여성의 생리 주기 단계에 따른 운동 수행능력 및 근신경 기능의 차이 = Menstrual Cycle Phase?Dependent Differences in Exercise Performance and Neuromuscular Function in Women

국문 초록 (Abstract)

배경: 근피로 저항성과 효율적인 신경근 활성은 지구성 및 고강도 운동 수행력 유지에 핵심적인 요소이다. 여성의 생리주기 중 에스트로겐의 농도 변화는 신경근 기능에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 운동 중 근전도 (sEMG) 신호에 반영된다. 본 연구의 목적은 다양한 형태의 고정·점증·고강도 운동에서 생리주기 초기기 (EFP)와 후기기 (LFP) 간의 근전도 RMS 및 평균 주파수 (MNF) 반응을 비교하여, 호르몬 변화가 피로 양상과 신경근 효율성에 미치는 영향을 분석하는 것이다.

방법: 규칙적인 생리주기를 가진 건강한 여성 9명이 본 연구에 참여하였다. 피험자는 생리주기의 초기기 (EFP: 에스트로겐 저수치)와 후기기 (LFP: 에스트로겐 고수치)에 각각 점증적 사이클링, 일정부하 사이클링, 폭발성 윙게이트 사이클링을 수행하였다. 실험 중 주요 하지근육 (대퇴직근, 외측광근, 내측광근, 비복근)의 표면 EMG를 통해 RMS (% MVC)와 MNF (Hz)를 측정하였다.

결과: 점증적 운동에서는 부하 증가에 따라 RMS는 증가하고 MNF는 감소하는 전형적인 피로 양상을 보였으나, LFP에서는 EFP 대비 유의하게 낮은 RMS와 높은 MNF를 유지하여 향상된 신경근 효율성 (Neuromuscular Economy)을 나타냈다. 일정부하 운동에서도 LFP는 유의하게 높은 MNF를 보여 말초적 피로가 지연됨을 확인하였다. 반면, 폭발성 운동에서는 LFP가 EFP보다 유의하게 높은 평균 파워와 초기 근활성도 (RMS)를 보여 신경 동원 능력이 증가함을 나타냈다.

결론: 생리주기 중 에스트로겐 농도의 증가는 운동 형태에 따라 차별적인 신경근 이점을 제공하는 것으로 나타났다. LFP 시 지구성 운동에서는 신경근 효율성을, 폭발적 운동에서는 신경 동원력을 각각 향상시켜 피로 저항성과 수행력을 높이는 데 기여하였다. 따라서 여성의 운동 수행 분석 및 훈련 시 생리주기 단계에 따른 신경근 반응의 특이성을 고려할 필요가 있다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. Introduction 11
• 1.1 Necessity of Research 11
• 1.2 Research Purpose 12
• 1.3 Research Questions 13
• 1.4 Research Hypotheses 13
• Ⅱ. Literature Review 14
• 2.1 Menstrual Cycle Phase: Definition, Application, and Effects 14
• 2.1.1 Definition of Early and Late Follicular Phases 14
• 2.1.2 Application of Menstrual Cycle Phases on Exercise 14
• 2.1.2.1 Applications in Endurance and Aerobic Exercise 15
• 2.1.2.2 Applications in High Intensity and Repeated Sprint Exercise 16
• 2.1.2.3 Applications in Strength and Resistance Exercise 16
• 2.1.2.4 Limitations and Integrative Implications 17
• 2.1.3 Physiological Mechanisms 18
• 2.1.4 The Impact of Menstrual Cycle Phases on Exercise Performance 21
• 2.2 Fatigability: Definitions, Indicators, and Modulating Factors 24
• 2.2.1 Neuromuscular Indicators of Fatigue 25
• 2.2.2 Modulating Factors Affecting Fatigue Development 26
• 2.2.3 Relationship Between Fatigue and Exercise Performance 27
• 2.3 Exercise Modalities: Definitions and Measurements 29
• 2.3.1 Incremental Exercise 30
• 2.3.2 Constant Load Exercise 31
• 2.3.3 Explosive and Sprint Exercise 31
• 2.4 Integrated Hormonal Regulation of Central and Peripheral Fatigue 33
• 2.4.1 Central Neuromuscular Modulation 33
• 2.4.2 Peripheral and Muscle Level Adaptations 34
• 2.4.3 Hormonal Modulation and Exercise Performance in Women 35
• 2.4.4 Implications for Exercise and Female Research 36
• Ⅲ. Research Methods 38
• 3.1 Participants 38
• 3.2 Experimental procedures 39
• 3.3 Measurements 40
• 3.3.1 Surface electromyography 40
• 3.3.2 RPE 41
• 3.3.3 Maximal Oxygen Uptake and incremental Test 42
• 3.3.4 Constant Load Test 43
• 3.3.5 Wingate Anaerobic Test 43
• 3.4 Statistical Analysis 43
• Ⅳ. Research Results 45
• 4.1 Exercise performance 45
• Ⅴ. Discussion 51
• 5.1 Incremental cycling 51
• 5.2 Constant Load Cycling 52
• 5.3 Short explosive cycling 54
• Ⅵ. Conclusion 57
• References 58