유산소운동이 비만여중생의 복부지방 및 렙틴에 미치는 영향
동아대학교 체육대학
박 상 갑․김 은 희
The Effects of Aerobic Exercise on Abdominal Fat and Leptin in Obese Adolescents
Sang-Kab Park, Eun-Hee Kim College of Physical Education Dong-A University
요 약
연구배경: 비만인 경우 지방의 분포에 따라 그 위험이 달라지므로 복부비만인 경우 2형 당뇨병과 심 혈관질환의 이환율 및 그에 의한 사망률이 높다고 알려져 있다. 국내에 내장지방 관련 대사 질환의 유병 률이 높음에도 정확한 측정법에 의해 평가된 내장지방과 운동에 대해서는 밝혀진 바가 부족하다. 이에 비만 여중생을 대상으로 컴퓨터 촬영을 이용하여 복부의 피하지방량과 내장지방량의 변화와 혈중 렙틴에 미치는 영향을 규명하고자 본 연구를 시행하였다.
방법: 운동 프로그램은 총 40분으로 준비운동과 정리운동을 각각 10분 동안 유연체조와 스트레칭을 실시하였고, 유산소 운동은 1회 40분, 주4회, 24주간 실시하였다. 운동강도는 운동중 심박수 측정기 (POLAR HEART RATE MONTOR POLAR ELECTRO OY SF-90440, KEMPELE FINLAND)를 이 용하여 매 운동시의 심박수를 1분 단위로 측정하여 평균치를 구하고 공식에 의해 상대적 운동강도 (%HRmax)를 산출하였다.
결과: 비만 청소년에 있어서 장기간의 유산소 운동은 체지방률 감소로 비만을 개선시키며 혈청지질의 감소와 HDL-C의 증가로 혈청지질 성분을 개선시키고 비만을 조절하는 역할을 하는 렙틴도 감소되었고, 심혈관계질환과 관계가 있는 복부의 내장지방이 감소되었다.
결론: 따라서 장기간의 유산소성 운동은 성장기 청소년의 신체조성을 개선시켜 비만으로 인한 성인병 의 발생률을 감소시킬 수 있을 것으로 생각된다.
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ 중심단어: 복부지방, 내장지방, 유산소운동, 비만여중생, 렙틴
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ
교신저자: 김은희, 울산광역시 울주군 삼남면 가천리 305-3번지, 동아대학교 체육대학 Tel: 011-586-1623, E-mail: [email protected]
서 론
비만인 경우 지방의 분포에 따라 그 위험이 달라지 므로 복부비만인 경우 2형 당뇨병과 심혈관질환의 이 환율 및 그에 의한 사망률이 높다고 알려져 있다1). 같 은 정도의 복부비만 상태에서도 내장지방 축적이 많을 수록 인슐린저항성 및 동맥경화의 위험이 높아지게 된 다2). 아시아인의 경우 비만의 정도가 같다고 하더라도 내장지방 축적이 심하며3) 한국인의 경우 서구인에 비 해 비만의 정도가 심하지 않더라도 그와 관련된 2형 당뇨병 및 대사증후군의 유병률이 높은 상태이다4). 내장지방축적이 심하며 심혈관질환 고지혈증 등이 단독 혹은 복합적으로 존재하게 되며5) 이러한 질환은 일단 발병이 되면 일생동안 완치가 어려우므로 예방대 책을 세우는 것이 필요하다. 또한 내장지방 평가의 중 요성이 대두되고 있으며 내장지방 축적의 지표로 내장 지방면적, 내장지방/피하지방면적에 대한 컴퓨터 촬영 을 이용하게 되었다.
국내에 내장지방 관련 대사 질환의 유병률이 높음에 도 정확한 측정법에 의해 평가된 내장지방과 운동에 대해서는 밝혀진 바가 부족하다.
렙틴 (leptin)은 지방조직에서 생성되는 ob 유전자 단백질로 체지방에 의해서 분비량이 영향을 받으며 중 추신경에 작용하여 음식물 섭취를 감소시키고 에너지 소모를 증가 시켜 체지방량을 조절하는 것으로 보고 되었다. 동물실험에서와 달리, 비만인은 혈액중의 렙 틴 농도가 정상보다 높은 것으로 보고 되었는데 이것 은 사람에서는 렙틴에 대한 저항성의 결과로 해석되고 있다6). 이러한 비만과 관련한 렙틴 농도의 증가는 대 체적으로 유산소성 운동, 저항성 운동을 포함한 다양 한 운동의 형태를 통해 개선되는 것으로 보고되어 진 다7,8). 운동과 혈중 렙틴 농도에 대한 연구들이 대부분 성인을 대상으로 하고 있다9). 성장기에 있는 청소년들 을 대상으로 한 혈중 렙틴 농도에 대한 운동의 영향에 관한 연구의 필요성이 요구된다10).
