전기치료의 적용 원리

단속 직류전류로 변성근의 흥분을 일으키기 위한 조건으로 옳은 것은?

1 전류강도를 올린다.
2 통전시간을 길게 한다.
3 통전시간은 짧고 전류 강도는 높게 한다.
4 통전시간은 짧고 전류 강도는 낮게 한다.
5 통전시간은 길고 전류 강도는 높게 한다. ✓ 정답

해설

탈신경근의 전기자극 치료

•근육을 효과적으로 자극하기 위해 맥동 기간이 길고 강한 전류를 사용한다.

•단속을 시키거나, 경사가 있는 파형이 효과적이다.

•단속 직류전류, 느린 정현파 전류, 지수함수점증파 등을 사용한다.

같은 주제 다음 문제전류의 흐르는 방향과 전압이 변화하지 않는 직류전류(DC)를 사용하여 화학적 효과 발생시키는 전기치료는?이 문제가 수록된 문제집2026 Edition 코어 물리치료사 패키지 Full-Pack99,000원 · 무료 체험 가능

탈신경근(denervated muscle)은 정상 신경지배 근육과 달리 신경을 통한 활성화가 불가능하므로 근육 섬유 자체를 직접 흥분시켜야 한다. 정상 근육은 운동신경을 통해 짧은 맥동으로도 쉽게 수축하지만, 변성된 근육은 세포막의 흥분 역치가 높아지고 시간적 가중(time-dependent) 특성이 커진다. 따라서 탈신경근을 흥분시키려면 통전시간을 길게 유지하면서 전류 강도도 충분히 높여야 근섬유막의 탈분극이 일어난다.

강시(chronaxie) 개념으로 보면, 탈신경근은 정상근보다 강시가 수십 배 이상 길어진다. 강시란 전류 강도가 기축전류(rheobase)의 두 배일 때 흥분을 일으키는 데 필요한 최소 통전시간을 말하는데, 탈신경근은 이 값이 길어지므로 짧은 맥동으로는 아무리 강도를 높여도 흥분이 어렵다. 반대로 통전시간이 길어지면 상대적으로 낮은 강도에서도 흥분이 가능해지지만, 임상적으로는 근위축 방지와 충분한 수축 유발을 위해 장맥동(long-duration impulse)과 높은 강도를 함께 적용한다.

근거 자료에서도 탈신경근 자극에 20 ms의 긴 양방향 직사각형 맥동과 25 Hz의 빈도를 사용한 전류가 근력 유지에 효과적이었다고 보고되었다^[2]. 이는 통전시간이 짧은 일반적인 신경근 전기자극(neuromuscular electrical stimulation) 파라미터와 구분되는 지점이다. 또한 탈신경으로 인한 근위축을 줄이기 위해 단속적 수축(twitch)과 강축(tetanus)을 조합한 자극이 근단백질 합성과 미토콘드리아 생성 경로를 함께 활성화한다는 연구도 있어^[3], 자극 시간과 강도의 조합이 근육의 생리적 반응을 좌우함을 보여준다.

혼동 주의! 정상 신경지배 근육의 전기자극에서는 짧은 맥동(0.1~0.5 ms)과 낮은 강도로도 운동신경을 통해 근수축을 일으킬 수 있다. 그러나 탈신경근은 신경이 아니라 근섬유를 직접 자극해야 하므로 맥동 기간이 길고 강한 전류가 필요하다. 보기 3번처럼 통전시간은 짧고 강도만 높이는 방식은 탈신경근의 긴 강시를 충족하지 못해 흥분을 일으키기 어렵다.

임상에서는 단속 직류전류(interrupted direct current), 지수함수점증파(exponential progressive current), 느린 정현파 등을 사용한다. 이들 파형은 공통적으로 맥동 지속시간이 길고, 점진적으로 강도가 상승하거나 단속을 통해 근피로를 줄이면서도 충분한 흥분을 유발한다. 통전시간이 길면 전하량이 커져 피부 감각 자극이나 화상 위험이 있을 수 있으므로, 강도는 환자의 내약 범위 안에서 근수축이 확인될 때까지 조절한다. 탈신경근 자극은 근위축 지연, 혈행 유지, 섬유화 억제 등을 목표로 하며, 신경재지배가 일어나기 전까지 지속적인 관리가 필요하다.

참고 문헌 (논문 출처)

[2]
Effects of long-impulse electrical stimulation on atrophy and fibre type composition of chronically denervated fast rabbit muscle.일반논문Mokrusch T, Engelhardt A, Eichhorn KF, Prischenk G, Prischenk H, Sack G (1990) · DOI: 10.1007/BF00319664
[3]
Mixed twitch and tetanus electrical stimulation via belt-electrode effectively attenuates denervation-induced muscle atrophy.일반논문Uno H, Isemura M, Kamiya S, Akimoto R, Hosoki K, Tadano S (2025) · DOI: 10.1371/journal.pone.0334691

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