서 론
우리나라 성인의 약 4%가 비만이고 과체중을 포함하면 30%나 되며 이 비율은 10년마다 5%씩 늘어나고 있다. 비 만은 산업사회의 건강시스템에 커다란 부담이며 심각한 국 민건강문제가 되고 있다.
비만이 질환 및 사망의 원인이 되는 배경에는 체중 증 가나 체지방의 과잉축적뿐만 아니라 체지방의 축적부위 (체지방분포)가 깊게 관여하고 있다. 즉 내장지방량이 증 가하면 인슐린 저항성, 이상지혈증, 고혈압 등이 발생하기 쉬워 뇌·심혈관질환의 발생 위험이 늘고 이로 인한 사망률 역시 증가한다. 따라서 대사성 이상이나 동맥경화성 질환 의 합병증을 예방하고 개선하기 위해서는 총지방량 뿐만 아니라 내장지방량의 감소를 고려한 대응책을 강구할 필 요가 있다.
운동과 체지방
일반적으로 고지방식과 과잉 영양 섭취가 비만의 원인이 라고 생각하지만 반드시 그렇지만은 않은 것 같다. 미국에 서 비만인구는 크게 증가하였지만 평균 에너지 섭취율과 지 방섭취는 실질적으로 감소하였으며, 일본에서 아동의 에너 지 섭취량은 늘지 않았지만 비만아가 증가한 것은 결국 신 체 활동량이 부족하였기 때문이라고 하였다.1)
Ross 등2,3)과 Lee 등4)은 각각 2형 당뇨병이 있는 남자와 비만자에게 중강도 수준의 운동을 약 3개월 동안 시킨 결과 체중이 감소하지 않았거나 감량이 작았음에도 불구하고 총체 지방과 국부 지방량이 유의하게 감소하였고, Giannoupoulou 등5)도 유사한 결과를 보고하였다. 또한 체중이 감소한 사람 은 감소하지 않은 사람보다 복부지방 감량이 컸다.2,5) 한편, 호흡·순환계 기능의 향상은 체중 및 복부비만과 관계없이 질환 발생 및 사망률의 저하와 관련이 높다.6) 즉 신체활동
복부비만 예방 및 치료를 위한 운동요법
서울과학기술대학교 스포츠과학과
김현수*
Exercise Prescription for Visceral Fat Obesity
Hyun Soo Kim*
Department of Sports Science, Seoul National University of Science and Technology
요 약
복부비만은 총지방량과 상관없이 대사성 질환 또는 사망률과 관련이 크다. 체중감량에 대한 운동의 효과는 식사 요법보다 작지만 내장지방량을 우선적으로 감소시키는 장점이 있다. 보행과 같은 유산소성 운동을 거의 매일 30분 이상 하면 내장지방의 증가 및 대사증후군 위험을 감소시킬 수 있다. 그러나 비만자가 체중 또는 내장지방량을 줄 이거나 감량된 체중을 유지하기 위해서는 빠른 보행과 같은 중강도 유산소성 운동을 60분 이상 할 필요가 있다.
비만자가 내장지방을 성공적으로 감량시키기 위해서는 운동내용 뿐만 아니라 관련이 있는 많은 요인들을 고려하여 운동처방전을 작성해야 한다. 그리고 건강전문가들은 신체활동량을 늘려주면 체지방 감량 크기와는 상관없이 비만 과 관련이 있는 건강위험요인들이 개선될 수 있다는 점을 알려주어 비만자의 바람직한 생활습관의 변화를 유도해 야 한다.
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접수일자: 2011년 3월 15일, 심사일자: 2011년 3월 22일, 게재승인일자: 2011년 3월 30일 교신저자: 김현수, (139-743) 서울시 노원구 공릉동 172번지 서울과학기술대학교 스포츠과학과 Tel: 02-970-6299, Fax: 02-972-9763, E-mail: [email protected], Mobile: 010-9872-6299
이나 운동은 체중감량과 관계없이 건강 위험을 완화시켜 주 는 것은 분명하며 체중감량이 동반된다면 효과는 더욱 클 것이다.
