미세전류의 이해(1)/박래준 교수

 

※대구대학교 재활과학대학 물리치료학과

교수 이학박사 박 래 준

E-mail:( rjpark@daegu.ac.kr )

미세전류의 정의

종래 사용되었던 전기자극치료(EST), 경피신경전기자극치료(TENS), 고압맥동치료(HVPC) 등은 모두 전류가 밀리암페어(mA)의 단위로 자극되고 있다. 1A 는 1,000mA 이며 1mA 는 1,000 ㎂이다. 따라서 1 ㎂는 백만분의 1A 이다. 1,000 ㎂ 미만을 송출하는 전기치료장치를 마이크로암페어 장치라고 한다.

이러한 저전압 맥동 마이크로암페어 자극을 MENS(microcurrent electrical neuromuscular stimulation : 미세전류 신경근 전기자극) 라고도 하며 단순히 마이크로 커런트라고도 한다. 이러한 미세전류 치료기에서 사용되는 ㎂와 일반 저주파 치료기나 경피신경 전기 자극치료에서 사용되는 mA 와의 차이에 대한 의미가 어떻게 다른 것인가 하는 것은 생체전기에 대한 의미를 이해하면 쉽게 수긍이 갈 수 있을 것이다.

Becker 는 생체전기공학 분야의 저명한 학자 중에 한 사람으로서 그의 저서인 신체의 전기에서 자연스럽게 발생하는 “상처의 전류”를 측정할 수 있다는 이론을 주장하였고, 이 전류가 상처부위의 뉴런을 둘러싼 신경초와 미엘린 껍질을 통해 전도되어 조직의 회복과 재생이 시작된다는 가설을 제시하였다. 상처전류에 대한 최근의 연구는 놀랄 만큼 오랜 근원을 가지고 있어서 1860 년 남북전쟁 당시 뒤보아 - 레이몽 (Dubois-Reymond) 이 상처전위와 상처전류를 측정했던 때로 거슬러 올라간다. 일링워스 (Illingworth) 와 바커 (Barker, 1980) 는 그 후 120 여 년이 흐른 후인 1980 년에 한 어린이의 손톱이 절단된 부분에서 발생된 전기를 측정하였다. 이 부분의 전류가 10~30 ㎂ /C ㎡ 범위의 미세전류임이 발견되었다. 비록 최근에야 그들의 발견에 대한 의미를 이해하고 이런 미세전류를 치료방법으로 적용할 수 있게 되었음에도 불구하고 이러한발견들을 여러 학자들에 의해 계속 보고 되었다 (Borgens 등 ; Barker, Jasffe 및 Vanable, 1982 ; Borgens 등, 1980).

임상의 적용방법

미세전류는 통증, 종창(swelling), 염증, 근 위축 및 상처회복 등에 유효 하다. 그러나 위축에 대한 효과는 통증의 경감에 비해 부차적인 효과라고 할 수 있다. 왜냐하면 일반적으로 미세전류 자극으로는 근수축이 되지 않기 때문이다.

무감각적인 미세전류로 대개 시술한지 3분이나 5분 안에 일어나는 즉각적인 전기적 무통각증(electroanalgesia)은 현재까지도 해결하지 못하는 수수께끼이다. 통증을 경감시킨다는 "관문조절설"에 대한 종래의 이론(Melzak 와 Wall, 1965)은 미세전류 자극의 적용 가능성을 의심하게 한다. 우리는 어떤 감각 수용기가 전기적으로 자극되지 않은 상태인 미세전류를 거쳐 고통으로 통하는 "게이트(관문)"를 닫을 수 있을까? 무감각적인 수준의 미세전류 자극으로 엔돌핀이나 엔케팔린의 방출을 개시하는 trigger의 역할이 가능할까? 유해한 자극을 받아들이는 외상수용기(nociceptor)를 초극(hyperpolarization)하여 상대적으로 저항력을 키우고 덜 민감하게 만들 수 있을까? 국소적 염증성 생화학물인 키닌(kinins)의 급속한 효소 퇴화(enzymatic degeneration)를 용이하게 할 수 있을까?

미세전류는 염증을 진정시키기 위한 국소적인 미세 순환에 직접적으로 영향을 줄 수 있을까? 이러한 미세전류에 관한 관심과 그에 대한 연구를 하는 사람들은 끊임없는 여러 가지 의문을 제기하게 될 것이다.

단기간의 전기적 무통각증으로 쉽게 통증을 억제했다고 하더라도 그것은 미세전류 치료 이후 24 내지 48 시간 안에 나타나는 이월효과처럼 축적된 조직의 회복과 재생의 반사작용으로 나타나는 것은 아닌 것으로 보인다. 장단기의 결과에 대한 적절한 효과를 얻기 위해 치료의 여러 가지 변수를 살펴보고 그것들을 어떻게 조절할 수 있는가를 고려해 보는 것은 가치가 있을 것이다.

즉각적인 무통효과는 세 가지 주요 변수(마이크로암페어, 주파수, Wave slop, Ramp time)를 높이 올리면 (즉, 200~600 ㎂, 30pps, Sharp Ramp-Time) 그 효과를 얻기 위해 치료의 여러 가지 변수를 살펴 본 다음 치료에 대한 이월효과는 보다 낮은 세팅 (즉, 10~100 ㎂, 0.3pps, Gentle Ramp Time(Wallace, MANUAL, 1988) 으로 보다 뚜렷하게 나타난다. 이것은 신체자체의 미묘한 생체 전류에 보다 가까이 접근하면 할수록 장기적인 치료증대의 효과를 볼 수 있다는 것을 가리키는 것이다.

미세전류의 평균 치료 시간은 15~20 분이며 신경근의 통증 또는 요방형근(quadratus lumborum)과 같은 커다란 근육에 대해서는 시간을 증가시킬 수 있다 (Wallace, MANUAL, 1988). 할당된 치료시간의 거의 절반은 탐침(probe)의 사용과 도수치료로, 그 다음 절반은 패드만 대는 방법으로 이루어진다.

즉각적인 통증의 경감과 적절한 이월효과를 얻기 위한 접근법은 다음과 같다. 보다 높은 무통각 설정에서 미세전류치료를 시작하고, 위에서 말한 대로 최대의 이월효과를 위해서는 패드를 사용하여 보다 낮은 변수로 끝내는 것이 좋다.

대부분의 의사나 치료사들(Kleven, 1988)은 상대적으로 높은 변수를 사용하는 것보다 미세전류를 무감각으로 유지하도록 권고 한다.

대부분의 환자들이 전류를 거의 느끼지 못하는 감각이하의 범위는 비록 적용방법의 전류밀도와 환자 개개인의 피부저항에 따라 다르기는 해도 대개 60 내지 120 ㎂ 이하이다.

미세전류 자극과 운동

가장 좋은 치료 결과를 나타내는 치료기술은 전기 자극이 전혀 느껴지지 않는 무감각적인 수준에서 유지되어야 하며, 능동적 - 수동적 스트레칭과 함께 사용하는 것이 효과적이다.

따라서 본 신발은 평균 60kg의 압력을 가했을 때, 6~8 볼트와 100~120 마이크로 암페아의 전류가 발생하여 앞에서 언급한 미세전류의 특징과 같이 인체에 유익하게 작용할 수 있다.