이에 비만 여중생을 대상으로 컴퓨터 촬영을 이용하 여 복부의 피하지방량과 내장지방량의 변화와 혈중 렙 틴에 미치는 영향을 규명하고자 본 연구를 시행하였 다.
방 법 1. 연구대상
평소 운동습관이 없는 13∼15세의 체지방률이 30%
이상인 비만여중생 14명 (운동군 7명, 대조군 7명)을 대상으로 하여 24주간 유산소 운동을 실시하였고, 전 문의의 병력검사, 신체소견 그리고 심전도 등의 임상 검사를 실시하였으며, 신체적 특성은 Table 1과 같다.
1) 체격 및 체지방량 측정
신장은 STDK-AD (Shintokyo Denshikizai Co), 체 중은 Autobky Weight (YK-150N)로, WHR (Waist-hip ratio)은 요위/둔위 공식에 의해 산출하며, BMI (Body Mass Index)는 체중과 신장(kg/m2) 공식을 이용하였고, 체지방률과 체지방량은 임피던스 (Inbody 2.0 Bio- spase Korea)를 이용하여 측정하였다.
2) 최대운동부하검사
운동전과 24주 후의 최대운동부하 검사방법은 트레 드밀 (Quniton ST 650 USA)을 이용하여 경사도를 0%로 하고 100 m/min에서 매 3분 경과시 20 m/mi씩 속도를 증가시켜서 피검자가 최대운동에 도달하도록 하 였으며, 최대운동은 피검자의 예상최대심박수 (220-age) 와 자각증상징후한계성 (RPE 19∼20) 그리고 최대부 하시의 호흡교환율 (1.15 이상) 등을 고려하여 판정하 였다 (ACSM, 1995). 운동중의 산소섭취량, 심박수 등 은 전자동대사 분석기 (Quniton Metabolic Cart 4500 USA)를 이용하여 측정하였다.
Table 1. 대상자의 신체적 특성
항목 대조군 운동군
연령 (세) 15.6±0.53 15.4±0.53
신장 (cm) 158.71±5.02 157.86±8.43 체중 (kg) 69.40±9.69 68.66±14.58 체지방률 (%) 40.53±3.61 40.06±4.12 수축기압 (mmHg) 126.43±4.39 126.71±5.82 이완기압 (mmHg) 78.00±3.64 78.57±3.82
3) 운동프로그램
운동 프로그램은 총 40분으로 Table 2와 같이 준비운 동과 정리운동을 각각 10분 동안 유연체조와 스트레칭 을 실시하였고, 유산소 운동은 1회 40분, 주4회, 24주간 실시하였다. 운동강도는 운동중 심박수 측정기 (POLAR HEART RATE MONTOR POLAR ELECTRO OY SF-90440, KEMPELE FINLAND)를 이용하여 매 운동시 의 심박수를 1분 단위로 측정하여 평균치를 구하고 공 식에 의해 상대적 운동강도 (%HRmax)를 산출하였다.
4) 컴퓨터촬영에 의한 복부지방 분포
전산화 단층촬영은 CT (삼성 GE sytec 3000 I)를 이용하여 배꼽 (umbilicus level)을 중심으로 아래위 1 단씩을 횡단 (transverse section)하여 이 부위에서
Hounsfield number가 -250에서 -50사이의 조직을 지 방으로 하고 이 부위를 측정하여 총복부지방부피 (cm2)를 구하였다. 복부와 배부의 복막을 경계로 안쪽 을 내장지방조직 (subcutaneous fat tissue), 바깥쪽을 피하지방조직 (Subcutaneous fat tissue)으로 나누어 각 각의 부피를 구하였고 이로부터 내장지방/피하지방 비 (Visceral fat volume/Subcutaneous fat volume ratio, VSR)를 산출하였다.
5) 렙틴 및 생화학적 검사
채혈은 12시간 공복 상태로 전완 주정맥에서 1회용 주사기 (Bom Medrea co, LTD)를 사용하여 유산소운 동 전, 24주후 각각 15 mL를 채혈한후 유리지방산, 총 콜레스테롤과 중성지방은 효소법을 이용하여, HDL-콜
Table 3. 운동 전․후 신체구성의 변화 (M±SD)
항목 그룹 운동전 24주후 차 T-Value
체중 (kg) 운동군
대조군
67.13±12.34 73.84±11.78
66.01±13.2 75.90±12.50
1.12 -2.06*
운동전 24주후
1.041 1.436
체지방률 (%) 운동군
대조군
38.87±3.72 42.46±3.10
34.81±4.56 42.29±4.01
4.06**
0.17
운동전 24주후
1.957 3.255**
WHR 운동군
대조군
0.88±0.04 0.92±0.04
0.87±0.04 0.92±0.05
0.01 0.00
운동전 24주후
1.432 1.617 체지방량 (kg) 운동군
대조군
25.93±4.51 31.13±7.03
22.93±5.55 31.39±7.43
3.00*
-0.26
운동전 24주후
1.647 2.413*
* : p<.05, ** : p>.01
Table 2. 유산소 운동 프로그램
Time (min) Contents Intensity Weeks
10 walking, stretching
40
v-step, grapevine, cross step, mambo rock, cha cha cha, lunge side, diamond step, sit-up, half turn, push up
%HRmax
53.7±4.92% 1∼12 10 cool-down
10 walking, streching
40
knee lifts, full turn, hop and jump, sliding, jumping jack, hamstring, high kick, leg raise, back extension, squat(free weight), calf raise
%HRmax
64.4±4.72% 13∼24 10 cool-down
레스테롤은 dextran sulfate MgCl2로 처리한후 효소법 으로 측정하였다. LDL-콜레스테롤은 중성지방이 400
mg/dL Friedewald 공식을 이용하여 산출하였으며, 공 복 렙틴 농도는 방사면역측정법으로 측정하였다.
