SELLE SMP외음부-회음부 혈관 관류 유지를 위한 새로운 기하학적 자전거 안장 개발

관리자
2025-08-19
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프로 스포츠계는 선수들에게 더욱 효율적인 장비를 제공하기 위해 의학 과학의 기여를 활용하고 있습니다.

선수들의 궁극적인 목표는 격렬한 신체 활동으로 인한 유해한 부작용을 최소화하면서 최상의 기량을 발휘하는 것입니다.

연구에 따르면, 장거리를 주행하는 사이클 선수들은 일반인구에 비해 발기 부전의 발생률이 높습니다[1–4].

 특히, 쾰른 대학교 연구에서는 이러한 발생률이 일반인의 3.9%에 비해 13.1%로 나타났습니다[5].

 이와 관련하여 두 가지 이론이 있습니다. 

일부 저자들은 음부 신경에 대한 압박이 발기 부전을 증가시킨다고 주장합니다[6,7]. 

다른 저자들에 따르면, 발기 부전은 음경 혈액의 저관류(hypoperfusion)로 인해 발생하며, 

이로 인해 음경 해면체 섬유화가 유발될 수 있다고 말합니다[4,6–8, 9–11].


두 이론의 차이에도 불구하고, 이들은 회음부 압박이 가장 중요한 문제라는 점에 동의합니다.

 따라서 저희의 연구는 과도한 회음부 압박을 방지할 수 있는 자전거 안장 모델을 개발하는 데 집중되었습니다.

 슈바르처(Schwarzer) 외 연구진(2002)은 이와 관련하여 중요한 기여를 했습니다[5].

 그들은 음경 혈액 관류를 보호하기 위해서는 안장의 재질보다 안장의 너비가 더 중요하다는 것을 입증했습니다.

 안장 코가 없는 안장은 혈관에 대한 강한 압박을 막아줍니다.

하지만 이러한 특성을 가진 안장은 저희가 초점을 맞추고 있는 프로 사이클 선수들에게는 적합하지 않습니다. 

따라서 저희 연구의 목표는 음경 혈액 관류를 보존하는 특성을 갖추면서도, 사이클 선수들이 선호하는 호환 가능한 

기하학적 구조를 가진 제품을 찾아내는 것이었습니다.


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    그림 1. 관련된 해부학적 영역  - 좌골, 좌골 결절, 회음부


SMP 안장은 둔부, 좌골결절, 그리고 좌골 근육에 압력을 균일하게 분산시키고 회음부가 압박으로부터 

자유롭도록 하는 여러 요건을 갖추고 있습니다(그림 1–3). 

SMP 안장의 앞부분은 독수리 부리 모양을 닮아 외부 생식기에 가해지는 압박을 완화해 줍니다(그림 4).


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      그림 2. 관련된 해부학적 영역                                                   그림3. 관련된 해부학적 영역

        ( 좌골 결절 및 음부신경및 혈관)                                                ( 음부 신경 및 혈관 )


선수들은 SMP 안장의 장점을 높이 평가합니다. 이 모델은 후방 너비가 140mm이고, 전방은 45mm로 좁아지며 

구조가 60도 앞으로 기울어져 있습니다. 

안장의 중앙 너비는 75mm입니다. 안장의 기하학적 형태는 허벅지 근육의 모양에 맞게 제작되었습니다. 

이러한 특성 덕분에 사이클링 중 다리를 불편하게 할 수 있는 박근(gracile muscle)과 내전근(adductor muscle) 

사이의 마찰을 방지합니다. 일반적으로 프로 사이클 선수들은 힘을 높이기 위해 무릎을 자전거 차체 안쪽으로 모아 

페달링을 합니다.


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이 새로운 인체공학적 개념의 효과는 SMP 안장과 슈바르처(Schwarzer) 외 연구진이 이미 테스트한 얇은 유형과 유사한,

 프로 사이클 선수들이 가장 자주 사용하는 모델 중 하나를 비교하여 테스트되었습니다. 

우리의 가설을 검증하기 위해, 우리는 두 안장 모델에서 회음부 구조물에 대한 압박으로 인해 발생하는 

음경 혈액 관류의 변화를 평가하기로 했습니다. 이는 경피적 방식을 통한 음경 내 산소 분압(PtcO2) 측정으로 

수행되었습니다[8]. 

