증이나 어지럼증 등 여러가지 증상 등을 확인하면서 안전하고 원활한 진행을 도울 수 있다. 특히 치매환자들의 운동 시에는 간병인과 보조인원이 포함되어야 하며 운동프로그램을 계획할 때 보조인원의 수를 조절하는 과정을 더욱 세분화해서 독립 가능성여부에 따라 점차적으로 보조인원을 줄여 나가야 한다. Table 1은 노인들의 인지 기능을 위한 구체적인 유산소 운동프로그램에 대한 정보를 보여주고 있다.

Table 1.

The aerobic exercise protocols for the cognitive function of older adults

Author (year)	n/Sex	Age (yr)	1. Normal 2. MCI 3. Dementia 4. ETC	Program type	Frequency (times/wk)	Intensity	Time (min)	Type	Time (min)	Period (wk)	Outcomes^*
Author (year)	Subject		Cognitive status	Program type	Aerrobic exercise				Total exercise		Outcomes^*
Park et al., 2019 [19]	n=49/male, female (69.4%)	≥60	1	Combined	N/A	55-80% HRmax	20	Stair stepping, walking, Stair climbing, and Walking on an agility Ladder	110	24	ADAS-Cog score, working memory, and executive function ↑
Sato et al., 2023 [32]	n=21	≥65	1, 2	Single	1	Beginner and advanced level	60	Video dance game	60	12	MMSE, MoCA, SCWT ↑
Won et al., 2023 [17]	n=33/male, female	78.0±7.0	1, 2	Single	4	50-60% HRR	30	Treadmill walking	50	12	COWAT, RAVLT, LM, cardiorespiratory fitness ↑
Wang et al., 2023[17]	n=60/male, female	60-69	2	Single	4	N/A	30	Square dancing: a group dance performed in public places	40	12	CF(MoCA, executive function) ↑ Balance ↑
Hong et al., 2023 [24]	n=20/female	76.1±5.25 (exercise group)	2	Combined	N/A	Borg Scale 11-13	30	Movement with music	60	12	MMSE ↑ Flexibility, dynamic balance ↑
Lee et al., 2023 [21]	n=280/male, female (39.6%)	71-91	2	Combined	1	60% HRmax	30	Stair stepping, brisk walking, aerobic dance	90	40	LM ↑
Górniak et al., 2021[22]	n=32/male, female (39.6%)	77.4±7.2	2	Single	3	Moderate	30	Nordic walking	30	12	CF ↔
Lee & Joo, 2021 [23]	n=43/male, female (81.2%)	≥65	2	Single	2	50-70% HRR	50	Good posture walking exercise-walking with ears, shoulders, and hips aligned in a straight line when viewed from the side	50	12	Agility cognitive function ↑ Balance, Grip strength, Flexibility ↑
Song & Kim, 2021 [20]	n=18/female	77.56±2.96 (exercise group)	2	Combined	3	60-90% HR _max, 50-85% VO_2max	20	Treadmill walking	60	12	CF↑(MMSE, Aβ, BDNF)
Park et al., 2020 [26]	n=10/female	66.8±2.17 (exercise group)	2	Combined	1	N/A	40	Dance sport	60	12	Lower limb strength, agility, Dynamic balance, flexibility, Overall endurance ↑
de Oliveira Silva et al., 2019 [18]	n=56/male, female (58.7%)	≥65	2, 3	Combined	2	70% VO_2max, 80% HR_max	30	Treadmill walking	60	12	CF ↑(ADAS-Cog, LICA, VF), leg strength and endurance, cardiopulmonary endurance ↑
Guzel & Can, 2024[70]	n=31/male, female (87.5%)	65-90	3	Combined	2	N/A	30	Aerobic exercise sequence consisting of simple, rhythmic, motor movements in a full range of motions using body weight and deep breathing	60	6	CF ↑, Lower extremity strength, fall risk ↑
Lim & Gu, 2022 [27]	n=42/male, female (59.5%)	≥65	3	Combined	3	Adjusted according to the tempo of the music	15-20	Rhythmic walking alone, in pairs, and together in a group with traditional Korean music. The intensity of the walking was adjusted according to the tempo of the music.	30-45	12	CF ↑, Physical function↑ (lower limb muscle Strength, balance, ADL)
Jeon, 2020 [28]	n=42/N/A	≥65	3	Single	3	N/A	50	Korea traditional dance with traditional Korean music.	50	8	Upper limb muscle strength (grip strength), Dynamic balance ↑
Lee et al., 2020 [33]	n=26/male, female (84.6%)	65-97	4 (not dementia)	Combined	3	40-60% HR_max	20-25	Number walking, number running, time to stop, quiz walking, crab walking, spider walking, jump rope, ladder walking, step up and down, music walking	60	12	CF ↑ (ADAS-Cog, LICA), Leg strength and endurance, Cardiopulmonary endurance ↑
Song & Doris, 2019 [16]	n=120/male, female (75%)	≥60	4	Single	3	Borg Scale 12-14	40	Stepping exercise using a 10cm high stable stepping bench	60	16	CF ↑

^* Outcomes represent the results of applying the total intervention program, with arrows indicating the result directions (↑=increase, ↓=decrease, ↔=no change). MCI, Mild Cognitive Impairment; MMSE, Mini-Mental State Examination; ADAS-Cog, The Alzheimer's Disease Assessment Scale-Cognitive Subscale; COWAT, Controlled Oral Word Association Test; RAVLT, Re Auditory Verbal Learning Test; LM, The Logical Memory; MoCA, Montreal Cognitive Assessment; SCWT, The Stroop color word test; LICA, Literacy Independent Cognitive Assessment; CF, Cognitive Function; VF Verbal fluency; MRT, Mental Rotation Test Papers were arranged by cognitive status number - publication year in descending order - author name alphabetically.