3. 통계처리
개인용 컴퓨터의 SPSS-PC 통계 패키지를 이용하 였으며 모든 변인의 측정결과의 평균과 표준편차를 산출하였으며, 24주간의 유산소 운동전후 측정치의
차이검정은 paired t-test로 하고 그 유의수준은 p<.05 로 하였다.
결 과 1. 신체구성
운동 전과 24주 후의 집단별 신체구성의 변화는 Table 3에 나타내었다. 운동군에서 체지방률은 38.8%에 서 34.8%로 4.06% (p<.01), 체지방량은 25.9 kg에서 22.9 kg으로 3 kg 유의하게 감소하였다 (p<.05). 체중 Table 4. 24주간의 유산소 운동 전후의 혈청 지질 및 지단백의 변화
Variable Group Baseline 24weeks diff t
T-C (mg/dL)
Control 165.0±29.43 172.4±21.53 7.4 0.146
Aerobics 176.7±32.46 157.3±19.39 -19.4 2.678*
HDL-C (mg/dL)
Control 47.3±9.71 41.3±6.72 -6.0 2.348
Aerobics 47.5±7.60 56.1±6.76 8.6 2.600*
LDL-C (mg/dL)
Control 110.1±20.64 113.1±17.26 3.0 1.080
Aerobics 122.7±23.98 100.9±23.35 -21.8 3.845**
TG (mg/dL)
Control 128.1±71.86 129.3±57.76 1.2 0.079
Aerobics 106.3±44.84 83.8±29.75 -22.5 3.066*
FFA (mg/dL)
Control 573.1±134.72 579.4±121.09 6.3 0.214 Aerobics 582.7±168.62 791.4±182.93 208.7 3.353* 렙틴
(mg/dL)
Control 27.76±15.34 28.26±15.27 -0.50 0.973
Aerobics 22.41±4.43 26.59±10.15 -4.18 2.917*
T-C : total-cholesterol, LDL-C : low density lipoprotein-cholesterol,
HDL-C : high density lipoprotein - cholesterol, TG : triglyceride, Significantly different from baseline : * p<.05, ** p<.01
Table 5. 24주간의 유산소 운동 후 복부지방량의 변화
Variable Group Baseline 24weeks diff t
Body Weight (kg)
Control 68.7±4.79 71.8±4.16 3.1 3.219* Aerobics 65.3±4.16 58.8±6.41 -6.5 3.200**
%fat (%)
Control 41.5±3.57 42.5±2.44 1.0 1.613 Aerobics 39.1±3.73 35.8±5.11 -3.3 3.413* Abdominal
SFV (cm3)
Control 712.1±146.11 750.2±156.47 38.1 4.232**
Aerobics 524.8±98.95 502.9±89.31 -21.9 2.895* Abdominal
VFV(cm3)
Control 121.5±27.23 138.8±34.29 17.3 3.086* Aerobics 107.6±28.18 72.1±20.30 -35.5 4.681**
V/S Control 0.17±0.03 0.19±0.02 0.02 3.071* Aerobics 0.21±0.06 0.16±0.04 -0.05 2.766* SFV : subcutaneous fat volume, VFV: visceral fat volume
Significantly different from baseline: * p<.05, ** p<.01
은 67.1 kg에서 66 kg으로 1.1 kg, WHR은 0.88에서 0.87로 감소하였으나 유의성은 없었다.
대조군에서 체중은 73.8 kg에서 75.9 kg으로 2.1 kg 이 유의하게 증가하였다 (p<.05). 체지방률은 42.4%에 서 42.25%로, WHR은 0.92에서 0.92로, 체지방량은 31.1 kg에서 31.3 kg로 0.26 kg 증가하였으나 유의성 은 나타나지 않았다.
