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문제 정의
- 운동량이 신체조성이나 생리적 변화를 유발하기보다는 오히려 근력(Strength)이나 힘 출력(Power Output)과 직접적인 상관으로 나타나기 때문이다[27]. 본 연구는 일상생활을 모방하는 수준에서 활발한 신체단련과 건강생활 습관이 지속적으로 유지되어 습관화되었을 때 일정 수준의 체력을 유지하게 하는 신체생리적 특성 또는 변화를 동반하는지 규명하기 위해 설계되었다.
- 본 연구에서는 건강생활과 체력증진이 신체생리적 변화에 의해서 체득 되는지를 규명하기 위해 혈액성분과 신체조성 변화를 분석하였다. 이들 생리적 지표들은 체력연마에 의한 신체 변화 뿐 아니라 생활습관에 의한 신체 변화가 반영된 지표들이기 때문이다.
제안 방법
- 체력측정은 매 학기 중 체육시간인 15시에서 17시 사이에 시행되었다. 1500m 달리기는 10～20명 단위로 400m 정규트랙에서 측정되었고, 윗몸일으키기(Sit-up) 는 Sit-up 보드에서 발을 고정하고 2분간 측정되었으며, 팔굽혀펴기(Push-up)는 15cm 높이의 봉(Bar)을 잡은 상태에서 2분 동안 측정되었다.
- 공군사관학교에서 체력검정은 근지구력, 심폐지구력 평가를 위해 1500m 달리기, 윗몸일으키기, 엎드려 팔굽혀펴기 세 종목을 시행하고 있으며 생도들은 매학기 체력검정을 실시한다. 1학년 1학기 체력검정과 4학년 2학기 체력검정 결과를 기준으로 생도들의 기초체력 변화를 분석하였다. 1학년 시기 남자 1500m 달리기의 경우 평균 5분52초에 범위는 5분9초～6분33초, 윗몸일으키기는 평균 75회에 범위가 45회～130회, 팔굽혀펴기는 평균 65회에 범위가 16회～93회 이었다.
- 본 연구에서는 신체 좌우대칭 수준을 팔과 다리 근육량을 지표로 평가하였다. 팔 근육의 경우 오른팔이 왼팔에 비해 평균 2.
- 조사연구 집단은 20xx년 입학 시점 19세～22세의 젊은 남자 130여명, 여자 20여명의 사관생도들이었다. 신체훈련에 의한 신체부하가 최고조로 유지되는 5주간의 기본군사훈련에 이어 신체활동량이 상대적으로 최고인 1학년 시기에 측정한 자료와 3년의 생도생활 경과 후인 4학년 시기에 측정된 자료를 비교분석하였다. 한 학년 전체 생도를 대상으로 하였으나 입원환자 등으로 인해 각각의 측정시기 피험인원은 5% 이내에서 차이가 있었다.
- 측정은 식후 2시간이 경과한 오전 9시에서 11시 사이에 이루어졌으며, 골격근량, 체지방, 체지방률, 복부지방률, 몸통 및 좌·우 팔과 다리 근육량이 신체조성 변화와 신체 좌우대칭 분석을 위해 추출되었다.
대상 데이터
- 사관생도들의 혈액검사는 정기 신체검사에서 얻어진 결과를 활용하였으며 혈액검사 요인 중에서 ml 당 백혈구 수, 적혈구 수, 혈색소 농도(g/dL), 헤마토크릿(%), 그리고 혈소판 수가 추출되었다. 신체검사는 전문의료기관인 항공우주의료원에서 시행되었다.
- 조사연구 집단은 20xx년 입학 시점 19세～22세의 젊은 남자 130여명, 여자 20여명의 사관생도들이었다. 신체훈련에 의한 신체부하가 최고조로 유지되는 5주간의 기본군사훈련에 이어 신체활동량이 상대적으로 최고인 1학년 시기에 측정한 자료와 3년의 생도생활 경과 후인 4학년 시기에 측정된 자료를 비교분석하였다.
데이터처리
- 1학년 시기와 4학년 시기 측정치 평균값 차이를 검증하기 위해 paired-t test를 시행하였고, 분산에서의 차이를 검증하기 위해서 분산비에 관한 F-검정을 시행하였으며, 유의성 검증 수준은 p<0.05 이었다.
- 05 이었다. 자료 분석은 Window용 통계프로그램인 SigmaStat 3.0을 이용하였다.
이론/모형
- 체성분 측정은 InBody 4.0(Body Composition Analyzer, (주)Biospace)이 사용되었다. 측정은 식후 2시간이 경과한 오전 9시에서 11시 사이에 이루어졌으며, 골격근량, 체지방, 체지방률, 복부지방률, 몸통 및 좌·우 팔과 다리 근육량이 신체조성 변화와 신체 좌우대칭 분석을 위해 추출되었다.
성능/효과
- 1) 장기간의 신체활동은 근지구력 및 전신지구력을 현저하게 향상시켰다.
