1. 서론
사이클링은 남성과 여성 모두에게 인기 있는 스포츠입니다. 사이클 선수들에게는 건강과 삶의 질 측면에서
모두 이점이 보고되었습니다. 그러나 자전거 타기는 골반 신경혈관 손상을 포함한 여러 건강 위험과도
관련이 있습니다. 두 성별에서 이러한 증상으로 이어지는 주요 기전은 음부 신경과 생식기-회음부 부위의
회음부 압박입니다.
기존 문헌은 남성 사이클 선수들의 생식기 증상 및 골반저 기능 장애에 대해 보고하고 있으며, 사이클링과
관련된 가장 흔한 비뇨생식기 문제는 회음부 무감각, 음부 신경 포착 증후군, 발기 부전입니다.
여성 사이클 선수들의 생식기 과사용 손상 및 성기능 장애에 대한 문헌은 상대적으로 훨씬 적습니다.
최근 한 리뷰에서는 "기존 연구의 질이 전반적으로 낮지만, 여성 사이클 선수들도 남성 사이클 선수들과 유사한
문제로 고통받는다는 증거가 있다"고 결론을 내렸습니다.
한 설문조사에서 절반 이상의 여성 사이클 선수들이 사이클링 후 최소 한 가지 이상의 생식기 불편함을 보고했기
때문에 이러한 분석의 부족은 특히 중요합니다. 이러한 불편함에는 골반저의 통증, 무감각, 부종, 배뇨곤란,
배뇨통, 외음부 불쾌감, 성교통 등이 포함됩니다. 또 다른 대규모 설문조사에 따르면, 여성 사이클 선수들은
비(非)사이클 선수들보다 요로 감염, 생식기 무감각, 안장 통증을 보고할 가능성이 더 높습니다.
여성 사이클 선수의 자전거 위 자세와 사용되는 안장의 종류는 단순히 사이클링에 참여하는 것보다 결과적인
성기능 장애에 더 큰 영향을 미칩니다. 지배적인 결과들은 안장에 대한 생식기 부위의 만성적 압박으로 인해
사이클링 중 신경혈관 손상이 발생함을 시사합니다. 따라서 이러한 증상들은 알콕(Alcock)관 내 음부 신경
압박과, 천극인대와 천결절인대 사이를 가로지르는 신경이 페달링 중 늘어나는 것, 그리고 회음부와
치골결합부에 분포하는 신경이 안장에 눌리는 것 때문인 것으로 여겨졌습니다.
질과 음핵으로의 신경 전도 변화 및 혈류 감소는 지연된 질 울혈, 성교 시 통증 또는 불편함, 질 윤활 감소, 질 및
음핵 감각 감소를 초래할 수 있으며 여성 성적 고통(Female Sexual Distress, FSD)으로 이어질 수 있습니다.
남성과 여성은 자전거와의 상호작용에 영향을 미치는 상당한 해부학적 차이가 있습니다.
남성과 비교할 때, 여성은 더 넓은 골반, 더 낮은 무게중심, 라이딩 시 더 큰 골반 경사를 가지며,
핸들바를 잡는 자세를 바꿀 때 안장 앞쪽 부위에 더 높은 최대 안장 압력을 받습니다.
현재까지 안장 디자인, 좌석 압력 및 신경혈관 손상 간의 연관성을 여성에게서 평가한 연구는 거의 없습니다.
실험에서 주로 사용되는 결과는 압력 측정 매트를 사용하여 측정한 안장의 다양한 부위에서의
안장 압력입니다. 하지만 이 결과들은 서로 일치하지 않으며 "불편함과 압력 사이의 긍정적인 관계는
여전히 논쟁의 여지가 있는 문제"이므로 "압력이 반드시 인지된 불편함의 직접적인 매개체는
아닐 수 있습니다."
연구 목적
본 연구는 두 가지 종류의 안장이 여성 프로 사이클 선수들의 회음부 압박, 혈액 관류, 생식기 감각 및
성 기능에 미치는 영향을 평가하는 것을 목표로 합니다.
특히, 우리는 여성 프로 로드 사이클링에서 사용되는 전통적인 안장과 SMP 카본 안장을 비교합니다.
후자는 라이더의 불편함을 줄이기 위해 설계된 상용 고성능 기하학적 안장이며,
이전에 남성에게 효과가 있음이 입증된 새로운 개념의 안장에서 파생되었습니다.
2. 재료 및 방법
2.1. 피험자
연구 피험자는 UCI 여자 월드 투어에 참가하는 6개 이탈리아 최고 팀 소속의 여성 프로 로드 사이클 선수
33명입니다. 모든 선수는 테스트에 참여하기 전 사전 동의서에 서명했습니다.
이들의 평균 연령은 24세(표준편차 4.8, 범위 19-36세)이며, 평균 체중은 57kg(4.8, 50-69kg),
평균 신장은 167cm(4.9, 159-179cm), 평균 BMI는 20(1.8, 18-24)입니다.
2.2. 설계 및 방법론
우리는 여성 프로 로드 사이클 선수들이 사용하는 표준 안장(평평하고 좁고 튀어나온 앞코가 있는 안장)과
새로운 SMP 안장을 비교하여 새로운 안장의 효과를 테스트했습니다.
새로운 안장은 깊이 있는 인체공학적 연구의 결과물입니다.
