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문제 정의
- 휴식 대사량을 예측하기 위한 여러 계산 공식이 있으나, 휴식 대사량은 인종, 연령, 키, 체중이나 체구성 등에 의해 영향을 받기 때문에 정확한 휴식 대사량 예측이 어려우며[21] 국내에서 과체중 및 비만 여성의 휴식 대사량 예측 공식 개발에 대한 연구가 미비한 실정이다. 본 연구에서는 국내 과체중 및 비만한 성인 여성을 대상으로 실측 휴식 대사량 및 예측 대사 량을 비교하여 한국인에게 가장 적합한 예측 대사 량에 대해 연구하고자 한다.
- 본 연구에서는 국내 체질량지수(BMI)가 23 kg/m2 이상의 과체중 혹은 비만인 만 20세 이상 60세 이하의 성인 여성 65명을 대상으로 휴식 대사량 예측 공식에 대한 상관성에 대한 연구로 비만 치료에 있어서 휴식 대사량 산출에 유용한 자료를 제공하려는 데 목적이 있다. 신장과 체중을 통해 예측 가능한 휴식 대사량 공식을 이용하여 국내 과체중 및 비만 성인 여성의 휴식 대사량 예측 공식을 개발하고자 하였다.
- 이상의 과체중 혹은 비만인 만 20세 이상 60세 이하의 성인 여성 65명을 대상으로 휴식 대사량 예측 공식에 대한 상관성에 대한 연구로 비만 치료에 있어서 휴식 대사량 산출에 유용한 자료를 제공하려는 데 목적이 있다. 신장과 체중을 통해 예측 가능한 휴식 대사량 공식을 이용하여 국내 과체중 및 비만 성인 여성의 휴식 대사량 예측 공식을 개발하고자 하였다. 연구 결과를 요약하면 다음과 같다.
제안 방법
- 연구 참가자는 간접 열량 측정계(TrueOne2400, Parvo Medics, East Sandy, UT, USA) 를 통해 실제 휴식 대사량을 측정하였다. 참가자는 검사 당일 최소 12시간 이상의 금식을 유지하고 24시간 이상 운동을 금지하였다.
- 연구 참가자는 몸에 착용한 장신구와 신발을 벗고 가벼운 옷차림으로 직립 자세를 유지하여 신장(height), 체중(weight)을 측정하였고, 측정값을 통해 체질량지수를 계산하였다. 체중에서 키의 제곱을 나누어 체질량지수를 계산하였다.
대상 데이터
- 고혈압이나 당뇨 질환이 있거나, 치료 약물을 복용하는 경우, 기타 신장, 심장, 간, 갑상선, 뇌혈관 질환, 담낭 질환이 있는 경우 연구에서 제외하였다. 72명의 성인 여성이 연구에 참여하였으며, 이 중 7명이 중도 탈락하였고 총 65 명의 참가자로 연구를 진행하였다. 본 연구는 K 의료원의 기관생명윤리위원회(Institutional Review Board, IRB) 심의를 통과(KMC IRB 1304-03-C1) 한 후 실시하였다.
- 본 연구 대상자는 2013년 4월 1일부터 2013년 12월 31일까지 9개월 동안 서울 소재의 K 의료원에서 진행되었다. K 의료원 내 지면광고를 통하여 연구 참가 희망자를 모집하였으며 체질량지수가 23 kg/m2 이상의 과체중 혹은 비만인 만 20세 이상 60세 이하의 성인 여성, 그 중 비만 관련 치료제나 그 외 식욕억제제, 피임약, 스테로이드 제제, 여성호르몬제 등을 복용하지 않으며 비만 관련 프로그램에 참여하지 않은 자를 대상자로 선정 하였다. 고혈압이나 당뇨 질환이 있거나, 치료 약물을 복용하는 경우, 기타 신장, 심장, 간, 갑상선, 뇌혈관 질환, 담낭 질환이 있는 경우 연구에서 제외하였다.
