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□ 교류(AC) 전자기장 노출에 따른 인체 생리적 영향(혈류 속도, 근전도 변화 등)
(The physiological influence of alternating current
electromagnetic field exposure on human subjects)
2017.12.26.
출처: Research Gate
연구기관 : 사이타마 대학 등(일본)
Keywords: AC electromagnetic field, blood flow velocity, electromyography
o 연구의 배경
- 이 연구는 ‘17년 10월, IEEE Systems, Man and Cybernetics(SMC) 국제 컨퍼런스에서 발표되었음
- 일본 사이타마 대학의 오카노 히데유키 교수를 비롯한 연구팀은 50Hz의 교류 전자기장(AC EMF)을 노출하여 혈류 속도 변화 및 근전도 검사*를 실시하였음
* 근전도 검사(electromyography, EMG): 근전도기기를 사용하여 근육의 전기적 활성도를 확인하는 검사 방법. 신경 자극에 대한 근육의 반응을 근육 내 전기적 변화를 감지하여 검사하는 것을 뜻함
- 1-300Hz 대역의 극 저주파 전자기장(ELF-EMF)이 인체에 미치는 유해한 영향에 대한 연구결과는 많이 발표되었으나, ELF-EMF노출은 의료 분야에서 치료 목적으로도 적용가능하다는 일부 연구 결과가 존재함.
- 과학적 근거가 부족함에도 불구하고, 대체 의학 종사자가 통증 감소, 혈액 순환 개선 등의 다양한 목적을 위해 ELF-EMF를 적용한 치료법을 제안한 사례도 있음
- 일본의 경우, 50/60Hz 의 정현(sinusoidal) 주파수를 가진 비열적(non-thermal) AC EMF 치료법이 30년 이상 만성 통증, 근육 피로 등을 완화시키는 데 사용되어 왔음
- 그러나 AC EMF 노출에 따른 혈액 순환 강화나 근육 피로회복 등의 임상 증거가 이러한 치료법의 효과를 뒷받침할만큼 명확하지 않음
o 연구의 목적
- 본 연구에서는 건강한 사람의 인체에 AC EMF를 노출시켜 혈류 속도와 근전도에 미치는 영향을 조사하였음
o 연구 설계
- 건강한 지원자(6명의 남성, 연령대 21~56세)들에 AC EMF(50Hz, BMax 180mT, 노출 시간: 15분)를 노출시켜 혈류 변화 및 근전도 변화를 측정
- 혈류 속도는 척골 동맥에서, 근전도 검사는 상완 이두근에서 측정하였음
- 혈류 속도와 근전도 측정은 서로 다른 날에 수행되었으며 실험 대상자들은 앉아 있는 상태에서 10분간 휴식을 취한 후에 측정이 이루어졌음
- 혈류 측정은 [그림 1]과 같이 EMF 노출 기기(Bmax 180mT)에 팔목을 내려놓고 왼쪽 팔목의 아래쪽에 초음파 탐지기를 대어 5분 간격으로 혈류 속도를 측정하였음
- 한편, EMG는 다채널 원격 측정 시스템(WEB-1000, Nihon Kohden)을 사용하여 이두상완근에서 33분간 측정하였음
- EMF 노출 전 ‧ 후에 오른 쪽 팔에 5kg 덤벨을 드는 운동을 약 2-3여분간 수행하여 근육에 부하를 주었으며 EMF 노출은 15분 동안 지속적으로 수행되었음
- 근육 피로도의 지표로서, 각 개인의 근력 주파수(Mean Power Frequency, MPF)를 사용하였음
o 연구 결과
- 대조군(Sham control) 그룹의 경우, 혈류 속도는 현저하게 감소하였으며(기준치의 약 20%), 이는 측정 기간 동안 의자에 앉아 몸을 움직이지 못하였기 때문인 것으로 추정됨
- 한편, EMF 노출군은 EMF 노출 구간(10분) 동안 혈류 속도가 유의하게 증가하였으며 EMF노출 10분 경과 후에 최고치(기준치의 약 14% 증가)를 기록하였음
- 이를 통해 AC EMF (50Hz, 1mT, 노출 시간: 10분)는 실험 대상의 혈류 속도를 증가시키는 효과가 있는 것으로 나타남
- 혈액 순환은 신진 대사를 도와 혈액 내 영양분과 폐기물을 운반하는데 도움을 줄 수 있으며, 본 연구에서는 각 그룹 당 6명 만을 대상으로 하였기 때문에 이러한 EMF노출의 효과를 뒷받침하기 위해서는 더 많은 실험 대상이 필요함
- 한편, EMG 측정의 경우 사전조사 연구로서 대조군 비교 없이 3명을 대상으로 EMF 노출만 2~4회 측정하였음(데이터는 나타나 있지 않음)
- 2명의 대상에서 EMF 노출 전 근력 주파수(MPF)가 감소하였으나 다른 1명에게서는 증가하였음
- EMF 노출은 모든 대상에서 MPF 기준치를 복원시키거나 증가시키는 경향을 나타내었으나 기준치에서 크게 변하지 않았음(데이터는 나타나 있지 않음)
- EMF 노출 그룹과 대조군과의 MPF 변화를 비교하기 위한 추가 조사가 필요함
o 결론
- 건강한 피험자들을 대상으로 50Hz의 교류 전자기장을 노출하여 혈류속도와 근전도의 변화를 조사하였음
- 혈류 속도는 대조군과 비교하여 EMF 노출에 따라 유의하게 증가하였음
- 근전도 변화(MPF)는 EMF 노출에 따라 큰 변화가 없었음 |
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