이 안장은 사이클 선수의 체중을 골반뼈와 둔부에 정확하게 분산시켜 회음부 부위에 압박이 없도록 합니다.
또한, 지면의 거친 요철로 인한 충격으로부터 미골(꼬리뼈)을 보호합니다.
안장 종류에 따른 단기적 영향을 테스트하기 위해, 회음부 구조물에 대한 압박으로 인해 발생하는
생식기-회음부 부위의 혈액 관류 변화를 주요 결과로 삼았습니다.
33명의 선수 각자는 30분 정도의 간격을 두고 자신의 안장과 새 안장을 모두 사용하는 두 번의
세션을 거쳤습니다. 어떤 안장을 먼저 사용할지는 무작위로 선택되었는데, 17명의 선수는 첫 번째 세션에서
새 안장을 사용했고, 16명은 전통적인 안장을 먼저 사용했습니다.
두 세션 모두에서 주요 측정은 세 가지 다른 시점에 반복되었습니다.
안장에 앉기 전 서 있는 상태, 안장에 앉아 10분 후, 그리고 기어 비율 53:19와 90 RPM의 일정한 페달링
속도로 롤러 위에서 20분간 주행한 후입니다.
안장의 직접적인 압박 효과를 확인하기 위해 선수들은 패드가 없는 반바지를 착용했으며,
평소의 운동역학적 특성을 방해하지 않도록 자신의 자전거를 사용했습니다.
혈액 관류는 클라크 전극이 있는 TCM TOSCA/CombiM 장비를 사용하여 경피적 방식(PtcO2)으로
외음부의 산소 분압을 측정함으로써 이루어졌습니다. 전극은 막과 외음부 사이에 특수 전해 용액을 바른 후
접착성 링을 통해 사이클 선수들의 외음부 대음순에 부착되었습니다.
일반적으로 PtcO2는 외음부 모세혈관의 산소 함량과 표피를 통해 확산되는 산소량에 따라 달라집니다.
피부 모세혈관의 산소 함량은 국소 혈액 관류에 따라 달라집니다.
PtcO2로부터 PaO2를 얻기 위해서는 모세혈관 산소 함량이 국소 혈류와 독립적이어야 합니다.
따라서 국소 온도를 높이는 것은 피부 혈류를 증가시키는 필수적인 요소입니다.
화상 위험을 피하기 위해 전극 온도는 일반적으로 43-44°C로 유지됩니다. 따라서 우리는 장비를 44°C로
설정했고, 실험은 신선한 공기가 순환되는 방에서 진행되었습니다.
마지막으로, 다른 안장 사용의 장기적 효과를 평가하기 위해, 우리는 12개 항목으로 구성된
여성 성적 고통 척도(Female Sexual Distress Scale, FSDS) 설문지를 진단 도구로 사용하는
다른 전략을 채택했습니다. 각 항목은 0~4점 척도로 성적 고통의 한 측면을 분석하며, 따라서 항목들의
합계는 0~48점 범위를 가집니다.
48점은 최대 성적 고통을 의미하고, 12점 미만(항목별 평균 응답 1에 해당)은 '정상' 임계값으로 간주됩니다.
(이후, 우리는 관심 있는 다른 임계값들을 사용한 결과도 제시할 것입니다:
24점은 평균 응답 2에, 36점은 0-4점 척도에서 평균 응답 3에 해당합니다.)
모든 선수들은 프로젝트에 참여하기 전 전통적인 안장을 사용했으며, 프로젝트 참여 후 6개월 동안
훈련과 경기 중에 새 안장을 계속 사용했습니다. 우리는 각 선수에게 6개월 기간 전후에 동일한 FSDS
설문지에 응답하도록 요청했습니다.
2.3. 통계 분석
각 선수에게는 6가지 다른 PtcO2 수치가 있습니다. 이는 두 세션 모두에서 안장에 앉기 전, 10분간 앉은 후,
20분간 주행한 후의 세 가지 시점에 측정이 반복되었기 때문입니다.
안장 종류가 산소 수치에 미치는 단기적 영향을 테스트하기 위해, 우리는 PtcO2 수치의 개인별 시간 변화에
초점을 맞춥니다. 관찰 시점에 따라, 우리는 각 선수에 대해 세 가지 다른 주요 결과를 계산했습니다.
"앉기": 안장에 앉은 후 PtcO2와 초기 수준 비교
"주행": 주행 후 PtcO2와 앉은 후 PtcO2 비교
"총합": 주행 후 PtcO2와 초기 수준 비교 ("앉기" + "주행"과 동일)
우리 연구 설계를 활용하는 공식적인 가설 검정을 위해, 동일한 선수가 두 가지 종류의 안장을 사용했을 때
발생하는 PtcO2의 변화를 비교했습니다. 먼저, 각 선수에 대해 각 결과별로 두 안장 간의 차이를 계산한 다음,
안장 간의 평균 차이가 영(0)이라는 귀무가설을 검정했습니다. 이 연구 설계에 적합한 대표적인 통계 방법은
종속 관찰을 허용하는 양측 대응표본 t-검정입니다. 또한, 무작위화 덕분에 예상했던 대로 모든 결과가
안장 테스트 순서와 무관한지 확인했습니다. 마지막으로, 양측 대응표본 t-검정을 적용하여 새 안장 사용 후
FSDS 점수 평균이 변했는지도 검정했습니다.