- 본 연구 대상자는 2013년 4월 1일부터 2013년 12월 31일까지 9개월 동안 서울 소재의 K 의료원에서 진행되었다. K 의료원 내 지면광고를 통하여 연구 참가 희망자를 모집하였으며 체질량지수가 23 kg/m2 이상의 과체중 혹은 비만인 만 20세 이상 60세 이하의 성인 여성, 그 중 비만 관련 치료제나 그 외 식욕억제제, 피임약, 스테로이드 제제, 여성호르몬제 등을 복용하지 않으며 비만 관련 프로그램에 참여하지 않은 자를 대상자로 선정 하였다.
- 혈압은 연구 참가자가 20~30분 이상 휴식을 취한 상태에서 수은혈압계를 통해 측정하였다. 연구를 위해 측정된 모든 값은 훈련된 1명의 조사자에 의하여 측정되었으며, 총 2회를 측정하고 2회 측정값의 평균을 소수 첫째자리까지 기록하였다.
데이터처리
- 본 연구의 모든 자료는 통계분석프로그램 SPSS version 23.0을 사용하였으며 모든 결과 값은 평균(mean)과 표준편차(standard deviation, SD)로 나타냈다. 실측 휴식 대사 량과 예측 휴식 대사 량의 예측 정확도, 과소평가, 과대평가는 기술통계를 사용하였다.
- 실측 휴식 대사 량과 신체계측과의 요인 간 분석은 회귀 분석을 통하여 분석하였다. 실측 휴식 대 사량과 예측 휴식 대사 량의 차이 값과 연령과의 상관성분석은 Pearson 상관분석을 실시하였다. 통계 유의성은 p<0.
- 실측 휴식 대사 량과 예측 휴식 대사 량의 예측 정확도, 과소평가, 과대평가는 기술통계를 사용하였다. 실측 휴식 대사 량과 신체계측과의 요인 간 분석은 회귀 분석을 통하여 분석하였다. 실측 휴식 대 사량과 예측 휴식 대사 량의 차이 값과 연령과의 상관성분석은 Pearson 상관분석을 실시하였다.
- 0을 사용하였으며 모든 결과 값은 평균(mean)과 표준편차(standard deviation, SD)로 나타냈다. 실측 휴식 대사 량과 예측 휴식 대사 량의 예측 정확도, 과소평가, 과대평가는 기술통계를 사용하였다. 실측 휴식 대사 량과 신체계측과의 요인 간 분석은 회귀 분석을 통하여 분석하였다.
- 간접열량측정계의 준비(warming up) 단계가 지난 다음 측정자가 검사대 위에 누우면, 외부와의 공기를 차단시켜줄 canopy를 피험자의 얼굴 위로 씌워 외부의 공기가 canopy 안으로 유입되지 않도록 후드를 고정시켜 측정하였다. 환자가 검사대 위에 누운 후 안정을 찾으면 측정기계와 연결된 튜브를 canopy위로 연결시켜 측정을 시작하였으며, 간접 열량 측정계 내의 O2와 CO2 분석기를 통해 측정결과가 화면에 나타난 측정값을 사용하였다. 피험자의 호흡패턴에 따라 민감하게 반응하여 결과 수치가 변화 될 수 있으므로 25~30분 이상 측정하였다.
이론/모형
- 따라서 휴식 대사 량을 예측할 수 있는 여러 계산 공식을 통하여 휴식 대사 량을 계산하는데, 국내에서는 주로 Harris-Benedict 공식[10] 또는 WHO 공식[11], Owen 공식[12] 과 Mifflin 공식[13] 등이 많이 이용된다. 기존의 휴식 대사량 공식이 1980년대 이전 발표된 것으로 최근에는 사회 인구학적 특성을 반영한 Henry 공식[14]과 국내 성인의 휴식 대사량 연구[15]의 KDRI(Koreans Dietary Reference Intakes, 2010) 공식이 사용된다.
