1. 운동부하검사 개요
가. 운동부하검사의 목적
1) 안정시에는 잠재하고 있어 발견할 수 없었던 이상과 질병을 운동이라는 스트레스에 의해 현재화하고 그것을 발견하고 평가하는데 있다.(심장기능과 혈압 등 순환기에 중심)
2) 그 사람이 견디어 낼 수 있는 운동강도의 한계 및 순환기능의 운동에 대한 적응능력을 파악하는데 있다.
3) 운동의 순환기능과 유산소능력에 미치는 효과를 판정하는 것이며 일정강도 운동시의 심박수와 심전도 소견 혹은 최대산소섭취량 등이 그 지표가 된다.
나. 운동부하검사의 일반원리
1) 검사는 예상한도 또는 최대능력 보다 낮은 운동강도에서 시작해야 한다. 따라서 환자의 체력상태에 따라 적합한 운동부하 프로토콜을 선택해야한다.
2) 운동강도는 각 단계별로 점진적으로 증가 일반적으로 각 단계별로 2MET 이상, 환자는 1/2MET 이하 증가.
3) 금기사항과 검사중단에 대한 지시사항은 반드시 지킨다.
4) 검사 중에 어떤 문제가 생기면 지체없이 중단.
5) 심박수, 혈압, 환자의 상태, RPE, 증세는 면밀히 감시되어야 한다.
6) 감독업무는 장시간의 사후감독이 필요하며, 이상반응이 없는 경우에는 7-8분의 회복시간 동안 계속하면 된다.
7) METS로 표시한 운동내성은 트레이드밀이나 에르고미터 검사방법에 의해서 산출될 수 있다.
8) 검사는 22℃이하, 습도 60%이하
다. 운동부하검사 프로토콜
1) 트레이드밀 프로토콜
① BRUCE 프로토콜 : 정상인이나 위험요인이 높은 사람에게 적합. 단점) 단계별 증가 폭이 자나치게 높아 성인병이나 고위험 요인이 있는 사람에게 부담이 큼.
② MODIFIED BRUCE 프로토콜 : BRUCE 프로토콜을 수정하여 증가폭을 적게 함.( 속도를 1.7mph, 최초부하 경사도 0%에서 3분간)
③ BALKE 프로토콜 : 여성에게 적합.
④ MODIFIED BALKE 프로토콜 : 노인에게 적합.
⑤ ELLESTED 프로토콜 : 정상인에 적합.
⑥ 한국체육과학 연구원 프로토콜 : 체력수준이 좋은 사람이나 운동선수에 적합.
2) 자전거 에르고미터
장점 - 운동 강도가 체중과 무관하여 종적연구에 적합.
- 상체가 고정되어 심전도 측정이 비교적 용이하여 운동 강도와 심박수를 이용한 최대산소섭취량 추정에 적당.
단점 - 국부근육의 피로에 의하여 산소섭취능력이 최대값에 이르기 힘이 듬.
① ÅSTRAND지속부하법, MCADLE지속부하법, FOX단속부하법 : 정상인에 적합
② ÅSTRAND단속부하법 : 정상인 및 위험요인 있는 사람에 적합.
* 지속적 방법 : 시간절약가능
* 단속적 방법 : 휴식시의 상태를 알 수 있다.
3) 암 에르고미터 검사 - ① 상해로 인하여 트레드밀 및 자전거 에르고미터를 사용하지 못할 때 ② 최대산소섭취량이 다리운동시의 60-70% 수준에 불과.
4) 스텝테스트 - 운동시에 많은 근육이 참여하여 트레이드밀 테스트와 거의 동일한 수준의 VO2max 도달한다.
5) 프로토콜의 비교
① BRUCE 프로토콜 : 1단계마다 상대적으로 증가폭이 크고, 증가도가 일정하지 않아 운동능력을 과대평가할 가능성이 많다.
② BRUCE, ELLESTAD : 청년층, 활동적인 사람들에 적합.
③ BALKE-WARE, USAFSAM : 노인층, 허약한 사람, 심폐계 질환자에 적합.