일반적인 방법과 같이, P-값과 95% 신뢰 구간을 평가하기 위해 대응표본 t-검정에서 나온 t-통계량을
스튜던트 t 분포와 비교했습니다.
모든 분석은 Stata 소프트웨어(Stata Statistical Software: Release 15.
College Station, TX: StataCorp LLC)를 사용하여 수행되었습니다.
3. 결과
표 1과 그림 2는 관찰된 PtcO2 측정값의 분포를 보여줍니다. 평균 시작 수준은 약 70 mmHg(범위 59-80)였습니다. 전통적인 안장에 앉은 후 PtcO2는 현저한 감소(평균 51 mmHg, 범위 20-72)를 보인 반면, 새 안장에 앉았을 때는 감소폭이 더 적었습니다(평균 66 mmHg, 범위 51-79). 주행 후의 산소 수치에서도 유사한 증거가 나타났습니다(평균 41 vs. 63, 범위 16-62 vs. 40-75).
그림 3은 동일한 선수의 PtcO2 측정값 변화인 주요 결과들의 안장별 분포를 보여줍니다. 새 안장으로 "앉기" 후의 평균 변화는 6.42 mmHg였고(33명 중 30명은 10 미만), 전통적인 안장으로는 평균 19.36 mmHg였습니다(7명만이 10 미만). 두 안장 간의 평균 차이 12.94 mmHg는 대응표본 t-검정을 적용했을 때 매우 유의미하여(s.e. 1.75; P < 0.001), 안장 효과가 없다는 가설을 기각했습니다. **"주행"**의 평균 추가 효과는 새 안장 사용 시 3.09 mmHg였고, 전통적인 안장으로는 9.76 mmHg였으며, 이 차이 6.67 mmHg는 유의미했습니다(s.e. 1.03; P < 0.001). **"총합"**의 평균 변화는 새 안장 사용 시 9.51 mmHg(대부분 20 미만)였고, 전통적인 안장으로는 29.12 mmHg(모든 효과가 10 초과, 일부 값은 50 초과)였습니다. 평균 안장 효과는 19.61로 유의미했습니다(s.e. 1.62; P < 0.001).
FSDS 점수(표 1과 그림 4)의 경우, 전통적인 안장 사용 시 평균은 40.82로 최대값 48에 매우 가까웠습니다(모든 점수가 24 초과, 88%는 36 초과). 새 안장을 사용했을 때는 평균이 12.09였으며(모든 점수가 24 미만, 73%는 '정상' 임계값인 12 미만), 평균 차이 28.73은 유의미했습니다(s.e. 1.09; P < 0.001).
4. 고찰
사이클링과 남성 성기능 장애 사이의 연관성에 대한 인식이 높아지면서, 자전거 산업은 이러한 장애를 고려한 다양한 안장 디자인을 개발하게 되었습니다. 여성 사이클 선수들에게 사이클링이 미치는 영향에 대해서는 알려진 바가 적지만, 여성 사이클 선수들도 남성 사이클 선수들과 유사한 문제로 고통받을 수 있다는 증거가 있습니다.
본 연구는 다양한 안장 사용이 여성 사이클 선수들의 외음부 혈액 관류에 어떻게 다르게 영향을 미치는지에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. 인체공학적 특성 덕분에, 새로운 SMP 안장은 장거리를 주행하는 로드 사이클 선수들이 사용하는 전통적인 안장과 비교했을 때 외음부의 혈액 관류를 보호하는 데 더 효율적인 것으로 나타났습니다.
우리의 첫 번째 주요 발견은 전통적인 안장이 PtcO2 수치에 매우 높은 절대적 변화와 연관되며, 모든 관심 결과에서 평균 변화가 새 안장 사용 시 관찰된 것보다 약 3배 더 높다는 것입니다. 다른 결과들과 비교했을 때, 일반적인 시작 수준인 약 70 mmHg와 비교하면, 주행 후 전통적인 안장의 평균 전체 변화는 30에 가깝고, 새 안장은 10 미만입니다.
두 종류의 안장 사용에 대한 단기적 효과에 대한 증거는 놀랍습니다. 세션의 무작위 순서는 이러한 결과에 대한 인과적 해석을 가능하게 합니다. (강건성 검정(robustness check) 결과, 선수들이 안장을 사용한 순서에 따라 결과가 유의미하게 영향을 받지 않는 것으로 나타났습니다.) '앉기'와 '총합'에 대한 증거가 특히 명확한 만큼, 전통적인 안장에 단순히 앉는 것만으로도 혈액 관류에 즉각적인 부정적 영향을 미치며, 주행은 추가적인 영향만을 줄 뿐입니다. 비록 이 추가적인 영향이 전통적인 안장을 사용할 때 여전히 유의미하게 더 높지만 말입니다.
장기적 효과와 생체역학적 설명
두 번째 주요 발견은 더 높은 국소적 압박이 성 기능에 중요한 장기적 부정적 영향과 연관된다는 것입니다. 반면, 새 SMP 안장을 사용하면 이러한 효과가 강력하게 낮아집니다. 새 안장 사용 후 관찰된 모든 FSDS 점수는 사용 전 관찰된 점수보다 낮았으며, 29점이라는 평균 차이는 0~48점 범위에서 매우 유의미하고 경험적으로 매우 강력합니다. 물론, 장기적 효과를 위한 비실험적인 사전-사후(before-after) 전략은 동일한 6개월 동안 전통적인 안장을 계속 사용한 대조군이 없기 때문에 단기적 효과에 사용된 실험적 전략보다 잠재적으로 약합니다. 그럼에도 불구하고, 안장 교체가 없는 상황에서 FSDS 점수가 상대적으로 짧은 기간 안에 그렇게 강력하게 변할 다른 이유가 없다고 가정합니다. 유일한 잠재적 이유는 모든 선수의 노화와 관련될 수 있지만, 우리의 모든 결과는 나이가 다른 선수들에게서 본질적으로 동일하게 나타났습니다. 따라서 우리는 FSDS 점수 변화를 다른 종류의 안장 사용 효과로 해석하는 것이 가능하다고 주장합니다.
