근력과 동맥경직도와의 관련성

박수현 ( S. H. Park ),윤은선 ( E. S. Yoon ),정솔지 ( S. J. Jung ),제세영 ( S. Y. Jae ) 한국운동생리학회(구 한국운동과학회) 2011 운동과학 Vol.20 No.3

박수현, 윤은선, 정솔지, 제세영. 근력과 동맥경직도와의 관련성. 운동과학, 제20권 제3호. 273-282, 2011. 근력은 심폐기능과 독립적으로 비만, 인슐린 저항성, 제 2형 당뇨병, 그리고 고혈압 유병률과 역 상관관계를 가지고 있다. 본 연구는 하지근력과 동맥 경직도와의 관련성을 조사하여 심혈관계 질환의 예방을 위한 근력의 중요성을 제시하는 데 그 목적이 있다. 본 연구는 건강한 중년(평균 41±12 yr)남 , 여(체질량지수 24.4±3.3 kg/m2) 59명을 대상으로 실시하였다. 측정변인으로는 신장, 체중, 체질량지수, 혈압(말초와 중심), 심폐기능과 하지 근력을 측정하였으며, 동맥경직도를 알아보기 위해 요골동맥에서 대동맥 증폭지수 측정하였다. 그리고 근력 측정은 등속성 근력 측정 장비를 이용하여 하지 근력 및 근지구력을 측정하였다. 근력에 따른 집단 간의 동맥경직도는 One-way ANOVA를, 근력과 동맥경직도와의 관련성을 알아보기 위해서는 상관분석을 실시하였다. 통계적 유의수준은 p<0.05 수준에서 검정하였다. 동맥경직도와 하지 근력의 관련성을 알아보기 위하여 대동맥 증폭지수(AIx)와 심박수 75박에서의 대동맥 증폭지수(AIx@75)의 상관관계를 살펴보았으며, 대동맥증폭지수는 각속도 60°/sec 우측 굴근력(r=-.371, p=.003), 각속도 60°/sec 좌측 신근력(r=-.298, p=.014), 각속도 60°/sec 우측 신근력(r=-.243, p=.038)에서, 심박수 75박에서의 대동맥 증폭지수는 각속도 60°/sec 우측 굴근력(r=-.341, p=.006), 각속도 60°/sec 좌측 신근력(r=-.253, p=.032), 각속도 180°/sec 좌측 굴근력(r=-.248 p=.035)과 유의한 음의 상관을 나타내었다. 또한 좌측과 우측의 하지 굴근력과 신근력의 차이가 동맥경직도와 어떤 관련성이 있는 지 알아보기 위하여 근력에 따라 low, middle, 그리고 high 세 집단으로 나누어 대동맥 증폭 지수의 차이를 알아본 결과 좌, 우측의 하지 굴근력(좌, p<0.05; 우, p<0.05)과 신근력(좌, p<0.01; 우, p<0.05)이 좋은 그룹이 낮은 집단에서보다 유의하게 낮은 대동맥 증폭 지수를 나타내는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해보면, 근력과 동맥경직도 간에나이, 말초 수축기 혈압, 심폐기능과는 독립적으로 유의하게 음의 상관관계를 나타냈으며, 근력이 낮은 집단은 근력이 높은 집단에 비해 유의하게 높은 동맥경직도를 보였다. 따라서 적절한 근력 트레이닝으로 인한 근력 향상은 심혈관계 질환의 유병률의 위험요인의 감소 및 예방을 위해 필요하다고 사료된다. Muscular strength is inversely associated with incidence of diabetes mellitus, hypertension, and mortality, and these associations are independent of associations with cardiorespiratory fitness. The aim of this study was to investigate the relationship between muscular strength and central arterial stiffness. Augmentation index (AIx), muscular strength, and cardiorespiratory fitness (VO2max) were measured in 59 healthy male and female (age=41±12 yr, BMI=24.3±3.3 kg/m2). Height, weight, BMI, brachial blood pressure, central blood pressure were also recorded. Muscular strength was determined using isokinetic device (Biodex medical systems). Spearman correlations were used to determine the relationships between relative strength and arterial stiffness. One-way ANOVA were to determine different arterial stiffness each groups. There was a significant negative correlation between AIx and flexion 60°/sec right peak (r=-.371, p=.003), extension 60°/sec left peak (r=-.298, p=.014), extension 60°/sec right peak (r=-.243, p=.038), also AIx@75 and flexion 60°/sec right peak (r=-.341, p=.006), extension 60°/sec left peak (r=-.253, p=.032), flexion 180°/sec left peak (r=-.248 p=.035). lower limb flexor (left, p<0.05; right, p<0.05) and extensor (left, p<0.01; right, p<0.05) were significantly low level of AIx high muscular level group than low muscular level group. These results show that there is a significant inverse association between muscular strength and arterial stiffness independent of cardiorespiratory fitness. Also, low strength group increased significantly arterial stiffness than high strength group.

