Development and Feasibility of a Physical Exercise Program for Older Adults in Korea to Prevent Dementia

Abstract

Measures to prevent dementia onset in the aging population are needed. As well known, regular physical exercise can inhibit cognitive decline and impairment. The objective of this study is to elaborate a physical exercise intervention (PEI) program that may slow down the risk of cognitive impairment in Korean seniors and assess its feasibility. Twenty-six participants (aged 67.9 ± 3.6 years, 84.6% women) at risk of dementia were recruited and allocated to facility-based (n = 15) or home-based PEI programs (n = 11), developed by medical and sports science experts. It employed portable equipment and comprised aerobic exercise, resistance training, flexibility stretching, and balance. Feasibility was measured with retention and adherence rates. Physical fitness and cognitive function were compared before and after the PEI. The overall retention and adherence rates of the 12-week PEI were 84.6% and 75.3%. Retention rates were 86.7% and 81.8% for facility-based and home-based PEI, respectively. Adherence rates were 88.3% and 62.3%. No adverse reaction related to the intervention was reported. PEI improved leg strength/endurance, balance, and cardiopulmonary endurance: 30-s sit-stand test (19.9 ± 3.6 vs. 23.5 ± 3.7, p<0.001), 3-m sit-walk-and-return test (4.7 ± 0.7 vs. 5.0 ± 0.6, p=0.004), and 2-min stationary march (107.4 ± 13.9 vs. 120.6 ± 16.7, p<0.001). Cognitive function also improved according to the Alzheimer’s Disease Assessment Scale cognitive subscale (ADAS-Cog) total score (10.5 ± 4.3 vs. 8.8 ± 4.1, p=0.009), story delayed recall test in the Literacy Independent Cognitive Assessment (LICA: 12.2 ± 4.7 vs. 14.1 ± 3.7, p=0.036), and Clinical Dementia Rating Sum of Boxes (0.5 ± 0.5 vs. 0.2 ± 0.3, p=0.038). In both groups, 2-min stationary march (facility-based PEI, 109.3 ± 13.8 vs. 120.8 ± 15.7, p=0.001: home-based PEI, 104.7 ± 14.5 vs. 120.3 ± 19.0, p=0.022) and 30-s sit-stand test (facility-based PEI, 20.6 ± 3.0 vs. 23.7 ± 3.7, p=0.002: home-based PEI, 18.9 ± 4.3 vs. 23.2 ± 3.9, p=0.002) improved. In the facility-based group, the balance, 3-m sit-walk-and-return test was additionally improved. Cognitive function only improved in the facility-based group (ADAS-Cog total score, 11.6 ± 4.2 vs. 9.2 ± 3.7, p=0.009: story memory test in the LICA, 12.0 ± 5.1 vs. 14.8 ± 2.6, p=0.026). In conclusion, our PEI is feasible and can be customized according to individual circumstances: however, home-based PEI should be complemented to enhance adherence.