2. 저항성 운동프로그램

저항성 운동은 근육량 및 근력의 증가, 골밀도 증가, 체지방 감소, 혈관 내피세포기능 향상, 바른 자세 유지, 관절 보호, 심리적 웰빙 증진 등의 효과를 통해 노인건강에 기여할 수 있음이 보고되어져 왔다[40]. 따라서 ACSM은 저항성 운동은 일생동안 중요하지만 나이가 들수록 더 중요하며, 허약 노인이 유산소 운동에 참여할 수 있는 생리적 능력을 갖추기 전에 근력을 증가시켜야 한다고도 강조하고 있다[41]. 이와 더불어 최근에는 노인의 인지기능 향상에 대한 저항성 운동의 효과가 지속적으로 보고되고 있는데[42–47], 저항성 운동을 통한 근력의 증가가 인지기능개선과 관련이 있을 것으로 보고 있다. 지역사회 노인을 3.6년 동안 추적 관찰한 Boyle et al. [48]의 연구에서는 기준 근력이 1단위(11개 근육군 근력의 평균 z-score) 증가할 때마다 알츠하이머병 발병 위험이 43% 정도 감소하고, 경도인지장애 발병 위험은 33% 감소하였다. 저항성 운동의 직접적인 효과를 분석한 연구에서는 저항성 운동을 통해 주의력과 작업기억, 문제해결능력 및 인지유연성, 언어유창성 등 인지실행기능이 향상되었음을 보고한 바 있다[49]. 그러나 Landrigan et al. [50]은 저항성 운동이 종합 인지점수, 인지장애 선별 척도, 실행기능에는 긍정적인 영향을 미쳤지만 작업기억에는 영향을 미치지 않는다고 하여 인지영역에 따라 결과에서 높은 이질성이 있음을 밝혔다. 저항성 운동의 인지기능 개선 효과기전을 명확하게 밝히기 위해 아직 더 많은 연구가 필요하지만 가능한 기전으로는 뇌의 긍정적인 재구조화, 인슐린 유사성장인자(IGF-1), 뇌유래신경영양인자(BDNF), 인슐린감수성, 코티솔 수치, 혈청 호모시스테인(Homocyteine) 및 마이오카인(Myokine)을 통한 염증조절 등이 제시되고 있다[51]. 또한 중량 운동 시 지속적으로 주의를 기울이는 저항성 운동의 특성상 집중력 향상 효과를 유도할 수 있고, 몸과 체중의 위치를 시각화하고 기억하기 위해 시각공간 작업기억이 관여할 수 있다는 점도 제시되었다. 특히 저항성 운동의 효과와 기전을 분석할 때는 인지기능의 영역에 따라 저항성 운동의 효과가 선택적으로 나타날 수 있음을 유의해야 할 것으로 보인다[50].

최근 6년간 발표된 연구들에서 노인 인지기능 향상을 위해 적용된 저항성 운동들을 분석한 결과, 저항성 운동은 자기 체중을 이용하거나 소도구 또는 기구를 활용하여 다양한 형태로 진행되고 있었다. 그 중에서 자기 체중과 탄력 밴드를 이용한 저항성 운동을 적용한 연구가 가장 많았는데 맨몸저항운동은 도구없이 체중과 중력만을 이용해서 실시할 수 있고, 탄성 밴드 또한 휴대가 가능하고 장소의 제약이 적어서 가장 보편적으로 활용되고 있는 것으로 보인다. 그 밖에 덤벨이나 공, 물병 혹은 특별히 제작된 도구나 기구들이 저항성 운동에 활용되고 있었다. 유산소, 저항성, 평형성, 손가락-발가락 운동, 스트레칭 등 잘 고안된 복합운동프로그램을 적용한 Lee & Kwon [52]의 연구에서는 밴드, 1-9까지 쓰여 있는 숫자매트, 의자 등을 활용하여 저항성 운동프로그램을 다채롭게 구성하였으며 양쪽 발목에 밴드를 끼고 옆으로 걸으며(Crab walking) 팔 운동을 동시에 실시하여 전신 근력을 강화시키는 운동이 적용되기도 하였다. 이와 같이 동일한 근육을 발달시키는 운동이더라도 다양한 도구를 활용하여 여러가지 형태로 적용함으로써 지루함을 낮추고 흥미도를 높일 수 있으리라 본다. 한편 탄성을 가진 고무로프가 장착된 이동형 근력운동 장비인 바디스파이더를 활용하여 인지활동과 결합한 이중과제 저항성 운동프로그램을 적용한 연구도 있었다[53,54]. 바디스파이더는 1997년 독일에서 개발된 커뮤니티형 전신 운동기구로 밴드 운동과 머신 운동의 특성이 결합되고 사용하지 않을 때는 접어서 보관이 가능하여 공간활용성이 좋기 때문에 최근 국내 노인건강 관련 시설에서 활용도가 높아지는 것으로 보인다. 이에 따라 유사한 형태로 국내에서 자체 개발한 제품(파라밴드)이 출시되기도 하였다.