- 2) 혈액성분에서 단위부피 당 적혈구수는 감소하였으나 혈색소 농도가 증가하여 산소공급을 보장하면서 혈액의 유동성을 증가하는 생리적 변화를 동반 했다.
- 3) 고강도 기본군사훈련으로 감소되었던 체중이 회복되면서 남자의 경우 근육량이 체지방을 대체하고증가하였으나, 여자의 경우 근육량의 증가에 체지방의 증가가 동반되었다.
- 4) 신체의 좌우대칭은 원래 오른쪽 근육이 근소하게 우세한 비대칭이었으나 팔근육의 비대칭은 감소하고 발근육의 비대칭은 오른쪽으로 이동하는 현상이 관찰되었다.
- 4학년 시기 사관생도들의 혈액성분 검사에서 백혈구, 적혈구, 혈소판, 혈색소, 헤마토크릿 수치들의 평균값은 1학년 시기와 비교하여 변화가 적었으나 분산이 유의하게 감소하여 개인별 차이가 현저히 감소하였음을 나타내었다. 사관생도로서의 생활은 신체건강 지표의 변화를 가져왔으며 이는 혈액성분검사 결과에서 나타난 바와 같이 이상범위에 속한 개인 수가 감소하고 정상범위 내에서도 평균값에 수렴하는 긍정적 변화를 가져왔음을 뜻한다.
- 5) 운동기구를 이용한 근육발달은 신체의 균형적 발달을 도모하고 일상생활에서 단순한 신체활동의 증가는 원래 선호도를 가지는 방향의 팔과 다리 근육 사용이 증가되어 불균형이 심화될 수 있다.
- 결론적으로, 일상생활에서 지속적인 운동과 건강한 생활습관은 체력을 향상시키고 향상된 체력을 장기간 보장할 수 있는 신체생리적 변화를 동반한다. 차기 연구에서는 단위부피당 적혈구수의 감소가 혈액부피의 증가에 의한 변화, 특히 전체 적혈구수와 무관하게 플라즈마의 증가에 의한 현상인지를 구분하는 것과 개인별 운동량과 신체생리적 변화의 상관성을 분석해서 결과를 규명하는 것이다.
- 그러나 체성분의 변화에는 남여 차이가 있었다. 고강도 신체훈련인 5주간의 기본군사훈련을 마치고 신체활동이 상대적으로 활발한 1학년 시기에 측정된 체중과 비교할 때 4학년 시기 체중은 유의하게 증가해 있었다. Table 3에서 보는 바와 같이 남자생도의 경우 증가된 체중은 근육량의 증가에 의한 것이었으며, 여자생도의경우 증가된 체중은 근육량의 증가에 체지방 증가가 동반된 결과였다.
- 8% 적었다. 기본군사훈련을 마치고 입학 후 측정한 결과에서는 남자생도들의 경우 오른팔 근육량이 왼팔보다 2.6%, 오른다리 근육은 왼다리 근육보다 0.3% 많았다. 여자생도들의 경우 오른팔근육량이 왼팔보다 0.
- 물론 일상생활을 모방하기 위해 설계된 근력훈련(Strenth Training)에서는 체중이나 신체조성의 변화보다 근력이나 힘의 출력에서의 변화가 현저한 것으로 보고되어 있다[16,20,27]. 남녀생도들은 신체조성에서 근육량의 증가 뿐 아니라 근지구력 및 전신지구력을 반영한 체력검정에서도 현저한 향상을 기록하여 사관생도생활이 일상생활 모방 이상의 신체활동임을 나타내고 있었다. 증진된 체력과 근육량에 근거할 때, 여자생도들에게 나타난 체지방 증가는 신체활동의 부족에서 기인한 것이 아니라 여성의 생리적 특성에서 비롯된 결과로 여겨진다.
- 전 혈에서 적혈구의 용적률을 나타내는 헤마토크릿과 출혈 후 지혈 작용의 지표로 사용되는 혈소판 평균 수치는 정상범위 내에서 변화가 없었다. 또한 정상범위 내에 있는 모든 혈액학적 수치에서 생도 개인 간 편차가 유의하게 감소하였다.
- 뇌의 비대칭에 따라 손, 발의 사용이 편향된다면 손과 발의 사용이 유사하게 편향되어야 하는데 차이가 현저한 것은 사용빈도 수에 따라 근육발달에서 차이가 생기고 근육발달의 차이가 선호 발의 사용에 간섭을 일으켰을 가능성이 있다. 본 연구에서 발견한 특이점은 생도생활을 지속하면서 남녀생도 모두에서 오른다리 근육량이 왼다리 근육량에 비하여 지속적으로 증가한다는 것이다. 여자 생도의 경우는 1학년 시기 왼다리 근육량이 오히려 우세하게 많았으나 4학년 시기에는 오른다리 근육이 우세한 역전 현상을 나타내었다.