두 집단간 비교 결과는 운동 후 체지방률 (p<.01), 체지방량 (p<.05)에서 통계적으로 유의한 차이가 나타 났다.
2. 혈청지질과 렙틴의 변화
24주간의 유산소운동 전후의 혈청지질과 렙틴의 변 화는 Table 4에 나타내었다. 대조군에서 24주후 T-C 는 7.4 mg/dL, LDL-C은 3.0 mg/dL, TG는 1.2 mg/dL, FFA는 6.3 mg/dL, Leptin은 4.18 ng/dL가 증가하였고, HDL-C은 6.0 mg/dL가 감소하였으나 유의한 차이는 없었다. 유산소 운동 군은 24주후 T-C는 19.4 mg/dL, LDL-C은 21.8 mg/dL, TG는 22.5 mg/dL Leptin은 0.5 ng/dL가 각각 유의 (p<.05, p<.01, p<.05)하게 감 소되고, HDL-C은 8.6 mg/dL, FFA는 208.7 mg/dL가 각각 유의 (p<.05)하게 증가된 것으로 나타났다.
3. 복부지방
24주간의 유산소 운동 후 복부지방량의 변화는 Table 5에 나타내었다.
대조군에서 24주후 복부의 피하지방은 38.1 cm3, 내 장지방은 17.3 cm3, V/S는 0.02가 각각 유의 (p<.01, p<.05, p<.05)하게 증가한 것으로 나타났다.
유산소 운동군의 24주후 복부의 피하지방은 21.9 cm3, 내장지방은 35.5 cm3, V/S는 0.05가 각각 유의 (p<.05, p<.01, p<.05)하게 감소된 것으로 나타났다.
고 찰
운동은 체중과 신체구성에 좋은 결과를 가져오며, 지속적인 유산소 운동은 체지방량을 감소, 제지방과 기초대사량 및 체력을 증가시키고 비만과 관련된 대사 성 질환을 개선시키므로 가장 유용한 비만치료 및 예
방요법으로 권장되고 있다11). 성인비만에서의 치료목 표는 체중감량에 있지만 청소년에서는 체중증가 예방 에 있다. 청소년은 성장을 하면서 제지방조직이 증가 하기 때문에 지방 조직을 감소시키거나 그대로 유지만 하여도 신체구성의 변화 특히, 체중감소는 여러 가지 질환의 위험성을 낮추는데 도움이 될 수 있다12). 김영범13) 등은 비만 아동을 대상으로 식이조절 없이 12주간의 유산소운동을 실시하여 남자 아동의 경우 체 지방률이 6.2%감소하였고, 여자 아동의 경우 4.5%의 체지방률이 감소하였다고 보고하였다. 최석준14) 등은 비만여중생을 대상으로 10주간 달리기 운동을 실시하 여 체지방율은 4.14% 체지방량은 3.1 kg 감소하였다 고 보고 하였으며, Owens15) 등은 성장기 비만학생을 대상으로 식이제한 없이 4개월 동안의 유산소성 운동 을 실시하여 약 22%의 체지방률 감소와 0.8 kg의 체 지방 감소를 보고하였고, Gutin16) 등은 약 4.1%의 유 의한 체지방률 감소를 보고하였다.
본 연구에서도 24주간의 유산소 운동 후 체지방률 은 38.87%에서 34.81%, 체지방량은 25.93 kg에서 22.93 kg 유의하게 감소하여 선행연구와 일치하는 것 으로 나타났다.
비만인의 경우 TG의 생성이 증가되기 때문에 비만 은 지질대사의 이상을 초래하거나 악화시키는 요소로 작용한다. 또한, 혈중 TG는 음식물에 의해서 가장 큰 영향을 받는데, 신체적 훈련에 의해 혈중 TG가 20∼
60%까지 감소된다는 것이 연구에서 제시되었다17). Tuominen18) 등은 비만 아동을 대상으로 4주간의 식사 섭취 제한과 운동을 실시한 결과 TG 등 혈중지질과 apolipoprotein 농도에 유의한 변화를 가져왔다고 보고 하였다.
콜레스테롤 (cholesterol)은 생체내에서 모든 세포의 세포막과 여러 세포 내 소기관 막의 구성 성분이며, 지 용물질 (지방과 수용성 비타민)의 소화 흡수에 필요한 담즙산의 근원이 되며, steroid 호르몬의 전구체로서 생체 내에서는 필수적인 성분으로 생리적, 영양적, 병 리적 환경 하에서도 각 기관과 조직이 필요로 하는 적 절한 양의 콜레스테롤이 공급되어 생체의 미묘한 대사 조절과 성장에 필요한 역할을 하고 있으며 약 1%가 매일 교체되고 있다19).
이처럼 본 연구의 결과와 문헌고찰을 통해 볼 때 운 동의 강도, 빈도 및 시간과 대상에 따라 혈중의 TG의 변화 정도는 조금씩 차이가 있으나, 조깅과 같은 규칙 적이고 지속적인 유산소운동은 중성지방 (TG)량을 감 소시키는데 효과가 있다고 사료된다.