이 방법은 비침습적이고 효과적인 것으로 입증되었습니다[4-8]. PtcO2가 혈류의 변화를 반영한다는 것은

 이미 입증된 사실입니다[12,13].

그 값들은 동맥혈 산소 분압(PaO2) 값들과 상관관계가 있으며[14], 음경 해면체 혈액에서 얻은 

PaO2 수치와 음경귀두의 PtcO2 수치 사이에는 밀접한 관계가 있습니다[5].



재료 및 방법


건강한 지원자 사이클 선수 35명을 모집했으며, 그중 29명이 최종 연구 대상으로 선정되었습니다.

 모든 피험자에게서 사전 동의를 받았으며, 수정된 국제 발기 기능 설문지에서 21점 이상을 획득한 이들만 대상으로 삼았습니다.

 피험자들의 평균 연령은 25.14세(18~35세), 평균 체중은 68.58kg(58.8~80kg), 

평균 신장은 177.2cm(162~188cm)였습니다. 

모든 피험자들의 심박수와 산소포화도는 지속적으로 모니터링되었고, 

동맥혈압은 3분마다 기록되었습니다(Diana MP400N, Mek, Korea).


우리는 PtcO2를 측정하는 클라크 전극이 포함된 TCM 400 장비(Radiometer Copenhagen, Denmark)를 사용했습니다. 

이 장비에는 백금 마이크로 음극과 은 양극이 들어 있으며, 이들은 산소 투과성 막으로 분리된 전해 용액에 담겨 있습니다.

 산소는 이 막을 통과하여 음극에서 환원되고, 이온을 생성하며 전자를 방출하여 기록 가능한 전류를 생성합니다. 

전극은 막과 귀두 사이에 특수 전해 용액을 바른 후, 접착성 링을 통해 사이클 선수들의 귀두에 부착되었습니다.


일반적으로 PtcO2는 음경 표피 모세혈관의 산소 함량과 표피를 통해 확산되는

 산소량에 따라 달라진다는 점을 기억해야 합니다.

 피부 모세혈관의 산소 함량은 국소 혈액 관류에 따라 달라집니다. 

PtcO2로부터 PaO2를 얻기 위해서는 모세혈관 산소 함량이 

국소 혈류와 독립적이어야 합니다. 국소 온도를 높이는 것은 피부 혈류를 증가시키는 필수적인 요소입니다. 

최대 혈류는 45°C에서 나타나지만, 화상 위험을 피하기 위해 일반적으로 온도는 43~44°C로 설정합니다. 

따라서 우리는 장비를 44°C로 설정했습니다.

실험은 신선한 공기가 순환되는 방에서 진행되었습니다. 선수들의 개인적인 해부학적 특성을 존중하기 위해 

자신의 자전거를 사용하도록 요청했습니다. 안장의 직접적인 압박 효과를 확인하기 위해 모든 선수들은 패드가 없는 

반바지를 착용했습니다. 피험자들은 두 그룹(A, B)으로 무작위로 나뉘었습니다. 

A 그룹은 SMP 안장으로 평가되었고, B 그룹은 비교 대상 안장으로 평가되었습니다(그림 5).

 이후, 피험자의 일반적인 신장 측정치를 기준으로, 정지형 자전거에 번갈아 가며 안장을 교체하여 실험을 반복했습니다.

각 사이클 선수는 개별적으로 평가되었습니다. 장비 보정 및 귀두에 전극을 부착한 후, 값의 안정화를 위해 

필요한 20분 동안 피험자가 정지된 채 서 있는 자세로 PtcO2를 기록했습니다. 

데이터는 2초마다 갱신되었습니다. 사이클 선수는 페달을 밟지 않고 60도 각도를 유지한 채 자전거에 장착된 안장에 앉도록 

요청받았습니다. 안장과의 급성 충격(acute impact)을 평가하기 위해 3분 후에 상대 PtcO2가 기록되었습니다.


그 후, 페달을 밟지 않고 60도 자세를 유지한 채 10분간 연속 기록을 얻었습니다. 

마지막으로, 선수들은 안정된 최대 훈련 심박수에 도달할 때까지 일정한 힘으로 페달을 밟기 시작했습니다 (

기어 비율 53:19로 고정). 선수들이 60도 자세를 유지하는 동안 PtcO2는 추가로 15분간 측정되었습니다.