비만자에게 운동을 권장하기 위해서는 몇 가지 중요한 질문이 답해져야 한다.
∙제지방량 손실을 최소화하면서 지방량 또는 내장지방 량을 감소시키기 위한 최소한 운동의 ‘양’(강도, 시간, 빈도)과 적절한 운동 형태는 무엇인가.
∙제지방량이 손실되지 않고 복부내장지방의 이용을 극 대화시키는 운동프로그램이 있는가.
∙체중감량에 대한 저항성 운동의 역할과 체중감량에 영 향을 미치는 예측인자들은 어떠한 것이 있는가.
운동 및 식사 요법과 내장지방
운동과 식사요법의 차이를 비교하기 위해서는 에너지 수 지를 동등하게 통제하는 것이 바람직하지만 쉬운 일이 아니 다. 자유롭게 하는 일상생활에서 에너지 소비량을 정확하게 측정하는 것이 곤란하고 개입에 의한 에너지 섭취량의 변화 를 엄밀하게 측정하는 것이 어렵기 때문이다.
식사요법은 운동이나 약물요법과 비교하여 체중 및 체지 방 감량에 가장 효과적인 방법이다. 한편, 유산소성 운동은 교감신경 긴장을 증가시켜 복부, 특히 내장지방 분해를 촉 진시켜 내장지방을 감소시키는 효과가 있다. 이 때문에 운 동요법이 내장비만을 개선하는 가장 효과적인 방법의 하나 로 관심을 모으고 있다. 그리고 동일한 체중감량이라면 운 동이 식사요법 이상으로 내장 지방량 감소 및 제지방량 유 지 등 많은 건강 이점이 있다.7)
1. 운동과 내장지방
선행 연구자들은 신체활동 혹은 유산소성 운동이 내장 지방량 감량에 미치는 영향에 대하여 보고하였다.8-10) Ross 와 Janssen10)은 신체활동으로 감량한 총체지방의 크기는 운 동량에 좌우되지만 내장 지방량의 감량과의 관계는 분명하 지 않았지만 체중감량의 유무와 관계없이 운동은 내장 지방 조직의 감량과 관련이 있다고 하였다. 반면에 Kay와 Fiatarone Singh9)은 운동량과 내장지방의 감량크기 사이의 관계는 확실하지 않다고 하였다. 한편, Ohkawara11)는 관련 된 많은 선행연구들을 조사한 결과 내장지방이 유의하게 감 소하기 위해서는 주당 10 METs·h 이상의 유산소성 운동이 필요하다는 것을 알았다.
1) 운동강도
건강 전문가들은 비만자에게 섭취 칼로리를 줄이고 가벼 운 운동(30~50%VO2max)을 오래 그리고 자주 하라고 한다.
이것은 비만자가 높은 강도의 운동을 하는 것이 쉽지 않고
지방은 어느 정도 시간이 지나야 연소하며 이 연소율이 높 은 강도보다 낮은 강도에서 높다는 전제가 있기 때문일 것 이다. 실제로 일상생활 속에서 보행량을 늘리는 것만으로도 내장지방량을 감소시킨다는 보고도 있다.12) 한편, Okura 등13) 은 고강도 운동(약 80%VO2max)이 낮은 강도보다 신체구 성의 개선에 유효하였고 저밀도 지단백콜레스테롤(LDL-C) 이나 혈당 등 관상동맥위험인자의 개선에도 효과적이었다 고 하였다. 또한 고강도운동은 운동종료 후 지방연소율이 높아 총지방연소량의 보상이 일어난다.
Slentz 등14,15)은 복부비만의 지표인 허리둘레 및 복부지 방에 미치는 운동의 강도 및 시간의 영향을 조사한 결과 운 동량을 유지하면 강도가 달라도 이들의 감소 크기는 차이가 없다고 하였다. DiPietro 등16)도 노인을 대상으로 한 연구에 서 유사한 결과를 보고하였다.