분석한 연구들 중 Baek et al. [53]은 인지기능, 체력과 함께 일상생활수행능력(Activities of Daily Living, ADL)을 평가하기도 하였는데, ADL 향상은 근력을 강화시키는 중요한 목적이기도 하다. 특히, 독립적인 일상생활을 유지하며 노쇠 단계로 가는 것을 지연시키기 위한 전략은 근감소증이나 인지기능 손상이 진행되고 있는 노인들에게는 중요하게 고려되어야 할 요소이다. D’ Onofrio et al. [40]은 노인의 경우 근력이 약간만 증가해도 침대 만들기나 식료품 운반과 같은 필수적인 작업을 수행할 수 있는 능력이 향상될 수 있다고 보고하고 있지만, Liu & So [55]는 근력과 신체수행능력 간의 관계가 선형적이지 않고, 일반적인 저항성 운동은 ADL을 향상시키는데 한계가 있다고 지적하면서 기능적 훈련(functional training)을 대안으로 제시하였다. 기능적 훈련은 걷기, 잠자리에서 일어나기, 옷입기, 물건 들기와 같이 일상생활에서 자주 사용하는 움직임의 패턴을 통합한 운동으로서, 단일 근육군의 고립된 움직임이 아닌 다양한 관절의 동원과 동작의 조합을 활용한다고 하였다. 본 연구에서 분석한 논문들 중 몇몇에서 활용한 기능적 운동은 걷기와 의자에서 일어서기였으며, 그 밖에도 물건 나르기, 계단오르기, 병뚜껑 열기, 수건 짜기 등 노인들의 일상 활동 중 근력을 요구하는 동작들을 접목하여 다양한 기능적 저항성 운동을 구성할 수 있다.

분석 대상 연구들에서 실행한 운동방법을 살펴본 결과, 운동강도는 일반적으로 초기에는 낮은 강도로 시작하여 점차 강도를 증가시키는 방법으로 운동을 진행하였고, 주로 주 2-3회, 회당 2-3세트로 저항성운동을 실시하였다. 중재기간 동안 피험자의 체력에 무리가 없다고 판단되는 경우, 과부하의 원리를 적용하여 3-4주마다 운동강도가 증가되었다. ACSM의 지침에서는 일반 노인의 경우 초보자는 저강도(40-50% 1RM)로 시작해서 점진적으로 중고강도(60-80% 1RM)로 진행할 것을 권장하고 있으며, 알츠하이머병 환자들의 경우 초보자는 저강도(40-50% 1RM), 상급자는 중강도(60-70% 1RM)로 실시하고 인지장애의 중증도를 고려해서 진행할 것을 권장하고 있다. 특히, 치매환자와 인지기능장애를 가진 대상자들은 인지장애와 근력상실 및 근위축(근감소증)이 함께 진행되는 경우[56]가 대부분이기 때문에 고강도 저항성운동을 적용하기 어려울 수 있다. 그러나 Sondell et al. [57]은 요양원에 있는 치매 환자들을 대상으로 4개월간 고강도의 기능성 운동을 적용하여 35.8%의 환자들에서 균형능력의 상당한 증가를 확인하였다. 실제로 몇몇 연구들에서 치매를 가진 노인들을 대상으로 고강도운동을 수행하였으며 그 결과 대상자들의 체력과 일상생활기능이 향상되었음을 보고하고 있다[58,59]. 인지기능장애가 있는 대상자들에게 저항성운동을 적용하는 방법을 결정하는데 있어서 근체력 수준과 인지기능손상 정도를 적절하게 반영하는 방안에 대해서는 향후 더 많은 연구가 필요하리라 본다. Table 2는 노인들의 인지 기능을 위한 구체적인 저항성 운동프로그램에 대한 정보를 보여주고 있다.

Table 2.

