서 론
2005년 국내 국민건강영양조사에 따르면, 체질량지수 (body mass index, BMI) 25 kg/m2 이상인 비만인구는 남 성이 35.2%, 여성이 28.3%로 전체 인구의 3분의 1을 넘어
섰으며1) 비만이 고혈압, 심장 질환, 당뇨병, 암 등 각종 성 인병의 직·간접적 원인으로 확인되고 있는 현실에서, 우리 나라는 비만인구의 급격한 증가 문제를 국민 건강 차원에서 다루고 있는 실정이다.
현재 비만의 치료 방법으로는 식이요법, 운동요법, 행동
국내 비만연구에서 적용된 운동요법의 효과에 대한 메타분석
육군사관학교 체육학과, 서울대학교 사범대학 체육교육과 스포츠과학연구소*
김경배․임강일*․소위영*․박수경*․송 욱*†
A Meta-analysis of the Effects of Exercise Therapy Applied in Obesity Studies
Kyoung Bae Kim, Kang Il Lim*, Wi Young So*, Soo Kyoung Park*, Wook Song*†
Department of Physical Education, Korea Military Academy; and Institute of Sports Science*, Seoul National University
요 약
연구배경: 비만인들을 대상으로 하는 여러 종류의 운동프로그램들이 있으며, 이를 단독으로 적용하거나 식이요 법 및 행동요법 등과 병행해서 시행하고 있다. 그러나 많은 연구들이 실제적인 프로그램의 효과가 어느 정도인지를 분석하거나 비교하기 보다는 주로 결과의 통계적 유의성을 강조하는 경향이 있어, 이를 임상에 그대로 적용하는 것은 운동요법의 효과성 측면에서 제한점이 있다. 이에 국내 비만 개선을 위한 운동요법의 효과를 객관적으로 통합 하여 적용하기 위해서는 관련 문헌연구의 분석이 필요하기에 본 연구에서는 국내에서 발표된 연구 결과들을 수집 하여 메타분석을 실시하였다.
방법: 본 연구의 대상은 한국학술진흥재단에서 등재지 및 등재후보지로 선정된 8개 학술지에 2000년부터 2006 년까지 게재된 비만 운동 관련 논문으로, 모든 결과 자료에 대하여 기술통계량을 구하였으며, SPSS Macro for Meta-Analysis (Ver. 11.5)를 이용하여 효과크기 산출과 그에 대한 동질성 검증을 실시하였다.
결과: 전체적으로 체지방률과 TG에서 운동요법의 효과가 크게 나타났고, TC, LDL-C, HDL-C 등은 중간 이상 의 효과, 체중과 BMI는 중간 이하의 효과, 제지방량은 작은 효과를 보였다. 유산소운동만 실시한 경우에 비해 복합 운동의 경우 체중, BMI, 제지방량에 있어 낮은 효과를 나타내었다. 또한 점진적 운동강도에 비해 단일 운동강도 적용시는 제지방량, LDL-C, HDL-C에 대해 높은 효과를 보였다. 주당 4회 이상의 운동빈도와 12주 이상의 운동기 간은 의미있는 운동의 효과를 나타내었다.
결론: 국내 비만연구에서 적용된 운동요법들은 체지방률과 혈중지질변인들을 유의하게 변화시킴으로써 비만을 개선하는데 효과적이었으나, 체중, BMI, 제지방량 등의 변인들에 대해서는 다소 낮은 효과를 나타내었다. 따라서 차후 운동요법을 통해서 전체적인 비만 관련 변인들을 효과적으로 변화시키기 위해서는 메타분석 결과를 토대로 운동유형, 강도, 시간, 기간 등의 내용을 조화롭게 적용되어야 할 것이다.
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교신저자: 송 욱, (151-742) 서울시 관악구 관악로 599 서울대학교 71동 체육교육과 스포츠과학연구소 Tel: 02)880-7791, Fax: 02)886-7804, E-mail: songw3@snu.ac.kr
* 본 연구는 2006년 보건복지부 건강증진사업 연구비 지원으로 시행되었음.