이러한 강력한 효과의 원인을 이해하기 위해, 기하학적 안장이 여성 사이클 선수들의 생식기-회음부 부위의 혈액 관류를 보호하는 주요 중요 요인 중 하나로 제시되었습니다. 안장 앞코가 없는 디자인은 혈관에 대한 강한 압박을 방지하며, 특히 여성에게 중요합니다. SMP 안장의 기하학적 구조는 체중을 둔부, 좌골결절, 좌골 사이로 재분배하고 회음부 공간을 확보함으로써, 좌골결절 내측을 통과하는 신경혈관 구조물이 짓눌리는 것을 막습니다. 또한, 후방부의 함몰은 미골(꼬리뼈)이 안장에 닿는 것을 방지하여 지면의 요철로 인한 반동이 척추에 영향을 미치는 것을 막습니다. 마지막으로, 안장의 기하학적 형태는 허벅지 근육의 형태와 일치합니다. 프로 로드 사이클 선수들은 파워를 높이기 위해 무릎을 자전거 프레임 안쪽으로 모아 페달링하는데, 이러한 특성은 박근(gracile muscle)이 내전근(adductor muscle)과 마찰하는 것을 방지하여 사이클링 중 다리가 성가시게 방해받는 것을 막아줍니다.
실용적 함의와 결론
결과적으로, 본 연구가 다루는 프로 사이클 선수들에게 적합해야 하는 새로운 인체측정학적 개념의 좌석 디자인을 개발할 때, 골반 및 몸통 각도와 편안함에 미치는 영향을 잊어서는 안 됩니다. SMP 안장이 가져온 진정한 혁신은 여성 사이클 선수들의 생식기-회음부 부위 혈액 관류에 거의 영향을 미치지 않는 능력에 있습니다. 이는 특히 너비와 같은 제한된 치수를 유지하면서도 회음부 구조물에 대한 압박을 보호하는 필수적인 요소로 간주됩니다.
추가 고찰
새로운 안장이 관찰 가능한 특성 면에서 다른 선수들 간에 잠재적인 이질적 효과를 보이는지 확인하는 것이 추가적인 기여가 될 수 있습니다. 몇 가지 강건성 검정(robustness check)에서 연령, 신장, 체중, BMI에 따른 이질적 효과를 허용했지만, 우리의 주요 결과는 영향을 받지 않았습니다. 다만, 체중이 65kg을 초과하는 단 두 명의 선수만이 전통적인 안장에 앉았을 때 PtcO2가 가장 크게 감소하는 것으로 나타났고, 새 안장에 앉았을 때는 다른 선수들과 비슷한 변화를 보였습니다. 향후 연구 과제로서, 선수들에 대한 더 자세한 정보를 담은 더 큰 표본은 다양한 안장 디자인의 잠재적인 이질적 효과에 대한 더 세밀한 분석을 가능하게 할 것입니다.
연구의 한계점으로는 표본이 겉보기에는 작다는 점이 있습니다. 그러나 우리 테스트에 참여한 33명의 선수는 이탈리아 북부에 위치한 최고 팀 소속의 여성 프로 사이클 선수들 중 상당한 비율을 차지하며 거의 전체 집단에 해당합니다. 게다가, 이 표본 크기는 통계적 검정력(statistical power)에 대한 잠재적인 문제를 논할 필요 없이 평균에 대한 매우 유의미한 효과를 감지하기에 충분한 것으로 나타났습니다. 다른 잠재적 한계점은 우리의 연구 설계 방식과 관련이 있습니다. 실험적 전략은 강력한 내적 타당성(internal validity)을 가지지만, 외적 타당성(external validity)에 대해서는 몇 가지 우려가 있을 수 있습니다. 예를 들어, 프로 선수들에 대한 결과가 아마추어 또는 일반 사이클 선수들에게 적용될 때는 잠재적으로 다를 수 있습니다. 따라서, 다양한 관심 집단에 대한 새로운 종류의 안장 효과를 테스트하기 위해 추가적인 연구가 필요합니다.
5. 결론
전통적인 안장은 여성의 성 기능에 잠재적 결과를 초래할 수 있는 외음부 혈관 관류에 강한 부정적 영향을 미치는 반면, 새로운 종류의 안장은 이러한 영향을 강력하게 낮출 수 있습니다. SMP 안장은 바람직한 치수, 특히 너비를 유지하면서도 혈액 관류에 영향을 주지 않고 회음부 구조물에 대한 압박으로부터 사이클 선수들을 보호합니다. 중요한 실용적 함의로서, 자전거 안장의 기하학적 구조는 골반저의 신경혈관 구조물에 대한 압박을 줄이려는 시도에서 고려해야 할 중요한 매개변수입니다.