-
나. 혈액학적 검사
사관생도들의 혈액검사는 정기 신체검사에서 얻어진 결과를 활용하였으며 혈액검사 요인 중에서 ml 당 백혈구 수, 적혈구 수, 혈색소 농도(g/dL), 헤마토크릿(%), 그리고 혈소판 수가 추출되었다. 신체검사는 전문의료기관인 항공우주의료원에서 시행되었다.
- 본 연구에서는 신체 좌우대칭 수준을 팔과 다리 근육량을 지표로 평가하였다. 팔 근육의 경우 오른팔이 왼팔에 비해 평균 2.6% 수준에서 우세하였으며, 다리 근육의 경우 팔보다 균형이 좋아서 오른다리가 왼다리와 비교하여 평균 0.3% 수준에서 우세하였다. 한국 대학생을 대상으로 한 연구에서 왼손잡이는 전체의 4.
- 평균 70kg과 60kg 수준의 남자, 여자 생도들의 평균 체중은 5주간의 기본군사훈련이 종료된 1학년 시기에 67kg과 56kg 수준으로 유의하게 감소하였다(남자 p<0.001; 여자 p<0.05).
- 평균 적혈구 수의 감소가 정상범위를 벗어난 것은 아니나 유의하게 감소하였고(p<0.01), 반면 적혈구내 혈색소의 농도를 나타내는 헤모글로빈의 양은 유의하게 증가하는 반대의 현상이 나타났다(p<0.001).
- 사관생도들의 신체활동 증가와 심폐기능 향상에[3,15] 따라 더욱 많은 양의 산소공급이 필요하므로 적혈구 수의 증가가 예측되었으나 오히려 통계적으로 유의하게 감소하였다. 한편 산소운반과 직접적 관련이 있는 혈색소의 농도는 통계적으로 유의하게 증가하였다. 적혈구 수의 감소에 의한 산소공급의 감소 요인은 혈색소 농도의 증가를 통해 보상된 것으로 판단된다.
- 사관생도로서의 생활은 신체건강 지표의 변화를 가져왔으며 이는 혈액성분검사 결과에서 나타난 바와 같이 이상범위에 속한 개인 수가 감소하고 정상범위 내에서도 평균값에 수렴하는 긍정적 변화를 가져왔음을 뜻한다. 혈액성분 중에서 1학년 시기와 비교하여 4학년 시기에 변화된 것 중 하나는 혈중 적혈구 수가 유의하게 감소한 것이었다. 사관생도들의 신체활동 증가와 심폐기능 향상에[3,15] 따라 더욱 많은 양의 산소공급이 필요하므로 적혈구 수의 증가가 예측되었으나 오히려 통계적으로 유의하게 감소하였다.
후속연구
- 그러나 적혈구수 감소에 동반된 혈색소 농도의 증가는 엘리트 운동선수나 고강도 지구력 훈련에서 관찰된 혈액성분 변화와 유사한 효과임은 분명하다. 또한 운동부하가 크고 지속적인 훈련을 하는 운동선수와 고고도에서 생활하는 사람들을 제외한 일반인에서 습관화된 신체활동에 의한 혈액내 혈구수 변화와 혈색소 농도의 변화를 보고한 첫 번째 사례가 될 것이다.
- 혈액부피의 증가는 단위부피 당 혈구수의 감소로 나타나고 실질적 혈구 수의 감소는 아닐 수 있다. 본 연구에서 관찰한 결과도 단위부피 당 혈구수의 감소를 관찰한 것으로 혈액 부피의 증가와 같은 효과를 나타낼 수 있지만 혈액부피의 증가에 기인한 것인지를 확인하지 못한 것이 제한점이었다. 그러나 적혈구수 감소에 동반된 혈색소 농도의 증가는 엘리트 운동선수나 고강도 지구력 훈련에서 관찰된 혈액성분 변화와 유사한 효과임은 분명하다.
- 남자생도들의 팔근육은 많은 훈련도구나 운동기구 사용으로 더욱 발달하고 일상생활에서 비대칭적 팔사용에 의한 기여가 상대적으로 적어 오른쪽으로의 비대칭이 오히려 감소하고 균형적 발달을 하는 것 같다. 운동기구 등을 이용한 균형적 신체발달은 비대칭적 행동선호를 극복하고 신체를 균형적으로 발달시킬 수 있을 뿐 아니라 뇌의 기능을 균형적으로 자극할 수 있는 방법이 될 수있음을 제안한다.
- 결론적으로, 일상생활에서 지속적인 운동과 건강한 생활습관은 체력을 향상시키고 향상된 체력을 장기간 보장할 수 있는 신체생리적 변화를 동반한다. 차기 연구에서는 단위부피당 적혈구수의 감소가 혈액부피의 증가에 의한 변화, 특히 전체 적혈구수와 무관하게 플라즈마의 증가에 의한 현상인지를 구분하는 것과 개인별 운동량과 신체생리적 변화의 상관성을 분석해서 결과를 규명하는 것이다.
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