- 74 kcal로 나타났다. 본 연구에서는 신장과 체중을 이용하여 휴식 대사 량을 예측할 수 있는 Harris-Benedict, Mifflin, Owen, WHO-WH, Henry-WH, KDRI 공식으로 총 6가지 휴식 대사량 예측 공식을 사용하였다. 이 중 실측 휴식 대사량과 예측 정확도가 70%로 가장 높은 공식은 Harris-Benedict 공식으로 나타났다.
- 이중에너지방사선 흡수법 (DXA, General Electrics, LUNAR prodigy, USA) 를 이용해 총 지방률과 총 체지방량, 제지방량을 측정하였다. DXA 측정 시 연구 참가자는 검사대에 편안하게 누운 채 검사를 진행하였으며, 머리부터 발끝까지 스캔하였고 검사 소요시간은 10~20분가량이었다.
- 휴식 대사량 예측의 방법으로는 성인의 휴식 대사 량을 연령, 신장 또는 체중을 이용하여 예측할 수 있는 공식 중 타당도 평가 연구[22]를 토대로 선별하였다. 본 연구에서 사용한 예측 공식은 다음과 같다.
성능/효과
- 1. 연구 대상자의 평균 연령은 43.26 ± 9.65세, 신장은 159.45 ± 5.55 cm, 체중은 67.50 ± 8.37 kg, 체질량지수 26.53 ± 2.92 kg/m2로 나타났다.
- 4. 실측 휴식 대사 량과 예측 정확도가 가장 높았던 Harris-Benedict공식의 차이 값과 연령과 Pearson 상관성 분석 결과 양의 상관성을 보여 연령이 증가할수록 실측 휴식 대사량과 Harris-Benedict공식을 통한 예측 휴식 대사량과의 차이가 커지는 것으로 나타났다.
- 본 연구에 참여한 65명의 성인 여성의 휴식 대사 량은 Table 2와 같다. 간접 열량 측정계를 통한 휴식 대사량 측정 결과와 각 공식을 통한 휴식 대사량 계산 결과 값의 예측 정확도는 Harris-Benedict 공식을 통한 휴식 대사 량이 70%로 가장 일치하게 나타났으며, 그 다음은 Milfflin 공식과 WHO-WH 공식(69%), KDRI 공식(63%), Henry-WH 공식과 Owen 공식(61%)로 나타났다. 그 중 Miffiln 공식은 과소 평가율 35%로 가장 높게 나타났으며 Owen공식은 과대 평가율 38%로 가장 높게 나타났다.
- 휴식 대사 량이 주로 근육대사 활동에 쓰이기 때문에[30] 제지방량은 휴식 대사 량에 영향을 미치는 가장 대표적인 변수로 알려져 있다. 과체중 및 비만 여성은 정상 체중의 여성보다 체지방량 뿐만 아니라 제지방량 역시 높기 때문에 실측 휴식 대사 량과 예측 휴식 대사 량의 차이가 나타나는 것으로 사료된다.
- 과체중 및 비만 여성의 실측 휴식 대사 량과 예측 공식을 통한 휴식 대사 량을 비교했을 때, Harris-Benedict 공식이 가장 예측 정확도가 높은 것으로 나타났다. Harris-Benedict 공식은 건강한 성인을 대상으로 했을 때 10~13%가량 휴식 대사 량이 높게 평가되는 것으로 알려져 있는데[25] 비만한 성인의 경우 정상 체중 성인보다 휴식 대사 량이 높기 때문에 차이가 적은 것으로 사료된다.
- 본 연구결과를 통해 한국인 과체중 및 비만 여성의 휴식 대사 량을 위한 예측 공식이 실측 휴식 대사 량과 차이가 나타나며 특히 연령에 따라 차이 량이 다르게 나타났음을 밝혔다. 비만 인을 위한 에너지 섭취 설정 등을 위해 한국인에 적합한 휴식 대사량 예측 공식 산출을 위한 대규모의 연구가 필요하다고 사료된다.