The resistance exercise protocols for the cognitive function of older adults

Author (year)	Subje		Cognitive status	Program type	Resistance exercise				Total exercise		Outcomes^*
Author (year)	n/Sex	Age (yr)	1. Normal 2. MCI 3. Dementia 4. ETC	Program type	Frequency (times/wk)	Intensity	Time (min)	Type	Time (min)	Period (wk)	Outcomes^*
Maranhão et al., 2024 [42]	n=38/male, female (81%)	68±7	1	Single	3	8-12 reps, 2-4 sets, 60-sec rest between sets	25	7 Weight-bearing exercise: push-up arm, sit and stand up from a chair, abdominal flexion, lying hip abduction, pelvic lift, isometric plantar flexion, plank exercise	25	12	CF↔(TMT, VF), ST↑
Baek et al., 2024 [53]	n=44/male, female (65.9%)	≥65	2	Single	3	10 reps, 3 sets, maximum 12RM	20	RE using Body Spider: pull the pulley with arms and legs, flexion of hip joint ^*RE or dual task RE (writing names, drawing pictures, and subtracting numbers)	40	6	CF, Functional fitness, ADL ↑
Zhang et al., 2024 [45]	n=50/male, female (74%)	60-85	2	Combined	3	3-6/0-10 (Category Ratio Scale), moderate intensity	15	RE with 500-mL water bottles: front raise, lateral raise, alternating curl, lunge	60	12	CF↑ (general cognitive function, attention, delayed recall), Social function ↑
Hyun, 2023 [43]	n=20/male	60-70	2	Single	3	6-8 motions, 60-70% HRmax, Borg scale 10-13	50	Pilates motions with elastic band	60	12	function MMSE ↑, agility/ upper limb flexibility/ endur-ance/ balance ↑
Papatsimpas et al., 2023 [46]	n=171/male, female (66.7%)	77.2±5.7	2	Combined	3	10 exercises, 50-69% 1RM, 12 reps, 2 sets, 1-3 min rest between sets	40-45	RE with body weight: bicep arm curl, shoulder flexion, shoulder abduction, shoulder extension/hyperextension, triceps extension, hip flexion, knee extension, hip abduction, hip extension, and hamstring curls	40-45 r	12	No significant difference between the aerobic and resistance group in CF and PF
Song & Kim, 2021 [20]	n=18/female	77.56±2.96	2	Combined	3	12 reps, 3sets Borg scale 12-15	30	Elastic band exercise: shoulder press, front lateral raise, arm curl, twist upper, seated row, front squat, leg curl & extension, abdominal curl	50	12	CF↑ (MMSE, Aβ, BDNF)
Langoni et al., 2019 [44]	n=52/male, female	≥60	2	Combined	2	10-15 reps, 2 sets, 60-sec rest between sets, 6s isometric contractions	30	RE using body weight, band, dumbbells and ankle weights	60	24	MMSE↑, muscle endurance, aerobic conditioning, balance↑
de Oliveira Silva et al., 2019 [18]	n=56/male, female (58.7%)	≥65	2,3	Combined	2	8-12 reps, 3 sets, 60-sec rest between sets	≥20	RE with weight machines: hori-zontal leg press, sitting bench press, extensor chair, seated row paddling and flexor chair	-60	12	CF↑(ADAS-Cog, LICA,VF), leg strength and endurance, cardiopulmonary endurance ↑
Lee et al., 2024 [47]	n=15/male, female (73.3%)	≥70	2,3	Combined	3	8-12 reps, 2 sets, 60-se rest between sets	c 15	lower limb strengthening exercises: knee squats, heel raises	30	12	Physical function, falls efficacy ↑, Positive evaluation by support workers, Carers and clients
Lim & Gu, 2022 [27]	n=42/male, female (59.5%)	≥65	3	Combined	3	band (1-3 sets 5-15 mi chair squat, low intensity (Borg scale 8-10)	n) + 30-45	Elastic band exercise: foot lift, knee extension, hip lift, side steps, toe press, leg press, back extension	45-60	12	CF ↑, Physical function↑ (lower limb muscle strength, balance, ADL)
Sondell et al., 2019 [57]	n=81/male, female (74.1%)	84.1±6.2	3	Combined	2,3	8-12 RM, 2 sets	≤45	HIFE (High-Intensity Functional Exercise) program composed of 39 exercises like those used in everyday situations (rising from a chair, trunk rotation, walking, climbing stairs) ^*at least two lower limbs RE and two balance exercises	45	16	Balance ↑ (35.8% of participants)
Lee et al., 2020 [33]	n=26/male, female (84.6%)	67.9±3.6 4	4 (not demen tia)	n-Combined	3	10-15 muscle group, 10-30 reps, 1-4 sets	20-25	RE using bodyweight or band: band routine, chair routine, animal walking, band pull touch, crab walking with a band	60	12	ADAS-Cog, memory ↑ Leg strength ↑ Cardiopulmonary ↑
Kim et al., 2019 [54]	n=35/male, female	82.6±5.6 4	4 (not demen tia)	n-Single	3	3 motions/session, 15 reps, 2 sets	≥20	Body spider exercise (18 motions), RE using body weight (10 motions)	≥20	12	CF ↑ (MMSE, KST)

*Outcomes represent the results of applying the total intervention program, with arrows indicating the result directions (↑=increase, ↓=decrease, ↔=no change). MCI, Mild Cognitive Impairment; RE, Resistance Exercise; CF, Cognitive Function; TMT, The trail making test; VF, Verbal fluency; ST, Stroop Test; MMSE, Mini Mental State Examination; KST, Key Search Test; Aβ, Amyloid beta; BDNF, Brain-derived neurotrophic factor; PF, P hysical Fitness; ADAS-Cog, Alzheimer’s Disease Assessment Scale cognitive subscale; LICA, Literacy Independent Cognitive As-sessment. Papers were arranged by cognitive status number - publication year in descending order - author name alphabetically.

3. 기타 운동프로그램

노인들의 인지기능 향상을 도모하거나 인지기능이 손상된 노인들을 대상으로 운동을 적용한 프로그램들 중 유산소성, 저항성운동을 제외한 운동에는 균형운동, 심신운동, exergame, 말초운동, 안구운동 등이 있었다. 이와 같은 운동에 대한 구체적인 프로그램 내용은 Table 3에 제시하였다.

Table 3.

