저산소 환경에서의 저항성 및 고강도 간헐적 인터벌 운동으로 구성된 복합 운동처치가 중년비만여성의 신체구성, 심대사 위험 요인, 심폐체력 요소에 미치는 영향 = Effects of concurrent training consisting of resistance and high-intensity interval training in hypoxic conditions on body composition, cardiometabolic risk factor, and cardiorespiratory fitness factors in middle-aged obese women

국문 초록 (Abstract)

저산소 환경에서의 저항성 및 고강도 간헐적 인터벌 운동으로 구성된 복합 운동처치가 중년비만여성의 신체구성, 심대사 위험 요인, 심폐체력 요소에 미치는 영향 본 연구는 저산소 환경에서 저항성 운동과 고강도 간헐적 인터벌 운동 (HIIT)으로 구성된 복합 운동이 중년비만여성의 신체구성, 심대사 위험 요인 및 심폐체력에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 연구 대상은 BMI 25kg/m2 이상의 30~54세 여성 60명으로, 평산소 환경에서 저항성 운동과 중강도 지 속주 운동(MICT) 수행 집단(RMN), 평산소 환경에서 저항성 운동과 HIIT 수 행 집단(RHN), 저산소 환경에서 저항성 운동과 MICT 수행 집단(RMH), 저산 소 환경에서 저항성 운동과 HIIT 수행 집단(RHH)에 무작위 배정하였다. 연구는 12주간 진행되었으며, 주 3회, 회당 85~100분의 복합 운동을 실시 하였다. 운동 프로그램은 준비운동(10분), 저항성 운동(40분), 유산소성 운동 (MICT 33분 또는 HIIT 25분), 정리운동(10분)으로 구성되었다. 저항성 운동은 squat, lunge, lateral raise, seated row, chest press, leg raise, hip thrust 7종 목을 6~7 OMNI-Scale 강도로 세라밴드를 이용하여 실시하였으며, 주차별로 밴드 강도와 반복 횟수를 조정하여 점진적 부하를 적용하였다. 유산소성 운 동은 트레드밀을 이용하여 MICT의 경우 최대심박수(HRmax) 60~70% 강도로 33분, HIIT의 경우 HRmax 85~95% 고강도 구간(4분×4회)과 HRmax 50~60% 저강도 구간(3분×3회)을 반복하였다. 저산소 환경은 환경제어 챔버를 이용 하여 해발 약 3,000m에 해당하는 흡기산소분율(FiO2) 14.50%로 조성하였다. 측정 변인은 신체구성(체중, BMI, 제지방량, 체지방량, 체지방률), 심대사 위험 요인(SBP, DBP, MAP, PP, RPP, baPWV, FMD, TG, TC, LDL-C, HDL-C, LDL-C/HDL-C), 심폐체력의 환기역치(VT), 호흡보상점(RCP), 최대운동시점 (MAX) 각각에서의 분당환기량(VE), 산소섭취량(VO2), 이산화탄소 배출량 (VCO2), 호흡교환율(RER), 운동시간(ET))이다. 연구 결과, 신체구성에서는 RMH와 RHH 집단에서 체중(RMH: 95% CI -1.94, RHH: 95% CI -1.98), BMI(RMH: 95% CI -0.73, RHH: 95% CI -0.75), 체 지방량(RMH: 95% CI -2.61, RHH: 95% CI -2.71), 체지방률(RMH: 95% CI -2.60, RHH: 95% CI -2.74)이 유의하게 감소하였다(p<0.05). 심대사 위험 요인에서는 모든 집단에서 수축기 혈압(SBP), 평균동맥압 (MAP), 심근부담률(RPP)이 유의하게 감소하였으며, 저산소 환경 집단에서 감 소가 더 컸다(SBP: RMH: 95% CI -9.77, RHH: 95% CI -11.71). 동맥경직도 (baPWV)는 저산소 환경 집단에서만 유의하게 감소하였고(RMH: 95% CI -77.77, RHH: 95% CI -81.67), 내피세포기능(FMD)은 모든 집단에서 개선되었 으나 RHH(95% CI 2.05) 집단의 증가가 가장 컸다. 혈중지질에서는 모든 집 단에서 중성지방(TG)이 유의하게 감소했으며, 저산소 환경 집단에서 감소가 더 컸다(RMH: 95% CI -27.92, RHH: 95% CI -30.58). LDL-C는 전 집단에서 감소했으나, 저산소 환경 집단의 감소가 가장 컸다(RMH: 95% CI -15.77, RHH: 95% CI -15.83). HDL-C는 RHH(p=0.014) 집단에서만 유의하게 증가하 였다. 심폐체력에서는 저산소 환경 집단(RMH, RHH)에서 분당환기량(VE), 산소섭 취량(VO2), 이산화탄소배출량(VCO2), 운동시간(ET)의 증가가 평산소 환경 집 단 대비 더 컸다. 특히 MAX시점의 VO2는 RHH 집단에서 가장 큰 폭으로 향 상되었고, 운동시간(ET)은 모든 집단에서 증가했으나 RHH 집단에서 가장 큰 증가를 보였다. 결론적으로, 12주간의 복합 운동처치는 중년비만여성의 신체구성, 심대사 위험요인, 및 심폐체력 개선에 효과적이었으며, 특히 저산소 환경에서 HIIT 를 결합한 경우 가장 큰 개선을 보여 비만 및 심대사 질환 예방·관리를 위 한 유용한 전략이 될 수 있다. 주제어 : 저산소 환경, 고강도 간헐적 인터벌 운동, 복합 운동, 심대사 위험 요인, 심폐체력, 중년비만여성