1. 서론
사이클링은 남성과 여성 모두에게 인기 있는 스포츠입니다. 사이클 선수들에게는 건강과 삶의 질 측면에서
모두 이점이 보고되었습니다. 그러나 자전거 타기는 골반 신경혈관 손상을 포함한 여러 건강 위험과도
관련이 있습니다. 두 성별에서 이러한 증상으로 이어지는 주요 기전은 음부 신경과 생식기-회음부 부위의
회음부 압박입니다.
기존 문헌은 남성 사이클 선수들의 생식기 증상 및 골반저 기능 장애에 대해 보고하고 있으며, 사이클링과
관련된 가장 흔한 비뇨생식기 문제는 회음부 무감각, 음부 신경 포착 증후군, 발기 부전입니다.
여성 사이클 선수들의 생식기 과사용 손상 및 성기능 장애에 대한 문헌은 상대적으로 훨씬 적습니다.
최근 한 리뷰에서는 "기존 연구의 질이 전반적으로 낮지만, 여성 사이클 선수들도 남성 사이클 선수들과 유사한
문제로 고통받는다는 증거가 있다"고 결론을 내렸습니다.
한 설문조사에서 절반 이상의 여성 사이클 선수들이 사이클링 후 최소 한 가지 이상의 생식기 불편함을 보고했기
때문에 이러한 분석의 부족은 특히 중요합니다. 이러한 불편함에는 골반저의 통증, 무감각, 부종, 배뇨곤란,
배뇨통, 외음부 불쾌감, 성교통 등이 포함됩니다. 또 다른 대규모 설문조사에 따르면, 여성 사이클 선수들은
비(非)사이클 선수들보다 요로 감염, 생식기 무감각, 안장 통증을 보고할 가능성이 더 높습니다.
여성 사이클 선수의 자전거 위 자세와 사용되는 안장의 종류는 단순히 사이클링에 참여하는 것보다 결과적인
성기능 장애에 더 큰 영향을 미칩니다. 지배적인 결과들은 안장에 대한 생식기 부위의 만성적 압박으로 인해
사이클링 중 신경혈관 손상이 발생함을 시사합니다. 따라서 이러한 증상들은 알콕(Alcock)관 내 음부 신경
압박과, 천극인대와 천결절인대 사이를 가로지르는 신경이 페달링 중 늘어나는 것, 그리고 회음부와
치골결합부에 분포하는 신경이 안장에 눌리는 것 때문인 것으로 여겨졌습니다.
질과 음핵으로의 신경 전도 변화 및 혈류 감소는 지연된 질 울혈, 성교 시 통증 또는 불편함, 질 윤활 감소, 질 및
음핵 감각 감소를 초래할 수 있으며 여성 성적 고통(Female Sexual Distress, FSD)으로 이어질 수 있습니다.
남성과 여성은 자전거와의 상호작용에 영향을 미치는 상당한 해부학적 차이가 있습니다.
남성과 비교할 때, 여성은 더 넓은 골반, 더 낮은 무게중심, 라이딩 시 더 큰 골반 경사를 가지며,
핸들바를 잡는 자세를 바꿀 때 안장 앞쪽 부위에 더 높은 최대 안장 압력을 받습니다.
현재까지 안장 디자인, 좌석 압력 및 신경혈관 손상 간의 연관성을 여성에게서 평가한 연구는 거의 없습니다.
실험에서 주로 사용되는 결과는 압력 측정 매트를 사용하여 측정한 안장의 다양한 부위에서의
안장 압력입니다. 하지만 이 결과들은 서로 일치하지 않으며 "불편함과 압력 사이의 긍정적인 관계는
여전히 논쟁의 여지가 있는 문제"이므로 "압력이 반드시 인지된 불편함의 직접적인 매개체는
아닐 수 있습니다."
연구 목적
본 연구는 두 가지 종류의 안장이 여성 프로 사이클 선수들의 회음부 압박, 혈액 관류, 생식기 감각 및
성 기능에 미치는 영향을 평가하는 것을 목표로 합니다.
특히, 우리는 여성 프로 로드 사이클링에서 사용되는 전통적인 안장과 SMP 카본 안장을 비교합니다.
후자는 라이더의 불편함을 줄이기 위해 설계된 상용 고성능 기하학적 안장이며,
이전에 남성에게 효과가 있음이 입증된 새로운 개념의 안장에서 파생되었습니다.
2. 재료 및 방법
2.1. 피험자
연구 피험자는 UCI 여자 월드 투어에 참가하는 6개 이탈리아 최고 팀 소속의 여성 프로 로드 사이클 선수
33명입니다. 모든 선수는 테스트에 참여하기 전 사전 동의서에 서명했습니다.
이들의 평균 연령은 24세(표준편차 4.8, 범위 19-36세)이며, 평균 체중은 57kg(4.8, 50-69kg),
평균 신장은 167cm(4.9, 159-179cm), 평균 BMI는 20(1.8, 18-24)입니다.
2.2. 설계 및 방법론
우리는 여성 프로 로드 사이클 선수들이 사용하는 표준 안장(평평하고 좁고 튀어나온 앞코가 있는 안장)과
새로운 SMP 안장을 비교하여 새로운 안장의 효과를 테스트했습니다.
새로운 안장은 깊이 있는 인체공학적 연구의 결과물입니다.