The vari ous exercise prot ocols for the cognitive fun nction of older a adults

Author (year)	Subject		Cognitive status	Program Type	Various exercise				Total exercise		Outcome*
Author (year)	n/Sex	Age (yr)	1. Normal 2. MCI 3. Dementia 4. ETC	Program Type	Frequency (times/wk)	Intensity	Time (min)	Type	Time (min)	Period (wk)	Outcome*
Hou & Li, 2022 [95]	n=84 / male, female (79.6%)	≥60	1	Single	3	N/A	30	Exergame: dance mat version of DDR game (Stepmania). A total of 18 pieces of background music were used, including 4 difficulty levels (novice, easy, medium, hard).	30	12	Processing speed, attention ↑ Executive function ↔ Lower limb strength, balance, aerobic endurance ↑
Čekanauskaitė et al., 2020 [84]	n=33 / male, female (90.9%)	60-79	1	Single	2	N/A	90	Yoga: there are 16 poses in yoga classes, included tree pose, triangle pose, bound angle pose, cat-cow pose, dog looks down pose, cobra pose, etc.	90	10	Neuropsychological assess-ment ↔ BDNF ↑ Balance ↑
Pandya et al., 2020 [83]	n=792 / male, female (51.8%)	≥60	1	Single	1	N/A	40	Yoga: postures interspersed with relaxation, slow movements, and inner watchful awareness.	40	60	MMSE, RBMT-3 ↑
Tsuyuguchi et al., 2019 [98]	n=35 / male, female (65.7%)	82.1±7.9	1	Single	3	N/A	5	Toe grip training: rolling, grasping, and releasing a golf ball, 500 mL PET bottle filled with water was placed on the end of the towel as a load, rock-paper-scissors movements.	5	12	MMSE ↑10 times sit-to-stand ↑, Fall risk index ↓ Toe grip strength ↑
Roh & Lee, 2019 [108]	n=18 / male, female	≥65	1, 2	Single	2	N/A	40	Gaze stability ex: eyeball movement, saccadic eye movement, pursuit eye movement, vergence eye movement, vestibular-ocular reflex exercise.	60	4	MoCA ↑ Dynamic postural ability ↑
Hong et al., 2023 [24]	n=20 / female	76.1±5.25 (exercise group)	2	Combined	N/A	Borg scale 9-10	20	Eye movement ex: write name with eyes, write your phone number with your eyes, write 1-10 by eye	60	12	MMSE ↑ Flexibility, dynamic balance ↑
Lee & Kim, 2023 [73]	n=70 / male, female (51.7%)	>65	2	Single	2	Borg scale 11-13	40	Standing Strong program ·Sitting ex.: foot lift, knee extension, hip lift, side step, toe press, leg press, crunches, chair squat ·Standing ex.: one foot, one leg, balance, standing side, kick(front/back/side)·Sitting ex. with elastic band	60	8	MMSE, power spectrum of brain waves ↑
Yu et al., 2022 [82]	n=34 / male, female	≥50	2	Single	3	Borg scale 13	40	Tai Chi: (main) 24-form Yang-style Tai Chi of 24 form + standing meditation, relaxation ex.	60	24	MoCA ↑ Five times chair stand test, single leg stand test ↑
Song et al., 2021 [81]	n=44 / male, female (75%)	≥75	2	Single	2	N/A	40	Tai Chi: waving hands, shuttle and kick on standing and sitting position	60	12	MoCA, attention ↑ Executive function, memory recall ↔
Thaiyanto et al., 2021 [71]	n=40 / female	≥65	2	Combined	3	Borg scale 13-14	15	Balance ex: narrow base stance, tandem stance on foam, single leg stand, narrow base walking, walking over obstacles, and high knee walking	60	12	Executive function, global cognitive function ↔ Attention ↑ Fall risk reduction ↑
Yang et al., 2024 [101]	n=22 / male, female (77.2%)	60-90	2, 3	Single	5	N/A	30	Sport stacking: up-stacking, down- stacking	30	7	AVLT Immediate recall, ADCS-ADL, BDNF ↑ CDT ↔
Guzel & Can, 2024 [70]	n=31 / male, female (87.1%)	65-90	3	Combined	2	N/A	30	Balance ex.: 12 different balance movements including unipedal and bipedal stances, different walking patterns, and trunk rotations	40	6	CF ↑ Lower extremity strength, fall risk ↑
Choi & Kim, 2019 [72]	n=31 / male, female (66.6%)	≥65	3	Single	2	N/A	15	Fall prevention exercise program based on elective functional movement assess-ment: cervical ex., upper extremity, multi-segmental ex., single leg standing, overhead deep squat	15	12	Balance, gait ↑ Lower limb strength ↑ Psychosocial characteristics ↔
Karssemeijer et al., 2019 [96]	n=115 / male, female	≥60	3	Single	3	65-75% HRR	30	Exergame: a combined cognitive-aerobic bicycle training (Bike Labyrinth).	30	12	Executive function ↔ Psychomotor speed, episodic memory, working memory ↑
Mangione et al.2023 [66]	n=64 / male, female (60.9%)	> 65	3, 4	Combined	2 (walking) or 3 (strength and balance)	N/A	N/A	Otago Exercise Program (falling-prevention exercise) - 4 In-home visits + 2 telephone calls - 5 Warm-up exercises: neck, trunk, ankle - 7 Strength exercise: knee, hip, ankle exercises + sit to stand - Walking: minimum 30 min, 2times/week	N/A	16	SPPB ↑
Lee et al., 2020 [33]	n=26 / male, female (84.6%)	65-79	4 (not de-mentia)	Combined	3	N/A	Balance: 5 Finger and toe movement: 5	Balance: single leg standing, touch number, move towel, balloon toss, balloon kick Finger-and-toe movement: grip, finger stamp, okay2 Leg strength and endurance, Cardiopulmonary endurance↑	60	12	CF (ADAS-Cog, LICA) ↑

*Outcomes represent the results of applying the total exercise program, with arrows indicating the result directions (↑=increase, ↓=decrease, ↔=no change).

MCI, Mild Cognitive Impairment; TMT, The trail making test; ST, Stroop test; WAIS, Wechsler Adult Intelligence Scale; CF, Cognitive Function; MMSE, Mini Mental State Examination; BDNF, Brain-De-rived Neurotrophic Factor; RBMT-3, Rivermead behavioural memory test-third edition; MoCA, Montreal Cognitive Assessment; ADAS-Cog, Alzheimer’s Disease Assessment Scale cognitive subscale; LICA, Literacy Independent Cognitive Assessment; EFS, Edmonton Frail Scale; WMS, The Wechsler Memory Scale’s Visual Reproduction Subtest; MRT, Mental Rotation Test; SOT, Spatial Orientation; SPPB, Short Physical Performance Battery; AVLT, Auditory Verbal Learning Test; ADCS-ADL, Alzheimer's Disease Cooperative Study-Activities of Daily Living scale.