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study aimed to examine the effects of a 12-week combined resistance exercise and high-intensity interval training (HIIT) program under hypoxic conditions on body composition, cardiometabolic risk factors, and cardiorespiratory fitness in middle-aged obese women. Sixty women aged 30~54 years with a BMI ≥25kg/m2 were randomly assigned to one of four groups: resistance exercise plus moderate-intensity continuous training in normoxia (RMN), resistance exercise plus HIIT in normoxia (RHN), resistance exercise plus moderate-intensity continuous training in hypoxia (RMH), and resistance exercise plus HIIT in hypoxia (RHH).
Participants performed combined training three times per week for 85~100 minutes per session, consisting of a warm-up (10 min), resistance exercise (40 min), aerobic training (MICT: 33 min at 60~70% HRmax or HIIT: 4×4 min at 85~95% HRmax with 3×3 min at 50~60% HRmax), and a cool-down (10 min). Resistance exercises included seven movements—squat, lunge, lateral raise, seated row, chest press, leg raise, and hip thrust—performed at an intensity of 6~7 on the OMNI-Scale with progressive overload by week. Hypoxic conditions were simulated using an environmental control chamber at an inspired oxygen fraction (FiO2) of 14.50% (~3,000 m altitude).
Results showed significant reductions in body weight (RMH: 95% CI -1.94, RHH: 95% CI –1.98), BMI (RMH: 95% CI -0.73, RHH: 95% CI -0.75), fat mass (RMH: 95% CI -2.61, RHH: 95% CI -2.71), and body fat percentage (RMH: 95% CI -2.60, RHH: 95% CI -2.74) in both hypoxic groups (p<0.05).
Cardiometabolic risk factors improved in all groups, with greater reductions in SBP (RMH: 95% CI -9.77, RHH: 95% CI -11.71), MAP, and RPP in hypoxic conditions. Arterial stiffness (baPWV) decreased significantly only in hypoxic groups (RMH: 95% CI -77.77, RHH: 95% CI -81.67), and endothelial function (FMD) improved in all groups but most in RHH (95% CI 2.05). Triglycerides (TG) decreased significantly in all groups, with larger reductions in hypoxic groups (RMH: 95% CI -27.92, RHH: 95% CI -30.58). LDL-C decreased across all groups, with the largest reductions in RMH and RHH (RMH: 95% CI –15.77, RHH: 95% CI -15.83). HDL-C increased significantly only in RHH (p=0.014).
Cardiorespiratory fitness improved more in hypoxic groups, with greater increases in minute ventilation (VE), maximal oxygen uptake (VO2), carbon dioxide output (VCO2), and exercise time (ET) compared with normoxic groups. Notably, VO2 at the MAX point showed the greatest improvement in the RHH group, and ET increased in all groups, with the greatest gain in RHH.
In conclusion, combined resistance and HIIT training under hypoxic conditions demonstrated superior effects on body composition, cardiometabolic health indicators, and cardiorespiratory fitness in middle-aged obese women compared to normoxic training, supporting its application as an effective strategy for obesity management and cardiometabolic disease prevention.

목차 (Table of Contents)

• 표 목차 ⅲ
• 그림 목차 ⅳ
• 국문 초록 ⅴ
• 제1장 서론 1
• 제1절 연구의 필요성. 1
• 제2절 연구의 목적 4
• 제3절 연구의 가설 4
• 제2장 연구방법 5
• 제1절 연구 대상자 5
• 제2절 연구 절차 8
• 제3절 연구 설계 9
• 제4절 측정 항목 및 도구. 15
• 제5절 측정 방법 및 절차. 16
• 1. 인체계측 및 신체구성. 16
• 2. 심대사질환 위험 요인. 17
• 2-1. 혈압 17
• 2-2. 동맥경직도 17
• 2-3. 혈관내피세포기능. 17
• 2-4. 혈중지질농도 18
• 3. 심폐체력 요소 19
• 제6절 자료 처리 방법. 20
• 제3장 연구 결과 21
• 제1절 신체구성의 변화 21
• 제2절 심대사질환 위험요인의 변화 24
• 제3절 심폐체력 요소의 변화 31
• 제4장 논의 39
• 제5장 결론 및 제언 47
• 참고문헌 49
• ABSTRACT 61