규칙적인 운동을 통한 심폐체력의 향상이 비만 청소년의 혈관기능에 미치는 영향

박수현 ( S. H Park ),윤은선 ( E. S Yoon ),제세영 ( S. Y Jae ) 한국운동생리학회(구 한국운동과학회) 2012 운동과학 Vol.21 No.4

본 연구는 비만 청소년 21명(남학생, 평균나이 13-14세)을 운동집단(11명)(12주, 40분, 주 5일)과 통제집단(10명)으로 무선 배정하였다. 심폐체력은 대사적 가스 분석기를 이용하여 최대산소섭취량을 측정하였으며, 신체조성은 전기저항법을 이용하여 측정하였다. 혈관 기능의 지표로써 경동맥-대퇴동맥 전파맥파 속도와 맥 증폭지수를 측정하였다. 본 연구에서, 허리둘레는 운동 집단에서 통제집단에서 보다 유의하게 감소되었다(ET 94.41±6.17 to 92.62±6.13 vs. CON 92.62±7.80 to 94.27±9.23 ㎝, p <.05). 심폐체력은 운동 집단에서 통제집단 보다 유의하게 증가되었다(ET 32.35±6.49 to 39.24±6.63 vs. CON 34.59±5.47 to 38.36±6.54 ㎖/㎏/min, p <.05). 체질량지수와 심혈관 위험 인자는 운동 집단에서 향상되지 않았다. 맥 증폭지수는 운동 집단에서 유의하게 증가하였으나(ET 1.60±0.45 to 1.87±0.58 vs. CON1.73±0.39 to 1.43±0.26%, p =<.05), 경동맥-대퇴동맥 맥파전파 속도는 유의하게 감소되지 않았다(ET 5.77±5.40 to 5.40±0.53 vs. CON 5.12±0.53 to 5.05±0.54 m/s, NS). 허리둘레 변화를 보정한 심폐체력의 변화는 맥증폭지수의 변화와 관련이 있었다(r=.457,p <.037). 이상의 결과를 종합해 보면 규칙적인 운동은 비만 청소년들의 혈관의 내피세포 기능을 향상시키며, 향상된 심폐체력은 체중의 감소와는 독립적으로 혈관 내피세포 기능과 관련이 있었다. Vascular endothelial dysfunction and increased arterial stiffness are associated with early atherosclerosis in obese adolescents. High cardiorespiratory fitness (CRF) is associated with diminished cardiovascular risk factors and improved vascular endothelial function in children. The purpose of the study was to examine effects of the improvement of cardiorespiratory fitness by regular exercise training on vascular function in obese adolescents. Twenty one obese adolescents (Schoolboy, Mean age:13-14 yr) were randomly assigned to an exercise training (ET)(12 weeks, 40 minutes, 5 days/week) group (n=11) and a non exercise control (CON) group (n=10). Cardiorespiratory fitness was measured using maximal oxygen uptake with metabolic gas analysis and body composition was determined by bioelectrical impedance. We measured carotid-femoral pulse wave velocity and reactive hyperemia index as indices of vascular function. Waist girth was significantly decreased in ET group than in CON group (ET 94.41±6.17 to 92.62±6.13 vs. CON 92.62±7.80 to 94.27±9.23 ㎝, p <.05). Cardiorespiratory fitness was significantly increased in ET group than CON group(ET 32.35±6.49 to 39.24±6.63 vs. CON 34.59±5.47 to 38.36±6.54 ㎖/㎏/min, p <.05). Body mass index and selected CVD risk factors were not improved in ET group. Reactive hyperemia index was significantly increased in ET group (ET 1.60±0.45 to 1.87±0.58 vs. CON 1.73±0.39to 1.43±0.26%, p =<.05) but carotid-femoral pulse wave velocity did not significantly decrease in ET group (ET 5.77±5.40 to 5.40±0.53 vs. CON 5.12±0.53 to 5.05±0.54 m/s, NS). Change in cardiorespiratory fitness was associated with change in reactive hyperemia index after adjusted for changes in waist (r=.457, p <.037). These results show that regular exercise training improved endothelial function, and this was associated with improved cardiorespiratory fitness independent of changes in body weight in obese adolescents.

