아형 증상 역치 유산소 운동 - 뇌진탕 후

소개

경미한 외상성 뇌손상을 겪은 후, 일부 사람들은 지속되는 뇌진탕 후 증상에 직면합니다. 여기에는 두통, 어지럼, 피로, 인지의 어려움, 정서 증상, 감각 과민, 그리고 신체 활동에 대한 허용 범위가 감소하는 증상 등이 포함될 수 있습니다. 근거는 증상이 가라앉을 때까지 장기간의 휴식을 처방하던 방식에서, 조기 물리치료와 안내된 운동을 치료의 핵심으로 하는 보다 활동적인 접근으로 바뀌었습니다.

증상은 보통 부상 후 처음 몇 주 동안 호전되지만, 상당한 하위 집단에서는 수개월 이상 지속되며 기능 제한을 겪습니다. 이러한 후유증(뇌진탕 후 증상)을 표적으로 한 치료에 대한 근거의 대부분은 청소년 및 청년 운동선수 집단에서 나왔으며, 이들에서 특정 운동이 유망한 결과를 보였습니다. 예를 들어, Howell 등. (2022)에서 뇌진탕 이후 청소년에게 8주간의 체계적인 신경근 훈련 프로그램에 참여하는 것은, 이후 하지의 근골격계 손상 위험을 유의미하게 낮추는 데 있어 실행 가능하면서도 유망한 전략이라고 확인했습니다.

청소년에서 흔한 결과는 경기 복귀와 재부상 위험입니다. 하지만 지역사회에서 생활하는 성인에서는 경미한 외상성 뇌손상이 스포츠 부상보다도 자동차 사고나 낙상 같은 일상적인 사고로 인해 더 자주 발생합니다. 이 때문에 증상이 나타나는 양상이 달라질 수 있고, 청소년이나 운동선수 집단과는 다른 결과 지표가 필요할 수 있습니다. 일부 성인은 운동이 증상을 악화시킨다고 보고할 수 있습니다. 그리고 이를 제대로 다루지 않으면, 지나치게 긴 휴식과 활동 제한이 컨디셔닝 저하(deconditioning), 증상 유발에 대한 두려움, 그리고 지속적인 운동 불내성을 악화시키는 데 기여할 수 있습니다.

Langevin 등(연구)의 연구 (2022년) 증상 역치에 따라 안내된 유산소 활동이, 지속되는 뇌진탕 후 문제를 겪는 성인에게 강력한 1차 개입이 될 수 있음을 보여줬습니다. Campbell 등. (2025년) 성인의 경우, 조기 개입이 지연된 물리치료에 비해 운동 활성화와 균형 조절이 더 빠르게 개선되는 것으로 나타났습니다. 그럼에도 불구하고, 지역사회에 거주하는 성인을 대상으로 한 능동 재활 프로토콜을 최적으로 시행하는 방법에 대해서는 문헌상 유의미한 공백이 남아 있습니다. 증상 이하 역치(sub-symptom threshold) 유산소 운동은 청소년 운동선수의 회복 기간을 줄이는 데 효과가 큰 것으로 보고돼 왔지만, 성인의 ‘지속 단계(persistent phase)’에서 증상 부담, 운동 불내성, 전반적인 심리·신체 기능에 미치는 영향을 엄밀하게 평가한 무작위 대조시험(RCT)은 매우 드뭅니다. 또한, 이 집단에서 안전한 운동 처방을 위한 명확한 임상적 기준도 아직 확립되지 않았습니다. 이러한 임상적 공백은, 다학제 진료 체계에 구조화된 증상 이하 역치 유산소 운동을 추가했을 때 지속 증상 부담을 안전하게 줄이고 성인의 운동 불내성을 효과적으로 되돌릴 수 있는지 평가하기 위해 무작위 대조 설계가 필요하다는 점을 뒷받침합니다.

방법

이 단일 맹검, 평행군 무작위 대조시험은 12주 개입 기간 동안 치료로 보통 시행되는 대조군(standard treatment-as-usual) 대비, 증상 하한 역치(sub-symptom threshold) 유산소 운동(SSTAE)을 추가했을 때의 효과를 평가했습니다. 이번 시험은 노르웨이 오슬로의 외래 외상성 뇌손상(TBI) 클리닉에서 진행됐습니다.

