혈류제한 후 동일한 운동강도 적용의 차이가 성인 남·여의 하지근력과 유산소 능력에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 6주간 사이클 에르고미터 운동 시 혈류제한 유·무 및 동일한 운동강도의 적용방법 차이에 따라 집단 간 운동강도, 하지근력과 유산소성 능력에 미치는 영향을 확인하는 것에 목적이 있다.
대상자는 건강한 20-30대 성인 남·여 24명을 대상으로 실시하였으며, 혈류제한을 하지 않은 최대산소섭취량(VO2max) 60%의 운동강도를 적용한 Control 집단(n=8), 혈류제한과 함께 최대산소섭취량(VO2max) 60%의 운동강도를 적용한 BFR(Blood Flow Restriction)1 집단(n=8), 혈류제한과 함께 산소섭취량(VO2), 심박수 모니터링을 통해 최대산소섭취량(VO2max) 60%의 운동강도를 유지하여 실시한 BFR(Blood Flow Restriction)2 집단(n=8)으로 분류하였다. 운동 프로그램은 총 6주간 주 2-3회, 1회당 웜업 5분, 운동 20분의 사이클 에르고미터 운동을 실시하였으며, 사전·사후 신체조성, 하지의 등속성 근력과 근수축 특성, 유산소 능력을 측정하였고, 운동 중에는 심박수, 대사당량(METs), 운동부하량(watt), 젖산, 산소섭취량(VO2)을 측정하였다.
이 연구의 결과에서는 운동 중 평균 심박수와 대사당량(METs), 산소섭취량(VO2)에서 집단 간 유의한 차이를 나타냈다(p>.05). 반면 젖산과 운동부하량(watt)은 집단 간 유의한 차이가 나타나지 않았다(p>.05). 시기 간 차이에서 근육비율은 BFR1 집단, 체지방률에서는 모든 집단, 등속성 근력에서는 60˚/sec 굴근력에서 BFR1, BFR2 집단, 180˚/sec 신근 및 굴근력에서 모든 집단, 240˚/sec 신근력에서 BFR1 집단, 굴근력에서 모든 집단에서 유의한 차이를 나타냈다(p>.05). 또한 240˚/sec 굴근력에서 집단 간 유의한 차이가 나타났다(p<.05). 최대산소섭취량(VO2max)과 환기량(VE)은 BFR1, BFR2 집단에서 시기 간 유의한 차이가 나타났으며(p>.05), 운동 지속시간에서는 모든 집단에서 유의한 차이를 나타냈다(p>.05). 근수축 특성에서는 시기 및 집단 간 유의한 차이는 나타나지 않았다(p>.05).
결과적으로 혈류제한과 함께 설정된 운동강도를 실시하는 방법과 혈류제한과 함께 산소섭취량(VO2), 심박수 모니터링을 통해 설정된 운동강도를 유지하며 실시하는 방법 모두 하지의 등속성 근력 및 유산소 능력에 긍정적인 영향을 준 것으로 나타났다.
이와 같이 두 가지 적용방법은 개인의 체력 수준 및 안전성과 목적성을 고려하여 선택적으로 적용할 수 있을 것으로 판단되며 혈류제한 운동 프로그램의 강도 적용 방법의 자료로 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to determine the effects of six-week cycle ergometer exercise on the subject's ability in exercise intensity, lower isokinetic muscular strength, and aerobic ability between groups, depending on the difference in the application of blood flow restrictions and the same intensity of the exercise.
The subjects were 24 healthy male and female adults in their 20s and 30s, who were classified into 3 groups: (1) Control group with blood flow restriction in the application of intensity with 60% VO2max (n=8), (2) BFR1 group with blood flow restriction in the application of exercise intensity with 60% VO2max (n=8), (3) BFR2 group with blood flow restriction in the application of exercise intensity with 60% VO2max (n=8), the intensity of which was preserved through VO2 and HR monitoring.
Exercise programs were conducted for 2-3 times a week, a total of 6 weeks, and one set of the program consisted of 5 minutes of warm-up and 20 minutes of cycle ergometer exercise, followed by pre and post tests of body composition, lower isokinetic muscular strength, characteristics of muscle contraction, and aerobic capacity; during exercise, heart rate, METs, watt, lactate, and VO2 were measured.
The collected data were analyzed by Two-way repeated measured ANOVA in order to evaluate the interactions between time and group. Afterwards, the difference between groups was verified by One-way ANOVA, and the difference in time was verified by paired t-test while the significance level was set at 0.05.
During exercise, the results of this study showed significant differences in the average HR, METs, and VO between groups (p<.05). On the other hand, lactic acid and watt showed no significant differences between groups (p>.05).
There were significant differences in time from BFR1 in terms of skeletal muscle mass ratios, and from all groups in terms of body fat rates. Also, in the isokinetic muscle test, there were significant differences in time from BFR1, BFR2 in terms of knee flexor strength 60˚/sec; from all groups in terms of knee extensor and flexor power 180˚/sec; from BFR1 in terms of knee extensor endurance 240˚/sec; from all groups in terms of knee flexor endurance (p<.05). Moreover, there was significant difference in group from all groups in terms of knee flexor endurance 240˚/sec (p<.05).
The VO2max and VE showed significant differences in time in the BFR1 and BFR2 groups (p<.05), and the duration of the exercise showed significant differences in time in all groups (p<.05). There was no significant difference between time and group in muscle contraction characteristics (p>.05).
As a result, both the method of performing the exercise intensity set with blood flow restriction and the method of performing the exercise intensity preserved through VO2 and HR monitoring along with blood flow restriction were found to have a positive effect on the isokinetic lower limb strength and aerobic capacity.
These two methods are considered to be selectively applicable in consideration of individual physical fitness levels, safety, and purpose. Also, they are considered to be presented as data on how to apply the intensity of exercise program with the blood flow restriction.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 목적과 필요성 1
• 2. 연구의 가설 5
• 3. 연구의 제한점 7
• Ⅱ. 연구 방법 8
• 1. 연구 대상자 8
• 2. 연구 설계 9
• 3. 측정 도구 11
• 4. 측정 방법 12
• 5. 자료처리 방법 16
• Ⅲ. 연구 결과 17
• 1. 심박수(HR) 17
• 2. 대사당량(METs) 18
• 3. 운동부하량(watt) 19
• 4. 젖산(Lactate) 20
• 5. 산소섭취량(VO2) 21
• 6. 체성분의 변화 22
• 1) 체중대비 골격근 비율 22
• 2) 체지방률 23
• 7. 무릎의 등속성 근력의 변화 24
• 1) 근력 60˚/sec, Peak Torque 값 24
• 2) 근파워 180˚/sec, Average Power 값 25
• 3) 근지구력 240˚/sec, Total Work 값 26
• 8. 대퇴직근의 근수축 특성의 변화 28
• 1) 수축시간 Tc(contraction time) 28
• 2) 이완시간Tr(relaxation time) 29
• 3) 최대변위 Dm(displace maximum) 30
• 9. 유산소 능력의 변화 31
• 1) 최대산소섭취량(VO2max) 31
• 2) 환기량의(VE) 32
• 3) 운동 지속시간 33
• Ⅳ. 논 의 35
• Ⅴ. 결론 및 제언 40
• 1. 결론 40
• 2. 제언 41
• Ⅵ. 참고문헌 42
• 부록 (연구 참여 동의서) 51
• Abstract 53