- 본 연구에서 Harris-Benedict 공식과 실측 휴식 대사 량과의 차이 값은 연령에 따라 커지는 것으로 나타났다. 연령이 증가함에 따라 체내 대사가 활발한 체조직은 감소하고, 대신 지방조직이 증가하여 체지방이 축적되기 때문에 연령이 증가할수록 휴식 대사 량은 감소한다고 알려져 있다[28].
- 섭취하는 에너지와 소비하는 에너지의 불균형으로 인해 초래되는 비만은 치료를 위해서 에너지 소비량에 맞추어 섭취량을 조절하는 것이 중요하다[4]. 본 연구의 과체중 및 비만 성인 여성의 평균 실측 휴식 대사 량은 1383.24 ± 157.74 kcal로 국내 정상 체중 여성의 실측 휴식 대사량 연구 결과[23] 1281.0 ± 223.5 kcal와 비교하였을 때, 약 102 kcal 높게 나타나 비만한 사람의 휴식 대사 량이 높게 나타남을 알 수 있었다. 또한 국내 비만 여성을 대상으로 휴식 대사 량을 측정한 타 연구의[24] 결과 1,251.
- 간접 열량 측정 계를 통한 휴식 대사 량과 신체계측과의 상관성은 Table 3과 같다. 비만 여성의 실측 휴식 대사 량은 연령(p=0.007)과 체중(p<0.0001)과 유의하게 상관관계를 나타냈다. 본 연구의 과체중 및 비만 여성의 휴식 대사량 예측 공식을 사용한다면 다음과 같다.
- 3. 실측 휴식 대사 량과 연령, 신장, 체중과 회귀 분석을 한 결과 연령과 유의한 상관성을 보였다. 본 연구 결과를 토대로 국내 과체중 및 성인 여성의 휴식 대사량 예측 공식을 제시하자면 다음과 같다.
- 본 연구에서는 신장과 체중을 이용하여 휴식 대사 량을 예측할 수 있는 Harris-Benedict, Mifflin, Owen, WHO-WH, Henry-WH, KDRI 공식으로 총 6가지 휴식 대사량 예측 공식을 사용하였다. 이 중 실측 휴식 대사량과 예측 정확도가 70%로 가장 높은 공식은 Harris-Benedict 공식으로 나타났다. 그 중 Miffiln 공식은 과소 평가율 35%로 가장 높게 나타났으며 Owen공식은 과대 평가율 38%로 가장 높게 나타났다.
- 연령이 증가함에 따라 체내 대사가 활발한 체조직은 감소하고, 대신 지방조직이 증가하여 체지방이 축적되기 때문에 연령이 증가할수록 휴식 대사 량은 감소한다고 알려져 있다[28]. 하지만 본 연구를 통해 과체중 및 비만 여성의 경우 연령 증가에 따라 휴식 대사 량의 감소가 크지 않음을 알 수 있었으며, 이는 과체중 및 비만 여성에게 휴식 대사량 예측 공식을 적용할 경우 연령이 큰 변수가 될 수 있음을 시사한다.
후속연구
- 본 연구는 과체중 및 비만 여성의 실측 휴식 대사 량과 예측 공식의 비교를 통해 과체중 및 비만 여성의 휴식 대사량 평가에 유용한 자료를 제공하려는 데 목적이 있었으나, 연구대상자의 신체 활동량의 완벽한 통제나 음식 섭취의 통제가 이루어지지 못했고, 단위 체중 당 또는 제지방 조직, 지방 조직 별 휴식 대사량 분석이 없었던 점, 비교 대상 군이 없는 점이 제한점으로 작용되며 추후 보완 연구가 필요하리라 사료된다.
- 본 연구결과를 통해 한국인 과체중 및 비만 여성의 휴식 대사 량을 위한 예측 공식이 실측 휴식 대사 량과 차이가 나타나며 특히 연령에 따라 차이 량이 다르게 나타났음을 밝혔다. 비만 인을 위한 에너지 섭취 설정 등을 위해 한국인에 적합한 휴식 대사량 예측 공식 산출을 위한 대규모의 연구가 필요하다고 사료된다.
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