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문제 정의
- 이상의 선행연구의 결과를 종합하여 보면, 혈류를 제한한 트레이닝 연구의 대부분은 운동선수 및 일반사람을 대상으로 하였으며 낮은 강도의 단시간 운동에도 고강도의 저항성 운동의 효과를 나타내었다고 보고되었으나 운동 후에 나타나는 근손상에 대한 연구는 전무한 실정이다. 따라서 이 연구의 목적은 만성질환의 발병 위험성이 높은 직장 비만여성을 대상으로, 낮은 강도의 혈류를 제한한 걷기트레이닝이 신체조성 및 성장호르몬, 근손상지표에 어떠한 영향을 미치는 지를 구명하고 동시에 보다 짧은 시간을 투자하여 건강을 향상시킬 수 있고 시간적인 효율성(time-effect)에도 함께 기여할 수 있는 운동처방프로그램의 작성을 위한 기초자료를 제공하는데 있다.
- 이 연구는 여러 가지 만성질환의 발병 위험성이 높은 직장 비만여성을 대상으로, 낮은 강도의 혈류를 제한한 걷기트레이닝이 신체조성 및 성장호르몬, 근손상지표에 어떠한 영향을 미치는 지를 구명하고자 실시되어 다음과 같은 결론을 얻었다.
제안 방법
- 혈류를 제한한 걷기운동은 준비운동 후, 5% 경사도에서 4km/h의 속도로, 2분 걷기와 1분 휴식으로 구성된 프로그램을 총 5세트 반복하였다(총 혈류제한 시간은 프로그램 10분과 준비과정 3분으로 총 17분). 1일차 트레이닝 후, 대상자에게 무리가 없을 경우에는 매 운동 시, 10mmHg씩 증가시켰으며 7일차에는 최종적으로 230mmHg로 증가시켜 운동을 프로그램을 지속하였다.
- 4주간의 운동 전·후 채혈을 실시하였으며, 실험대상자들은 실험실에 도착하여 30분간 안정을 취한 후, 상완의 주전정맥(antecubital vein)에서 10㎖을 채혈하였다.
- 혈류를 제한한 걷기프로그램은 트레드밀을 이용하여, 4주간, 주당 3일, 1일 2회(오전과 오후, 최소휴식시간 4시간)를 실시하였다. 혈류를 제한한 걷기운동은 준비운동 후, 5% 경사도에서 4km/h의 속도로, 2분 걷기와 1분 휴식으로 구성된 프로그램을 총 5세트 반복하였다(총 혈류제한 시간은 프로그램 10분과 준비과정 3분으로 총 17분). 1일차 트레이닝 후, 대상자에게 무리가 없을 경우에는 매 운동 시, 10mmHg씩 증가시켰으며 7일차에는 최종적으로 230mmHg로 증가시켜 운동을 프로그램을 지속하였다.
- 혈류를 제한한 걷기프로그램은 트레드밀을 이용하여, 4주간, 주당 3일, 1일 2회(오전과 오후, 최소휴식시간 4시간)를 실시하였다. 혈류를 제한한 걷기운동은 준비운동 후, 5% 경사도에서 4km/h의 속도로, 2분 걷기와 1분 휴식으로 구성된 프로그램을 총 5세트 반복하였다(총 혈류제한 시간은 프로그램 10분과 준비과정 3분으로 총 17분).
- 혈류제한은 공압방식의 탄성벨트(10cm 넓이)를 양쪽의 대퇴부위에 착용하고 압력을 조절하였으며 운동을 하기 전, 벨트압력을 30초 동안 120mmHg로 가압한 후, 감압시켰고 벨트 압력은 대상자의 안정 시 수축기 혈압과 동일하게 설정하였다. 이후 압력은 10mmHg씩 증가하여 30초간 가압 상태로 혈류량을 제한하였으며(10초간 압력 완전 제거 후, 휴식), 이 과정을 160mmHg가 될 때 까지 반복하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 BMI 25kg/㎡와 체지방률 30% 이상으로 직장에 재직하고 있는 비만여성 11명을 대상으로 하였으며 실험 대상자들의 신체적 특성은 과 같다.
데이터처리
- 수집된 모든 자료는 SPSS(Version 19.0) 통계프로그램을 이용하여 평균과 표준오차를 산출하였으며, 운동 전·후의 차이를 검증하기 위하여 대응표본 t-test(paired t-test)를 사용하였다.
이론/모형
- 신체조성의 검사는 생체전기저항법(Inbody, Biospace, Korea)을 이용하여 체중과 신체질량지수(body mass index: BMI), 체지방량(fat mass), 제지방량(lean body mass), 체지방률 등을 측정하였다.