 각 테스트에는 총 45분의 PtcO2 기록 시간(안정화 기간 포함)이 필요했습니다.

본 연구는 실험에 사용된 두 안장 모델에서 측정된 음경 PtcO2 값들의 평균을 계산했습니다. 

이 값들은 3분 시점, 값의 안정화 후 10분 시점, 그리고 그 이후 15분 시점의 측정값들입니다.

 통계 분석은 t-검정을 통해 수행되었습니다. 우리는 측정값과 관련된 신뢰 구간(CI)을 조사했습니다.

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    그림 5. SMP 안장과 비교 대상 안장 (프로 사이클 선수들이 가장 자주 사용하는 모델 중 하나) 


결과


세 차례의 측정 시리즈에서 얻은 데이터를 분석한 결과, 두 안장 모델 간에 통계적으로 유의미한 차이가 있었으며, 

SMP 안장이 명확한 우위를 보였습니다(그림 6).


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                그림 6. 3분, 10분, 15분 후 두 안장 모델 비교에 대한 전체 결과 



특히, 3분 후 SMP 안장을 사용했을 때의 PtcO2 중간값(49.38 mmHg)은 비교 대상 안장의 값(25.34 mmHg)보다 

약 두 배에 달했습니다(그림 7). t-검정(P = 0.00089)과 신뢰 구간(CI = -38.24690; -10.44966)에서 얻은 t값(-3.5096)은 SMP 안장의 통계적 우월성을 입증했습니다.

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           그림 7. 3분간 정지 상태에서의 두 안장 비교 (P = 0.00089) 




데이터는 또한 10분 기록 후에도 SMP 안장이 다른 안장보다 더 우수했음을 시사합니다

(비교 대상 안장 = 32.61 mmHg; SMP 안장 = 50.63 mmHg). 이는 35%의 차이를 보였고,

 P값은 0.00674, t값은 -2.8136 이었습니다(CI = -30.851306; -5.190073)(그림 8).



a033ca3cca90f.png              그림 8. 10분간 정지 상태에서의 두 안장 비교 (P = 0.0067)

 

15분간의 페달링 후 기록 역시 이전 결과와 일치했습니다. SMP 안장에서는 52.17 mmHg의 평균값이, 

비교 대상 안장에서는 28.50 mmHg가 측정되었으며, P값은 0.00015, t값은 -4.0598 이었습니다

(CI = -35.34455; -11.98786)(그림 9).


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           그림 9. 15분간 페달링 후의 두 안장 비교 (P = 0.00015)    

  

고찰


SMP 안장의 진정한 혁신은 회음부 구조물에 대한 압박을 막는 필수 요소인 너비를 포함한 바람직한 치수를 유지하면서도 

음경의 혈액 관류에 영향을 미치지 않는 능력에 있습니다[5]. 


SMP 안장의 기하학적 구조는 좌골결절 내측을 통과하는 신경혈관 구조물이 눌리는 것을 막고,

 둔부, 좌골결절, 좌골 근육에 체중을 재분배하며, 회음부가 자유로운 공간을 확보하게 해줍니다.


또한, 안장 후방부가 움푹 들어간 특성 덕분에 미골(꼬리뼈)이 안장에 닿지 않아, 척추에 스트레스를 줄 수 있는 

거친 지면으로부터 오는 반동을 방지합니다.


본 연구에서 SMP 안장은 프로 사이클 선수들이 더 자주 사용하는 안장과 비교했을 때, 

음경의 혈액 관류 보호에 있어 더 효율적이라는 것이 밝혀졌습니다.


 15분간 페달링 동안 SMP 안장을 사용했을 때의 PtcO2 중간값이 슈바르처(Schwarzer) 외 

연구진의 결과[5]보다 상당히 더 좋았다는 점은 주목할 만합니다.


들(슈바르처 외)의 넓은 안장 모델에 대한 연구 결과는 60도 각도에서 25.3 mmHg였던 반면, 

동일한 각도에서 SMP 안장의 PtcO2는 52.17 mmHg였습니다. 

심지어 회음부 압박을 줄이는 효율성을 보인 젤 패딩 안장조차도,

 사이클 선수가 60도 각도에서 페달링을 할 때 PtcO2 평균값은 42 mmHg를 기록했습니다[15].