WHO 기준으로 진단된 경도 외상성 뇌손상(mTBI)을 가진 18~60세 성인 중, 손상 후 3~24개월 동안 지속적인 후유증(후뇌진탕 증상)을 호소했으며, 운동 중에 증상이 악화된다고 스스로 보고했고, 초기 Buffalo Concussion Treadmill Test(BCTT)에서 양성 소견을 보인 경우가 포함 대상이었습니다. 중증의 신경학적/정신의학적 질환, 금기인 심혈관 질환, 사지 부위 손상으로 인한 제한, 약물/물질 남용, 노르웨이어 구사 능력 부족, 또는 초기 BCTT에서 음성 소견이 있는 경우는 제외했습니다.

두 그룹 모두 외래 외상성 뇌손상 클리닉에서 개별화된 다학제 치료를 받았습니다. 임상적으로 필요에 따라, 이에는 다음과 같은 상담이 포함될 수 있습니다:

물리의학 및 재활 분야의 의사;
신경심리학자;
작업치료사 1명;
사회복지사여도, 또는
물리치료사입니다.

일반적인 치료 안에서의 물리치료는 주로 어지럼, 균형 장애, 근골격계 문제, 그리고 전반적인 신체활동에 대한 조언을 다뤘습니다.

중재군: 증상-하위(부)역치 수준 유산소 운동

중재군 참가자들은 통상적인 치료에 더해 12주간의 유산소 운동 프로그램을 완료했습니다. 중재는 다음을 설명하는 도입 세션으로 시작했습니다:

하위 증상 역치(threshold) 운동의 근거;
맞춤형 운동 처방입니다;
심박수 모니터링;
증상 악화의 관리; 그리고
운동을 안전하게 진행하는 방법.

참여자들은 이후 병원에서 물리치료사와 함께 감독 하에 트레드밀 운동 세션을 두 번 수행했습니다. 이 소개 기간 이후에는 대부분의 운동을 독립적으로 진행했습니다. 참여자들은 심박수를 모니터링할 수 있다는 조건 하에, 집이나 다른 장소에서 원하는 유산소 활동 형태와 운동을 선택할 수 있었습니다. 참여자들은 주 3~5회, 약 35분 동안 운동하도록 안내받았습니다. 여기에는 5분 워밍업, 처방된 훈련 강도에서 20분, 그리고 5~10분 쿨다운이 포함되었습니다.

목표 강도는 버팔로 뇌진탕 트레드밀 검사에서 증상이 증가하기 시작한 심박수의 80%~90%로 처방했다. 증상 역치가 분당 110회 미만인 참가자에 대해서는, 처방 강도를 분당 110회로 설정했다. 저자들은 이 최소값을 사용해 운동이 유산소 운동으로 분류될 만큼 충분하다고 여겨지는 강도에 도달하도록 했다.

참가자들은 모든 증상 유발을 피하도록 지시받지 않았습니다. 대신, 증상 관리 프레임워크를 제공받았습니다. 운동 중 증상이 증가하면, 다음과 같이 하도록 지시받았습니다:

운동 강도를 낮추거나 잠깐 휴식을 취하세요.
증상이 가라앉은 경우에만 계속 진행하세요;
증상이 지속되면 세션을 중단하고, 그리고
다른 날에 운동을 다시 하세요.

목표는 다음 날 밤까지 증상이 악화되는 상황이 지속되지 않도록 하는 것이었습니다.

대조군

대조군은 평소의 다학제 진료를 계속 받았고, 구두와 문서로 일반적인 신체활동 조언을 제공받았습니다.

참여자들은 다음을 안내받았습니다.

가벼운 신체 활동은 안전했습니다.
빈도와 지속 시간은 점진적으로 늘릴 수 있고
증상(특히 외상 후 증상)의 내성에 따라 진행을 안내해야 합니다.

대조군 참가자도 기준 시점에서 버팔로 뇌진탕 트레드밀 검사(Buffalo Concussion Treadmill Test)를 완료했지만, 검사 결과는 개인 맞춤 심박수 처방을 제공하는 데 사용하지 않았습니다.