요법, 약물요법 등이 제시되고 있는데, 그 중 약물요법은 효 과가 적고 부작용이 많아 널리 시행되지 않으며2), 식이요법 은 체중감소에는 효과적이지만 안정시 기초대사량(resting metabolic rate)을 저하시켜 체지방과 함께 제지방 체중도 감소된다는 단점을 지니고 있다. 이에 체중을 감소시키면서 제지방 체중을 유지하기 위하여 운동요법과 식이요법, 행동 요법을 병행하는 방법이 권장되고 있다.3)
비만인들을 대상으로 한 운동요법의 효과를 검증한 연구 들은 매우 다양하다. 운동프로그램의 유형으로는 걷기, 달리 기, 자전거 타기, 수영, 근저항운동과 같은 전형적인 것과 아울러 최근에는 댄스스포츠, 인라인스케이트, 수중걷기, 스 트레칭, 요가, 단전호흡, 줄넘기 등과 같은 여러 종류의 프 로그램들이 있으며, 이를 단독으로 적용하거나 식이요법 및 행동요법 등과 병행해서 시행된 연구도 있다. 그리고 그 결 과로써 체중, BMI, 허리둘레, 지단백 콜레스테롤 등의 유의 한 개선 효과를 보고하였다. 그러나 많은 연구들이 실제적 인 프로그램의 효과가 어느 정도인지를 분석하거나 비교하 기 보다는 주로 결과의 통계적 유의성을 강조하는 경향이 있어, 이를 임상에 그대로 적용하는 것은 운동요법의 효과 성 측면에서 제한점이 있다고 할 수 있다. 따라서 국내 비만 개선 운동요법의 효과를 객관적으로 통합하여 적용하기 위 해서는 이에 대한 메타분석을 실시할 필요가 있다.
메타분석은 어떤 한 분야의 연구결과의 통합을 통하여 총괄적인 결론을 유도할 수 있는 통계적 기법으로, 연구 결 과가 다양할 때 각 연구의 결과를 병합하여 종합적인 결론 을 유추함으로써 기존의 다양한 연구 결과들을 체계적으로 분석하고 좀 더 명확한 결과를 제시할 수 있다.4) 즉, 해당 분야의 연구 결과들이 상반되어 대립되거나, 긍정적인 효과 가 대부분일지라도 그 효과의 크기가 각기 다른 경우에, 효 과의 방향과 크기를 종합적으로 산출하여 분석하는 것이다.
본 연구의 목적은 비만 개선을 위한 운동요법의 효과를
객관적으로 종합하기 위하여 국내에서 발표된 연구 결과들 을 수집하여 메타분석을 실시하는 것이다. 이러한 메타분석 을 통하여 운동요법의 효과가 어느 정도이며, 운동의 유형, 강도, 빈도, 기간 등의 운동처방 내용에 따라서 그 효과가 어떻게 달라지는가를 분석하여 운동요법의 실제적인 유용 성을 확인하고자 한다.
방 법 1. 연구 대상
본 연구의 대상은 한국학술진흥재단에서 등재지 및 등재 후보지로 분류한 8개 학술지에 2000년부터 2006년까지 게 재된 비만 운동 관련 논문이며, 비만과 운동의 키워드로 검 색된 논문의 수는 총 285편 이었다(Table 1). 이러한 논문 들에 대한 메타분석을 위하여 다음과 같은 기준을 적용하여 30편을 최종적으로 분석대상 논문으로 선정하였다; ① 비만 인을 대상으로 운동요법의 효과를 검증한 연구, ② 대조군 사전사후 설계(control group pre-post design)를 적용하여 대조군과 실험군의 종속변인들에 대한 평균값과 표준편차 를 보고하였거나 효과크기(effect size)를 산출하는데 필요 한 통계량을 보고한 연구, ③ 각 그룹에 포함된 대상자 수가 최소 10명 이상인 연구.
2. 자료 분석 방법
모든 결과 자료에 대하여 기술통계량을 구하였으며, SPSS Macro for Meta-Analysis (Ver 11.5)를 이용하여 효 과크기 산출과 그에 대한 동질성 검증을 실시하였다. 본 연 구에서의 효과크기는 표준화된 평균 차이(standardized mean difference)를 의미하며, 이는 Cohen (1977)5)의 정의 에 따른 것이다. 즉, d = (Xe-Xc)/Spooled인데, 여기서 d는 효과크기, Xe는 실험군에서의 평균값, Xc는 대조군에서의
Table 1. Peer review journals including obesity and exercise therapy studies published in Korea between 2000 and 2006
Year KAHPERD KESA KSSO KSEN KSSLS KSGD KSR KSSM Total
2006 8 6 0 0 1 2 30 0 47
2005 13 7 0 3 3 5 31 1 63
2004 11 3 3 0 1 2 43 0 63
2003 8 3 1 0 6 1 32 1 52
2002 9 2 0 1 3 0 5 1 21
2001 13 1 2 0 8 1 0 0 25
2000 6 0 4 2 0 1 0 1 14
Total 68 22 10 6 22 12 141 4 285
KAHPERD, Korean Alliance for Health, Physical Education, Recreation, and Dance; KESA, Korean Society of Exercise Physiology; KSSO, Korean Society for the Study of Obesity; KSEN, Korean Society for Exercise Nutrition; KSSLS, Korean Society of Sport and Leisure Studies; KSGD, Korean Society of Growth and Development; KSR, Journal of Korea Sports Research; KSSM, Korean Society of Sports Medicine.
