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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 6주간 다른 함유물질의 첨가 없이 매실 추출물만을 섭취하고, 6주간 특별한 운동처치를 하지 않음으로써 6주간 매실의 섭취만으로 운동수행 시 피로에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 따라서, 본 연구는 6주간의 매실추출물 섭취가 에너지 기질 및 피로 물질 변화에 미치는 영향을 알아보는데 그 목적이 있다.
- 이에 본 연구에서는 6주간 다른 함유물질의 첨가 없이 매실 추출물만을 섭취하고, 6주간 특별한 운동처치를 하지 않음으로써 6주간 매실의 섭취만으로 운동수행 시 피로에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 따라서, 본 연구는 6주간의 매실추출물 섭취가 에너지 기질 및 피로 물질 변화에 미치는 영향을 알아보는데 그 목적이 있다.
제안 방법
- 75% VO2max 테스트를 위하여 테스트 전 각 피험자들의 VO2max를 바탕으로 그에 따른 최대산소섭취량의 75% (75% VO2max)를 산정하였다. 6주간의 매실추출물과 위약 섭취 전과 섭취 후 모두, Bruce protocol로 운동을 시작하여 프로그램에 미리 설정된 단계별로 운동 강도가 증가되도록 하다가, 각 피험자들의 산소섭취량이 미리 산정해 놓은 75% VO2max 수준에 도달하게 되면, 이를 유지시키기 위하여 트레드밀의 protocol을 수동으로 조절하여, 30 분간 트레드밀 달리기를 실시하였다.
- max) 은 가스분석기 (Monographic 社, USA, CPXsystem) 을 이용하여, breath by breath 방식으로 측정하였으며, Bruce protocol을 채택하여 트레드밀 (Quinton 社, USA, Q65) 에서 실시하였다. 75% VO2max 테스트를 위하여 테스트 전 각 피험자들의 VO2max를 바탕으로 그에 따른 최대산소섭취량의 75% (75% VO2max)를 산정하였다. 6주간의 매실추출물과 위약 섭취 전과 섭취 후 모두, Bruce protocol로 운동을 시작하여 프로그램에 미리 설정된 단계별로 운동 강도가 증가되도록 하다가, 각 피험자들의 산소섭취량이 미리 산정해 놓은 75% VO2max 수준에 도달하게 되면, 이를 유지시키기 위하여 트레드밀의 protocol을 수동으로 조절하여, 30 분간 트레드밀 달리기를 실시하였다.
- 혈중 젖산, 암모니아, 무기인산은 건식 생화학 분석기(Kodak社, USA, EKTACHEM DT60 II)를 사용하여 분석하였고, 글루코스는 면역분석기(Bayer社 USA, ADVIA 1650)를 이용하여 enzymatic 검사법을 사용하였다. 그리고 유리지방산은 자동생화학 분석기(Hitachi社, Japan, Hitachi 7150)를 이용하여 분석하였다.
- 채취된 혈액은 2,500∼3,000 rpm에서 15∼20분간 원심분리하여, 상층액을 얻어 혈중 피로요소(젖산, 암모니아, 무기인산) 과 에너지 기질(글루코스, 유리지방산)을 분석하는데 사용하였다.
- 투여 전 테스트가 끝난 후, 매실 투여군은 매실추출물을, 위약 투여군은 위약을 6주간 일일 2회 섭취하였다.
- 혈액 채취는 매실추출물과 위약 섭취전과 섭취 후(0주 및 6주) 에 각각 4회(안정 시, 종료 시, 회복 30분, 회복 1시간)실시하였다. 채취된 혈액은 2,500∼3,000 rpm에서 15∼20분간 원심분리하여, 상층액을 얻어 혈중 피로요소(젖산, 암모니아, 무기인산) 과 에너지 기질(글루코스, 유리지방산)을 분석하는데 사용하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 남자 대학생 15명을 대상으로 하였으며, 연구 대상자의 신체적 특성은 Table 1에 나타나 있다.
데이터처리
- 혈중 피로요인 및 에너지 기질 변화 형태 비교는 투여조건과 시기를 독립변인으로 하는 2(투여조건; 매실투여전, 매실투여후)×4(시기; 안정 시, 운동종료, 회복 30분, 회복 60분) 요인설계하에 이루어졌으며, 투여조건과 시기를 반복 측정하는 이원 분산분석법(two-way ANOVA)을 이용하여 분석하였다. 모든 분석에서 유의한 차이를 보인 부분은 사후검증(Scheffe)을 실시하였으며, 유의수준은 0.05로 설정하였다.