결과

결과는 기준 시점, 12주, 그리고 6개월에 평가했습니다. 1차 결과는 전반적인 뇌진탕 후 증상 부담으로, Rivermead 뇌진탕 후 증상 설문지로 측정했습니다. 이 설문지는 16개 증상을 포함하며, 총점은 0~64점입니다. 점수가 높을수록 증상 부담이 더 큽니다.

이차 결과는 다음을 통해 평가한 운동 불내성이었습니다.

예상 최대 심박수(추정치)의 백분율로 나타낸 증상 역치; 그리고
버팔로 뇌진탕 트레드밀 검사 중단하기 전까지 완료한 시간(분)입니다.

버팔로 뇌진탕 트레드밀 검사 동안 참가자들은 약 5.8km/h의 빠른 걸음으로 걷고 있었습니다. 트레드밀 경사도는 매 분마다 1%씩 증가했습니다.

매분, 평가자는 심박수와 증상 유형 및 강도를 0-10 수치평가 척도에서 기록했으며, 6~20 보그(Borg) 척도에서 노력 인지도(RPE)도 함께 기록했습니다.

이 검사는 운동 허용 범위 또는 운동 불내성이 확인되는 시점에 종료됐다. 운동 허용 범위는 Borg 지각된 운동강도 척도에서 최소 18점 이상에 도달하거나, 추정 최대 심박수의 90%를 초과하는 수준까지 도달하되, 의미 있게 증상이 악화되지 않는 것으로 정의했다.

운동 불내성은 기존 증상이 최소 3점 이상 증가한 경우이거나, 새로운 증상이 나타난 경우로 정의했으며, 이때 증상 1개가 추가로 점수 1점으로 계산되었습니다. 증상 역치 심박수는 증상이 악화되어 검사를 중단했을 때 기록된 심박수였습니다. 이 값은 다음을 사용해 추정 최대 심박수 대비 백분율로 표현했습니다.

검사 중단 시 심박수 ÷ [211 − (0.64 × 나이)]

연구진은 검사 도중 중단되기 전까지 완료된 분 수(분 단위)도 함께 기록했습니다.

결과

총 81명의 성인이 무작위 배정되었으며, 개입군은 41명, 대조군은 40명이었습니다. 두 군의 인구통계학적 특성과 손상(부상) 관련 특성은 서로 비교 가능했습니다.

뇌진탕 후 유산소 운동의 하위 증상 역치 — 출처: Valaas 등, Phys Ther. (2026)

구조화된 하위 증상 역치(threshold) 유산소 운동을 추가해도, 주요 결과인 Rivermead Post-Concussion Symptoms Questionnaire 점수가 치료 as usual에 일반적인 운동 조언을 더했을 때와 비교해 추가로 더 낮아지지 않았습니다. 12주 시점의 조정된 집단 간 차이는 −0.46점(95% CI −4.39~3.47; P = .82)이었고, 6개월 시점에는 2.91점(95% CI −1.06~6.86; P = .15)이었습니다. 두 시점 모두 통계적으로 유의하지 않았습니다. 두 집단 모두 시간에 따라 호전됐습니다. 12주 시점에는 구조화된 운동군에서 6.52점, 대조군에서 6.06점 감소했으며, 6개월 시점에는 각각 8.51점과 11.41점 감소했습니다.

Buffalo Concussion Treadmill Test에서 측정한 2차 결과를 보면, 구조화된 ‘하위 증상 역치(threshold)’ 유산소 운동 프로그램이 12주 시점에서 통상적 치료보다 운동 불내증을 더 개선한 것으로 나타났습니다. 운동군 참가자들은 대조군 참가자들에 비해 추정 최대 심박수 기준으로 5.92%p 더 높은 증상 역치에 도달했습니다(95% CI, 0.84~11.0; P = .022). 운동군은 역치를 11.52%p 증가시켰고, 대조군은 5.65%p 증가했습니다.

실제로 보면, 운동군의 평균 역치가 약 136에서 158 beats per minute로 증가한 반면, 대조군은 약 147 beats per minute로 개선됐습니다. 또한 운동군은 12주 시점에서 대조군보다 러닝머신에서 약 2분 더 오래(12주 동안) 버텼습니다(군 간 차이 1.95분, 95% CI 0.09~3.81; P = .039).