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1) 균형운동(balance exercise)

인지기능이 저하된 사람은 이중과제의 상황에서 균형능력의 소실로 낙상의 위험이 증가할 수 있으며[60], 치매 전조증상 중 하나로 보행과 균형능력의 장애가 나타날 수 있다고 알려져 있다[61]. 따라서 노인의 인지기능 향상 프로그램은 낙상을 예방하기 위한 운동을 포함하여 구성할 필요가 있다. 노인을 위한 낙상예방 프로그램은 대부분 평형성, 근력, 유연성, 고유수용성 강화 운동이 포함되며 이러한 운동프로그램들이 낙상위험을 약 20-35% 감소시키는 것으로 보고되었다[62]. 이 중에서도 균형운동은 고유수용성감각과 신경근의 기능을 향상시킴으로써 노인의 자세조절능력을 개선시킨다고 보고되고 있다[63]. 자세조절 시스템은 근골격계, 인지기능, 감각시스템을 포함하기 때문에 균형운동이 노인의 낙상과 함께 인지기능에도 긍정적인 영향을 미칠 수 있을 가능성이 제시되고 있다[64]. 또한 장기간의 균형운동은 두정엽, 시각연합 피질 등의 구조적 변화를 통한 뇌의 가소성을 증가시켜 노인의 실행기능개선에도 유의한 효과가 있다고 보고된 바 있다[65].

최근 노인들을 대상으로 적용되고 있는 균형운동을 살펴본 결과, 인지기능손상 환자들을 대상으로 이미 낙상예방운동으로 잘 알려져 있는 오타고(Otago) 운동의 적용가능성이 보고되었다[66]. 뉴질랜드에서 개발된 오타고 운동은 장소의 제한없이 지역사회에서 노인을 대상으로 근력 및 균형 훈련이 가능한 운동프로그램으로 제시되고 있다[67]. 오타고 운동은 크게 근력운동, 균형운동과 걷기로 구성되며 뒤로 걷기, 옆으로 걷기, 발가락으로 서기 등의 다양한 균형 동작을 포함한다[68,69]. 인지정서적으로 취약한 노인에게도 신체기능 개선과 낙상 예방효과를 보았으며[66], 특히 치매진단을 받은 노인을 대상으로 한 연구에서는 유산소-오타고 복합운동이 유산소 단독 운동보다 정신회전(mental rotation)과 의식상태(mental status) 등의 인지기능 검사에서 긍정적인 결과가 나타났다[70].

그 밖에 경도인지장애 노인들과 치매노인을 대상으로 실시한 균형 운동프로그램을 살펴본 결과, 좁은 보폭서기, 일렬서기, 한 다리서기, 장애물 걷기, 무릎 높여 걷기 등의 동작을 적용하거나 지지면적을 줄여 나가거나 폼패드를 이용하여 난이도를 높여 나갔으며[71] 대상자에 맞게 의자에 앉아 운동을 시작하였다가 점진적으로 보행보조기, 지팡이, 휠체어를 이용하고 이후 일어선 자세와 밸런스 패드를 이용하여 점진적으로 강도와 난이도를 증가시켰다[72,73]. 또 다른 연구에서는 숫자발판, 수건, 풍선 등을 사용하여 다양한 운동프로그램을 제시하였다[33]. 이와 같이 다양한 소도구를 활용하고 방법의 변형을 통해 대상자의 흥미를 유발함으로써 프로그램에 대한 순응도를 높일 수 있을 것이다.

특히, 균형운동은 한발로 지지하는 동작과 같이 불균형을 유도하는 상황에서 이루어지기 때문에 사전에 바닥의 딱딱함과 미끄러움, 대상자들의 컨디션과 복장상태 등을 미리 확인하고, 운동을 실시하는 동안 노인들을 지속적으로 관찰함으로써 낙상사고가 발생하지 않도록 유의해야 한다.

2) 심신운동(mind and body exercise)

일반적으로 심신운동은 명상이나 호흡과 함께 동작을 수행함으로써 신체기능 발달뿐만 아니라 심리적, 정서적 안정을 도모한다[74–76]. 대표적으로 타이치, 요가 등이 활용되고 있는데 두 운동은 신체와 정신의 조화를 통한 건강증진을 목표로 하며 근력, 유연성, 평형성 개선으로 낙상예방에도 긍정적인 영향을 미친다[55,77]. 명상과 같은 정신집중은 전두엽 피질, 해마 등 뇌 구조와 기능에 영향을 미쳐 작업기억과 같은 인지기능에도 긍정적인 효과가 있는 것으로 보고된 바가 있다[78–80].

치매위험군이나[81], 경도인지장애가 있는 노인들을[82] 대상으로 타이치 운동을 적용한 연구를 보면, 노인들이 따라하기 쉬운 동작으로 구성하여 점차적으로 난이도와 강도를 늘려나갔으며 명상을 시작으로 운동프로그램을 진행하기도 하였다[83]. 또한 건강한 노인을 대상으로 요가운동을 중재한 프로그램에서는 선 자세, 앉은 자세, 누운 자세, 엎드린 자세에서 다양한 아사나를 진행하면서 호흡훈련을 동시에 사용하였다[84].

타이치와 요가 모두 장소나 도구에 구애를 받지 않고 대상자의 연령, 건강상태, 신체적 조건에 따른 제한이 적기 때문에 활용도가 높다[81,82,85]. 선행 연구들을 살펴본 결과, 경도인지장애(MCI), 치매위험군 노인을 대상으로 적용할 때는 대상자의 신체적, 정신적 상태에 따라 앉은 자세나 선자세를 결정하고 지도자가 대상자에 맞게 동작을 수정하여 적용하였다. 또한 인지기능이 떨어진 노인을 위해서는 동작을 반복적으로 연습해야 하는데 이러한 경우에는 정해진 프로토콜에 따라 진도를 나가기 보다는 개별화된 지도로 안전하게 순응도를 높이는 것에 초점이 맞추어지는 것으로 보인다. 특히 대상자들이 지루함을 느끼지 않고 반복적인 동작을 연습할 수 있도록 할 수 있는 지도자의 역량이 요구된다.

