유산소 운동이 고혈압 환자의 혈중지질, 체중 및 체질량지수에 미치는 효과: 체계적 문헌고찰 및 메타분석 Effect of Aerobic Exercise on Serum Lipids, Weight and Body Mass Index in Patients with Hypertension: A Systematic Review and Meta-analysis원문보기
Purpose: The purpose of this study was to evaluate the effect of aerobic exercise on serum lipids, body weight, and body mass index in adults with hypertension using a systematic review and meta-analysis. Methods: Six electronic databases (PubMed, EMBASE, Co-chrane library, CINAHL, PsycINFO, SPORTDi...
Purpose: The purpose of this study was to evaluate the effect of aerobic exercise on serum lipids, body weight, and body mass index in adults with hypertension using a systematic review and meta-analysis. Methods: Six electronic databases (PubMed, EMBASE, Co-chrane library, CINAHL, PsycINFO, SPORTDiscus) and five domestic databases were searched for randomized controlled trials studies. We used random effect models to derive weighted mean differences (WMD) and their 95% confidence intervals (CI) of aerobic exercise on serum lipids, body weight, and body mass index. Results: Nineteen studies met our inclusion criteria. In comparison with the control group, triglyceride level (TG) (-13.49 mg/dL, 95% CI: -26.74 to -0.24) and body weight (-0.62 kg, 95% CI: -1.08 to -0.16) difference between follow-up and baseline was significantly reduced in the aerobic exercise group. However, no difference was found in total cholesterol (TC), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) and body mass index (BMI). Conclusion: Aerobic exercise is effective in reducing the TG level and body weight in adults with hypertension. In order to improve levels of serum TC, LDL-C and HDL-C of hypertensive patients, it's needed to combine other intervention methods such as diet therapy.
Purpose: The purpose of this study was to evaluate the effect of aerobic exercise on serum lipids, body weight, and body mass index in adults with hypertension using a systematic review and meta-analysis. Methods: Six electronic databases (PubMed, EMBASE, Co-chrane library, CINAHL, PsycINFO, SPORTDiscus) and five domestic databases were searched for randomized controlled trials studies. We used random effect models to derive weighted mean differences (WMD) and their 95% confidence intervals (CI) of aerobic exercise on serum lipids, body weight, and body mass index. Results: Nineteen studies met our inclusion criteria. In comparison with the control group, triglyceride level (TG) (-13.49 mg/dL, 95% CI: -26.74 to -0.24) and body weight (-0.62 kg, 95% CI: -1.08 to -0.16) difference between follow-up and baseline was significantly reduced in the aerobic exercise group. However, no difference was found in total cholesterol (TC), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) and body mass index (BMI). Conclusion: Aerobic exercise is effective in reducing the TG level and body weight in adults with hypertension. In order to improve levels of serum TC, LDL-C and HDL-C of hypertensive patients, it's needed to combine other intervention methods such as diet therapy.
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문제 정의
이상지질혈증과 비만은 고혈압 및 심혈관질환과 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있고 예방 및 관리를 위해 지속적인 연구가 진행되고 있지만 개별 연구 결과가 일관되지 않고, 고혈압 환자에게 유산소 운동 중재 후 혈중지질과 체중 및 체질량지수의 효과를 규명하기 위한 메타 분석 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 유산소 운동이 고혈압 환자의 혈중지질, 체중 및 체질량지수에 미치는 효과를 연구한 개별 연구들을 종합하여 체계적으로 분석하고 그 효과를 통합적으로 규명하고자 한다. 이러한 연구결과는 혈중지질, 체중 및 체질량지수의 긍정적인 개선을 위해서 고혈압 환자에게 유산소 운동을 권고할 때 필요한 지침을 제공할 수 있을 것이다.
본 연구는 고혈압 환자를 대상으로 유산소운동을 실시한 RCT 연구만을 대상으로 체계적으로 고찰한 후 메타 분석을 실시하여 고혈압 환자의 혈중지질, 체중 및 체질량지수에 미치는 유산소 운동의 효과를 규명하고자 시도되었다. 체계적 문헌고찰 및 메타분석에 포함된 연구는 총 19편이었다.
