급성 관상동맥증후군 환자에서 운동강도에 따른 유산소인터발훈련의 효과 및 안전성 = The effect and safety of aerobic interval training according to the intensity of exercise in acute coronary syndrome

국문 초록 (Abstract)

연구배경
급성 관상동맥증후군 환자에서, 고강도 유산소 인터발훈련(high-intensity aerobic interval training)은 중강도 지속훈련(moderate intensity continuous training)보다 더 효과적으로 최대 산소섭취량(maximal oxygen uptake)을 증가 시킨다. 그러나 같은 고강도 인터발훈련의 범주 내에서도 운동 강도가 높을수록 최대 산소섭취량을 더 증가 시킬 수 있다는 보고가 이
어지고 있으나 그 효과 및 안전성에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다.

목적
운동 강도를 더 높인 최대강도 유산소 인터발훈련의 시행 과정 및 안전성을 평가하고, 최대 강도 유산소 인터발훈련에 따른 최대 산소섭취량, 혈류역동학적 반응, 심혈관질환 혈액 표지자 등의 변화 값을 고강도 유산소 인터발훈련의 경우와 비교해 보는 것이다.

연구방법 및 대상자
급성 관상동맥증후군으로 입원하여 내과적인 급성기 치료를 받고 퇴원 한 후 6주간의 심장재활 프로그램에 충실하게 참여한 환자들의 의무기록을 후향적으로 분석하였다. 본 연구에서는 6주간의 심장재활 프로그램으로 최대강도 유산소 인터발훈련 또는 고강도 유산소 인터발훈련을 시행했던 환자들을 연구 대상자로 하였으며, 두 군 모두 초기 2주 간은 여유 심박수(heart rate reserve)의 50-70% 강도로 유산소 인터발훈련을 받았다. 이후 4주간 최대강도 유산소 인터발훈련 군은 10분간의 준비운동을 마친 후 여유 심박수의 95-100% 강도로 4분간 빨리 걷기를 네 번 시행하되 4분간의 빨리 걷기 운동 사이마다 여유 심박수의 60% 강도로 천천히 걷는 3분간의 능동적 휴지기(active pause)를 세 번 갖도록 하였고, 마지막 빨리 걷기 운동 후에는 10분간의 정리운동으로 마감하도록 하였다. 반면, 고강도 유산소 인터발훈련 군은 후반 4주간 여유심박수의 85% 강도로 8분간 빨리 걷기를 세 번 시행하되 8분간의 빨리 걷기 운동 사이마다 여유심박수의 40% 강도로 천천히 걷는 3분간의 능동적 휴지기를 두 번 갖도록 하였으며, 준비운동 및 정리운동은 최대강도 유산소 인터발훈련 군에서의 방법과 동일하게 시행하도록 하였다. 두 군 모두 병원에서 의료진 및 심전도 감시 하에 주 3회씩 6주간의 심장재활 운동훈련을 받았으며 두 군에서의 총 에너지 소비량은 유사하였다.각 군에 속한 모든 대상 환자는 6주간의 심장재활 운동훈련 전후로 최대 산소섭취량, 심근 부담률(myocardial oxygen demand), 심초음파 소견, 체질량지수, 운동자각지수(rate of perceived exertion) 등의 검사를 받았고 그 결과를 비교하였다.

결과
6주간의 유산소 인터발훈련 후 측정된 최대 산소섭취량은 두 군 모두 유의하게 증가 되었으며 특히 최대강도 유산소 인터발훈련 군에서 더 큰 증가가 관찰되었다(p<0.05). 운동훈련 전후로 측정된 최대 산소섭취량은 최대강도 유산소 인터발훈련 군의 경우 25.38±6.98mL·kg−1·min−1 에서 32.01±6.2mL·kg−1·min−1 로, 고강도 유산소 인터발훈련 군의 경우25.5±8.51 mL·kg−1·min−1 에서 29.43±9.31 mL·kg−1·min−1로 유의한 증가를 보였으며, 최대 산소섭취량의 변화량은 최대강도 유산소 인터발훈련 군에서 31%, 고강도 유산소 인터발훈련 군에서 17%로, 최대강도 유산소 인터발훈련 군에서 더 높게 나타났다. 6주간의 운동훈련기간, 즉 최대강도 유산소 인터발훈련 군에서의 310.5 운동시간(exercise-hours) 및 고강도 유산소 인터발훈련 군에서의 360 운동시간(exercise-hours)동안 응급처치나 급성기 치료가 필요할 정도의 주요 심혈관 합병증 및 기타 근골격계 부작용은 발생하지 않았다.