3) Exergame

Exergame은 ‘ exercise’와 ‘ game’의 합성어로, 활동량을 늘리고 건강을 증진하기 위해 설계된 비디오 게임이며 최근 대중과 연구자로부터 더 많은 관심을 받고있다[86]. 이는 디지털 기기를 이용하여 걷기, 달리기, 자전거타기, 스텝운동뿐만 아니라 테니스, 탁구, 권투, 볼링 등 다양한 스포츠를 실내외에서 쉽게 접근할 수 있다는 장점을 갖고 있기 때문에[87], 코로나 이후 독립된 공간에서 진행할 수 있는 운동에 대한 요구도가 증가하면서 활용도가 높아졌다. 이러한 형태의 운동은 상호작용적 인터페이스를 이용하여 가상현실 기반게임을 제공하는 Sony Playstation, Nintendo Wii 및 Xbox 360 Kinect, Dividat Senso, FitForAll 등 다양한 장비와 게임을 통해 실시할 수 있다[88]. 최근에는 노인의 신체활동증진을 위해서도 exergame이 활용되고 있는데 exergame을 통해 노인의 신체활동 참여에 대한 동기를 유발하고 신체기능 및 인지기능 향상 효과를 도출한 연구들이 보고된 바가 있다[89,90]. 노인은 Exergame 참여 시, 동작방향, 패턴을 인지하여 의지적으로 동작을 수행하고, 게임에 참여하면서 외부과제로 인한 작업기억, 문제해결 과정 등 이중과제 수행을 통해 뇌가 활성화될 수 있다고 보고되었다[91–93]. 또한 개별적으로 진행할 수도 있지만 친구 및 가족과 함께 즐길 수 있어서 사회적 상호작용 기회를 제공하는 데도 일조하는 것으로 보인다[94].

최근 6년간 보고된 exergame 운동프로그램을 분석한 결과, Hou & Li는 60세 이상의 건강한 노인을 대상으로 Dane Dance Revolution (DDR) 게임인 스텝매니아를 적용하여 기억력과 체력의 향상을 도출하였으며[95], Karssemeijer et al. [96]은 치매 노인을 대상으로 인지-유산소 복합 자전거 훈련을 진행하여 정신운동 속도의 향상을 보고하였다. 위 연구들은 일반적으로 주 3-5회, 30분 동안 진행하였으며, Karssemeijer et al.의 연구에서는 65-75% HRR까지 강도를 적용하여 30-50분 동안 운동을 진행하였다. 그러나 exergame을 활용한 다수의 연구들이 FITT와 같은 운동프로그램의 기본요소가 아닌 게임 자체의 레벨로 강도를 보고하고 있다. 따라서 차후 exergame을 활용한 노인 운동처방의 체계화가 이루어지기 위해서는 보다 많은 객관적 자료들이 축적되어야 할 것으로 보인다. 또한 많은 노인들이 기기사용, 게임 선택 등에서 어려움을 겪을 수 있기 때문에 노인들을 대상으로 하는 exergame 의 확산은 디지털 활용능력(digital literacy) 향상을 위한 노력과 병행되어야 할 것으로 보인다.

4) 말초운동

손은 접촉물을 탐색하고 인지하는 중요한 감각기관들이 분포되어 있으면서 다양한 수준의 정교한 조작을 수행하며[97], 발의 악력과 움직임은 균형조절 기능에 중요한 역할을 한다[98]. 특히 뇌의 기능과 신체 부위 간의 관계를 시각적으로 나타낸 호문쿨루스(Homunculus) 모형을 살펴보면, 감각 및 운동 피질 모두 손의 영역이 매우 큰 비중을 차지하고 있는 것을 알 수 있다[99].

최근 6년간 보고된 말초운동프로그램을 분석하였을 때, Yoon et al. [100]은 맨손 손가락 운동뿐만 아니라 스펀지볼 누르기, 스펀지볼 잡기, 볼트와 너트 조이고 풀기 등을 실시하였다. Yang et al. [101]의 연구에서는 경도인지장애 노인을 대상으로 총 7주간 온라인 비디오로 가정기반의 스포츠 스태킹을 적용한 후 인지기능의 긍정적인 변화를 보고하였다. 발을 이용한 운동프로그램에서도 손과 비슷하게 발가락을 펴고 접는 동작들이 활용되고 있다. Tsuyuguchi et al. [98]의 연구에서는 80세 이상의 노인을 대상으로 발가락 잡기훈련을 진행하였으며, 발가락 접기, 엄지발가락만 올리기, 발가락 벌리기와 같은 동작과 골프공 잡기, 수건 모으기 등의 발가락 잡기 동작을 진행하였다. 손과 발을 동시에 적용한 운동프로그램에서는 손과 발 접고 펴기 동작과 엄지와 검지, 엄지와 중지, 엄지와 약지, 엄지와 소지 찍기 동작, Okay와 브이 동작을 교차로 진행하는 동작들을 실시하였다[33]. 말초운동프로그램의 경우 대부분 주3회 실시하였고 5-30분동안 진행되었다. 혹은 복합운동의 준비운동으로 5분 정도 사용된 경우도 있었으며 한 세트당 10회에서 20회 정도로 실시되기도 하였다.

손과 발을 움직여 말초신경을 자극하는 운동은 장소와 시간의 제약이 없고 노인들이 집에서도 습관적으로 실천할 수 있다는 장점이 있어서 자주 활용되고 있으나 인지기능개선 효과나 인지기능손상 환자들이 얻게 되는 건강상의 이점에 대해서는 보다 많은 연구가 필요할 것으로 보인다.