본 연구는 고혈압 환자에게 유산소 운동이 혈중지질과 체중 및 체질량지수에 미치는 효과를 보고한 개별적인 결과들을 체계적이고 객관적으로 통합하여 과학적으로 검증한 측면에서 의의가 있다. 분석에 포함된 개별연구들의 비뚤림 위험 평가에서도 대부분 비뚤림위험이낮았으며, RCT 연구만을 포함하여 연구 결과의 신뢰성이 높였다.
본 연구는 국내외 고혈압 환자에게 유산소 운동을 수행한 연구를 고찰하여 유산소 운동의 효과크기를 분석하기 위한 체계적 문헌 고찰 및 메타분석 연구이다. 본 연구는 PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Review and Meta-analyses)[14]의 체계적 문헌고찰보고 지침에 따라 수행하였다.
본 연구에서는 고혈압 환자를 대상으로 유산소 운동을 실시한 연구를 체계적으로 고찰하고 메타 분석을 시행하여 혈중지질과 체중 및 체질량지수의 효과크기를 제공하였다. 유산소 운동 후 혈중 지질 중에는 TG만 유의하게 개선되었고, TC, HDL-C, LDL-C는 유의하게 개선되지 않았다.
본 연구의 목적은 고혈압 환자에게 유산소 운동이 혈중지질(TC, TG, HDL-C, LDL-C), 체중 및 체질량지수에 미치는 효과를 보고한 무작위 실험 연구들을 체계적으로 고찰하고 메타분석을 통하여 효과크기를 파악하기 위함이다.
제안 방법
2명의 연구자가 각각 데이터베이스를 독립적으로 검색하고 문서 관리 프로그램인 EndNote X9와 Microsoft Excel 2016프로그램을 이용하여 중복된 문헌을 삭제하였다. 그 다음 제목과 초록을 검토하여 선정기준과 배제기준에 따라 해당 논문을 선별하였다.
4) 중재결과(Outcome)는 혈중지질(TC, TG, HDL-C, LDL-C)과 체중, 체질량지수로하였다. 5) 연구유형(Study Designs)은 무작위 대조 군실험연구(randomized controlled trial, RCT)만 포함하였고, 동료평가를 받은 학술지 논문만을 포함하였다. 대조군이 없는 단일 실험 설계, 실험설계가 아닌 연구(조사연구, 질적연구등)는 제외하였다.
메타분석은 R 프로그램의 메타분석 패키지를 이용하였으며, 평균 효과크기는 각 연구들의 연구 대상자, 개입방법, 연구 환경 등이 서로 다르기 때문에 무선효과모형을 적용하여 산출하였다. 효과크기는 혈중지질, 체중 및 체질량지수는 결과변수별 척도가 동일한 연속형 변수인 점을 고려하여 가중평균차이(weight mean difference, WMD)와 95% 신뢰구간(95% Confidence Interval, CI)으로 기술하였 고, 95% 신뢰구간을 구한 후 하한값과 상한값 사이에 제로(0) 값이 포함되어 있는지의 여부를 통하여 효과크기의 유의성을 확인하였다[16].
문헌 선정을 위한 구체적인 질문은 PICO-SD (Participants, Intervention, Comparisons, Outcomes, Timing, Study Design)를 포함하였고 구체적 기준은 다음과 같았다. 1) 연구대상 (Participants)은 고혈압 진단을 받은 18세 이상의 성인으로 하였고, 고혈압 환자가 아닌 대상자를 포함한 논문은 제외하였다.
체계적 문헌고찰을 위한 자료 추출 양식은 연구자들이 합의하여 항목을 결정하였으며, 이 양식에는 연구정보(저자, 출판년도, 연구 국가), 연구대상(연령, 성별, 총 참여자 수), 중재방법(중재집단 수, 운동형태, 운동시간, 운동강도, 운동빈도), 연구결과 등을 포함하였다.