유산소 트레이닝은 혈중지질을 개선하고 항동맥경 화인자를 높이는 것이 보고되고 있으며 Colberg20) 등 은 규칙적으로 걷기, 달리기, 수영, 자전거 등의 유산 소 운동은 중성지방과 LDL-C을 감소시키고 HDL-C 을 증가시킨다고 보고하였으며, 비만 청소년에서 지질 대사 장애는 혈청 총콜레스테롤과 중성지방 및 저밀도 지단백 콜레스테롤을 증가시키고, 고밀도 지단백 콜레 스테롤을 감소시켜 심혈관질환을 유발한다고 하였다.
미국스포츠의학회21)에서는 혈청지질의 개선을 위한 운동을 55∼90%HRmax 또는 50∼85% 최대산소섭취 량으로 1회 20∼60분, 주 3∼5회 실시하여야 한다고 제시하였다. 오대성22)은 여자 중학생을 대상으로 60∼
65%HRmax로 주3회, 12주간 4 km 달리기를 실시하 여 총콜레스테롤과 중성지방, LDL-C가 유의하게 감 소하였으며, HDL-C는 변화가 없었다고 보고하였으며, 김영표23)는 20대 여성을 대상으로 70∼80%HRmax로 주4회 12주간 수영운동을 실시하여 총콜레스테롤과 LDL-C는 유의하게 감소하고, HDL-C는 증가하였다 고 보고하였다. 또한 김상원24) 등은 비만아동을 대상 으로 50∼75% 최대산소섭취량으로 1회 60분 주4회 12주간 유산소성 운동을 실시하여 총콜레스테롤과 LDL-C는 감소하였고, HDL-C와 중성지방은 변화가 없었다고 보고하였다.
본 연구에서는 유산소 트레이닝 군에서 24주 후 HDL-C는 평균 8.6 mg/dL가 증가하였으며, TG가 평 균 22.5 mg/dL가, LDL-C은 평균 22.0 mg/dL가, 총콜 레스테롤은 평균 19.4 mg/dL가 각각 유의 (p<.05, p<.01)하게 감소한 것으로 김영표23) 등과 같은 결과가 나타나 혈청 지질이 개선된 것으로 사료된다.
렙틴은 시상하부에 작용하여 음식섭취를 억제시키 고 에너지 소비를 증가시켜 비만을 조절하는 역할을 한다. 이러한 렙틴은 신체조성, 체질량지수 및 체지방 률, 성별, 공복시 인슐린 농도, 성장 호르몬, 부신피질 호르몬, 혈중지질 등과 연관성이 보고25)되고 있으며,
비만 조절을 위한 운동과의 관계에 대한 연구가 활발 히 진행되고 있다.
1회의 운동 (자전거 에르고미터, 트레드밀, 마라톤) 으로 인한 에너지 불균형 상태에 대한 렙틴 농도 변화 는 감소되거나26), 변화가 없다8)는 상반된 결과들이 보 고 되고 있다.
Haluzik27) 등은 지구성 훈련으로 단련된 경보 선수 들은 일반인들에 비해 유의하게 낮았다고 하였으며, Hickey28) 등은 좌업 생활자 남․녀 9명씩 18명을 대 상으로 주 4회씩 최대산소섭취량의 50∼60% 강도에 서 1회에 30∼45분씩 12주 동안 수영운동을 실시한 후 남녀 모두에게서 렙틴 농도가 유의하게 감소되었다 고 하였다. Leal Cerro26) 등도 마라톤 선수 29명과 일 반인 22명을 대상으로 마라톤 완주 후 렙틴 농도는 안 정시에 비해 현저히 감소되어 격렬한 운동에 의한 급 격한 에너지 불균형 상태가 렙틴 농도에 영향을 미치 게 된다고 하였다.
본 연구의 결과에서 살펴보면 운동에 따른 혈중 렙 틴의 변화는 통제군에 비해 운동군의 경우 매우 유의 한 감소하는 경향 (p<.001)이 위의 선행연구27,28)와 일 치하는 것으로 사료된다.
Gutin16) 등은 장기간의 운동이 비만 아동들의 혈청 렙틴 농도에 미치는 영향을 규명하기 위하여 7∼11세 아동 34명을 대상으로 주4회씩 최대심박수 60% 강도 로 1회에 40분씩 4개월간의 운동 참여후에 유의하게 감소되었음은 물론이고 신체조성, 내장지방량, 인슐린 과 밀접한 상호관련성이 있다고 하였다. 운동과 렙틴 과의 관계에 대한 연구는 일반인을 대상으로 한 연구, 운동선수들을 대상으로 한 연구가 주종을 이루고 있 다. 세부적으로 내용을 살펴보면, 일반인을 대상으로 한 연구에서는 식이요법을 고려하지 않고 유산소적인 규칙적 신체활동은 혈중 렙틴 농도를 감소시키며, 신 체질량지수 (BMI), 혈중지질 농도, 지방량, 허리/힙 (WHR), 인슐린, 글루코스, 유리지방산, 성장호르몬과 상호관련성이 있다고 하였다8,28).