- 체지방률의 측정은 피하지방두께측정법을 이용하였으며, 피하지방은 3부위(triceps, Front of thigh, Iliac crest)를 측정하여 Jackson 등[22]과 Siri[23]의 공식으로 체지방률을 산출하였다. 측정자는 국제인체측정학회의 자격증 소지 전문가 1인이 측정하였으며 체지방률 산출공식은 다음과 같다.
성능/효과
- 1. 4주간의 혈류를 제한한 걷기트레이닝 후, 체중(p=.022)과 BMI(p=.015), 지방량(p=.026)에서는 트레이닝 전보다 유의하게 감소된 것으로 나타났으나 제지방량은 변화가 없었고(p=.915) 체지방률에서는 감소하는 경향을 보였으나 통계적 유의수준에는 도달하지 못하였다(p=.070).
- 2. 성장호르몬의 변화에서 4주간의 트레이닝 후, 트레이닝 전보다 증가하는 경향을 보였으나 통계적 유의차는 나타나지 않았다(p=.618).
- 3. 근손상지표인 CK(p=.027)와 LDH(p=.013), K+(p=.008)의 농도는 트레이닝 후, 유의하게 증가 된 것으로 나타났으나 Mb의 농도는 증가하는 경향을 보였지만 통계적 유의수준에는 도달하지 못하였다(p=.103).
- 4주간의 혈류를 제한한 걷기트레이닝 후, 신체조성의 변화는 [Table 3]에서 보는 바와 같이 체중(p=.022)과 BMI(p=.015), 지방량(p=.026)에서는 트레이닝 전보다 유의하게 감소된 것으로 나타났다. 그러나 제지방체중은 트레이닝 전·후 거의 변화가 없었으며(p=.
- 그러나 이 연구의 결과에서는 4주간의 혈류를 제한한 걷기트레이닝 전·후 혈중 성장호르몬의 농도가 약간 증가하는 경향을 보였지만 통계적 유의수준에는 도달하지 못하여 여러 선행연구와 일치하지 않는 결과를 보였다.
- 618). 근손상지표 인 CK(p=.027)와 LDH(p=.013), K+(p=.008)의 수준은 트레이닝 후, 유의하게 증가된 것으로 나타났으며 그러나 Mb의 수준은 증가하는 경향을 보였지만 통계적 유의수준에는 도달하지 못하였다(p=.103)[Table 4].
- 성장호르몬의 변화에서 4주간의 트레이닝 후, 트레이닝 전보다 증가하는 경향을 보였으나 통계적 유의차는 나타나지 않았다(p=.618). 근손상지표 인 CK(p=.
- 이 연구의 결과에서 4주간의 혈류를 제한한 걷기트레이닝 후, K+의 농도변화는 트레이닝 직후 유의하게 증가되는 것으로 나타나 Piitulainen 등[46]의 선행연구 결과와 일치하였으며 이러한 결과는 손상된 근초에서 이온 투과의 장애가 발생하여 세포 내·외액의 이온농도가 비정상적으로 되고 막전압(membrane potential)에 영향을 미쳐 AC과 EC coupling에 장애를 초래하는 것으로 사료된다[46,47,50].
- 이 연구의 결과에서는 4주간의 혈류를 제한한 걷기트 이닝을 실시한 후, 체중과 신체질량지수(BMI), 체지방량이 유의하게 감소하였으며 체지방률은 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았지만 감소하는 경향을 보여 Beekley 등[8]과 최현민 등[27]의 연구결과 일치하였다. 이러한 결과는 혈류를 제한한 걷기트레이닝이 체지방 감소 및 신체조성의 변화에 효과가 있는 것으로 생각되며 이는 증가한 성장호르몬이 에너지대사에 관여함[8]과 운동에 의한 일반적인 특성인 에너지요구의 증가에 따라 지질대사와 지방성분의 유출 및 β-산화의 증가에 기인한 것으로 사료된다[29-31].
- 이 연구의 결과에서는 Mb의 농도는 4주간의 혈류를 제한한 걷기트레이닝 후, 트레이닝 전보다 증가하는 경향을 보였지만 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며 CK와 LDH의 경우에는 운동 후에 유의하게 증가되었다. 이러한 결과는 운동 직후에 유의한 차이를 보이지 않은 Mb의 농도와 운동 직후 유의한 증가를 보인 LDH의 경우는 선행연구의 결과와 비슷한 경향을 보였으며 그러나 CK의 경우에는 운동 직후 유의하게 증가되어 여러 선행연구들의 결과와 불일치하는 결과를 보였다.