메타분석은 R 프로그램의 메타분석 패키지를 이용하였으며, 평균 효과크기는 각 연구들의 연구 대상자, 개입방법, 연구 환경 등이 서로 다르기 때문에 무선효과모형을 적용하여 산출하였다. 효과크기는 혈중지질, 체중 및 체질량지수는 결과변수별 척도가 동일한 연속형 변수인 점을 고려하여 가중평균차이(weight mean difference, WMD)와 95% 신뢰구간(95% Confidence Interval, CI)으로 기술하였 고, 95% 신뢰구간을 구한 후 하한값과 상한값 사이에 제로(0) 값이 포함되어 있는지의 여부를 통하여 효과크기의 유의성을 확인하였다[16].
대상 데이터
문헌 선정을 위한 구체적인 질문은 PICO-SD (Participants, Intervention, Comparisons, Outcomes, Timing, Study Design)를 포함하였고 구체적 기준은 다음과 같았다. 1) 연구대상 (Participants)은 고혈압 진단을 받은 18세 이상의 성인으로 하였고, 고혈압 환자가 아닌 대상자를 포함한 논문은 제외하였다. 2) 중재(Interventions)는 규칙적으로 시행한 유산소 운동으로 하였고, 유산소 운동 이외의 중재가 포함된 연구(eg, 근력운동.
국내외 데이터베이스 검색을 통해 검색된 결과 중복된 연구를 제외한 논문은 3,399편이었다. 3,399편의 연구를 자료선정 및 제외 기준에 따라 제목과 초록을 중심으로 검토하여 3,328편이 제외되었고 71편이 선정되었다. 이와 병행하여 선정된 논문의 참고문헌을 확인하는 수기검색을 시행하였으나 본 연구에 적합한 추가 문헌이 검색되지는 않았다.
고밀도 지단백 콜레스테롤(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)의 효과크기 산출에 포함된 연구는 13개로 운동군 262명, 통제군 232명 이었다. 유산소 운동에 대한 HDL-C의 전체 평균 효과크기는 0.
국내 데이터베이스는 한국의학논문 데이터베이스(Korean Medical Database, KMBase), Korean Studies Information Service System (KISS), Research Information Sharing Service (RISS), 과학기술정보센터(National Digital Science Library, NDSL), 과학기술학회마을(Korea Institute of Science and Technology Information, KISTI)을 이용하였고, 국외 데이터베이스로는 Pubmed, Embase, Cochrane library, Cumulative Index to Nursing and Allied Health Literature (CINAHL), PsycINFO, SPORTDiscus를 사용하였으며, 한국어와 영어로 발표된 논문을 대상으로 검색하였다.
문헌 검색은 출간연도에 제한을 두지 않고 검색하였으며 2019년 12월 11일까지의 문헌을 대상으로 하였다.
이와 병행하여 선정된 논문의 참고문헌을 확인하는 수기검색을 시행하였으나 본 연구에 적합한 추가 문헌이 검색되지는 않았다. 선정된 71편의 문헌은 전문을 확인하였고, 그 중에서 대상자가 부적합한 문헌 4편, 비교군이 부적합한 문헌 3편, 연구 설계가 선정기준에 부적합한 문헌 24편, 운동중재 이외의 중재가 추가된 문헌 1편, 영어나 한국어로 출판되지 않은 문헌 2편, 동료 평가가 이루어지지 않은 문헌 2편, 원본을 찾을 수 없는 문헌 1편, 부적절한 결과를 제시한 문헌 15편 등 총 52편을 제외하고 19편의 문헌이 최종 선정되었다.(Figure 1, Appendix).
연구가 진행된 국가는 한국 6편 [A1,A2,A6,A8,A16,A19], 미국 4편[A7,A9,A11,A12], 덴마크[A14,A15]와 독일[A4,A5]이 각각 2편, 스위스[A13], 일본[A10], 브라질[A3], 나 이지리아[A17], 패로제도[A18]에서 각각 1편이었다. 연구 대상자는 남자만을 대상으로 한 연구가 8편(42.1%) [A2,A7,A9,A12-A15,A19], 여자만을 대상으로 한 연구가 6편(31.6%) [A1,A3,A6,A8,A16,A18], 남녀 혼합 또는 제시하지 않은 연구는 5편 (26.3%)[A4,A5,A10,A11,A17] 이었다. 대상자의 나이는 30대부터 70대까지 고루 분포되어 있으며, 노인을 대상으로 한 연구는 5편(26.
