본 연구는 적정 운동 강도 중 VO2max 50%와 70%의 운동 강도로 운동을 실시할 때, 각각 300kcal, 600kcal를 소비하는 시점에서 유발되는 면역세포의 변화를 분석함으로써 인체 면역 세포의 긍정적 변화와 면역력 강화를 위한 적정 운동방법을 규명하고자 남자학생 8명을 대상으로 GXT로 사전검사를 실시하여 최대운동검사를 통하여 측정된 피험자 개개인의 VO2max를 기준으로 각각 50%, 70%에 해당되는 산소섭취량과 경사도 및 속도를 산출하고, 산소섭취량(ml/min/kg)의 METs 및 칼로리 소비량을 대입, 전체 300kcal와 600kcal가 소모되는 운동시간을 산출하였다. 유산소운동에 따른 T, B, NK cell의 변화는 림프구 전체에서 T, B, NK 림프구가 차지하는 상대적 비율이 운동 강도에서는 유의한 차이가 없었고, T cell에서 에너지소비량(p<.01), 상호작용(p<.05)효과에서, B cell은 에너지소비량(p<.01)에서, NK cell은 에너지소비량(p<.001), 상호작용(p<.05)효과에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났다.
본 연구는 적정 운동 강도 중 VO2max 50%와 70%의 운동 강도로 운동을 실시할 때, 각각 300kcal, 600kcal를 소비하는 시점에서 유발되는 면역세포의 변화를 분석함으로써 인체 면역 세포의 긍정적 변화와 면역력 강화를 위한 적정 운동방법을 규명하고자 남자학생 8명을 대상으로 GXT로 사전검사를 실시하여 최대운동검사를 통하여 측정된 피험자 개개인의 VO2max를 기준으로 각각 50%, 70%에 해당되는 산소섭취량과 경사도 및 속도를 산출하고, 산소섭취량(ml/min/kg)의 METs 및 칼로리 소비량을 대입, 전체 300kcal와 600kcal가 소모되는 운동시간을 산출하였다. 유산소운동에 따른 T, B, NK cell의 변화는 림프구 전체에서 T, B, NK 림프구가 차지하는 상대적 비율이 운동 강도에서는 유의한 차이가 없었고, T cell에서 에너지소비량(p<.01), 상호작용(p<.05)효과에서, B cell은 에너지소비량(p<.01)에서, NK cell은 에너지소비량(p<.001), 상호작용(p<.05)효과에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났다.
The study of subjects were 8 persons. The study measured VO2max of each person and substituted METs at exercise intensity of both VO2max 50% and VO2max 70% in accordance with energy consumption formula to set exercise time at energy consumption of both 300kcal and 600kcal. And, the study substituted...
The study of subjects were 8 persons. The study measured VO2max of each person and substituted METs at exercise intensity of both VO2max 50% and VO2max 70% in accordance with energy consumption formula to set exercise time at energy consumption of both 300kcal and 600kcal. And, the study substituted inclination and rate at exercise intensity that was measured at preliminary test. T, B, NK cell varied depending upon aerobic exercise to have no significant difference of exercise intensity at relative ratio of T, B, NK lymphocyte of all of lymphocytes and to have significant difference of Expenditures Calorie (p<.01) and interaction (p<.05) by T cell and Expenditures Calorie (p<.01) by B cell and Expenditures Calorie (p<.001) and interaction (p<.05) by NK cell.
The study of subjects were 8 persons. The study measured VO2max of each person and substituted METs at exercise intensity of both VO2max 50% and VO2max 70% in accordance with energy consumption formula to set exercise time at energy consumption of both 300kcal and 600kcal. And, the study substituted inclination and rate at exercise intensity that was measured at preliminary test. T, B, NK cell varied depending upon aerobic exercise to have no significant difference of exercise intensity at relative ratio of T, B, NK lymphocyte of all of lymphocytes and to have significant difference of Expenditures Calorie (p<.01) and interaction (p<.05) by T cell and Expenditures Calorie (p<.01) by B cell and Expenditures Calorie (p<.001) and interaction (p<.05) by NK cell.
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문제 정의
따라서 개인에게 맞는 운동 강도와 에너지소비량의 설정은 무엇보다 중요하며 본 연구의 목적은 부족한 또는 과도한 운동이 건강을 해치는 주요한 원인 중의 하나로써 본인의 운동능력에 따른 적정 운동을 제시하고자 하였으며 그 결론은 다음과 같다.