따라서 내장지방의 감량이 목적이라면 강도와 관계없이 어느 정도 에너지를 소비하느냐가 중요하기 때문에 강도가 높은 운동을 하지 않아도 좋다. 다만 낮은 강도로 많은 에너 지를 소비하기 위해서는 장시간 운동을 해야 할 것이다.
2) 시간 및 빈도
체지방 감량을 위해서 1회 어느 정도 운동시간이 필요할 까. 최근 연구를 보면 운동을 1회에 30분 동안 실시한 것과 10분씩 3회로 나누어 한 것이 감량효과에서 큰 차이가 없다 고 한다. 따라서 체력수준이 낮고 무릎이나 허리에 무리가 가는 경우에는 후자가 바람직하다.
내장 지방량은 운동 빈도뿐만 아니라17) 기간과도 상관이 낮았고(Fig. 1)11), 운동 참가회수와 내장 지방량 감량크기 사이에서도 상관이 낮았다.18) 즉 같은 유산소성 운동이라면 주당 총 운동시간이 중요하다. 따라서 비만자가 체중 또는 내장 지방량을 줄이거나 감량된 체중을 유지하기 위해서는 빠른 보행과 같은 중강도 유산소성 신체활동을 거의 매일
Fig. 1. Relationship between exercise duration and change in
abdominal fat.12)60분 이상 할 필요가 있고 적어도 주당 10 METs·h는 해야 할 것이다.11)
3) 운동형태
대부분의 연구들은 중·고강도의 유산소성 운동을 사용하
였지만18-20) 체중감량을 가져오지 않을 정도의 가벼운 운동
도 내장지방을 감소시키는 것으로 보고하고 있다. 예를 들 면, 增田 등21)과 田中 등22)은 비만 여성에게 보행을 시킨 결과 피하지방보다 내장지방의 감소가 더욱 크다고 하였다.
이와 같이 내장지방의 감량이 큰 것은 운동의 호르몬 민감 도에 따른 지질분해효과의 차이 때문이며, 이 지질분해 활 성율의 크기는 내장지방, 복부피하지방, 엉덩이/대퇴 피하지 방 순이다.23,24) Shimomura 등25)은 트레이닝 이후 관련 유 전자들의 발현량이 피하지방에서 변화가 거의 없었으나, 내 장지방에서는 모두 감소하였다고 보고하였다.
근육량을 증가시켜 에너지 소비량을 늘리는 것도 중요하 다. 즉 근육량이 증가하면 기초대사를 비롯하여 신체활동 중 소비 에너지양이 많아 살찌기 어렵다. 저항운동은 힘든 유산소성 운동을 하기 어려운 사람, 근육량 및 골량 유지가 필요한 사람, 순환기계 질환, 관절염, 골다공증이 있는 사람, 그리고 거동이 불편한 노인비만자의 체지방 감량방법으로 좋다.9) 정상체중이면서 복부비만인 사람은 근육량이 적은 경우가 많다.
근육량을 늘리기 위해서는 근력운동과 그 후 휴식에 의 한 성장 호르몬의 분비가 중요하다. 운동 시 단백대사는 분
해가 합성을 상회하지만, 안정을 취하면 반대로 합성이 웃 돌아 근육이 만들어진다. 즉, 충분한 휴식으로 성장호르몬의 분비를 촉진하여 단백질 합성을 항진시킨다.
4) 칼로리 섭취 제한의 유무
Miyatake 등12)은 일상생활 속에서 보행량을 늘린 결과 에너지 섭취량은 변화하지 않았으나 내장지방이 22 cm2나 감소하였고, 安部 등26)은 섭취에너지 양은 줄이지 않고 유 산소성 운동을 시킨 결과 내장지방이 유의하게 감소하였다 (Table 1). 김18) 역시 에너지섭취량이 줄지 않은 피험자도 내장지방이 유의하게 감소하였다고 보고하였다(Table 2).