최종 메타분석에 포함된 연구는 총 19편으로 분석대상 논문의 특성은 다음과 같다(Table 1). 연구 발표연도는 1985년부터 2018년도까지 고루 분포되어 있었고, 2000년 이전에 수행된 연구가 5편(26.3%) [A7,A9-A12], 2000년부터 2010년 이전에 발표된 연구가 3편(15.8%) [A5,A13,A14], 2010년 이후 발표된 연구가 11편(57.9%) [A1- A4,A6,A7,A15-A19]이었다. 연구가 진행된 국가는 한국 6편 [A1,A2,A6,A8,A16,A19], 미국 4편[A7,A9,A11,A12], 덴마크[A14,A15]와 독일[A4,A5]이 각각 2편, 스위스[A13], 일본[A10], 브라질[A3], 나 이지리아[A17], 패로제도[A18]에서 각각 1편이었다.
9%) [A1- A4,A6,A7,A15-A19]이었다. 연구가 진행된 국가는 한국 6편 [A1,A2,A6,A8,A16,A19], 미국 4편[A7,A9,A11,A12], 덴마크[A14,A15]와 독일[A4,A5]이 각각 2편, 스위스[A13], 일본[A10], 브라질[A3], 나 이지리아[A17], 패로제도[A18]에서 각각 1편이었다. 연구 대상자는 남자만을 대상으로 한 연구가 8편(42.
저밀도 지단백 콜레스테롤(LDL-C)의 효과크기 산출에 포함된 연구는 12개로 운동군 250명, 통제군 220명이었다. 유산소 운동에 대한 LDL-C의 전체 평균 효과크기는 -0.
중성지방(TG)의 효과크기 산출에 포함된 연구는 6개로 운동군 138명, 통제군 128명이었다. 유산소 운동에 대한 중성지방의 평균 효과크기는 -13.
체질량지수의 효과크기 산출에 포함된 연구는 9개로 운동군 203명, 통제군 203명이었다. 유산소 운동중재에 대한 체질량지수의 평균 효과크기는 0.
총콜레스테롤(TC)의 효과크기 산출에 포함된 연구는 11개로 운동군 218명, 통제군 210명이었다. 유산소운동에대한 TC의평균 효과크기는 0.
최종 메타분석에 포함된 연구는 총 19편으로 분석대상 논문의 특성은 다음과 같다(Table 1). 연구 발표연도는 1985년부터 2018년도까지 고루 분포되어 있었고, 2000년 이전에 수행된 연구가 5편(26.
데이터처리
이에 따라 이질성의 가능한 원인을 찾기 위 하여 체중을 포함한 연구의 주요 변인 중 운동형태, 운동기간, 운동 빈도, 운동강도를조절변수로 하여 메타 ANOVA를 실시하였다.
본 연구에 포함된 19편의 연구를 RoB 2 도구를 이용하여 비뚤림 위험을 평가하였고, 코크란 그룹에서 제공하는 ‘Excel tool to implement Rob 2’를 이용하여 분석하였다.
I2값 이 75%가 넘으면 큰 크기의 이질성, 25% < I 2≤ 75%는 중간 수준의 이질성, 25% 이하이면 작은 크기의 이질성이라 볼 수 있다[17]. 이질성이 크게 나타날 경우 원인을 탐색하기 위해 메타 ANOVA를 시행하 였다. 출판 비뚤림(publication bias)을 검토하기 위해 시각적으로 funnel plot으로 확인하였으며 정확한 통계적 검증을 위해 Egger’s 회귀분석을 실시하였다.
출판 비뚤림(publication bias)을 검토하기 위해 시각적으로 funnel plot으로 확인하였으며 정확한 통계적 검증을 위해 Egger’s 회귀분석을 실시하였다.
출판비뚤림은 시각적으로 funnel plot으로 대칭 정도를 확인하고, 객관적으로 비대칭 정도가 통계적으로 유의한지를 Egger’s 회귀 분석을 통하여 확인하였다.