2. 운동부하검사 준비과정
가. 시설 및 장비점검
1) 검사실의 구성 : ① 검사장비는 사용하기 편하게 배치 ② 온도는 19 - 23℃
2) 검사 장비의 점검 : 영점조정( CALIBRATION )이 가장 필수적
트레이드밀 --> 속도와 경사도 부하의 영점조정, 에르고미터 --> 저항부하의 영점조정
나. 피검자 사전연습
1) 유의사항 설명 : ① 피검자는 검사받기 3시간 전 담배, 음식물, 술, 카페인 섭취는 삼가. ② 여자는 소매가 짧고, 앞에 단추가 달린 느슨한 옷.( 팬티스타킹, 거들은 피함 )
2) 검사목적과 방법설명
다. 순환계기능 평가를 위한 준비
1) 호기가스 분석을 위한 준비
2) 심박수와 심전도 기록을 위한 준비
3) 혈압측정을 위한 준비 : 심장과 같은 높이
4) 운동자각도 측정을 위한 준비
3. 운동부하검사의 수행과정
가. 검사 중의 측정
1) 심박수와 혈압
- 운동전 : ① 누운 자세나 운동 자세에서 12유도 심전도 전극 부착. ② 누운 자세나 운동 자세에서 BP를 측정한다.
- 운동중 : ① 각 단계 종료 1분전 혹은 3분마다 심전도 측정( 모니터 상 1분마다 ) ② 혈압은 각 단계의 종료 1분전 ③ RPE는 각 단계의 종료직후
- 운동후 : ① EKG는 운동직후 매 1-2분마다, 최소 5분까지는 기록. ② 혈압은 운동전 기준치에 도달할 때 까지 1-2분 간격으로 측정. ③ RPE는 운동 후에도 운동으로 인한 징후가 계속되는 한 측정한다.
2) 심전도의 이상: ① 1분마다 표본기록 ② ST분절 상승, 하강 ③ 심실 빈맥, PVC
3) 산소섭취량 - 계속적인 운동부하 증가에 따라서 산소 섭취량, 분당 환기량, 호흡 교환율 등의 변화양상 관찰
4) 운동자각도 측정
5) 기타: ① 맥박이 비정상적으로 느껴지는 경우, 운동 중 수축기 혈압이 20 ㎜Hg 이상 떨어질 경우 ② 이완기 혈압이 안정시보다 현저히 증가하는 경우 ③ 운동 중 혈압이 상승하지 않는 경우
나. 운동검사의 종료 및 중단
협심증과 호흡곤란증상 단계표
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협심증 단계
1+ 가볍고, 거의 느낄 수 없다.
2+ 보통이고, 약간 괴롭다.
3+ 심하고 매우불편하다.
4+ 극심한 고통을 느낀다.
호흡곤란 단계
1+ 피검자만 가볍게 느낀다.
2+ 약간 힘들고, 관찰자도 느낄 수 있다.
3+ 보통 정도의 어려움이 따르고 계속할 수 있다.
4+ 매우 힘들어 피검자가 운동을 지속할 수 없다.
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운동부하검사의 중단요건
◆ 피검자가 운동 중지를 요구할 때
◆ 검사기구가 고장 났을 때
◆ 점진적으로 협심증(Progressive Angina) 증상이 진행되고 있을 때 : 3 + 수준에서 운동을 멈춘다. 경우에 따라서는 1+ ～ 4+에서 멈춘다.
◆ ST 분절이 편평해지거나 2 ㎜ 이상의 상승 또는 하강이 일어났을 때
◆ 지속적인 상심실성 빈맥(Supraventricular tachycardia)이 발생했을 때
◆ 심실 빈맥(Ventricular Tachycardia)이 발생 되었을 때
◆ 운동으로 인한 좌?우 섬유가지가 차단(Bbranch Block)되었을 때
◆ 운동중 수축기 혈압이 현저하게 떨어지거나 초기 운동 적응 기간 이후 운동 강도의 증가에 따라 혈압이 상승하지 않는 경우
◆ 운동 부하검사로 인한 현기증, 착란, 실조, 창백함, 실신, 구토 및 말초 순환 부전과 같은 증상이 나타났을 때
◆ 과도한 혈압 상승(수축기 혈압이 250㎜Hg, 이완기 혈압이 120㎜Hg)
◆ 운동시 심전도 상에서 R 또는 T 심실 조기수축(PCV- Premature Ventricular Contraction)이 나타났을 때
◆ 비정상적인 서맥인 경우
◆ 운동으로 인한 2 도 또는 3도 심장 차단이 있는 경우
◆ 심실 조기 수축(Multifocia PCV)이 다발적으로 나타나는 경우
◆ 심전도상에 심실전위(Ventricular Ectopy) 현상이 나타나는 경우
4. 검사결과에 대한 이해
가. 운동능력의 진단
1) 산소섭취량의 고원상태
판정기준 : ① 마지막 1분 동안 산소섭취량이 5% 미만으로 증가할 때
② “ ” 150㎖ 미만일 때
2) 심박수 : 예측 최대심박수의 95% 수준
3) 호흡교환율 : 1.15이상을 VO2max라 한다.
