복합운동이 비만 중년여성의 혈중 염증반응 지표, 혈관내피 성장인자 및 동맥경직도에 미치는 영향 = Effects of Combined Exercise Program on Blood Inflammatory Markers, Vascular Endothelial Growth Factor and Arterial Stiffness in Obese Middle Aged Women

국문 초록 (Abstract)

비만의 예방 및 개선을 위한 다양한 방법 중 규칙적이고 지속적인 운동이 체지방과 혈압 등을 감소시키고 심혈관계 기능을 향상시키는 등의 긍정적인 효과를 가져 온다는 사실은 이미 선행 연구 결과들을 통해 잘 알려져 있다(McNeilly et al., 2012; Iwashima et al., 2011). 그럼에도 불구하고 현재 많은 연구자들은 계속적으로 증가하고 있는 비만인들을 위한 해결책으로 연령이나 질환 정도에 따라 좀 더 효과적이고 안정적인 운동 방법이나 기간 등을 고려한 운동 프로그램에 관련된 연구에 관심을 가지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 비만 중년여성을 대상으로 12주 동안 복합운동을 실시했을 때 체중, 체지방률 및 복부 비만율의 변화와 비만관련 혈중 성분인 혈장 호모시스테인, 산화질소, 염증반응 지표 및 상완-발목 동맥파속도에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 현재까지 제시된 많은 선행 연구의 결과들을 종합해보면 비만인들에게 규칙적이고 지속적인 신체활동이나 중강도의 운동을 시행할 경우, 체중이 감소되는 것은 물론이고 체지방률과 복부 비만율이 감소되는 등 기본적인 신체구성 성분과 비만 관련 인자의 개선 효과가 나타난다는 것을 알 수 있다(박태곤, 2005; 최원석, 2005; 신현재, 2012; Iwashima et al., 2011; Thong et al., 2000). 본 연구에서 체중(kg)과 체지방률(%Fat) 및 복부 비만율(WHR)을 살펴본 결과, 통제그룹에서는 모든 변인에서 사전 검사에 비해 12주 후에 모두 증가하는 결과가 나타났다. 이와 반대로 운동그룹에서는 12주간의 복합운동 후에 체중과 체지방률에서는 사전 검사에 비해 유의하게 감소되었으며, 복부 비만율에서는 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았으나 감소 경향이 나타남으로써 12주간의 복합운동이 비만관련 지표에 긍정적인 효과가 나타난다는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 중년 여성을 대상으로 규칙적인 운동을 실시한 다른 선행 연구 결과들과 같은 양상을 보여준다(강설중, 2009; 박진국 등, 2012; 오상덕과 조중연, 2012). 중년 여성의 경우, 활동량 저하, 기초대사율 감소 및 호르몬 변화 등의 신체적 및 생리적 특성상 적절한 신체활동 등이 이루어지지 않을 경우에는 비만의 위험에서 벗어나기 어려우며, 규칙적이고 지속적인 복합운동을 실시했을 때 체내 지방을 효과적으로 연소시켜 비만도와 관련 있는 신체구성 성분이 통계적으로 유의한 차이를 나타내며 개선 효과가 나타남으로써 운동프로그램이 긍정적 역할을 한다는 것을 설명할 수가 있다. 그러나 비만 여고생을 대상으로 실시한 연구에서와 같이 복합운동보다 걷기운동이 체중과 체질량지수 및 체지방률의 감소가 크다는 연구 결과(장재훈과 허선, 2008)도 있으므로, 연구 대상이나 운동방법에 대한 다각적인 비교 연구가 필요할 것으로 생각된다. 혈장 호모시스테인 농도의 증가는 심혈관질환에 의한 사망률과 관련이 있다고 보고하였다(El Oudi et al., 2011). 본 연구에서 혈장 호모시스테인 농도 변화를 살펴본 결과, 통제그룹에서는 사전에 비해 12주 후에 유의한 차이는 없었으나 증가됨을 볼 수 있었다. 이와는 달리 운동그룹에서는 사전 검사에 비해 12주간의 복합운동 후에 통계적으로 유의하게 감소됨으로써 긍정적인 효과가 나타났다. 이와 같은 결과는 앞서 살펴본 신체구성 및 비만지표의 변화와 밀접한 관계가 있음을 알 수 있다. 즉, 혈장 호모시스테인의 농도가 비만인에게서 높게 나타난다는 선행 연구 결과(Konukoglu et al., 2005)와 규칙적인 운동이 호모시스테인 농도를 감소시켜 주었다는 결과(Randeva et al., 2002)를 토대로, 체중의 증가로 인해 혈장 호모시스테인 농도의 증가를 유발하는 반면, 지속적인 복합운동을 실시할 경우 비만 지수가 감소됨으로써 혈장 호모시스테인 농도가 낮아져 심혈관계 질환이 예방 및 개선될 수 있음을 보여주고 있다. 혈관 신경 조절 인자인 산화질소(NO)는 혈관계의 항상성을 유지하기 위해 혈관의 긴장도 유지에 관여 및 염증 세포 억제 작용을 하며, 그 생성 정도에 따라 심혈관질환 정도를 추정할 수도 있다(Corretti et al., 2002). 유산소 운동은 NO 수치가 증가하고 혈압이 낮아지며(조형숙, 2005; Otsuki et al., 2007), 동맥경직도가 감소(장경선 등, 2012)되는 등 동물과 임상 실험 모두에서 심혈관계 관련 질환을 예방 및 개선할 수 있다는 선행 연구 결과들을 살펴볼 수 있다. 본 연구에서 혈장 NO 농도의 변화는 통제그룹에서는 운동 전에 비해 12주 후에 유의한 차이가 없었고 거의 비슷한 수준이었다. 그러나 12주간의 복합운동그룹에서는 통제그룹에 비해서 운동그룹이 유의하게 증가됨을 알 수가 있었다. 이와 같은 결과는 앞서 살펴본 선행 연구에서와 같이 비만 중년여성에게 12주간의 복합운동을 실시하면 유산소 운동 시 나타난 결과와 같이 NO 수준을 증가시켜 줌으로써 혈관 상태를 개선시키고 심혈관질환을 예방할 수 있다는 긍정적인 효과를 도출할 수가 있다. 