본 연구에서는 24주 유산소운동을 실시한 전, 후의 렙틴호르몬은 감소하여 선행연구와 일치하는 것으로 나타났다.
복부지방중 내장지방이 고혈압, 허혈성 심질환, 인
슐린 저항성과 더욱 관련이 많다고 보고되고 있다29). 청소년 내장지방 경계치를 鳥越30)는 평균 V/S비를 0.285, 長沼31)는 0.112라고 보고하였다. 성인에 비해 서 청소년들은 V/S비의 경계치가 낮지만 위험성은 매 우 크다고 하며, 내장지방형 비만은 심혈관질환, 당뇨병, 고지혈증, 고혈압 등의 합병증 발생의 빈도가 높아서 내 장지방 증후군이라고 하는 개념이 보고되고 있다32). 내장지방의 축적은 피하지방과 비교해서 합병증의 위험이 높고 또한 글루코스 섭취능, 중성지방 합성능 에서도 내장지방세포가 피하지방세포에 비해서 높은 능력과 합성능력을 나타내며 또한 카테콜아민 자극에 의한 지방분해 능력에 대해서도 내장지방세포는 항진 되고 FFA를 많이 방출하는 것으로 보고되고 있다33). 운동에 의한 복부의 내장지방이 피하지방에 비해서 많 이 감소하는 것이 보고되어 대사동태에 대한 반응성이 높은 것으로 사료된다. 이와같이 피하지방 세포는 세 포수가 증가하기 쉬운 성질 (hyperplastic)을 내장지방 세포는 세포가 비대해지기 쉬운 성질 (hypertrophic)을 가지고 있는 것으로 추측된다34).
최근 운동이 내장지방을 특이적으로 감소시킬 수 있 다는 보고를 하고 있다35).
청소년 내장지방 경계치를 鳥越 등30)는 복부내장지 방량 / 복부피하지방량을 0.285, 長沼 등31)는 0.112라 고 보고하였다.
성인에 비해서 청소년들은 복부내장지방량/복부피 하지방량비의 경계치가 낮지만 위험성은 매우 크다고 제시되고 있는데 그중 하나는 내장지방의 분해 활동이 활발하다는 것과 장간막에 있는 지방 세포는 지방 분 해에 민감하여 그 결과로 생긴 유리 지방산이 간문맥 을 통하여 직접 간으로 유입되면서 간에서 포도당 및 중성지방의 합성을 촉진 한다고 한다36).
김현수 등37)은 비만 여대생을 대상으로 12주간, 1일 50∼60분씩 주 3회 유산소성 및 저항성 복합운동을 실시하여 복부의 피하지방은 60.1 cm3로, 내장지방은 10.8 cm3로 감소하였음을 보고하였다.
본 연구에서 24주간 유산소 운동인 에어로빅스운동 을 실시하여 복부의 피하지방량은 524.8 cm3에서 502.9 cm3으로 21.9 cm3가 유의 (p<.05)하게 감소하였으며, 내장지방량은 107.6 cm3에서 72.1 cm3으로 35.5 cm3가
유의 (p<.01)하게 감소한 것으로 나타났으며 V/S는 0.21에서 0.16로 0.05가 유의 (p<.05)하게 감소하여 선 행연구와 일치하는 것으로 나타났다. 따라서 유산소운 동이 복부의 피하지방과 내장지방을 감소시켜 비만으 로 인한 질환의 이환율을 감소시킬 수 있을 것으로 사 료된다.
결 론
체지방률이 35% 이상인 13∼15세의 비만여중생 14 명을 대조군 7명, 유산소운동군 7명으로 1∼12주는 53.7%HRmax, 13∼24주는 64.4%HRmax로 유산소 운동인 에어로빅스 운동을 1회 40분, 주4회, 24주간 실시하여 신체구성, 혈청지질과 렙틴 및 복부의 피하 지방과 내장지방에 미치는 영향을 규명하여 다음과 같 은 결과를 얻었다.
1. 24주간의 유산소 운동이 체지방률 4.06% (p<.05), 체지방량 3 kg (p<.05)을 유의하게 감소시켜 비만이 개 선된 것으로 나타났다.
2. 24주간의 유산소 운동이 LDL-C, TG, Leptin을 감소시키고 HDL-C을 유의하게 증가시켜 혈청지질이 개선된 것으로 나타났다.