Okura 등20)은 운동프로그램 이후 체중감량 크기가 같아도 내장지방감량은 운동과 식사의 병행이 다이어트만 실시한 그룹보다 1.3배나 컸다고 하였다.
반면 笹井 등27)은 에너지 소비량이 같다면 내장지방 감 량에 미치는 영향은 운동요법이나 식사요법에서 유의한 차 이를 보이지 않는다고 하였다. Despres 등28)은 유산소성 운 동 이후 복부 피하지방 면적만 유의하게 감소하였고 내장 지방량이 오히려 증가한 피험자도 있었다고 하였다. 김29)과 Schwartz 등30)도 내장지방보다 대퇴부 피하지방의 감소가 컸다고 하였고 Christiansen 등31)은 운동만 실시한 그룹의 내장 지방량 감소는 초 저칼로리식보다 유의하게 적었고 변 화는 초기의 지방량에 대한 내장지방의 비율과 관련이 높았 으며 운동이 저칼로리식보다 내장지방 감량에 좋은 영향을 미치는 것 같지 않다고 하였다.
Table 2. Abdominal adipose tissue pre and post exercise program
18)Variable Before △ from initial values
M ± S.D. Range M ± S.D. Range
SAT, cm2 215.3 ± 47.5 166.4~340.3 -5.3 ± 39.2 -55~92.4
VAT, cm2 103.5 ± 16.2 82.7~140.1 -14.8 ± 9.9† 30.5~5.7
V/S 0.50 ± 0.12 0.30~0.71 0.06 ± 0.07* 0.04~0.02
SAT, subcutaneous adipose tissue area; VAT, visceral adipose tissue area; V/S, visceral adipose tissue area-to-subcutaneous adipose tissue area.
* P < 0.05.
†P < 0.01.
Table 1. Effects of aerobic exercise training without diet
26)before after
Body weight, kg WHR
Body fat, % Fat-free mass, kg Body fat, kg Subcutaneous, kg Visceral fat, kg
61.3 ± 6.2 0.72 ± 0.04 29.7 ± 3.2 43.0 ± 3.7 18.3 ± 3.4 14.3 ± 2.9 4.0 ± 1.8
59.8 ± 5.8† 0.72 ± 0.03 28.1 ± 2.9* 42.9 ± 3.5 16.9 ± 2.6† 13.1 ± 1.6† 3.8 ± 1.6 WHR, waist-to-hip ratio.
* P < 0.05.
†P < 0.01.
이와 같이 다양한 연구결과를 보이는 이유는 내장지방이 비교적 적은 피험자를 대상으로 한 것도 원인이지만 대상 (성차, 노인) 및 개인적 특성의 차이 때문일 수 있다. 따라서 운동의 종목, 강도, 시간에 지나치게 의존하지 말고 안전성 을 고려하여 개인의 체력, 선호도(흥미), 환경에 맞추어 장 기간 할 수 있는 여가활동 및 바람직한 식사를 하는 생활습 관의 변화가 무엇보다 중요하다.
2. 운동요법 효과 평가
자유롭게 생활하는 사람의 운동효과를 평가하고 정량화 하는 것이 어렵기 때문에 운동개입의 결과를 정확하게 평가 하는 것은 쉽지 않다. 더욱이 체중감량에 대한 운동 효과는 운동의 형태, 강도, 빈도, 시간 그리고 프로그램 기간, 과잉 체지방축적의 형태, 즉 지방세포 증식형 비만인지 혹은 비 대형 비만인지, 중심비만인지 아니면 말초비만인지, 식사의 성분 및 칼로리, 그리고 프로그램의 순응도에 따라 다르 다.32) 예를 들면 지방량은 같을지라도 지방세포의 크기가 큰 남성은 지방세포가 작은 남성보다 체지방량이 6배나 많 이 줄었지만, 여성은 지방세포와 관계없이 체지방량이 줄지 않았다고 한다.33) 이와 같이 운동프로그램의 결과는 형태학 적(지방세포의 크기․수․분포)차이의 영향을 받는다.34)
운동 이후 체중이나 허리둘레가 줄지 않아도 내장지방 또는 총복부지방량이 감소하기도 한다.9) 또 다른 중요한 임 상적 문제는 운동프로그램 이후 체중손실은 식욕증가를 동 반할지 모른다는 점이다.35) 이 모든 요인을 임상에서 고려 한다는 것은 거의 불가능하다. 그러므로 건강 운동전문가들 은 연구결과가 다르고 해석이 어려워 운동의 효과 및 효능 에 관하여 종종 혼란스러울 때가 있다.