결론
6주간의 유산소 인터발훈련 결과, 최대 산소섭취량의 증가는 고강도 유산소 인터발훈련 군보다 최대강도 유산소 인터발훈련 군에서 더 크게 증가하였다(p<0.05). 그리고 적절한 대상자들을 선정하여 의료진 및 심전도 감시 하에 운동훈련을 시행할 경우, 고강도 유산소 인터발훈련 뿐 아니라 최대강도 유산소 인터발훈련 역시 안전하게 시행될 수 있음을 확인하였다. 이처럼 최대강도에서의 심혈관계 적응 효과 및 안전성 등을 고려해 볼 때 최대강도 유산소 인터발훈련은 급성 심근경색 환자에서도 적용 가능한 운동훈련 방법이 될 수 있을 것으로 생각된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Objectives
High-intensity aerobic interval training (HAIT) increases maximal oxygen uptake (VO2max) more effectively than moderate-intensity continuous training (MCT) in patients with coronary heart disease (CHD). However, even within the same category of high intensity interval training protocols, higher intensity might be better for improving
VO2max in patients with CHD. The purpose of the present study is to assess the effect for increasing VO2max and the safety of maximal-intensity aerobic interval training
(MAIT) compared to HAIT.

Methods
A retrospective analysis was made of the patients who underwent MAIT or HAIT for
a six-week cardiac rehabilitation program within about two weeks after cardiac attack.
The MAIT protocol was set up for four cycles of maximal-intensity (95-100% of HRR,
four minutes/cycle) walking training with three cycles of active pause with low intensity
intervals (60% of HRR, three minutes/cycle) walking alternatively in addition to 10
minutes of initial warm up and final cool down periods for every session. In contrast,
the HAIT protocol was composed of three cycles of high-intensity (85% of HRR, eight
minutes/cycle) walking training and two cycles of active pause with low intensity
intervals (40% of HRR, three minutes/cycle) walking alternatively in addition to 10
minutes of initial warm up and final cool down periods for every session. Both training protocols resulted in similar total oxygen uptake and underwent aerobic interval training
three times a week for six weeks. The change of VO2max, rate pressure product,
echocardiographic findings, body mass index, Borg’s rate of perceived exertion scale
were examined before and after six-week aerobic interval training.

Results
After completion of six-week aerobic interval training, we were able to find significant increase of VO2max in both groups. But the increment of VO2max in MAIT group was
significantly greater than HAIT group (p<0.05). The percentage increases for the MAIT and HAIT were 31% and 17% respectively, reflecting increases in VO2max from 25.4 to 32 ml/kg/min and 25.5 to 29.4 ml/kg/min. And a total of 670.5 exercise-hours during MAIT and HAIT, we found no major cardiovascular complication including cardiac
arrest and musculoskeletal complication in both exercise training groups.

Conclusions
The results of the current study indicate that six-week supervised MAIT is significantly more effective than performing the similar total work at HAIT in improving
VO2max in ACS patients. Also since there were no major cardiovascular complication throughout the study, it appeared safe after both MAIT and HAIT in a CR setting.
Considering the significant cardiovascular adaptations associated with intensity, MAIT can be applied as more effective training methods in selected patients with CHD.

목차 (Table of Contents)

• 표목차
• 국문초록
• 영문초록
• 본 문
• Ⅰ. 서 론 1
• Ⅱ. 연구재료(대상) 및 방법 2
• Ⅲ. 연구결과 6
• Ⅳ. 고 찰 15
• Ⅴ. 결 론 19
• 참고문헌 20