- 본 연구에서 얻은 자료는 SPSS 통계 package (v. 12.0)를 이용하여 기술통계량을 산출하였다. 혈중 피로요인 및 에너지 기질 변화 형태 비교는 투여조건과 시기를 독립변인으로 하는 2(투여조건; 매실투여전, 매실투여후)×4(시기; 안정 시, 운동종료, 회복 30분, 회복 60분) 요인설계하에 이루어졌으며, 투여조건과 시기를 반복 측정하는 이원 분산분석법(two-way ANOVA)을 이용하여 분석하였다.
- 05]. 이에 대한 사후검증으로 매실 투여 조건에 대한 시기별차이 분석을 위해 일원 변량분석을 실시하였다. 매실 투여 전, 운동 종료시가 가장 높은 수치를 나타냈으며, 안정 시, 회복 30분, 회복 60분 보다 유의하게 높게 나타났다(p=0.
- 혈중 피로요인 및 에너지 기질 변화 형태 비교는 투여조건과 시기를 독립변인으로 하는 2(투여조건; 매실투여전, 매실투여후)×4(시기; 안정 시, 운동종료, 회복 30분, 회복 60분) 요인설계하에 이루어졌으며, 투여조건과 시기를 반복 측정하는 이원 분산분석법(two-way ANOVA)을 이용하여 분석하였다.
이론/모형
- 최대산소섭취량 (VO2max) 은 가스분석기 (Monographic 社, USA, CPXsystem) 을 이용하여, breath by breath 방식으로 측정하였으며, Bruce protocol을 채택하여 트레드밀 (Quinton 社, USA, Q65) 에서 실시하였다. 75% VO2max 테스트를 위하여 테스트 전 각 피험자들의 VO2max를 바탕으로 그에 따른 최대산소섭취량의 75% (75% VO2max)를 산정하였다.
- 채취된 혈액은 2,500∼3,000 rpm에서 15∼20분간 원심분리하여, 상층액을 얻어 혈중 피로요소(젖산, 암모니아, 무기인산) 과 에너지 기질(글루코스, 유리지방산)을 분석하는데 사용하였다. 혈중 젖산, 암모니아, 무기인산은 건식 생화학 분석기(Kodak社, USA, EKTACHEM DT60 II)를 사용하여 분석하였고, 글루코스는 면역분석기(Bayer社 USA, ADVIA 1650)를 이용하여 enzymatic 검사법을 사용하였다. 그리고 유리지방산은 자동생화학 분석기(Hitachi社, Japan, Hitachi 7150)를 이용하여 분석하였다.
성능/효과
- 투여조건의 사후검증 결과, 매실 투여 전(M=67.73) 이 매실 투여 후(M=55.70) 보다 유의하게 높았으며(p＜0.01), 시기의 경우, 운동 종료 시(M=104.31) 가 안정 시(M=48.08), 회복 30분 (M=48.35), 회복 60분(M=46.12) 보다 유의하게 높게 나타났다 (p=0.000) (table 4).
- 결과적으로, 피로물질 축적의 감소는 피로를 유발한다고 알려진 글리코겐의 고갈을 더디게 한다고 알려져 있는데, 본 연구에서도 매실투여로 인해 피로물질의 생성이 낮아져 더 많은 유리지방산을 사용하는 반면 글루코스 사용의 감소를 가져왔다고 할 수 있다. 또한, 글리코겐 결핍이 citric acid cycle 중간물들의 고갈을 통한 피로 발전과 연관되어질 수 있는데, 매실에 다량 함유된 citric acid로 인해 글리코겐 고갈을 어느 정도 지연시킨 것이라 생각된다.
- 이것은 매실 중에 포함된 citric acid가 에너지 생성 과정에서 젖산의 과잉생성을 억제하고 탄산가스를 물로 분해 시켜 체외로 배설시킴으로 조기에 피로물질을 없앤 것이라 할 수 있다. 또한, 매실에 다량 함유된 citric acid가 운동이 진행됨에 따라 산성화되어 가는 인체를 약알칼리성으로 유지할 수 있게 한 것뿐만 아니라, 매실이 운동 후 갈증을 감소시킨다는 효능이 있는데, 운동 시 발생하는 갈증을 감소시켜 에너지대사를 촉진시키는 동시에 젖산의 생성을 억제하여 피로를 회복시켜 새로운 에너지 생성을 더한 것으로 보인다.
- 이에 대한 사후검증으로 매실 투여 조건에 대한 시기별차이 분석을 위해 일원 변량분석을 실시하였다. 매실 투여 전, 운동 종료시가 가장 높은 수치를 나타냈으며, 안정 시, 회복 30분, 회복 60분 보다 유의하게 높게 나타났다(p=0.000). 매실 투여 후에도 운동 종료시점이 가장 높은 수치를 나타냈으며, 안정시, 회복30분, 회복60분 보다 유의하게 높게 나타났다 (p=0.