하지만 우리 연구에 사용된 방법론은 슈바르처(Schwarzer)와 좀머(Sommer)가

 이미 발표한 것과는 여러 측면에서 다르다는 점을 강조해야 합니다. 

따라서 결과에 대한 직접적인 비교는 신뢰할 수 없을 수 있습니다.

 우리의 주된 목적은 연구 대상 집단이 사용하는 일반적인 스포츠 안장과 새로운 스포츠 안장을 비교하는 것이었습니다.


결론


회음부 압박은 음경의 혈관 관류를 감소시켜 발기에 영향을 미칠 수 있습니다. 

자전거 안장의 기하학적 구조는 골반저의 신경혈관 구조물에 대한 압박을 줄이려는 노력에 있어 고려해야 할

 중요한 매개변수입니다. 

이러한 점에서, SMP 안장은 매년 장거리를 주행하는 사이클 선수들에게 진정한 혁신을 보여줍니다.





교신 저자


N. 피아자 (MD), 이탈리아 베니스 30100, 산티 지오반니 에 파올로 병원 비뇨기과. 전화: 0424-888416; 

팩스: 0424-888417; 이메일: monvi_disco@libero.it


이해 상충


없음.


참고문헌


  1. Solomon S, Cappa KG. 발기부전과 자전거 타기. 거의 보고되지 않은 연관성. Postgrad Med 1987; 81:99–100,102.

  2. Desai KM, Gingell JC. 장거리 사이클링의 위험. BMJ 1989;298:1072–3.

  3. Schwarzer U, Wiegand W, Bin-Saleh A, Loetzerich H, Kahrmann G, Klotz T, Elgelmann U. 


  4. 장거리 사이클 선수들의 생식기 무감각 및 발기부전 비율. J Urol 1999;161(4 suppl):178.

  5. Sommer F, Konig D, Graft C, Schwarzer U, Bertram C, Klotz T, Engelmann U. 


  6. 사이클 선수들의 발기부전과 생식기 무감각. Int J Sports Med 2001;22:410–3.

  7. Schwarzer U, Sommer F, Klotz T, Cremer C, Engelmann U. 사이클링과 음경 압력: 안장의 종류가 중요하다. Eur Urol 2002;41:139–43.

  8. Silbert PL, Dunne JW, Edis RH, Stewart-Wynne EG. 자전거 타기로 유발된 음부 신경 압박 신경병증. Clin Exp Neurol 1991;28:191–6.

  9. Andersen KV, Bovim G. 장거리 아마추어 사이클 선수들의 발기부전과 신경 포착. Acta Neurol Scand 1997;95:233–40.

  10. Nayal W, Schwarzer U, Klotz T, Heidenreich A, Engelmann U. 자전거 타기 중 경피적 음경 산소 분압.


  11.  BJU Int 1999;83:623–5.

  12. Kerstein MD, Gould SA, French-Sherry E, Pirma C. 회음부 외상과 혈관성 발기부전. J Urol 1982;127:57.

  13. Nehra A, Goldstein I, Pabby A, Nugent M, Huang YH, de las Morenas A, Krane RJ, Udelson D, Saenz de Tejada


  14.  I, Moreland RB. 정맥 누출의 기전: 음경 해면체 기능과 구조의 전향적 임상병리학적 상관관계. J Urol 1996;156:1320–9.

  15. Moreland RB. 음경 섬유화에 저산소증이 역할을 하는가: 발기부전 연구 학회에 발표된 관점. Int J Impot Res 1998;10:113–20.

  16. Moosa HH, Makaroun MS, Peitzmann AB, Steed DL, Webster MW. 


  17. 사지 허혈에서의 TcPO2 값: 혈류 및 동맥 산소 분압의 영향. J Surg Res 1986;40:482–7.

  18. Eickhoff JH, Jacobsen E. 경피적 산소 분압은 혈류 및 동맥혈압의 변화와 무관한가? 


  19. Biotelem Patient Monit 1982;9:175–84.

  20. McDowell JW, Thiede WH. 성인 운동 테스트 중 경피적 PO2 모니터의 유용성. Chest 1980;78:853–5.

  21. Sommer F. 안장 종류 및 앉는 자세가 사이클링 중 음경 산소 압력에 미치는 영향. 쾰른 2003년 3월. http://www.selleroyal.com/news/Study_Sommer_2003–03.pdf.

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