신경지배근의 특성과 전기자극치료의 효과

기능적전기자극치료와 하지운동을 동시 수행하고 있습니다.

1. 신경지배근의 특성

신경지배근(innervated muscle)은 전기자극을 하면 말초신경 섬유가 흥분하여 지배하는 근육의 수축이 발생한다. 일반적으로 신경지배근은 편마비와 같은 중추신경계 장애, 말초신경손상 초기, 말초신경염 초기에는 과흥분성으로 변합니다. 반대로 근위축성 축색 경화증과 같은 하위 운동신경원 질환, 장기간 고정, 말초신경염, 말초신경 손상 후기에는 저흥분성으로 변합니다. 또한 전기자극 시 음극을 활성 전극으로 자극할 때 신경섬유의 흥분성이 증가하고, 신경은 근육보다 자극에 대한 순응 능력이 좋기 때문에 순응이 일어나지 않도록 정점 강도에 빠르게 도달해야 합니다. 추가적으로 단위 면적당 흐르는 전류의 양인 전류밀도가 커야 근육 내에 흐르는 전류의 작용도 커지기 때문에 전류밀도가 높아지도록 해야 합니다.

2. 신경지배근의 전기자극 효과

먼저 신경지배근을 장기간 전기 자극하면 근섬유 비가 변화하는데, 특히 Ⅱ형 섬유(순간적으로 큰 힘을 발생하는 작용 근육)가 Ⅰ형 섬유(자세 유지근과 같이 지구력을 요하는 자세 근육)의 특성을 띄게 됩니다. 이러한 변화는 ATPase, NADH-TR, SDH와 같은 효소 활성 변화와 글리코겐 함량의 고갈 등으로 섬유형 변화를 더 유도합니다. 전기자극 효과는 생리학적 변화도 일으킵니다. 일정기간의 전기자극은 근수축 지구력이 현저하게 증가하고, 근피로에 대한 저항도 증가합니다. 이러한 변화는 전기자극으로 근수축이 일어나면서 혐기성 대사가 우세하던 근육이 호기성 대사로 변화되면서 근욱의 산소 소모량, 혈류량, 글루코스 소모량이 증가되고 젖산 생성이 감소되어 나타납니다. 이에 더해 전기자극으로 골격근의 DNA 농도가 변화하고 단백합성능이 증가합니다. 전기자극은 모세혈관의 분포도 증가시키고 혈관을 확장시킴에 따라 혈류량이 증가하고 피부온도의 상승도 유발합니다. 전기자극은 자체적인 근기능을 증가시킵니다. 근력, 근수축력, 근지구력을 변화시킬 뿐만 아니라 근섬유의 크기와 지체 둘레를 증가시킵니다.

3. 신경지배근 전기자극 치료의 적용

중추신경계 병변으로 경련성이 있는 환자에게 관절운동범위를 증진 및 유지시키기 위하여 적용합니다. 경련성이 있는 경우 보행이나 자세, 일상생활동작을 방해받을 수 있기 때문에 경련성을 완화시켜주고 관절운동범위를 유지시켜주는 것이 중요합니다. 다발성 경화증과 척수손상 등으로 인해 경련성이 나타나게 되는 경우 그 양상이 매우 복잡하고 여러 증상이 복합적으로 결합되어 있습니다. 이러한 경련성도 관절운동 제한, 구축, 위축, 수의적 운동 방해 등으로 여러 가지 기능적 동작에 방해를 하기 때문에 완화시키는 것이 필요합니다. 전기자극으로 경련성 근육의 길항근 자극과 주동근 자극, 감각훈련을 통해 경련을 완화시킵니다. 전기자극은 근력증강을 위해서도 적용합니다. 특히, 절대 침상안정, 통증, 석고 고정, 척수손상 초기 및 뇌손상 등 상위운동신경원 질환, 건 절단, 인대 손상, 관절질환 등 여러 가지 원인으로 근수축을 하지 못하는 경우 근력이 약화되고 불용성 위축이 발생할 경우에 전기자극 치료가 매우 효과적입니다. 전기자극은 근재교육에도 효과적입니다. 특히, 많은 임상에서 중추신경계 환자들에게 PNF, Bobath, Brunnstrom, Rood 등과 같은 치료적 운동치료와 같이 많이 적용하고 있습니다. 이러한 환자들은 감각운동 정보의 전달 및 통합이 원활치 못하여 운동 조절의 장애로 인해 운동 수행이 효율적으로 이루어지지 않기 때문에, 전기자극을 통하여 신체 표면에 자극을 가하여 많은 양의 표재성 구심성 자극이 중추신경으로 유입되도록 합니다. 전기자극은 척주측만증의 치료에도 이용됩니다. 체간 근육에 경피적으로 전기 자극을 가하는 방식인 측부표면전기자극으로 치료에 이용되고 있습니다. 또한 전기자극 시 근혈관의 교감신경이 활성화되고 근육 반사, 축삭 반사의 작용이 촉진되어 혈류량이 증가합니다. 마지막으로 중추 신경계 환자들은 정상적인 배뇨 조절이나 요실금, 신경성 방광 등 배뇨장애를 겪는 경우가 많은데, 골반 기저부의 전기 자극을 통해 장애를 개선시킬 수 있습니다.