레크리에이셔널 댄스 운동이 노인여성의 심혈관계 위험인자 및 혈관 구조와 기능에 미치는 영향

정수진 ( S. J. Jung ),윤은선 ( E. S. Yoon ),손태열 ( T. Y. Son ),제세영 ( S. Y. Jae ) 한국운동생리학회(구-한국운동과학회) 2011 운동과학 Vol.20 No.1

노화는 동맥의 구조 변화와 기능 저하를 가져오며 이는 심혈관계 질환의 위험도를 증가시킨다. 본 연구의 목적은 레크리에이셔널 댄스 운동이 노인 여성의 혈관 구조와 기능 및 전통적 심혈관계 위험인자와 체력에 미치는 효과에 대해 알아보는데 있다. 23명의 건강한 노인 여성(평균연령 63±4세)을 대상으로 운동그룹 12명과 통제그룹 11명으로 무선배정하였다. 운동그룹은 12주간 예비심박수의 40~60% 강도로 주 3회, 1회 운동시간 60분 동안 강강술래를 이용한 레크리에이셔널 댄스 운동을 실시하였으며, 통제그룹은 동일기간 동안 평소 생활습관을 유지하도록 하였다. 종속 변인으로 운동참가 전, 후에 체성분, 혈중지질, HOMA-index, 고밀도 C-반응성단백(hs-CRP), 심폐체력, 상완동맥 혈류 의존성 혈관이완, 경동맥 내중막 두께, 경동맥 신전성을 측정하였다. 12주간 레크리에이셔널 댄스 운동 후, 운동그룹은 hs-CRP(p=.001), HOMA-index(p=.001)가 유의하게 감소되었으며, 경동맥신전성(p=.002)과 최대산소섭취량(p=.029)은 유의하게 개선되었으며 집단과 시기간 유의한 상호작용을 나타냈다. 상완동맥 혈류 의존성 혈관이완능과 경동맥 내중막 두께는 운동 후 개선되는 경향을 나타냈으나 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 이상의 결과를 종합해 보면, 레크리에이셔널 댄스운동은 노인 여성의 심폐기능 향상과 혈관 기능을 개선시키는 것으로 보인다. Aging has a negative effect on large elastic artery structure and function which increases the risk of cardiovascular disease(CVD). The purpose of this study was to assess the effect of a recreational exercise program on vascular structure and function, traditional CVD risk factors and cardiorespiratory fitness in older women. Twenty three subjects(age 63±4 yrs, female) were randomly assigned to a dance-exercise group (n=12) and a non-exercise control group (n=11). The subjects in the exercise group performed supervised recreational dance exercise with moderate intensity (40~60% of heart rate reserve) for 12 weeks, 60 minutes per session, 3 times per week. Body weight, lipid profiles, insulin resistance(HOMA index), high sensitivity C-reactive protein(hs-CRP), and cardiorespiratory fitness were measured at baseline and after 12 weeks intervention. Also, brachial artery flow mediated vasodilatation (FMD), common carotid artery intima media thickness(IMT) and carotid distensibility were measured using B-mode ultrasound. After the 12 weeks intervention, body weight, blood pressure and lipid profiles did not significantly change in the exercise group compared with the control. However, hs-CRP(1.66±0.6 to 1.19±0.7 mg/L, p=.001) and HOMA index (0.55±0.3 to 0.38±0.2, p=.001) were significantly improved in the exercise group. Also, cardiorespiratory fitness (22.3±3.3 to 25.2±5.0 ml/kg/min, p=.029) and carotid artery distensibility(0.02±0.01 to 0.04±0.02 1/kPa, p=.002) were significantly increased in the exercise group, while there were no significant changes in mean IMT and FMD in the exercise group. These data indicate that recreational dance exercise reduces hs-CRP level and improves cardiorespiratory fitness, insulin sensitivity and carotid artery function in older women and these effects are not dependent on changes in traditional CVD risk factors.