- 01). 매실 투여 전과 매실 투여 후를 비교하면, 유의한 차는 나타나지 않았지만 운동 종료 시 매실 투여 후가 매실 투여 전에 비해 33.78% 높은 수치를 보임으로 운동수행 증진을 위한 에너지 기질인 유리지방산에 긍정적인 영향을 미침을 보였다(table 5).
- 000). 매실 투여 전과 매실 투여 후를 비교하면, 유의한 차는 나타나지 않았지만 운동 종료, 회복 30분, 회복 60분 각각 매실 투여 후가 매실 투여 전에 비해 2.03%, 5.57%, 5.95% 적은 수치를 보여 매실 투여가 피로회복에 긍정적인 영향을 미침을 보였다(Table 4).
- 매실 투여 전과 매실 투여 후를 비교하면, 유의한 차는 나타나지 않았지만 운동 종료, 회복 30분, 회복 60분 각각 매실 투여 후가 매실 투여 전에 비해 2.54%, 0.6%, 3.11% 적은 수치를 보였다(Table 5).
- 000). 매실 투여 전과 매실 투여 후를 비교하면, 유의한 차는 나타나지 않았지만 운동 종료, 회복 30분, 회복 60분 각각 매실 투여 후가 매실 투여 전에 비해 3.35%, 3.88%, 4.89% 적은 수치를 보여 매실 투여가 피로회복에 긍정적인 영향을 미침을 보였다(table 4).
- 000). 매실 투여 전과 매실 투여 후를 비교하면, 유의한차는 나타나지 않았지만 운동 종료, 회복 30분, 회복 60분 각각 매실 투여 후가 매실 투여 전에 비해 15.69%, 17.23%, 19.62% 적은 수치를 보여 매실 투여가 피로회복에 긍정적인 영향을 미침을 보였다. 또한, 투여조건[F(1, 12)=21.
- 매실 투여 조건 간, 시기 간 혈장 FFA 농도 변화를 위해 이원변량분석을 실시하였고, 그 결과 매실 투여 조건과 시기의 상호작용효과와 투여조건의 주효과에서는 유의한 차이가 나타나지 않았지만, 시기[F(3, 36)=14.9444, p=0.000]의 주 효과는 유의하게 나타났다. 시기의 사후검증 결과, 안정 시(M=236.
- 매실 투여 조건 간, 시기 간 혈장 글루코스 농도 변화를 위해 이원변량분석을 실시하였고, 그 결과 매실 투여 조건과 시기의 상호작용효과, 투여조건과 시기의 주효과에서 유의한 차이가 나타나지 않았다.
- 매실 투여 조건 간, 시기 간 혈장 무기인산 농도 변화를 위해 이원변량분석을 실시하였고, 그 결과 매실 투여 조건과 시기의 상호작용효과와 투여조건의 주효과에서는 유의한 차이가 나타나지 않았지만, 시기[F(3, 30)=73.248, p=0.000]의 주 효과는 유의하게 나타났다. 시기의 사후검증 결과, 운동 종료 시 (M=5.
- 매실 투여 조건 간, 시기 간 혈장 암모니아 농도 변화를 위해 이원변량분석을 실시하였고, 그 결과 매실 투여 조건과 시기의 상호작용효과가 유의하게 나타났다[F(3, 36)=3.387, p＜ 0.05]. 이에 대한 사후검증으로 매실 투여 조건에 대한 시기별차이 분석을 위해 일원 변량분석을 실시하였다.
- 매실 투여 조건 간, 시기 간 혈장 젖산 농도 변화를 위해 이원변량분석을 실시하였고, 그 결과 매실 투여 조건과 시기의 상호작용효과와 투여조건의 주효과에서는 유의한 차이가 나타나지 않았지만, 시기[F(3,42)=133.780, p=0.000]의 주 효과는 유의하게 나타났다.
- 000). 매실 투여 후에도 운동 종료시점이 가장 높은 수치를 나타냈으며, 안정시, 회복30분, 회복60분 보다 유의하게 높게 나타났다 (p=0.000). 매실 투여 전과 매실 투여 후를 비교하면, 유의한차는 나타나지 않았지만 운동 종료, 회복 30분, 회복 60분 각각 매실 투여 후가 매실 투여 전에 비해 15.
- 이는 매실에 포함된 citric acid가 운동으로 인해 발생할 수 있는 신체의 산성화를 약알칼리로 유지시켜줌으로 피로물질들의 적은 축적을 가져왔다고 할 수 있다. 매실 투여로 인해 혈중 암모니아 축적이 감소되어 글리코겐 고갈을 지연시켰으며, 그 결과 혈중 젖산 농도의 감소를 유발한 것으로 보인다. 젖산대사의 증가는 글루코스 생성을 억제하여 혈중 수치를 감소시키는데, 매실 투여로 인해 젖산 수치가 감소되어 그 결과 글루코스 생성이 증가된 것이라 할 수 있다.