따라서 본 연구의 목적은 다양한 강도, 특히 ACSM Guideline(2000)에서 제시한 적정 운동 강도 중 \(\dot{V}O_{2}max\) 50%와 \(\dot{V}O_{2}max\) 70%의 운동 강도로 운동을 실시할 때, 각각 300kcal, 600kcal를 소비하는 시점에서 유발되는 면역세포의 변화를 분석함으로써 인체 면역세포의 긍정적 변화와 면역력 강화를 위한 적정 운동방법을 규명하는데 있다.
운동과 관련하여 인체 면역세포 변화에 영향을 주는 요소에는 운동 형태, 강도, 시간, 피험자의 체력, 나이 등 다양한 인자들이 포함된다. 본 연구에서는 건강한 남자 대학생을 대상으로 엘리트 선수들뿐만 아니라 일반인들도 널리 이용하는 트레드밀 달리기 운동을 선택하였고, 운동 강도와 에너지소비량을 차별화 하여 피험자마다 다른 운동 강도와 에너지소비량을 설정하여 인체 면역기능의 활성화와 이에 따른 개인별 적정 운동 강도 및 에너지소비량의 역치점을 찾고자 하였다. 추후 연구에서는 면역세포에 영향을 미치는 다양한 인자들을 상호 통제하여 다양한 운동 형태 별로 최적의 운동 기준을 제시할 수 있는 연구와 본 연구에서 실험하지 못한 면역세포 및 기능(T helper cell, T suppressor cell, T cytotoxic cell 및 각 림프구 증식반응) 및 NK cell의 독성작용(NKCA)에 대한 다양하고 세분화 된 효과 및 면역세포와 내분비계의 관련 변인들의 상호작용을 분자생물학적 접근을 통하여 그 기전을 검증할 지속적 실험 연구가 있어야 할 것으로 사료된다.
제안 방법
피험자는 본 실험 전 12시간 동안 공복상태로 유지하였으며, 각 운동 강도별 실험은 2주간의 간격을 두도록 하였다. 각 운동 강도별 실험 순서를 결정하기 위해 피험자 8명을 임의의 조(A, B)로 나누고 2가지의 에너지 소비량 별 실험에 무선할당 배정하고 2차례의 운동 강도별 실험을 실시하였다.
사전검사에서 측정된 \(\dot{V}O_{2}max\)를 토대로 각각 50%, 70%에 해당되는 산소섭취량(ml/min/kg)과 경사도 및 속도를 산출하고, 산소섭취량은 순간 호흡의 불균형 값을 배제하기 위해 20초 단위로 필터링하여 평균을 산출하여 적용하였으며, 필터링 내 산소섭취량(ml/min/kg)의 METs 및 칼로리 소비량을 대입하여, 전체 300kcal와 600kcal가 소모되는 운동시간을 산출하였다. ACSM(2000)의 metabolic equation은 [표 2]와 같고, 운동 강도별 피험자들의 운동 요소는 [표 3]과 같다.
실험 중 산소섭취량(ml/min/kg)이 ±3.0(ml/min/kg)의 범위를 설정하여 피험자가 운동 중 이 범위를 벗어나면 경사도는 일정하게 고정한 상태에서 속도만 조정하여 운동 강도가 유지되도록 하였으며, 이후 회복기까지 편안한 자세로 휴식을 취하였다.
운동 강도는 사전검사의 \(\dot{V}O_{2}max\)를 토대로 1차 실험은 \(\dot{V}O_{2}max\) 50%, 2차 실험은 \(\dot{V}O_{2}max\) 70%로 개인별 각각 다르게 설정하였고, METs값을 적용하여 300kcal와 600kcal를 소비되는 시점까지 실험을 실시하였다.
운동시작과 동시에 운동검사 중 피험자의 상태를 주관적 자료인 운동자각도(PRE scale)와 객관적인 자료인 심박수, 산소섭취량, 호흡교환율 등을 이용하여 계속 관찰하였다.
이처럼, 면역기능에 대한 운동 효과를 규명하려는 시도들이 사용되어진 실험 프로토콜에 따라 다소 혼란스러운 결과와 함께, 기존의 연구는 운동시간, 강도, 에너지소비량을 상이하게 두고 면역세포의 변화를 알아보았다. 즉, 실험설계에서 \(\dot{V}O_{2}max\) 50%, 60%, 70% 또는 HRmax 60%, 70%, 80%로 강도를 점증적으로 올리거나 O2max를 HRmax로 전환하여 각각의 목표심박수를 설정 후 운동 강도 제시 및 에너지소비량을 300kcal 또는 400kcal로 고정하여 동일한 에너지소비량에 의한 연구가 있었다.