6개월 시점에서도 증상 역치의 차이는 여전히 약 5%p 수준으로 가까웠지만, 더 이상 통계적으로 유의하지 않았습니다(4.98%p, 95% CI −0.20~10.15; P = .059). 러닝머신 보행(트레드밀) 지속 시간의 차이도 사라졌으며, 두 군 모두 기준선 대비 거의 5분 정도씩 개선했습니다. 건강 관련 삶의 질, 우울, 불안, 피로, 자가 보고 신체활동에 대해 집단 간 통계적으로 유의한 차이는 확인되지 않았습니다. 다만 대부분의 결과에서 두 군 모두 시간이 지나며 개선을 보였습니다.

질문과 생각

경도 외상성 뇌손상(mTBI) 이후의 운동 불내성은 임상에서 중요한 딜레마를 만듭니다. 환자들은 운동이 증상을 악화시킨다고 말할 수 있지만, 장기간의 휴식과 활동 제한은 탈컨디셔닝, 증상 악화에 대한 두려움, 그리고 지속적인 운동 불내성을 오히려 키울 수 있기 때문입니다. 이 연구는 구조화된 프로그램이 12주차에 운동 내성(이차 결과)의 개선을 더 빠르게 이끌었다는 것을 보여줬습니다. 다만 대조군은 시간이 지나며 전반적으로 따라잡았고, 6개월 시점에서는 두 군 간 차이가 사라졌습니다. 그런데도 핵심 결과인 Rivermead Post-Concussion Symptoms Questionnaire의 총점은 12주차에 중재군과 일반적인 운동 조언을 받은 군 사이에 차이가 없었습니다.

또는 일반적인 운동 조언만으로도 충분했을 수도 있고, 아니면 1차 결과에서 실제 차이를 발견하기엔 연구의 검정력이 부족했을 수도 있으며, 혹은 합산 점수 사용 범위가 너무 넓었을 수도 있습니다. 표본수(표본 규모) 산출 결과 참가자 96명이 필요하다고 나왔지만, 실제로 무작위 배정된 사람은 81명이었습니다. 이로 인해 특히 더 작은 치료 효과에서는 위음성(false-negative) 결과가 나올 위험이 커졌습니다. Rivermead 설문지는 신체, 인지, 정서, 감각 증상을 총점으로 통합합니다. 예를 들어 빛(광)이나 소음에 대한 민감성 같은 일부 증상은, 특히 시끄러운 체육관 환경에서 재활 프로그램이 진행되는 경우에는, 유산소 운동에 그럴듯하게 반응하지 않을 수 있습니다. 따라서 넓은 범위의 총점은, 운동에 더 잘 반응하는 하위 증상군에서 나타나는 개선을 가릴 수 있습니다. 중재는 운동 불내성(exercise intolerance)을 구체적으로 겨냥했지만, 1차 결과로는 전반적인 증상 부담(symptom burden)을 선택했습니다. 환자는 빛 민감성, 수면 장애, 짜증/예민함, 인지 증상에서 큰 변화가 없다고 보고하더라도, 더 강한 신체적 노력을 견디거나 사이클링 복귀가 가능해지거나 재활에 더 충분히 참여할 수 있습니다.

따라서 부정적인 1차 결과가 운동 내성 결과를 없던 것처럼 만들면 안 됩니다. 반대로, 트레드밀 성과가 좋아졌다고 해서 모든 뇌진탕 후 증상이 개선됐다는 증거로 제시하면 안 됩니다.

이 중재는 모든 외상 후 뇌진탕 환자를 관리하는 데 필요하지 않을 수 있습니다. 두 군 간에 유의한 차이가 나타나지 않았기 때문입니다. 두 군 모두 중재 기간 동안 적극적으로 참여했습니다. 즉, 대조군은 ‘진짜’ 대조군이 아니었습니다. 다만, 이를 지도 하에 수행하는 운동 군과 최소한의 지도 하에 수행하는 운동 군을 비교한 연구로 분류할 수 있습니다.