이 안장은 사이클 선수의 체중을 골반뼈와 둔부에 정확하게 분산시켜 회음부 부위에 압박이 없도록 합니다.
또한, 지면의 거친 요철로 인한 충격으로부터 미골(꼬리뼈)을 보호합니다.
안장 종류에 따른 단기적 영향을 테스트하기 위해, 회음부 구조물에 대한 압박으로 인해 발생하는
생식기-회음부 부위의 혈액 관류 변화를 주요 결과로 삼았습니다.
33명의 선수 각자는 30분 정도의 간격을 두고 자신의 안장과 새 안장을 모두 사용하는 두 번의
세션을 거쳤습니다. 어떤 안장을 먼저 사용할지는 무작위로 선택되었는데, 17명의 선수는 첫 번째 세션에서
새 안장을 사용했고, 16명은 전통적인 안장을 먼저 사용했습니다.
두 세션 모두에서 주요 측정은 세 가지 다른 시점에 반복되었습니다.
안장에 앉기 전 서 있는 상태, 안장에 앉아 10분 후, 그리고 기어 비율 53:19와 90 RPM의 일정한 페달링
속도로 롤러 위에서 20분간 주행한 후입니다.
안장의 직접적인 압박 효과를 확인하기 위해 선수들은 패드가 없는 반바지를 착용했으며,
평소의 운동역학적 특성을 방해하지 않도록 자신의 자전거를 사용했습니다.
혈액 관류는 클라크 전극이 있는 TCM TOSCA/CombiM 장비를 사용하여 경피적 방식(PtcO2)으로
외음부의 산소 분압을 측정함으로써 이루어졌습니다. 전극은 막과 외음부 사이에 특수 전해 용액을 바른 후
접착성 링을 통해 사이클 선수들의 외음부 대음순에 부착되었습니다.
일반적으로 PtcO2는 외음부 모세혈관의 산소 함량과 표피를 통해 확산되는 산소량에 따라 달라집니다.
피부 모세혈관의 산소 함량은 국소 혈액 관류에 따라 달라집니다.
PtcO2로부터 PaO2를 얻기 위해서는 모세혈관 산소 함량이 국소 혈류와 독립적이어야 합니다.
따라서 국소 온도를 높이는 것은 피부 혈류를 증가시키는 필수적인 요소입니다.
화상 위험을 피하기 위해 전극 온도는 일반적으로 43-44°C로 유지됩니다. 따라서 우리는 장비를 44°C로
설정했고, 실험은 신선한 공기가 순환되는 방에서 진행되었습니다.
마지막으로, 다른 안장 사용의 장기적 효과를 평가하기 위해, 우리는 12개 항목으로 구성된
여성 성적 고통 척도(Female Sexual Distress Scale, FSDS) 설문지를 진단 도구로 사용하는
다른 전략을 채택했습니다. 각 항목은 0~4점 척도로 성적 고통의 한 측면을 분석하며, 따라서 항목들의
합계는 0~48점 범위를 가집니다.
48점은 최대 성적 고통을 의미하고, 12점 미만(항목별 평균 응답 1에 해당)은 '정상' 임계값으로 간주됩니다.
(이후, 우리는 관심 있는 다른 임계값들을 사용한 결과도 제시할 것입니다:
24점은 평균 응답 2에, 36점은 0-4점 척도에서 평균 응답 3에 해당합니다.)
모든 선수들은 프로젝트에 참여하기 전 전통적인 안장을 사용했으며, 프로젝트 참여 후 6개월 동안
훈련과 경기 중에 새 안장을 계속 사용했습니다. 우리는 각 선수에게 6개월 기간 전후에 동일한 FSDS
설문지에 응답하도록 요청했습니다.
2.3. 통계 분석
각 선수에게는 6가지 다른 PtcO2 수치가 있습니다. 이는 두 세션 모두에서 안장에 앉기 전, 10분간 앉은 후,
20분간 주행한 후의 세 가지 시점에 측정이 반복되었기 때문입니다.
안장 종류가 산소 수치에 미치는 단기적 영향을 테스트하기 위해, 우리는 PtcO2 수치의 개인별 시간 변화에
초점을 맞춥니다. 관찰 시점에 따라, 우리는 각 선수에 대해 세 가지 다른 주요 결과를 계산했습니다.
"앉기": 안장에 앉은 후 PtcO2와 초기 수준 비교
"주행": 주행 후 PtcO2와 앉은 후 PtcO2 비교
"총합": 주행 후 PtcO2와 초기 수준 비교 ("앉기" + "주행"과 동일)
우리 연구 설계를 활용하는 공식적인 가설 검정을 위해, 동일한 선수가 두 가지 종류의 안장을 사용했을 때
발생하는 PtcO2의 변화를 비교했습니다. 먼저, 각 선수에 대해 각 결과별로 두 안장 간의 차이를 계산한 다음,
안장 간의 평균 차이가 영(0)이라는 귀무가설을 검정했습니다. 이 연구 설계에 적합한 대표적인 통계 방법은
종속 관찰을 허용하는 양측 대응표본 t-검정입니다. 또한, 무작위화 덕분에 예상했던 대로 모든 결과가
안장 테스트 순서와 무관한지 확인했습니다. 마지막으로, 양측 대응표본 t-검정을 적용하여 새 안장 사용 후
FSDS 점수 평균이 변했는지도 검정했습니다.