운동처방
비만자를 위한 운동처방의 목적은 체중을 줄이거나 증가 하는 것을 막고 나아가서는 감량한 체중을 유지하는 것이다.
체력수준이 낮은 비만자에게 가장 많이 권하는 신체활동은 걷 기다.
걷기는 비교적 편리하고 쉬운 운동이지만, 임상전문가들이 처방한 페이스로 비만자가 걸으면 힘든 경우가 많다. 이유 는 걷는 동안 비만자의 최대산소섭취량 및 심박수가 정상체 중자보다 높기 때문이다. 예를 들면 걷기가 정상 체중자에게 는 약 35%VO2max에 해당하지만 비만자는 56%VO2max나 된다.36) 이와 같이 걷기운동 조차 비만자에게는 어려운 신 체활동이다. 그러므로 장시간의 빠른 보행은 가벼운 운동으 로 간주되어서는 안 된다.
참고로 4~6분 보행을 한 후 심박수를 측정하여 상대적 강도를 평가할 수 있다. 걷는 동안 심박수가 100회/분을 넘 으면 약 50%VO2max가 된다는 점을 고려하여 보행운동을
지도하는 것도 하나의 방법이다(Fig. 2).36) 운동경험이 없는 비만자는 조금만 걸어도 피로를 느낄 수 있다. 게다가 길이 평탄하지 않거나 미끄러운 경우도 있고 추울 때는 옷 무게 까지 더해져 좋지 않다. 특히 둔부지방 때문에 옷과 피부의 마찰을 증가시켜 걷는 것이 훨씬 불편하다. 이 평범한 문제 들을 종종 임상에서 소홀히 한다. 늘어나는 체중과 연령, 비 정상적인 보행형태, 퇴행성 관절 통증, 그리고 옷과 피부의 마찰 등은 상대적으로 산소 이용을 증가시킬 수 있다.
다음은 전문가들이 비만자를 위한 운동프로그램을 실시 할 때 알아두면 좋은 내용이다.
1) 권장하고 있는 일반 운동내용들이 시간경과와 함께 힘 들어할 수 있다는 점들이 무시되고 운동방법에만 초점을 맞 춘다면 도중에 포기할 수 있다.
2) 운동형태가 다르면 체중감량에 미치는 영향도 다르다 (예: 수영).
3) 경동맥에서 심박수를 측정하기 어려운 사람은 팔목에 서 측정한다.
4) 체중감량에 대한 비현실적인 기대감을 갖지 않도록 예 측된 결과에 관하여 환자들에게 알려주고 약간의 체중감량 도 건강위험요인의 개선을 가져온다는 점도 알린다.
5) 유산소성 운동으로 인한 대사위험요인의 개선과 호흡·
순환계기능의 적응사이에는 분명히 갭이 있다. 즉 에너지소 비가 충분히 증가하면 낮은 강도의 지구성 운동도 고강도운 동과 유사한 대사효과가 있다. 그러므로 전문가들은 체중이 나 신체구성의 변화 외에 대사개선에도 관심을 가져야 한다.
6) 저항성 운동은 최대근력의 80% 강도의 중량을 부하 한 운동을 근육별 8~10회, 15~20분, 주 2회 실시한다. 그리 고 수면을 충분히 취하는 것이 중요하다.