3. 24주간의 유산소 운동이 체지방률 및 복부의 피 하지방과 내장지방을 유의하게 감소시키고 피하지방과 내장지방의 비율도 유의하게 감소시킨 것으로 나타났다.
이상과 같이 비만 청소년에 있어서 장기간의 유산소 운동은 체지방률 감소로 비만을 개선시키며 혈청지질 의 감소와 HDL-C의 증가로 혈청지질 성분을 개선시 키고 비만을 조절하는 역할을 하는 렙틴도 감소되었 고, 심혈관계질환과 관계가 있는 복부의 내장지방이 감소되었다. 따라서 장기간의 유산소성 운동은 성장기 청소년의 신체조성을 개선시켜 비만으로 인한 성인병 의 발생률을 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.
ABSTRACT
The purpose of this study was to investigate the effect of aerobic training on abdominal fat and leptin hormone. Subjects were composed of fourteen obese
adolescents. Aerobic training was performed 40 minutes per day, 4days per week at 53.7±4.92%
HRmax during 1∼24 weeks and at 64.4±4.72%
HRmax during 13∼24 weeks. The items for abdominal fat volume were measured subcutaneous fat volume (SFV), visceral fat volume (VFV), VFV/
SFV by computed tomography. Paired t-test was used to evaluate the difference of baseline and after 24 weeks aerobics training. The 0.05 level of significance was as critical level for the study.
The results of this study are as follow;
1. Body composition, %body fat and fat mass decreased significantly after 24 weeks aerobics training.
2. LDL-C, TG, leptin decreased significantly and HDL-C increased significantly after 24 weeks aerobics training.
3. VFV, SFV and VFV/SFV decreased signifi- cantly after 24 weeks aerobics training.
In conclusion, that on Body composition, HDL-C increased significantly and leptin, subcutaneous fat, visceral fat, s/v decreased in aerobic training. So it could be thought that long-term aerobic training improve serum lipids and body composition for obesity treatment.
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Key Words: Aerobic Exercise, Subcutaneous Fat,
Visceral Fat, Leptin
참 고 문 헌
1. RL Kolotkin, et al. Quality of life and obesity, Obesity review 2001;2:219-229.
2. Kaplan NM. The Deadly Quatet. Arch Intern Med 1989;149:1514-20.
3. McKeigue PM, Shah B, Marmot MG. Relation of central obesity and insulin resistance with high diabetes prevalence and cardiovascular risk in South Asians. Lancet 1991;337:382-6.
4. 박혜순. 한국인에서의 대사증후군의 역학. 대한비 만학회지 2002;11:2003-11.
5. Bjorntorp P: Abdominal obesity and metabolic syndrome. Ann Med 1992;24:465-8.
6. Fan, W, Boston BA, Kesterson RA, Hruby VJ,
& cone RD. Role of melanocortinergic neurons in feeding and the agouti obesity syndrome.
Nature 1997;385:165-168.
7. 김선호, 유산소 운동과 저항성 운동과 저항성 운동 이 비만 여중생의 신체조성, 혈중지질, Leptin 및 Anabolic Hormone에 미치는 영향, 전남대학교 대 학원 박사학위논문, 2001.
8. Essig DA, Alderson NL, Ferguson MA, Bartoli WP, & Durstine JL. Delayed effects of exercise on the plasma leptin concentration. Metabolism 2000;49(3):395-399.
9. Kraemer R, CR Kraemer, EO Acevedo, EP Hebert, E Temple, M Bates, A Etie, R Haltom, S Quuinn, & VD Castaracane. Effects of aerobic exercise on serum leptin levels in obese women.
Eur J appl Physiol Occup Physiol 1999;80:
154-8.
10. Reiterer EE, KM Sudi, A Mayer, C Limvert- Zinterl, C Stalzer-Brunner, G Fuger, & MH Borkenstein. Changes in leptin, insulin and body composition in obese children during a weight reduction program. J Pediatr Endocrinol Metab 1999;24:853-62.
11. Jirapimyo P, Limasthayourat N, & Wongarn R.
A summer camp for childhood obesity. Thai J Med A T 1995;78:238-246.
12. Valoski AM. Do children lose and maintain weight easier than adults; a comparison of child and pareat weight changes from six months to ten years. Obes Res 1995;3:411-417.
13. 김영범, 장응찬, 류필성, 이수천. 24주간 유산소 운동에 의한 비만아동의 신체구성 및 혈액 성분 변화. 운동영양학회지 1997;1:59-66.
14. 최석준, 최태석, 이영진. 10주간 달리기 운동이 비
만 여중생의 신체구성, 인슐린 및 렙틴 농도에 미 치는 영향. 한국체육학회지. 2001;40:759-768.
15. Owens S, Gutin B, Allison J, Riggs, S, Ferguson M, Litaker M, Thompson W. Effect of physical training on total and visceral fat in obese children. Sport Exerc 1999;31:143-148.