- 이상의 결과에서, 4주간의 혈류를 제한한 걷기트레이닝은 직장 비만여성들의 각종 만성성인질환 및 대사성 질환의 원인인 비만을 예방하고 치료하는데 효과가 있는 것으로 사료되며 이는 짧은 운동시간에도 불구하고 장시간의 운동 효과를 얻을 수 있음을 검증한 것으로 생각된다. 또한 비만인을 대상으로 여러 가지의 운동강도로 혈류를 제한한 운동을 실시하여 안전하고 효과적인 운동 방법을 찾는 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다.
후속연구
- 이러한 연구경향의 일환으로 이 연구가 수행되었으나 이 연구에서는 많은 연구대상자를 확보하지 못하여 연구결과를 일반화하는데 제한이 있을 것으로 생각되며, 부족한 연구대상자로 인해 통제군을 두지 못하여 일반적인 유산소성 걷기운동과의 직접적인 비교를 하지 못한 것이 큰 제한점으로 생각된다. 따라서 이후에는 보다 많은 비만자를 대상으로, 혈류를 제한한 트레이닝의 진행시기 별반복측정과 실험이 끝난 후, 일정기간의 follow-up study를 진행하여 보다 구체적인 혈류를 제한한 트레이닝의 효과를 검증하는 것이 필요할 것으로 사료된다. 또한 운동유발성 고혈압과 심혈관 이상 반응 및 허혈성 빈혈 등의 안전성 검증에 대한 추가적 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 또한 여러 선행연구에서 성장호르몬 분비에 대한 자극의 개선은 체중의 감소와 동반된다는 결과를 보고하고 있으며[36-38] 이러한 결과를 비추어 볼 때 이 연구에서 자극의 개선기간이 충분하지 못하였던 것으로 사료된다. 따라서 이후에는 보다 충분한 기간에 여러가지 요인을 충족하는 추가적 실험이 필요할 것으로 생각된다.
- 이상의 결과에서, 4주간의 혈류를 제한한 걷기트레이닝은 직장 비만여성들의 각종 만성성인질환 및 대사성 질환의 원인인 비만을 예방하고 치료하는데 효과가 있는 것으로 사료되며 이는 짧은 운동시간에도 불구하고 장시간의 운동 효과를 얻을 수 있음을 검증한 것으로 생각된다. 또한 비만인을 대상으로 여러 가지의 운동강도로 혈류를 제한한 운동을 실시하여 안전하고 효과적인 운동 방법을 찾는 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다.
- 따라서 이후에는 보다 많은 비만자를 대상으로, 혈류를 제한한 트레이닝의 진행시기 별반복측정과 실험이 끝난 후, 일정기간의 follow-up study를 진행하여 보다 구체적인 혈류를 제한한 트레이닝의 효과를 검증하는 것이 필요할 것으로 사료된다. 또한 운동유발성 고혈압과 심혈관 이상 반응 및 허혈성 빈혈 등의 안전성 검증에 대한 추가적 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 지금까지 대부분의 혈류를 제한하는 트레이닝은 근비대 또는 근력향상에 대한 연구를 진행해 왔으며 최근 들어서는 노인, 여성, 장애우, 일반인 등을 대상으로 한 운동처방의 프로그램으로써 가치가 높아져 근골격계와 내분비계, 심혈관계, 자율신경계 등의 분야에서도 소수의 연구가 진행 중인 것으로 알려져 있다[51]. 이러한 연구경향의 일환으로 이 연구가 수행되었으나 이 연구에서는 많은 연구대상자를 확보하지 못하여 연구결과를 일반화하는데 제한이 있을 것으로 생각되며, 부족한 연구대상자로 인해 통제군을 두지 못하여 일반적인 유산소성 걷기운동과의 직접적인 비교를 하지 못한 것이 큰 제한점으로 생각된다. 따라서 이후에는 보다 많은 비만자를 대상으로, 혈류를 제한한 트레이닝의 진행시기 별반복측정과 실험이 끝난 후, 일정기간의 follow-up study를 진행하여 보다 구체적인 혈류를 제한한 트레이닝의 효과를 검증하는 것이 필요할 것으로 사료된다.
- 이상의 결과에서 낮은 강도의 짧은 시간 운동에도 불구하고 높은 강도의 운동에서 나타나는 혈중 근손상 지표들이 비슷하게 나타난 것은 엘리트선수와 건강한 일반인들을 대상으로 적용한 선행연구에서의 운동강도를 운동능력과 대사적 능력이 떨어지는 이 연구의 실험대상자인 직장 비만여성들에게 적용하는 것은 무리가 있다는 것을 간접적으로 증명한 것이라 생각되며 비만인들에게는 보다 낮은 수준의 강도로 혈류를 제한한 운동을 실시하는 것이 보다 안전하고 효과적인 방법일 것으로 사료된다.
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