일반적인 방법과 같이, P-값과 95% 신뢰 구간을 평가하기 위해 대응표본 t-검정에서 나온 t-통계량을
스튜던트 t 분포와 비교했습니다.
모든 분석은 Stata 소프트웨어(Stata Statistical Software: Release 15.
College Station, TX: StataCorp LLC)를 사용하여 수행되었습니다.
3. 결과
표 1과 그림 2는 관찰된 PtcO2 측정값의 분포를 보여줍니다. 평균 시작 수준은 약 70 mmHg(범위 59-80)였습니다. 전통적인 안장에 앉은 후 PtcO2는 현저한 감소(평균 51 mmHg, 범위 20-72)를 보인 반면, 새 안장에 앉았을 때는 감소폭이 더 적었습니다(평균 66 mmHg, 범위 51-79). 주행 후의 산소 수치에서도 유사한 증거가 나타났습니다(평균 41 vs. 63, 범위 16-62 vs. 40-75).
그림 3은 동일한 선수의 PtcO2 측정값 변화인 주요 결과들의 안장별 분포를 보여줍니다. 새 안장으로 "앉기" 후의 평균 변화는 6.42 mmHg였고(33명 중 30명은 10 미만), 전통적인 안장으로는 평균 19.36 mmHg였습니다(7명만이 10 미만). 두 안장 간의 평균 차이 12.94 mmHg는 대응표본 t-검정을 적용했을 때 매우 유의미하여(s.e. 1.75; P < 0.001), 안장 효과가 없다는 가설을 기각했습니다. **"주행"**의 평균 추가 효과는 새 안장 사용 시 3.09 mmHg였고, 전통적인 안장으로는 9.76 mmHg였으며, 이 차이 6.67 mmHg는 유의미했습니다(s.e. 1.03; P < 0.001). **"총합"**의 평균 변화는 새 안장 사용 시 9.51 mmHg(대부분 20 미만)였고, 전통적인 안장으로는 29.12 mmHg(모든 효과가 10 초과, 일부 값은 50 초과)였습니다. 평균 안장 효과는 19.61로 유의미했습니다(s.e. 1.62; P < 0.001).
FSDS 점수(표 1과 그림 4)의 경우, 전통적인 안장 사용 시 평균은 40.82로 최대값 48에 매우 가까웠습니다(모든 점수가 24 초과, 88%는 36 초과). 새 안장을 사용했을 때는 평균이 12.09였으며(모든 점수가 24 미만, 73%는 '정상' 임계값인 12 미만), 평균 차이 28.73은 유의미했습니다(s.e. 1.09; P < 0.001).
4. 고찰
사이클링과 남성 성기능 장애 사이의 연관성에 대한 인식이 높아지면서, 자전거 산업은 이러한 장애를 고려한 다양한 안장 디자인을 개발하게 되었습니다. 여성 사이클 선수들에게 사이클링이 미치는 영향에 대해서는 알려진 바가 적지만, 여성 사이클 선수들도 남성 사이클 선수들과 유사한 문제로 고통받을 수 있다는 증거가 있습니다.
본 연구는 다양한 안장 사용이 여성 사이클 선수들의 외음부 혈액 관류에 어떻게 다르게 영향을 미치는지에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. 인체공학적 특성 덕분에, 새로운 SMP 안장은 장거리를 주행하는 로드 사이클 선수들이 사용하는 전통적인 안장과 비교했을 때 외음부의 혈액 관류를 보호하는 데 더 효율적인 것으로 나타났습니다.
우리의 첫 번째 주요 발견은 전통적인 안장이 PtcO2 수치에 매우 높은 절대적 변화와 연관되며, 모든 관심 결과에서 평균 변화가 새 안장 사용 시 관찰된 것보다 약 3배 더 높다는 것입니다. 다른 결과들과 비교했을 때, 일반적인 시작 수준인 약 70 mmHg와 비교하면, 주행 후 전통적인 안장의 평균 전체 변화는 30에 가깝고, 새 안장은 10 미만입니다.
두 종류의 안장 사용에 대한 단기적 효과에 대한 증거는 놀랍습니다. 세션의 무작위 순서는 이러한 결과에 대한 인과적 해석을 가능하게 합니다. (강건성 검정(robustness check) 결과, 선수들이 안장을 사용한 순서에 따라 결과가 유의미하게 영향을 받지 않는 것으로 나타났습니다.) '앉기'와 '총합'에 대한 증거가 특히 명확한 만큼, 전통적인 안장에 단순히 앉는 것만으로도 혈액 관류에 즉각적인 부정적 영향을 미치며, 주행은 추가적인 영향만을 줄 뿐입니다. 비록 이 추가적인 영향이 전통적인 안장을 사용할 때 여전히 유의미하게 더 높지만 말입니다.
장기적 효과와 생체역학적 설명
두 번째 주요 발견은 더 높은 국소적 압박이 성 기능에 중요한 장기적 부정적 영향과 연관된다는 것입니다. 반면, 새 SMP 안장을 사용하면 이러한 효과가 강력하게 낮아집니다. 새 안장 사용 후 관찰된 모든 FSDS 점수는 사용 전 관찰된 점수보다 낮았으며, 29점이라는 평균 차이는 0~48점 범위에서 매우 유의미하고 경험적으로 매우 강력합니다. 물론, 장기적 효과를 위한 비실험적인 사전-사후(before-after) 전략은 동일한 6개월 동안 전통적인 안장을 계속 사용한 대조군이 없기 때문에 단기적 효과에 사용된 실험적 전략보다 잠재적으로 약합니다. 그럼에도 불구하고, 안장 교체가 없는 상황에서 FSDS 점수가 상대적으로 짧은 기간 안에 그렇게 강력하게 변할 다른 이유가 없다고 가정합니다. 유일한 잠재적 이유는 모든 선수의 노화와 관련될 수 있지만, 우리의 모든 결과는 나이가 다른 선수들에게서 본질적으로 동일하게 나타났습니다. 따라서 우리는 FSDS 점수 변화를 다른 종류의 안장 사용 효과로 해석하는 것이 가능하다고 주장합니다.