5) 안구운동

노화는 안구에도 다양한 변화를 초래해 시각시스템의 저하를 유발하는데, 이는 노인의 낙상과 인지기능과도 밀접한 관련이 있다[102]. 특히 노인의 낙상은 신체기능뿐만 아니라 안구운동의 비정상적인 움직임으로 인해 발생될 수 있는데[103], 치매에 따른 중추신경계의 기능저하로 비정상적인 안구운동이 발생하면 빈번한 낙상으로 이어질 수 있다[104]. 따라서 낙상과 치매의 예방 및 개선을 위한 중재로 안구운동이 다양한 방면으로 사용되고 있으며, 중앙치매센터에서 개발한 치매예방 운동법에서도 눈돌리기 등 안구를 활성화하는 운동법이 제시되어 있다[105]. 안구운동은 시각을 전달하고 자극을 이해하는 인지과정을 반영하여 뇌를 자극하기 때문에 뇌기능을 개선할 수 있다고 보고되고 있다[106,107].

Roh & Lee [108]의 연구에서는 총 4개의 단계로 운동을 구성하여 경도인지장애 노인에게 주 2회 4주간 60분씩 적용하였으며, 이를 통해 반응시간이 유의하게 감소하고 전전두엽 연결성이 개선되어 인지기능이 개선되었음을 보고하였다. 위에서 진행한 안구운동은 명함크기의 종이, 카드 혹은 볼펜을 이용하여 사물에 시선을 고정하고 머리만 움직이거나, 머리는 고정하고 안구만 움직이거나, 안구와 머리를 동시에 움직이는 다양한 활동으로 구성하였다. 또 다른 연구에서는 준비운동으로 눈으로 이름, 자기 전화번호, 숫자 1-10을 쓰는 동작 등 안구운동을 실시하였다[24].

안구운동이 낙상, 낙상 효능감, 자세 안정화와 관련이 있다는 연구는 많지만 인지기능과의 연관성을 보고한 연구는 부족하다. 또한 다양한 치매예방체조에서 안구운동을 많이 사용하고 있는 상황에 비해 노인을 대상으로 안구운동 중재 효과를 보고한 연구는 특히 부족하다. 따라서 현장에서 근거 기반 운동프로그램이 적용될 수 있도록 이에 대한 연구가 보다 많이 진행되어야 할 것으로 보인다.

결론 및 제언

최근 노인인지기능 향상 운동들은 전반적으로 노인운동지침의 범위 안에서 다양한 도구들을 활용하거나 디지털 기술을 접목하여 대부분 3-6개월 이내의 프로그램으로 제공되고 있었다. 인지기능 수준에 따라 운동방법에 큰 차이를 보이지는 않았으나 손상수준이 클수록 운동강도의 적용과 진행을 보다 개별화해서 단계적이면서도 유연하게 실행하는 양상을 보였다.

최근 6년간 보고된 노인인지기능 관련 연구들의 운동프로그램들을 살펴본 결과, 유산소 운동은 주로 걷기 및 스텝운동과 댄스 형태로 적용되고 있었으며 신체적 활동과 인지기능 활동을 병행하는 이중과제 운동의 효과도 다수 보고되었다. 유산소 운동의 빈도는 주당 3회, 강도는 중강도로 시작해서 중고강도로 진행하는 경우가 다수였고, 대부분 저항성, 유연성 운동과 함께 구성된 복합운동프로그램 총 60분에서 20-30분의 활동으로 진행되었다. 저항성 운동은 자기 체중과 탄력 밴드를 이용한 저항성 운동을 적용한 연구가 가장 많았으며 그 밖에 다양한 소도구와 머신 등이 활용되었다. 주로 주 2-3회, 회당 2-3세트의 운동 방법이 적용되고 있었으며 저강도로 시작해서 중고강도로 강도를 증가시켰다. 유산소, 저항성 운동 이외에 기타 운동으로는 균형 운동, 심신운동, exergame, 말초운동, 안구운동 등이 적용되었으며, 이러한 운동들이 현장에서 근거 기반 운동프로그램으로 적용될 수 있도록 인지 기능 향상과 관련된 중재 효과 연구가 향후 더 많이 진행되어야 할 것으로 보인다.

노인의 인지기능 개선을 위해 다양한 건강 영역의 통합적 관리가 적용된 사례들도 다수 있으나, 본 연구에서는 운동프로그램에 국한하여 개별 운동의 내용과 적용 방법들 위주로 살펴보았다. 인지 기능이 손상되는 양상이 개인별로 다르고, 인지 기능의 영역에 따라 운동프로그램의 효과가 다르게 나타날 수 있기 때문에, 향후에는 운동프로그램 유형별로 어떠한 인지기능 영역에서 효과를 보이는지 알아보고, 인지기능 손상 원인이나 손상 인지 영역에 따라 맞춤 운동프로그램을 개발하는 연구들도 의미가 있으리라 본다. 운동프로그램의 효과는 인지기능영역 또는 치매유형에 따라 다르게 나타날 수 있으므로, 향후에는 이를 고려한 맞춤형 운동프로그램이 개발될 수 있도록 보다 세분화된 운동프로그램 분석이 필요하리라 본다.

Conflict of Interest

이 논문 작성에 있어서 어떠한 조직으로부터 재정을 포함한 일체의 지원을 받지 않았으며, 논문에 영향을 미칠 수 있는 어떠한 관계도 없음을 밝힌다.

AUTHOR CONTRIBUTIONS

Conceptualization: JH Lee; Data curation: JH Lee, S Lee; Formal analysis: W Jo, YJ Moon; Funding acquisition: YJ Moon, HG Jeong, S Lee; Methodology: W Jo, S Lee, SY Jang, M Kim; Writing - original draft: JH Lee, W Jo, J Jin, Y Zheng, S Lee, SY Jang, M Kim; Writing - review & editing: JH Lee, S Lee.

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