피험자들은 실험 12시간 전에 식사를 한 후 계획된 순서에 따라 실험 1시간 전에 검사 동의서 작성 및 신장과 체구성 성분을 측정하였다. 피험자는 20여 분간 충분한 스트레칭과 최대운동부하검사 전 3분간 Warm-up과 Cool-down을 트레드밀에서 1.5mph의 속도와 0%의 경사도의 걷기 운동을 실시하였으며, 피험자가 최대로 운동을 할 수 있도록 격려한 후, Bruce Protocol을 이용하여 최대운동부하검사를 실시하였다.
피험자는 본 실험 전 12시간 동안 공복상태로 유지하였으며, 각 운동 강도별 실험은 2주간의 간격을 두도록 하였다. 각 운동 강도별 실험 순서를 결정하기 위해 피험자 8명을 임의의 조(A, B)로 나누고 2가지의 에너지 소비량 별 실험에 무선할당 배정하고 2차례의 운동 강도별 실험을 실시하였다.
피험자들은 검사 48시간 전부터 음주, 격심한 운동을 제한하였고, 실험 전 12시간은 공복인 상태로 운동 전 · 중(300kcal) · 직후(600kcal)에 전완주정맥에서 1회에 약 15ml씩 채취하여 EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid)가 처리된 vacutainer에 담았고, 채혈 직후 원심 분리하여, 얼음으로 채워진 용기에 보관 · 운반하여 각 키트별 T cell(CD3), B cell(CD19), NK cell(CD16+CD56)로 flow cytometry를 통해 즉시 분석, 각 세포의 분석 값은 백분율(%)로 표시하였다.
피험자들은 실험 12시간 전에 식사를 한 후 계획된 순서에 따라 실험 1시간 전에 검사 동의서 작성 및 신장과 체구성 성분을 측정하였다. 피험자는 20여 분간 충분한 스트레칭과 최대운동부하검사 전 3분간 Warm-up과 Cool-down을 트레드밀에서 1.
대상 데이터
본 연구의 대상은 건강하고 의학적으로 특별한 질환이 없는 S시 소재 H대학교 남자학생 8명으로 선정, 피험자들은 연구목적 및 취지를 충분히 이해할 수 있으며 트레드밀 운동에 익숙하고, 본 실험에서 제시되는 운동을 끝까지 수행할 수 있는 신체능력을 갖춘 자로 운동 강도와 에너지소비량에 따른 측정 변인들에 영향을 주는 기타 약품을 실시 3개월 전부터 복용한 경험이 없는 자로 실험 동의서에 서명을 받고 선정하였으며, 이들의 신체적 특성은 [표 1]과 같다.
데이터처리
본 연구의 자료 분석은 SPSS Ver. 12.0 프로그램을 이용, 모든 자료는 평균(M)과 표준편차(MD)를 산출하였으며, 각 측정변인간의 차이 검증은 two-way ANOVA with repeated measure를 적용하였다. 유의한 차에 대한 사후검증은 Turkey HSD(honestly significant difference) 방법을 사용하였다.
이론/모형
0 프로그램을 이용, 모든 자료는 평균(M)과 표준편차(MD)를 산출하였으며, 각 측정변인간의 차이 검증은 two-way ANOVA with repeated measure를 적용하였다. 유의한 차에 대한 사후검증은 Turkey HSD(honestly significant difference) 방법을 사용하였다. 모든 통계치의 유의수준은 p＜.
성능/효과
1.1 유산소운동에 따른 T cell의 변화는 림프구 전체에서 T 림프구가 차지하는 상대적 비율이 운동 강도에서는 유의한 차이가 없었고, 에너지소비량(p＜.01), 상호작용(p＜.05)효과에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. 한편, 사후검증 결과 에너지소비량에서 \(\dot{V}O_{2}max\) 70%의 운동 강도가 안정 시 보다 600kcal에서 더 낮게 나타났다.
1.2 유산소운동에 따른 B cell의 변화는 림프구 전체에서 B 림프구가 차지하는 상대적 비율이 운동 강도와 상호작용에서는 유의한 차이가 없었고, 에너지소비량(p＜.01)에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. 한편, 사후검증 결과 에너지소비량에서 \(\dot{V}O_{2}max\) 70%의 운동 강도가 안정 시 보다 600kcal)에서 더 낮게 나타났다.
1.3 유산소운동에 따른 NK cell의 변화는 림프구 전체에서 NK cell이 차지하는 상대적 비율이 운동 강도에서는 유의한 차이가 없었고, 에너지소비량(p＜.001), 상호작용(p＜.05)효과에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. 한편, 사후검증 결과 에너지소비량에서 \(\dot{V}O_{2}max\) 70%의 운동 강도가 안정 시 보다 600kcal에서 더 높게 나타났다.