김창선 등(2012)의 연구에서는 무산소성 운동 또는 고강도 운동 시에 NO 농도의 증가 정도가 유의하지 않거나 감소 경향이 나타난다고 보고하였는데, 이는 운동의 긍정적인 효과를 보기 위해서는 운동의 종류와 강도 및 시간의 선택이 무엇보다 중요하다는 것을 설명해주고 있다. 본 연구 결과에서는 NO 농도 수준이 통제그룹에 비해 통계적으로 유의하게 증가됨을 확인함으로써 12주간의 복합운동은 비만을 해소함은 물론 혈관의 항상성 개선에도 긍정적 효과가 있음을 확인할 수가 있다. 이와 같이 규칙적인 운동이 NO의 생성을 증가시킬 수 있으며, 산화스트레스의 손상으로부터 혈관내피세포를 보호하는 효과가 있음이 알려져 있는데, 아마도 이러한 효과에 의하여 수축기 혈압과 혈관경직도의 개선이 가능할 것으로 추정된다. 본 연구에서는 12주간의 복합운동이 NO 생성과 혈관경직도와의 관련성을 알아보기 위해 동맥경직도(PWV)의 변화를 살펴보았다. 동맥경직과 관련된 병리기전은 혈관내피세포의 장애로부터 시작되며, 혈관 내피세포의 장애는 동맥경화를 일으키고 이어서 동맥경직도를 증가시키며, 동맥의 경직도가 증가할 경우 이완기혈압에 비해 수축기혈압이 증가하고, 이는 맥압 및 상완-발목 맥파전파속도(brachial-ankle pulse wave velocity; baPWV)는 동맥경직도 지표를 상승시키는 것으로 알려져 있다(Dart Kingwell, 2006). 본 연구에서 동맥경직도의 변화를 살펴본 결과, 통제그룹에서는 사전에 비해 12주 후에 동맥 경직도가 증가되었다. 운동 그룹에서는 사전 검사에 비해 12주간의 복합운동 후에 통계적으로 유의하게 감소하는 경향이 나타났고, 통제그룹에 비해서 운동그룹이 유의하게 감소되는 결과가 나타났다. 통제그룹에서 동맥경직도가 증가된 것은 비만 정도뿐만 아니라 연령이 증가 함에 따라 혈관 벽의 두께가 두꺼워지는 것도 중요한 변화 중 하나일 것이다. 본 연구에서 얻어낸 결과는 비만인을 대상으로 운동을 실시한 다른 선행 연구의 결과들과 그 경향이 일치한다. 12주간 중강도의 걷기 운동을 실시한 비만 중년 남녀에게서 PWV 수준이 감소되었고(McNeilly et al., 2012), 경도 비만 남학생에게 12주간 유산소 운동을 실시한 결과 역시 PWV 수준이 유의하게 감소되었다(장경선 등, 2012). 또한 Zebekakis et al.(2005)은 체질량지수가 높을수록 동맥 경직도가 증가한다고 보고하였다. 이와 같은 결과들에서 운동의 효과로 비만인들은 체질량 수준이 감소되고 NO 수준이 증가되어 혈관내피세포가 손상되지 않도록 보호함으로써 동맥경화를 예방하게 하여 결과적으로 동맥경직도를 개선할 수 있다는 결론을 도출할 수가 있다. Tinken et al.(2008)은 20명의 젊은 남성을 대상으로 주 3회씩 8주간의 운동 프로그램을 통해 매 2주마다 훈련에 따른 혈관의 기능과 구조적 변화를 확인한 결과, 초기의 기능적 변화는 시간이 지날수록 감소되는 한편, 훈련 말기에 가까울수록 혈관의 직경이 증가되는 구조적 적응 현상이 관찰되었으며, 성윤희 등(2012)은 비만

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was investigate the effects of combined exercise during 12 weeks on weight, % body fat waist to hip ratio (WHR), blood homocysteine, nitric oxide (NO), C-reactive protein (CRP), vascular endothelial growth factor (VEGF), and branchial-ankle pulse wave velocity (PWV) in obese middle aged women. Subjects of this study were 30 people (2 groups, combined exercise group; n=14, control goup; n=16). Combined exercise group performed walking and resistance exercise with moderate intensity for 12 weeks, 4∼5 times per week. The data from this study were analyzed using repeated measures two-way ANOVA and paired t-test. Following conclusions were obtained by comparing and analyzing the measurement value pre and post of combined exercise. In the change of weight, % body fat, blood homocysteine, CRP, VEGF, NO and PWV level in the combined exercise group were significantly improved more than control group or pre exercise data. WHR in the combined exercise group were decreased, but showed no significant difference. Therefore, this study suggested that regular combined exercise program is supposed to be an effective treatment and preventive method for the improvement in the cardiovascular function, weight loss and the promotion of health in obese middle aged women.

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