기본 트레드밀 테스트 자체가 대조군에 영향을 줬을 가능성도 있어요. 안전하게 운동해도 된다는 확신을 주고, 증상 한계에 대한 인지도를 높이며, 참가자들이 공식적인 ‘역치 기반 처방’을 받지 않았더라도 스스로 운동 강도를 조절하는 데 도움이 됐을 수 있습니다. 하지만 만약 그렇다면, 대조 중재도 ‘아(證)상증상 역치 이하 운동’ 접근만큼이나 충분히 좋은 대안일 수 있습니다. 제 생각엔, 환자들이 스스로는 유산소 운동 중에 증상 역치를 넘을 정도로까지 무리하진 않을 거예요. 그리고 다학제 진료와 함께 좋은 운동 조언을 제공한다면, 이렇게까지 특정하게 이끌 필요는 아마도 없을 겁니다.

두 그룹 모두 개선된 만큼, 개별 참여자들을 굳이 촘촘하게 계속 모니터링할 필요는 없어 보였습니다. 대신 더 타깃한 방식으로는, 움직임에 대한 기저 두려움이 있는 대상자를 선택하거나, 일상 활동 참여를 크게 방해할 정도로 증상이 심한 사람을 선별하는 것이 더 적절합니다. 이렇게 하면 더 면밀한 감독과 안내가 필요하다는 점에서 근거가 있습니다.

주목할 만하게도, 자격이 있는 환자 중 거의 4명 중 1명은 기초 평가 전 포함을 위해 연락에 응하지 않았거나 참여를 거절했습니다. 그 결과 선택 편향이 생겼을 수 있는데, 운동에 더 동기가 있는 참가자일수록 참여할 가능성이 높았을 겁니다. 참여를 거절한 사람들이 운동 수행 능력과 후유증(뇌진탕 증상)을 개선하기 위한 지도에 더 절실했을 가능성도 있고, 움직임에 대한 두려움이나 피로를 극복하는 데 도움이 필요했을 수도 있습니다. 또 한 가지로, 실제 ‘대조군’ 역할을 하는 참가자 집단이 있었고 조언은 받되 활동량이 없거나(또는) 더 적었다면, 그 부분을 더 살펴보는 연구도 흥미로웠을 겁니다. 누가 더 많은 운동 지도를 필요로 하는지 파악하는 것이, 다음으로 중요한 단계로 보입니다.

괴상한 이야기

중요한 점은 중재와 2차 운동능력(운동 지속) 결과 모두 러닝머신 기반이었다는 것입니다. 따라서 BCTT에 반복적으로 노출되면서 페이싱에 대한 익숙함, 증상 해석, 중단 기준에 대한 이해가 향상됐을 가능성이 있으며, 이는 더 나은 검사 수행에 일부 기여했을 수 있습니다. 비슷한 학습 효과는 ACL 연구에서도 관찰된 바 있는데, 추가 재활이 없어도 반복적인 임상 검사의 수행이 개선되었습니다. 즉, 이 연구는 러닝머신 검사에 대한 익숙함 증가로 인한 효과와 진짜 생리적 개선을 완전히 분리해 설명할 수는 없습니다.

연구진은 두 번의 추적 시점에서 운동 내성 관련 지표 2개와 여러 2차 결과(tertiary outcomes)를 포함해 다양한 결과를 시험했지만, 각 가설을 따로 보았기 때문에 다중 검정에 대한 유의성 기준(significance threshold)을 조정하지는 않았습니다. 이 방식은 결과가 명확히 사전에 정해져 있고, 위계적으로 분류돼 있는 경우에는 정당화될 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 수행하는 통계 검정의 수가 많을수록 우연에 의해 최소 한 개의 통계적으로 유의한 결과가 나올 확률은 커집니다. 이는 관련이 있는데, 유의했던 2차 결과의 p값이 극도로 작은 p값이 아니라 .022와 .039였기 때문입니다. 12주 동안의 운동검사 결과 2개의 일관성은 효과가 존재함을 뒷받침하지만, 그 효과가 실제였다고 결론내리기 전에 향후 연구에서의 재현(복제) 역시 중요합니다.