- 이로 인해 젖산의 축적을 가중시키고 근육에 저장되어 있는 글리코겐 고갈을 가속화시켰고, ATP 재생성을 손상시켜 AMP 축적을 가져와 암모니아 생성을 일으켰으며[15], 그 결과 피로 유발과 관련이 있는 산성화가 시작될 가능성을 제공했다고 본다. 반면 매실이 인체의 산성화를 억제함으로써 pH 감소의 시작을 더디게 하여 속근 섬유의 동원 비율보다 지근 섬유가 운동에 관여하게 되어 암모니아의 적은 축적을 가져온 것 같으며, 결과적으로 혈중 젖산 농도의 적은 생성을 가져온 것이라 생각된다.
- 본 연구에서 매실 투여 전에 비해 매실 투여 후에 유의한 차는 없었지만 적은 혈중 무기인산 농도를 나타냈다. 이는 매실 투여로 인해 신체의 산성화가 억제되어 ATP 가수분해를 더디게 하여 무기인산의 적은 농도를 나타낸 것이라 할 수 있다.
- 본 연구에서 매실 투여 후가 투여 전보다 글루코스 농도는 낮게 나타난 반면, 유리지방산 농도는 높게 나타났다. 앞서 언급한 세 가지 피로물질인 혈중 젖산, 암모니아, 무기인산의 농도는 매실 투여 전에 비해 매실 투여 후에 적은 농도를 나타냈다.
- 본 연구에서 피로물질인 혈중 젖산 농도는 매실 섭취 전에 비해 매실 섭취 후 유의한 차는 나타나지 않았지만 낮은 수치를 보였다. 이러한 결과는 Kim 등[8]이 12주간의 매실음료를 섭취시킨 그룹이 섭취하지 않은 그룹에 비해 유의하게 낮은 혈중 젖산 농도를 보여 피로회복에 효과적임을 입증한 연구와 Min 등[11]이 매실음료와 스포츠음료를 비교해본 결과, 혈중 젖산 농도가 유의한 차는 나타나지 않았지만 스포츠음료보다더 낮은 수치를 나타내었다는 연구와 일치하는 결과였다.
- 근육에서의 피로를 유발시키는 또 다른 인자인 암모니아는 젖산의 생성을 유발하고 글리코겐의 빠른 저하를 가져와 근육의 피로를 유발시킨다고 알려져 있다. 본 연구에서 혈중 암모니아 농도는 매실 투여 전이 매실 투여 후보다 유의하게 높게 나타났다. 이는 매실 투여 전이 매실 투여 후에 비해 근육 세포막의 표면에 작용하는 전기적 자극을 변화시켜 근육의 장력발생을 저하시키며, 그 결과 해당 작용에 있어서 주요 효소인 Phosphofructokinase (PFK)의 활동을 자극하고 citric acid cycle과 gluconeogenesis를 저해하여 mitochondria 산화를 제한[16]한 것이라 할 수 있다.
- 000]의 주 효과는 유의하게 나타났다. 시기의 사후검증 결과, 안정 시(M=236.192)가 회복30분(M=501.154)과 회복60분(M=496.077)보다 유의하게 낮게 나타났으며(p＜0.01), 운동 종료 시(M=390.769)가 안정 시(M=236.192)와 회복 30분(M=501.154)보다 유의하게 높게 나타났다(p＜0.01). 매실 투여 전과 매실 투여 후를 비교하면, 유의한 차는 나타나지 않았지만 운동 종료 시 매실 투여 후가 매실 투여 전에 비해 33.
- 000]의 주 효과는 유의하게 나타났다. 시기의 사후검증 결과, 운동 종료 시 (M=5.068)가 안정 시(M=3.714), 회복 30분(M=3.905), 회복 60분(M=3.627) 보다 유의하게 높게 나타났으며(p=0.000), 또한 회복 30분(M=3.905)이 회복 60분(M=3.627) 보다 유의하게 높게 나타났다(p=0.000). 매실 투여 전과 매실 투여 후를 비교하면, 유의한 차는 나타나지 않았지만 운동 종료, 회복 30분, 회복 60분 각각 매실 투여 후가 매실 투여 전에 비해 3.
- 000]의 주 효과는 유의하게 나타났다. 시기의 사후검증 결과, 운동종료 시 (M=6.843)가 안정 시(M=1.176), 회복30분(M=2.210), 회복60분 (M=1.216)보다 유의하게 높게 나타났으며 (p=0.000), 또한 회복 30분(M=2.210) 이 회복 60분(M=1.216) 보다 유의하게 높게 나타났다(p=0.000). 매실 투여 전과 매실 투여 후를 비교하면, 유의한 차는 나타나지 않았지만 운동 종료, 회복 30분, 회복 60분 각각 매실 투여 후가 매실 투여 전에 비해 2.
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