7) 지도자들과 환자들은 주당 300~400 g 정도의 감량을 설정하고 이 목표에 도달하는데 인내와 시간이 필요하다는
Fig. 2. Simple regression between percentage of VO
2max and heart rate during walking in obese women.28)것을 명심해야한다.
결론적으로 내장지방을 줄여 대사증후군을 예방 또는 치 료하기 위해서는 속보를 30분 이상, 주 5회 할 필요가 있다.
그리고 대사성 질환이 없는 비만자는 주당 실시한 유산소성 운동량과 내장지방 감량크기 사이에는 양-반응의 관계가 성 립하므로 내장지방을 줄이기 위해서는 속보, 가벼운 조깅 혹은 고정식 자전거 타기와 같은 유산소성 운동을 적어도 주당 10 METs·h는 해야 한다.
물론, 잘 만들어진 운동프로그램에 참여하는 것이 이상적 이지만 장기간 지속하는 것이 어렵기 때문에 평소에 일상생 활 속에서 신체활동량을 충분히 확보하는 것을 목표로 한
다.37,38) 그리고 운동프로그램에 참여하려는 사람 중에는 ‘식
습관을 바꾸고 싶지 않거나 바꾸기 어렵다’ 또는 ‘술만은 그 만둘 수 없다’라고 하는 사람도 종종 있다. 건강전문가들은 운동만으로도 건강에 많은 도움이 된다는 점을 상기시키고 비만자에게 운동 습관을 먼저 정착시킬 필요가 있다.
요 약
거의 매일 30분씩 하는 걷기와 같은 규칙적인 신체활동 은 복부비만을 비롯한 대사증후군 위험을 예방하지만 비만 자가 체중 또는 내장 지방량을 감량하거나 유지하기 위해서 는 보다 많은 신체활동량이 필요하다. 즉 빨리 걷기, 가벼운 조깅 혹은 고정식 자전거 타기와 같은 유산소성 운동을 적 어도 주당 10 METs·h을 할 필요가 있다. 그리고 극도의 비 만자에게는 운동요법에 들어가기 전에 식사요법을 먼저 실 시하면서 유산소성 운동보다 발목, 무릎, 그리고 허리 주변 근육을 강화시키는 저항성 운동이 좋다. 또 비만자가 좋아 하는 형태의 신체활동이나 운동으로 시작하는 것이 무엇보 다 중요하다.
신체활동량을 늘리면 체중감량 크기와 관계없이 내장지 방 또는 이와 관련이 있는 건강위험요인들이 개선된다는 점 을 환자들에게 알려주어야 한다. 그리고 건강전문가들은 운 동프로그램으로 내장지방이 줄고 대사가 개선되는 대성공 을 거두었을지라도 궁극적으로는 환자 스스로 관리해야 하 므로 다양한 여가활동을 일상생활 속에서 어떻게 유지하고 실행할 것인지 등 식사요법을 포함한 생활습관의 개선이 이 루어지도록 지원해 주어야 한다.
ABSTRACT
Exercise Prescription for Visceral Fat Obesity
Accumulating evidence indicates that abdominal adiposity is positively related to cardiovascular disease risk and some other diseases independently of overall adiposity.
Exercise-induced weight loss preferentially reduces abdominal fat with obese subjects. Weight gain and risk factors of metabolic syndrome may be prevented with moderate exercise alone, such as walking for at least 30 minutes a day, without diet control. However, moderately intense exercise, as brisk walking for 1 hour a day, is required for overweight or obese people to lose weight and visceral fat. And there is dose-response relationship between amount of weekly exercise and amount of weight and/or abdominal visceral fat changes. Health professionals could encourage positive lifestyle changes in their patients by counseling them that obesity and its associated health risks can be reduced by increase in physical activity with or without weight loss.
Key words: Abdominal visceral fat, Brisk walking,
Physical activity, Dose-response relationship, Life-style참 고 문 헌
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