이론/모형
본 연구는 국내외 고혈압 환자에게 유산소 운동을 수행한 연구를 고찰하여 유산소 운동의 효과크기를 분석하기 위한 체계적 문헌 고찰 및 메타분석 연구이다. 본 연구는 PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Review and Meta-analyses)[14]의 체계적 문헌고찰보고 지침에 따라 수행하였다.
선택된 문헌의 비뚤림 위험평가를 위해 무작위 대조군 실험연구(RCT) 평가도구인 Revised Cochrane Risk-of-Bise tool (이하 RoB 2) [15]을사용하였다.
성능/효과
1) 연구대상 (Participants)은 고혈압 진단을 받은 18세 이상의 성인으로 하였고, 고혈압 환자가 아닌 대상자를 포함한 논문은 제외하였다. 2) 중재(Interventions)는 규칙적으로 시행한 유산소 운동으로 하였고, 유산소 운동 이외의 중재가 포함된 연구(eg, 근력운동. 식이요법, 무산소 운동)는 제외하였다. 3) 비교대상(Comparison)은 유산소 운동을 제공하지 않은 경우이다.
3) 비교대상(Comparison)은 유산소 운동을 제공하지 않은 경우이다. 4) 중재결과(Outcome)는 혈중지질(TC, TG, HDL-C, LDL-C)과 체중, 체질량지수로하였다. 5) 연구유형(Study Designs)은 무작위 대조 군실험연구(randomized controlled trial, RCT)만 포함하였고, 동료평가를 받은 학술지 논문만을 포함하였다.
출판비뚤림은 시각적으로 funnel plot으로 대칭 정도를 확인하고, 객관적으로 비대칭 정도가 통계적으로 유의한지를 Egger’s 회귀 분석을 통하여 확인하였다. 그 결과 TC, HDL-C, LDL-C, 체중은 육안적으로 골고루 분포되어 대칭을 이루었다. 통계적으로 검증하기 위해 Egger’s 회귀분석을 시행한 결과 TC는 bias = 0.
유산소 운동 후 혈중 지질 중에는 TG만 유의하게 개선되었고, TC, HDL-C, LDL-C는 유의하게 개선되지 않았다. 더불어 체중은 유의하게 감소하였으나 감소량이 적었으며, 체질량지수의 변화는 나타나지 않았다. 따라서 유산소운동만으로는 고혈압 환자의 혈중지질, 체중 및 체질량지수를 개선하기 어려우며 식이요법 같은 부가적인 간호중재가 병행될 필요가 있다.
이에 따라 이질성의 가능한 원인을 찾기 위 하여 체중을 포함한 연구의 주요 변인 중 운동형태, 운동기간, 운동 빈도, 운동강도를조절변수로 하여 메타 ANOVA를 실시하였다. 메타 ANOVA를 시행한 결과 운동형태(Q = 5.40, df=3, p= .145), 운동기간(Q =3.25, df=2, p= .197), 운동빈도(Q = 4.59, df=2, p= .101), 운동강도(Q = 4.25, df=2, p= .120)는 평균 효과크기에 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.
본 연구에서 분석한 혈중지질의 효과크기 중에서 유산소 운동 후에 중성지방만 13.49 mg/dl 유의하게 감소하였고, TC, HDL-C, LDL-C는통계적으로 유의한 변화가 없었다. 이와 같은 결과는 건강한 성인을 대상으로 유산소 운동을 수행한 메타분석 연구결과[22]와 유사하여 이 연구에서도 중성지방만 13.
701). 본 연구에서 유산소 운동에 대한 LDL-C의 이질성은 I2 = 42% (Q =18.93, p= .062)로 중간 정도의 이질성을 보였다(Figure 3D).
본 연구는 고혈압 환자에게 유산소 운동이 혈중지질과 체중 및 체질량지수에 미치는 효과를 보고한 개별적인 결과들을 체계적이고 객관적으로 통합하여 과학적으로 검증한 측면에서 의의가 있다. 분석에 포함된 개별연구들의 비뚤림 위험 평가에서도 대부분 비뚤림위험이낮았으며, RCT 연구만을 포함하여 연구 결과의 신뢰성이 높였다. 그러나 본 연구에서는 영어와 한국어로 보고된 연구만 포함되었다는 제한점이 있다.