[표 5]에서 보는 바와 같이 two-way ANOVA with repeated measure를 실시한 결과는 운동에 의한 T 림프구의 변화는 림프구 전체에서 T 림프구가 차지하는 상대적 비율이 운동 강도에서는 유의한 차이가 없었고, 에너지소비량(p＜.01), 상호작용(p＜.05)효과에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났다.
[표 7]에서 보는 바와 같이 two-way ANOVA with repeated measure를 실시한 결과는 운동에 의한 B 림프구의 변화는 림프구 전체에서 B 림프구가 차지하는 상대적 비율이 운동 강도와 상호작용에서는 유의한 차이가 없었고, 에너지소비량(p＜.01)에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났다.
[표 9]에서 보는 바와 같이 two-way ANOVA with repeated measure를 실시한 결과는 운동에 의한 NK cell의 변화는 림프구 전체에서 NK cell이 차지하는 상대적 비율이 운동 강도에서는 유의한 차이가 없었고, 에너지소비량(p＜.001), 상호작용(p＜.05)효과에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났다.
본 연구의 결과에 의하면 운동 시작 후 에너지소비량 600kcal 에너지를 소모할 때까지 T cell이 감소를 보인 것은 운동 후 면역 억제의 가능성을 제기할 수 있으며, 특히 연구결과에서 볼 수 있듯이 운동 강도에 따라 \(\dot{V}O_{2}max\) 70%의 고강도 운동에서 비율의 감소폭이 더 큰 것은 운동 강도와 에너지소비량이 클수록 면역성이 떨어지고, 이에 따른 면역 억제 유발 및 방지할 수 있는 운동 강도가 존재함을 시사한다.
이상의 결과들은 본 연구의 결과와 일치하는 것으로서, 본 연구의 \(\dot{V}O_{2}max\) 70%의 그룹에서 운동전, 300kcal 보다 600kcal(p＜.05)에서 유의하게 증가를 보였다. 이는 본 연구의 채택한 운동 강도와 다양한 에너지소비량의 차이를 검증하였기 때문으로 사료된다.
후속연구
물론, 각각의 면역세포 증감이 여러 환경적 요인과 연구대상의 차이에 제한을 받을 수 있지만 이를 일반화하기 위해 향후 연구에서 면역기능의 기전을 명확히 규명하기 위해 분자생물학적 분석기법의 도입과 함께 좀 더 다양한 운동 강도 및 에너지소비량의 설정을 통해 운동 방법론적 연구 및 다각적으로 접근 가능한 중 · 장기적인 연구와 건강분야의 임상적 지식을 넓힐 필요가 있다고 사료된다.
본 연구에서는 건강한 남자 대학생을 대상으로 엘리트 선수들뿐만 아니라 일반인들도 널리 이용하는 트레드밀 달리기 운동을 선택하였고, 운동 강도와 에너지소비량을 차별화 하여 피험자마다 다른 운동 강도와 에너지소비량을 설정하여 인체 면역기능의 활성화와 이에 따른 개인별 적정 운동 강도 및 에너지소비량의 역치점을 찾고자 하였다. 추후 연구에서는 면역세포에 영향을 미치는 다양한 인자들을 상호 통제하여 다양한 운동 형태 별로 최적의 운동 기준을 제시할 수 있는 연구와 본 연구에서 실험하지 못한 면역세포 및 기능(T helper cell, T suppressor cell, T cytotoxic cell 및 각 림프구 증식반응) 및 NK cell의 독성작용(NKCA)에 대한 다양하고 세분화 된 효과 및 면역세포와 내분비계의 관련 변인들의 상호작용을 분자생물학적 접근을 통하여 그 기전을 검증할 지속적 실험 연구가 있어야 할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
건강한 생활을 영위하기 위해서 어떤 것이 중요한가요?
건강한 생활을 영위하기 위해서 면역력을 구축하는 것이 중요한데 반해, 일반적으로 연령이 증가함에 따라 면역력이 감소하는 것으로 보고되고 있어, 건강한 시기에서부터 면역력의 관리가 더욱 중요하게 여겨진다[1].
B cell은 무엇인가요?
B cell은 림프구의 5～15%를 차지하며, CD19라는 항원분자를 표면에 가지고 있다. helper T cell의 자극을 받아 활성화되어 혈장세포로 분화되어 항체를 생성한다.
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