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심장 및 순환계 물리치료 중재

안정 시 심박수가 80인 안정협심증 증상을 보였던 환자의 목표심박수를 130회로 선정하였다. 치료사가 적용한 운동강도는?

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해설

운동 중 목표심박수 = 휴식 시 심박수 + (최대심박수 – 휴식 시 심박수) × 운동강도

같은 주제 다음 문제물리치료사는 안정협심증으로 심장내과에 입원 중인 40세 A 씨가 반드시 심전도, 심박수, 혈압, 심음이 관찰되면서 낮은 강도의 운동(2∼3 METs)으로 운동을 …이 문제가 수록된 문제집2026 Edition 코어 물리치료사 패키지 Full-Pack99,000원 · 무료 체험 가능

안정 시 심박수 80회/분, 목표심박수 130회/분인 경우 카르보넨 공식(Karvonen formula)을 이용해 운동강도를 역산할 수 있다. 카르보넨 공식은 목표심박수(THR) = 휴식 시 심박수 + (최대심박수 – 휴식 시 심박수) × 운동강도로 표현되며, 여기서 최대심박수는 일반적으로 220 – 연령으로 추정한다. 문제에서 연령이 제시되지 않았지만, 보기로 주어진 운동강도 값들을 대입했을 때 정답이 도출되는 구조다.

운동강도를 심박수 예비율(heart rate reserve, HRR)에 곱하는 이 방식은 단순히 최대심박수의 백분율을 쓰는 방법보다 개인의 휴식 시 심박수를 반영하므로, 특히 심혈관계 질환자나 체력이 낮은 환자에게 더 정확한 운동 처방이 가능하다. 안정협심증 환자처럼 관상동맥 혈류 예비능이 제한된 경우에는 무산소 역치(anaerobic threshold, AT)를 넘지 않는 범위에서 운동강도를 설정해야 하므로, 카르보넨 공식으로 산출한 목표심박수가 AT에 해당하는 심박수와 얼마나 일치하는지가 임상적으로 중요하다.

근거 자료 ^[1]에서는 비베타차단제 투여 중인 혈액투석 환자에서 AT에 해당하는 카르보넨 상수(k)와 HRR 상수(α)를 평가하였는데, 이는 카르보넨 공식의 운동강도 계수가 AT 기반 운동처방을 대체할 수 있는지를 검증한 것이다. 즉, 운동강도 0.5라는 값은 단순 산술 결과일 뿐 아니라, 심폐운동검사(CPX)로 측정한 AT 심박수에 대응하는 운동강도 계수로 해석될 수 있다. 근거 자료 ^[3]에서도 심근경색 후 베타차단제를 복용 중인 환자에서 카르보넨 공식으로 계산한 훈련 심박수가 AT 심박수와 비교되었는데, 이는 동일한 공식이 임상 집단에 따라 AT와 괴리가 있을 수 있음을 시사한다.

문제 풀이 과정을 구체적으로 살펴보면, 최대심박수를 180회/분으로 가정했을 때(예: 40세 성인), HRR은 180 – 80 = 100회/분이 된다. 목표심박수 130회/분을 만들기 위한 운동강도는 (130 – 80) / (180 – 80) = 0.5가 된다. 혼동 주의! 최대심박수 공식이 문제에 명시되지 않았더라도, 카르보넨 공식의 구조상 운동강도는 ‘목표심박수와 휴식 시 심박수의 차이’를 ‘최대심박수와 휴식 시 심박수의 차이’로 나눈 값이므로, 보기 중 0.5가 유일하게 성립하는 값이다.

근거 자료 ^[2]는 베타차단제 복용 환자에서 HR 기반 목표심박수 산출법의 유용성을 검증하였는데, 베타차단제는 운동 중 심박수 상승을 억제하므로 카르보넨 공식의 전제가 흔들릴 수 있다. 그러나 이 문제의 환자는 안정협심증 증상만 언급되었고 베타차단제 복용 여부가 명시되지 않았으므로, 표준적인 카르보넨 공식을 적용하는 것이 타당하다. 근거 자료 ^[4]에서도 관상동맥질환자의 재활에서 HRR 방법이 최대심박수 백분율법이나 AT 방법과 함께 주요 운동강도 처방 기법으로 제시되었으며, HRR 방법은 가이드라인에서 권고되는 방식 중 하나로 확인된다.

임상적으로 안정협심증 환자에게 운동강도 0.5는 저강도~중등도 범위에 해당하며, 이는 심근 산소요구량을 급격히 증가시키지 않으면서도 유산소 능력을 유지·개선할 수 있는 보수적인 출발점이다. 핵심! 카르보넨 공식에서 운동강도는 HRR에 대한 백분율이므로, 같은 목표심박수라도 휴식 시 심박수가 높은 환자일수록 더 낮은 운동강도로 해석될 수 있다는 점을 기억해야 한다.

참고 문헌 (논문 출처)

[1]
Predicting a target exercise heart rate that reflects the anaerobic threshold in nonbeta-blocked hemodialysis patients: The Karvonen and heart rate reserve formulas.일반논문Yabe H, Kono K, Onoyama A, Kiyota A, Moriyama Y, Okada K (2021) · DOI: 10.1111/1744-9987.13628
[2]
Programming exercise intensity in patients on beta-blocker treatment: the importance of choosing an appropriate method.일반논문Díaz-Buschmann I, Jaureguizar KV, Calero MJ, Aquino RS (2014) · DOI: 10.1177/2047487313500214
[3]
Determination of exercise training heart rate in patients on beta-blockers after myocardial infarction.일반논문Tabet JY, Meurin P, Ben Driss A, Thabut G, Weber H, Renaud N (2006) · DOI: 10.1097/01.hjr.0000209813.05573.4d
[4]
Effectiveness and Safety of Four Aerobic Exercise Intensity Prescription Techniques in Rehabilitation Training for Patients with Coronary Heart Disease.일반논문Chen T, Zhu H, Su Q (2022) · DOI: 10.1155/2022/1647809

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