운동 프로그램이 비만 청소년의 자율신경계 기능에 미치는 영향

윤은선 ( E. S. Yoon ),박수현 ( S. H. Park ),정수진 ( S. J. Jung ),제세영 ( S. Y. Jae ) 한국운동생리학회(구-한국운동과학회) 2012 운동과학 Vol.21 No.2

자율신경계 장애는 심혈관계 질환 발생과 매우 밀접한 관련이 있다. 본 연구에서는 남자 중학생을 대상으로 비만과 운동이 자율신경계 기능에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 비만의 영향을 알아보기 위해 비만그룹 20명(13±0.5세, 30.09±2.75 ㎏/㎡)과 정상체중그룹 10명(13±0.5 세, 20.16±2.87 ㎏/㎡)을 모집하였으며, 비만 청소년을 대상으로 운동의 효과를 알아보기 위해, 비만 그룹 20명을 운동그룹 10명과 통제그룹 10명으로 무선 배정하였다. 운동그룹은 12주간 주 3회, 1회 운동시간 60~90분으로 구성된 방과 후 운동 프로그램에 참가하였으며, 통제그룹은 동일기간 동안 평소 생활양식을 유지하도록 하였다. 모든 연구 참여자는 신체조성, 혈압, 혈중지질, 심폐체력 그리고 자율신경계 지표로 심박수 변이도와 최대운동후 1분대, 2분대 회복시 심박수를 측정하였다. 심박수 변이도는 빈도 도메인 분석으로 HFnu(High frequency normalized units), LFnu(Low frequency normalized unit), LF/HF ratio를 구하였으며, 시간 도메인 분석으로 RMSSD(Root Mean Square of the Difference of Successive R to R Intervals), NN50(Number of successive NN intervals which differ by more than 50 ms), pNN50 (Percentage of consecutive R to R Intervals differing by more than 50 ms)을 측정하였다. 연구 결과, 비만그룹은 정상체중 그룹에 비해 심박수 변이도 검사에서 HFnu이 낮고, LFnu은 높았으며, LF/HF ratio은 높게 나타났다. 또한 pNN50이 유의하게 낮게나타났다. 12주 운동 후, 운동그룹은 통제그룹에 비해 체중, 체질량지수, 체지방율, 허리둘레가 모두 유의하게 개선되었으며, 심폐체력이 향상되었다. 심박수 변이도 지표 중 부교감신경계 활성도를 나타내는 NN50, pNN50, RMSSD, HFnu는 모두 운동후 개선되었으나, 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 최대운동 후 1분대, 2분대 회복시 심박수도 통계적으로 유의한차이를 보이지 않았으나, 운동 그룹에서 증가된 경향을 보였다. 이상의 결과를 종합 해 보면, 비만 청소년은 정상체중 청소년에 비해 부교감신경계 활성도가 저하되어 있었으며, 12주간의 방과 후 운동프로그램은 비만 청소년의 자율신경계 개선에 긍정적 효과를 미치지 못하였다. It is well known that autonomic nervous system activity is related with increasing risk of cardiovascular disease. The purpose of this study was to assess the effects of obesity and exercise on autonomic nervous system activity in obese adolescents. Twenty obese adolescents(13±0.5 year, 30.09±2.75 ㎏/㎡) were compared with 10 heathy normal weight subjects(13±0.5 year, 20.16±2.87 ㎏/㎡), twenty obese adolescents were randomly assigned to an exercise group(n=10) and control group(n=10). Exercise group participated in a 12 weeks school-based exercise program(60-90 min/day, 3 days/week). Autonomic nervous system activity were measured using heart rate variability(HRV) and heart rate recovery, Heart rate recovery was defined as the difference between heart rate at peak exercise test and 1, 2 minute later. Frequency domain(HFnu:High frequency normalized units, LFnu:Low frequency normalized units, LF/HF ratio and time domain(RMSSD:Root Mean Square of the Difference of Successive R to R Intervals, NN50:Number of successive NN intervals which differ by more than 50 ms, pNN50:Percentage of consecutive R to R Intervals differing by more than 50 ms) of HRV were calculated. Obese group showed a significant decrease HFnu and increase LFnu, LF/HF ratio which of the HRV compared to normal weight group. pNN50 was significant decrease in obese group. There were significant decrease in body weight (p=0.001), % body fat (p=0.004), waist circumference (p=0.001) and increase in cardiorespiratory fitness (p=0.001) after 12 weeks exercise program. NN50, pNN50, RMSSD, HFnu which component of parasympathetic nervous system activity increased in exercise group, but changes of between group were not statistically significant. These data indicate that obese adolescents had decreased parasympathetic nervous system activity and 12 weeks exercise program dose not affect autonomic nervous system activity improvements in obese adolescents.