인구의 고령화가 치매 유병률 증가로 이어지면서, 치매 예방을 위한 대책 마련 또한 그 필요성이 더욱 커졌다. 규칙적인 신체 활동은 인지 저하 및 인지 장애를 방지할 수 있는 것으로 잘 알려져 있다. 이 연구의 목적은 한국 노인들을 대상으로 적용 가능한 인지 저하를 늦출 수 있는 운동 중재 프로그램을 개발하고 그 타당성을 평가하는 것이다. 의료 및 스포츠과학 전문가가 함께 치매 예방을 위한 운동 중재 프로그램을 개발하였고, 치매 위험군에 해당하는 26명의 대상자를 모집하여 운동 중재를 시행하였다. 운동 중재 프로그램은 운영 형태에 따라 기관형과 재가형으로 적용할 수 있도록 개발되었으며, 대상자들 또한 각 개인의 선호도에 따라 기관형 및 재가형 운동 중재 프로그램에 배정되었다. 운동 중재 프로그램은 특수한 장비 없이, 쉽게 구할 수 있는 간단한 운동 도구를 이용하여 진행되며, 유산소 운동, 근력 운동, 유연성 및 평형성 운동으로 구성되었다. 운동 중재 프로그램에 대한 순응도는 중재 프로그램 유지율과 운동 중재 완료율을 통해 측정하였다. 또한, 운동 중재 프로그램 시행 전, 후로 체력 및 인지 기능을 평가, 비교하여 중재 전후로 유의한 변화가 나타나는지 여부를 검토하였다. 12주간의 운동 중재 프로그램의 전체적인 유지율과 중재 완료율은 84.6%와 75.3% 였다. 중재 프로그램 형태별로 나누어 보면, 중재 프로그램 유지율은 기관형의 경우 86.7%, 재가형의 경우 81.8%였다. 중재 완료율은 각각 88.3%, 62.3% 였다. 중재 프로그램과 관련한 부작용은 발생하지 않았다. 12주 전후로 체력과 인지 기능을 평가하여 비교하였을 때, 몇몇 항목들이 중재 전후로 유의한 변화를 보였다. 체력에서는 운동 중재 프로그램 후 하지 근력/근지구력과 평형성, 그리고 심폐지구력이 개선되었는데, 다음 각각의 측정 항목이 이를 반영한다: 30초 의자 앉았다 일어서기(회, 19.9 ± 3.6 vs. 23.5 ± 3.7, p<0.001), 의자 앉아 3m 표적 돌아오기 (초, 4.7 ± 0.7 vs. 5.0 ± 0.6, p=0.004), 2분 제자리 걷기 (회, 107.4 ± 13.9 vs. 120.6 ± 16.7, p<0.001). 인지 기능에서는 Alzheimer’s Disease Assessment Scale cognitive subscale (ADAS-Cog) 총점 (10.5 ± 4.3 vs. 8.8 ± 4.1, p=0.009), Literacy Independent Cognitive Assessment (LICA)의 이야기 지연 회상 (12.2 ± 4.7 vs. 14.1 ± 3.7, p=0.036), 임상 치매 평가 척도 영역별 총합 (Clinical Dementia Rating sum of boxes: 0.5 ± 0.5 vs. 0.2 ± 0.3, p=0.038)에서 중재 전후 유의한 변화가 관찰되었다. 중재 프로그램의 형태에 따라, 기관형과 재가형 군으로 나누어 분석하면, 체력항목 중 2분 제자리 걷기 (기관형 중재군, 109.3 ± 13.8 vs. 120.8 ± 15.7, p=0.001: 재가형 중재군, 104.7 ± 14.5 vs. 120.3 ± 19.0, p=0.022)와 30초 의지 앉았다 일어서기 (기관형 중재군, 20.6 ± 3.0 vs. 23.7 ± 3.7, p=0.002: 재가형 중재군, 18.9 ± 4.3 vs. 23.2 ± 3.9, p=0.002)는 두 군 모두에서 개선된 것을 알 수 있었다. 기관형 참여군에서는 평형성을 나타내는 의자 앉아 3m 표적 돌아오기 항목에서도 개선을 보였다. 인지 기능은 기관형 군에서만 유의하게 향상되었는데, ADAS-Cog 총점, LICA 중 이야기 지연 회상 (ADAS-Cog 총점, 11.6 ± 4.2 vs. 9.2 ± 3.7, p=0.009: LICA 이야기 지연 회상, 12.0 ± 5.1 vs. 14.8 ± 2.6, p=0.026)에서 중재 후 개선되었다. 개발한 한국형 치매 예방 운동 중재 프로그램은 순응도가 검증된, 실현 가능한 프로그램으로, 개인의 체력이나 신체 기능 수준 및 프로그램을 시행할 환경적 조건에 맞추어 적용 가능하다. 다만, 재가형 프로그램의 경우 중재 완료율 향상을 위해 보완적인 정보 제공 등이 필요하여 이에 대한 개선 방안을 강구하여 반영하였다.