이 2차 결과 분석에서 팔로업 손실(loss to follow-up)이 있었다는 점이 특히 중요합니다. 기준선에서 무작위 배정 참가자 81명 중, 12주에 검사를 완료한 사람은 63명뿐이었고 6개월에 검사를 완료한 사람은 53명이었습니다. 이 누락된 검사값에 대해 연구진은 참가자의 마지막으로 기록된 값을 대신 사용했습니다. 연구진은 다른 대치(imputation) 방식들은 검사 천장(test ceiling)보다 더 큰 비현실적인 추정치를 만들거나, 가중치를 편향되게 만들었다고 보고했습니다. 마지막 관찰을 전진(LOCF, carrying the last observation forward)시키는 방식은 간단하지만, 그 접근은 참가자가 마지막 측정 이후에도 개선되거나 악화되지 않았다고 가정합니다. 회복(recovery) 연구에서는 이런 가정이 현실적이지 않을 수 있습니다. 여러 그럴듯한 결측치 가정으로 민감도 분석을 했다면, 운동지속력(exercise-tolerance) 결과가 얼마나 견고(robust)한지 보여주는 데 도움이 됐을 텐데, 안타깝게도 수행되지는 않았습니다.

집으로 가져갈 메시지

성인에서 지속적인 외상후 증상(PCS)을 관리하기 위해, 무(저)증상 역치 하 운동(서브-서플시움 임계값 역치 이하 유산소 운동)이 효과적인 방법일까요? 결국, 어떤 측정 결과를 보느냐에 따라 달라집니다. 심박수에 기반해 구조화한 유산소 운동 프로그램을 다학제적 ‘일상적 진료’에 추가한다고 해서, 지난주 동안의 신체·인지·정서 증상을 포괄하는 설문지의 전체 점수로 표현한 전반적인 외상후 증상 부담은, 통상적 진료와 일반적인 신체활동 권고보다 더 줄이지 못했습니다.

12주 후 운동 지구력은 개선됐지만, 이는 2차 결과였습니다. 참가자들은 12주 시점에서 증상이 증가하기 전 더 높은 심박수로 운동할 수 있었고, 더 약간 오래 운동할 수도 있었습니다. 다만 6개월에는 이러한 차이가 없었으며, 두 집단 모두 시간이 지나면서 개선되는 양상이 유사했습니다. 즉, 청소년에서 유산소 운동의 관찰된 효과가 성인에게 반드시 그대로 좋은 효과로 이어진다고 보장할 수는 없습니다.

연구 규모가 계획보다 작았고, 구조화된 운동을 이미 활동 중인 대조군 조건과 비교했다는 점을 고려하면, 12주 시점의 비교적 작은 운동 지속력(운동 허용 범위) 이점이 역치 기반 훈련의 고유한 생리학적 효과인지, 아니면 반복 평가, 지도·감독, 교육, 모니터링, 그리고 더 체계적인 운동 구조가 함께 만든 복합적 효과인지 단정하기가 어렵습니다.

그래서 이 질문에 대한 “딱 잘라” 답하면, 부증상 역치(aerobic exercise)가 지속성 외상후 증후군(persistent postconcussion symptoms) 관리를 위한 효과적인 선택지냐고 물으면 아마도 아니요입니다. 다만 “조금 부드럽게” 답하면, 환자가 겪는 지속성 외상후 증후군 증상 중 하나가 운동 내성 저하(exercise intolerance)여서 일상 활동과 삶의 참여가 줄어드는 상황이라면, 그 경우에는 가능할 수도 있습니다. 이 연구를 바탕으로는 부증상 역치 운동이 인지(cognitive)나 정서(emotional) 증상에 도움이 된다고 결론 내릴 수는 없습니다. 하지만 신체적 제한을 극복하는 데는 도움이 될 수 있고, 이를 1차 결과(primary outcome) 분석에서 추가로 확인할 필요가 있습니다. 임상적으로 의미 있는 다음 단계는, 부증상 역치 훈련에서 “의미 있는 추가 반응”을 보일 환자 특성이 무엇을 예측하는지 파악하는 것입니다

마지막으로, 이 연구는 전문화된 다학제 외상성 뇌손상 클리닉에서 진행됐습니다. 더 넓은 재활 서비스에 접근할 수 없는 상황에서는 일반적인 1차 진료, 스포츠 클리닉, 또는 물리치료(피지오) 현장에서 결과가 달라질 수 있습니다.