4) 혈압 : 수축기- 지속적 증가를 보이다가 고원상태, 확장기- 변화를 보이지 않다가 큰폭의 상승
5) 혈중 젖산농도 : 8 mMol 이상, 혼합된 정맥혈, 개인차가 크다.
6) 주관적 표현 : Borg의 15단계 척도( 6-20 척도 )에서 17이상을 최대치 기준으로
나. 심박수 반응
Karvonen공식 : THR = 운동 강도 × ( HRmax - HRrest ) + HRrest
% HRmax공식 : THR = 운동 강도 × HRmax × 1.15
※ACSM THR 범위 : 60-90%HRmax, 40-85%HRR
다. 혈압반응
1) 운동 강도 증가에도 불구하고 SBP가 감소하거나, 증가하지 않는 경우는 특히 감소의 경우(EIH)는 CAD, 심장판막증, 심근질환, 다양한 부정맥 - CABG(관상동맥 우회로 성형술)로 치료 가능.
2) 운동 후 SBP의 감소는 정상적 반응이다. 운동 후 선 자세는(수동적) 말초적 울혈현상으로 SBP가 급격히 감소.
3) Double Product( SBP × HR ) --> 심근의 산소요구량 : 허혈성 심질환 증상을 알 수 있다.
4) 운동 강도 증가에 따라 DBP가 증가하는 것은 CAD와 연관이 있으나 불안정 고혈압의 지표로 보는 것이 타당.
5) 혈관수축제, Ca차단제, ACE억제제, α-차단제, β-차단제 --> 운동에 대한 혈압반응은 다양하게 줄어드는 변화
라. 심전도 반응
마. 관상동맥질환의 예측율
1) 민감도와 특이도
① 진양성(true positive: TP): 운동 부하검사에서 ST분절의 이상반응으로 운동수행을 종료하지 못하였으며, 실제 CAD 질환이 있다고 판정을 받은 경우
② 위음성(false negative: FN): 운동 부하검사에서 별 이상반응을 보이지 않고 검사를 끝냈으나 실제는 CAD환자일 가능성이 높은 경우
③ 진음성(true negative: TN): 별 이상 반응 없이 운동부하를 끝까지 수행하였으며, 실제로 질환이 없을 가능성이 높은 경우
④ 위양성(false positive: FP): ST분절의 이상반응으로 운동 부하검사를 끝가지 수행하지 못하였으나, 실제는 CAD질환이 없을 가능성이 높은 경우
※ 민감도(sensitivity): CAD질환을 가진 사람이 운동 부하검사를 받았을 때 이상반응의 결과를 나타낼 확률 민감도 = [ TP / ( TP + FN ) ] × 100
※ 특이도( specificity): 정상이라고 판단되는 사람 중에서 운동부하검사를 통해 CAD질환 이라고 판정받을 확률 특이도 = [ TN / ( FP + TN ) ] × 100
바. 운동처방을 위한 운동검사의 의학적 판정
1) 1군 : THR까지 지장 없이 수행하고, 의학, 운동부하, 체력검사의 어느 것에도 특별한 이상이 없는 군.
2) 2군 : 이상소견이 있어, 그것을 운동처방에 반영시켜 추후관리를 엄격히 할 필요가 있다.
3) 3군 : 건강상의 중요한 소견이 있어, 경과를 관찰해서 최종판결 혹은 운동의 가부를 위한 정밀검사 필요.
4) 4군 : 운동을 하는 것이 위험하며, 운동에 의하여 상태가 악화 되던가 또는 그 가능성이 높다고 생각되는 사람.