16. Gutin B, Ramsey L, Barbeau P, Cannady W, Ferguson M, Litaker M, & Owens S. Plasma leptin concentraion in obese children: changes during 4-mo periods with and without physical training. Am J Clin Nutr 1999;69:388-394.
17. Nindle BC, Harman EA, Gotshalk LA, Frykman PN, Lammi E, Palmer C, & Kraemer WJ.
Regional body composition changes in women after 6months of periodized physical training. J Appl Physiol 2000;88:2251-2259.
18. Tuominen JA, Ebeling P, Laquier FW, Heiman ML, Stephens T, & Kovisto VA. Serum leptin concentration and fuel homeostasis in healthy man. Eur J Clin Invest 1997;27:206-11
19. 김성수, 이충일, 양정수, 신말순, 홍윤숙. 에어로빅 댄스 훈련이 신체구성 및 혈중 중성지방과 콜레스 테롤 수준에 미치는 영향. 대한스포츠의학회지.
1998;16:181.
20. Colberg SR, Hagberg JM, McCole SD, Zmuda JM, Thompson PD and Kelley DE. Utilization of glycogen but not plasma glucose is reduced in individuals with NIDDM during mild-indensity exercise, Journal of Applid Physiology. 1996;81:
2027-2033.
21. ACSM. The recommanded quantity and quantity of exercise for developing and maintaining cardio- respiratory and muscular fitness, and flexibility in healthy adualts. Med Sci Sports Exerc 1998;
30:975-991.
22. 오대성, 안옥희, 정진혁, 윤신중. 유산소운동과 무 산소운동이 신체구성과 혈중지질에 미치는 영향.
한국체육학회지. 1998;37.
23. 김영표, 고기채, 교차훈련이 혈중 지질 및 콜레스
테롤에 미치는 영향, 한국체육학회, 1999;38.
24. 김상원, 강찬금. 운동이 비만아동의 Leptin, 혈중 지질 및 신체조성에 미치는 영향, 한국체육학회지, 2000;39:414-425.
25. Ingrid B, Janne E, Ola D, & Christian A. Leptin levels in pregnant women and newbone infants;
Gender differences and reduction during the neonatal period. pediatrics. 1998;101:465-66.
26. Leal Cerro A, Garcia Luna PP, Astorga R, Parejo J, Peino R, Dieguez C, Casanueva FF.
Serum leptin levels in marathon athletes before and after the marathon run. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 1998;83:2376- 2379.
27. Haluzik M, Haluzikova D, Branchejsky P, Nedvidkova J, Boudova L, Narackova M, &
Vilikus Z. Effect of aerobic training in top athletes on serum leptin: comparison with healthy non athletes. Vnitr Lek 1999;45:51-54.
28. Hickey MS, Houmard JA, Considine RV, Tyndural GV, & Midgette JB. Gender dependant effects of exercise training on serum leptin levels in humans. Am J Physiol 1997;272:
E562-566.
29. Fujioka S, Matsuzawa Y, Tokunaga K, Tarui S.
Contribution and intra abdominal fat accu- mulation to the impairment of glucose and lipid metabolism in human obesity. Metabolism 1987;36:54-59.
30. 鳥越克己ほか.: 小兒肥滿におけゐ 腹部 CTよゐ 內臟脂肪/皮下脂肪比と生?インピ?ダンス法によ ゐ?組成, 成人病危險因子の檢討. 日小兒學會 誌, 1995;99:647.
31. 長沼賢實ほか : CTとエコ?によゐ 小兒肥滿にお けゐ 內臟脂肪の檢討. 小兒科診療. 1998;61:
1008.
32. Kobayashi H, Nakamura T, Miyaoka K, Nishida M, Funahashi T, Yamashita S, Matsuzawa Y.
Visceral fat accumulation contributes to insulin
resistance, small sized low density lipoprotein, and progression of coronary artery disease in middle aged non obese Japanese men. Jpn Circ J 2001;65:193-9.
33. 박상갑, 박재현, 권유찬, 윤종관, 노금선, 윤미숙, 중년비만 여성의 에어로빅스 트레이닝이 내장지방 에 미치는 영향. 대한 비만학회지 2001;10:62-70.
34. 高橋和男, 齊藤康, ホルモンと臨床, 2000;48:
79-85.
35. M ourier A, Gautier JF, De Kerviler E.
Mobilization of visceral adipose tissue related to the improvement in insulin sensitivity in response
to physical training in NIDDM. Effects of branched chain amino acid supplements. diabetes Care 1997;20:385-391.
36. Gower BA. et al. Visceral fat. insulin sensitivity.
and lipids in prepubertal children. Diabetes 1999;48:1515.
37. 김현수. 유산소성 및 저항성 복합운동이 비만 여대 생의 내장지방에 미치는 영향, 대한비만학회지, 2000;9(4).