본 연구에서는 고혈압 환자를 대상으로 유산소 운동을 실시한 연구를 체계적으로 고찰하고 메타 분석을 시행하여 혈중지질과 체중 및 체질량지수의 효과크기를 제공하였다. 유산소 운동 후 혈중 지질 중에는 TG만 유의하게 개선되었고, TC, HDL-C, LDL-C는 유의하게 개선되지 않았다. 더불어 체중은 유의하게 감소하였으나 감소량이 적었으며, 체질량지수의 변화는 나타나지 않았다.
유산소 운동에 대한 LDL-C의 전체 평균 효과크기는 -0.72 mg/dL (95% CI: -6.07– 4.62)이었으며, 유산소 운동 중재에 대해 LDL-C는 통계적으로 유의하지 않았다(z = -0.27, p = .701).
유산소운동에대한 TC의평균 효과크기는 0.22 mg/dL (95% CI: -4.93–5.37)이었으며, 유산소 운동 중재에 대한 TC의 효과는 통계적으로 유의하지 않았다(z = 0.08, p = .933).
통계적으로 검증하기 위해 Egger’s 회귀분석을 시행한 결과 TC는 bias = 0.18 (t= 0.39, df= 9, p= .708), HDL-C는 bias = -0.15 (t= -0.51, df=11, p= .621), LDL-C는 bias = -0.02 (t= -0.04, df =10, p = .968), 체중은 bias = -2.26 (t= 0.96, df =14, p = .355)으로 비대칭 정도가 통계적으로 유의하지 않아 출판 비뚤림이 없는 것으로 나타났다.
후속연구
분석에 포함된 개별연구들의 비뚤림 위험 평가에서도 대부분 비뚤림위험이낮았으며, RCT 연구만을 포함하여 연구 결과의 신뢰성이 높였다. 그러나 본 연구에서는 영어와 한국어로 보고된 연구만 포함되었다는 제한점이 있다. 또한 고혈압 환자에게 유산소 운동 중재의 효과를 검증하는 연구는 많이 이루어지고 있었지만 대부분 혈압에 대한 결과를 주요 결과로 보고하였고, 혈중지질과 체중 및 체질량지수에 대한 연구는 상대적으로 많지 않았다.
따라서, 본 연구에서는 유산소 운동이 고혈압 환자의 혈중지질, 체중 및 체질량지수에 미치는 효과를 연구한 개별 연구들을 종합하여 체계적으로 분석하고 그 효과를 통합적으로 규명하고자 한다. 이러한 연구결과는 혈중지질, 체중 및 체질량지수의 긍정적인 개선을 위해서 고혈압 환자에게 유산소 운동을 권고할 때 필요한 지침을 제공할 수 있을 것이다.
3,399편의 연구를 자료선정 및 제외 기준에 따라 제목과 초록을 중심으로 검토하여 3,328편이 제외되었고 71편이 선정되었다. 이와 병행하여 선정된 논문의 참고문헌을 확인하는 수기검색을 시행하였으나 본 연구에 적합한 추가 문헌이 검색되지는 않았다. 선정된 71편의 문헌은 전문을 확인하였고, 그 중에서 대상자가 부적합한 문헌 4편, 비교군이 부적합한 문헌 3편, 연구 설계가 선정기준에 부적합한 문헌 24편, 운동중재 이외의 중재가 추가된 문헌 1편, 영어나 한국어로 출판되지 않은 문헌 2편, 동료 평가가 이루어지지 않은 문헌 2편, 원본을 찾을 수 없는 문헌 1편, 부적절한 결과를 제시한 문헌 15편 등 총 52편을 제외하고 19편의 문헌이 최종 선정되었다.
따라서 유산소운동만으로는 고혈압 환자의 혈중지질, 체중 및 체질량지수를 개선하기 어려우며 식이요법 같은 부가적인 간호중재가 병행될 필요가 있다. 추후 고혈압 환자의 혈중지질 및 비만을 개선하기 위 한 적극적인 간호중재가 개발되어 적용될 필요가 있다.
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