이러한 강력한 효과의 원인을 이해하기 위해, 기하학적 안장이 여성 사이클 선수들의 생식기-회음부 부위의 혈액 관류를 보호하는 주요 중요 요인 중 하나로 제시되었습니다. 안장 앞코가 없는 디자인은 혈관에 대한 강한 압박을 방지하며, 특히 여성에게 중요합니다. SMP 안장의 기하학적 구조는 체중을 둔부, 좌골결절, 좌골 사이로 재분배하고 회음부 공간을 확보함으로써, 좌골결절 내측을 통과하는 신경혈관 구조물이 짓눌리는 것을 막습니다. 또한, 후방부의 함몰은 미골(꼬리뼈)이 안장에 닿는 것을 방지하여 지면의 요철로 인한 반동이 척추에 영향을 미치는 것을 막습니다. 마지막으로, 안장의 기하학적 형태는 허벅지 근육의 형태와 일치합니다. 프로 로드 사이클 선수들은 파워를 높이기 위해 무릎을 자전거 프레임 안쪽으로 모아 페달링하는데, 이러한 특성은 박근(gracile muscle)이 내전근(adductor muscle)과 마찰하는 것을 방지하여 사이클링 중 다리가 성가시게 방해받는 것을 막아줍니다.
실용적 함의와 결론
결과적으로, 본 연구가 다루는 프로 사이클 선수들에게 적합해야 하는 새로운 인체측정학적 개념의 좌석 디자인을 개발할 때, 골반 및 몸통 각도와 편안함에 미치는 영향을 잊어서는 안 됩니다. SMP 안장이 가져온 진정한 혁신은 여성 사이클 선수들의 생식기-회음부 부위 혈액 관류에 거의 영향을 미치지 않는 능력에 있습니다. 이는 특히 너비와 같은 제한된 치수를 유지하면서도 회음부 구조물에 대한 압박을 보호하는 필수적인 요소로 간주됩니다.
추가 고찰
새로운 안장이 관찰 가능한 특성 면에서 다른 선수들 간에 잠재적인 이질적 효과를 보이는지 확인하는 것이 추가적인 기여가 될 수 있습니다. 몇 가지 강건성 검정(robustness check)에서 연령, 신장, 체중, BMI에 따른 이질적 효과를 허용했지만, 우리의 주요 결과는 영향을 받지 않았습니다. 다만, 체중이 65kg을 초과하는 단 두 명의 선수만이 전통적인 안장에 앉았을 때 PtcO2가 가장 크게 감소하는 것으로 나타났고, 새 안장에 앉았을 때는 다른 선수들과 비슷한 변화를 보였습니다. 향후 연구 과제로서, 선수들에 대한 더 자세한 정보를 담은 더 큰 표본은 다양한 안장 디자인의 잠재적인 이질적 효과에 대한 더 세밀한 분석을 가능하게 할 것입니다.
연구의 한계점으로는 표본이 겉보기에는 작다는 점이 있습니다. 그러나 우리 테스트에 참여한 33명의 선수는 이탈리아 북부에 위치한 최고 팀 소속의 여성 프로 사이클 선수들 중 상당한 비율을 차지하며 거의 전체 집단에 해당합니다. 게다가, 이 표본 크기는 통계적 검정력(statistical power)에 대한 잠재적인 문제를 논할 필요 없이 평균에 대한 매우 유의미한 효과를 감지하기에 충분한 것으로 나타났습니다. 다른 잠재적 한계점은 우리의 연구 설계 방식과 관련이 있습니다. 실험적 전략은 강력한 내적 타당성(internal validity)을 가지지만, 외적 타당성(external validity)에 대해서는 몇 가지 우려가 있을 수 있습니다. 예를 들어, 프로 선수들에 대한 결과가 아마추어 또는 일반 사이클 선수들에게 적용될 때는 잠재적으로 다를 수 있습니다. 따라서, 다양한 관심 집단에 대한 새로운 종류의 안장 효과를 테스트하기 위해 추가적인 연구가 필요합니다.
5. 결론
전통적인 안장은 여성의 성 기능에 잠재적 결과를 초래할 수 있는 외음부 혈관 관류에 강한 부정적 영향을 미치는 반면, 새로운 종류의 안장은 이러한 영향을 강력하게 낮출 수 있습니다. SMP 안장은 바람직한 치수, 특히 너비를 유지하면서도 혈액 관류에 영향을 주지 않고 회음부 구조물에 대한 압박으로부터 사이클 선수들을 보호합니다. 중요한 실용적 함의로서, 자전거 안장의 기하학적 구조는 골반저의 신경혈관 구조물에 대한 압박을 줄이려는 시도에서 고려해야 할 중요한 매개변수입니다.