평균값, Spooled는 실험군과 대조군에서 병합한 표준편차를 말한다. 평균과 표준편차가 제시되지 않고 t, P, F, X2 등의 통계량만을 보고한 경우는 이를 환산하여 효과크기를 산출 하였다. 또한, 결과변수별로 연구들의 동질성(homogeneity) 을 확인하기 위하여 Cochran Q검정을 실시하였으며, 이를 만족할 경우 가중평균(weighted mean)을 추정하여 평균 효 과크기를 구하였다. 동질성 검정의 유의수준은 0.01이었으 며, 이질적인(heterogeneous) 것으로 판명될 경우 어떤 연구 가 동질성에 부정적 영향을 주는지를 조사하고 특이값을 갖 는 연구를 제외한 후 재검정을 실시하였다.
산출된 효과크기가 양(+)의 값이면 실험군의 평균값이 대
조군보다 큰 것을 나타내며, 음(-)의 값이면 반대로 실험군의 평균값이 대조군보다 작음을 의미한다. 효과크기의 정도는 Cohen (1977)5)의 기준에 의해, 효과크기가 0.8 이상은 큰 효과, 0.5는 중간 효과, 0.2 이하는 작은 효과로 해석하였다.
결 과 1. 운동요법의 일반적 특성
메타분석을 실시한 30편의 연구에서 전체 대상자는 총 812명, 평균 27.1명이었다. 이 중 평균연령을 기준으로 10 대를 대상으로 한 연구가 20편, 20대 1편, 30대 3편, 40대 3편, 60대 2편, 미제시 1편이었다. 남자를 대상으로 한 연구
Table 2. Characteristics of exercise therapy used as an intervention in obesity studies published between 2000 and 2006 in Korea
No Author Year
Subject Exercise therapy
n age sex Type frequency
(day/wk) duration
(wk) time
(min/회) Intensity Diet control
1 고영호 외 1인6) 2006 20 11.4 남,여 걷기 3 8 60 60-65‡ ○
2 권용일 외 8인7) 2006 31 13.7 남 걷기, 웨이트 4 12 45 55-75‡, 30~80§ -
3 김기범8) 2004 20 65.9 여 밴드운동 4 12 65 50§ -
4 김덕중9) 2004 20 61.5 남 걷기 4 12 60 50-65‡ -
5 김봉석10) 2006 20 ․ 남 스트레칭, 걷기 5 10 60 ․ -
6 김상원 외 1인11) 2000 31 10.4 남 에어로빅, 트레드밀, 웨이트 4 12 80 50-75*, 50§ ○
7 김성수 외 6인12) 2003 30 43.5 여 트레드밀 6 12 75 60-80‡ -
8 김영빈13) 2004 20 35.9 여 스트레칭, 댄스 7 12 70 ․ -
9 김종원14) 2004 20 13.0 여 무용 4 12 100 60-75‡ -
10 김태운 외 5인15) 2006 40 14.0 여 걷기 6 12 45 55-75‡ ○
11 문혜경 외 2인16) 2006 20 13.0 여 무용 4 12 40 60-75‡ -
12 문혜경 외 1인17) 2005 20 13.0 여 무용 4 12 40 60-75‡ -
13 민범일 외 2인18) 2003 20 14.2 여 자전거 5 8 60 50-70‡ -
14 박기용 외 4인19) 2004 23 19.5 여 에어로빅, 달리기, 웨이트 3 10 40 50-70* -
15 박상갑 외 2인20) 2005 20 12.0 남,여 스트레칭, 태권도 5 12 50 ․ -
16 박상갑21) 2003 20 14.8 여 걷기, 사이드런지, 차차차 등 4 24 ․ 45-65‡ -
17 박진성 외 1인22) 2005 30 14.1 남 걷기, 달리기 3 12 60 65-80‡ -
18 박태곤 외 5인23) 2006 40 14.0 여 걷기 6 12 45 55-75‡ ○
19 박태곤24) 2005 27 14.0 여 걷기 6 12 45 55-75‡ -
20 서주석 외 1인25) 2000 20 12.7 남 줄넘기 5 8 50 72-80회/분 -
21 신윤아 외 2인26) 2005 45 49.5 여 트레드밀, 웨이트 3 12 100 60†, 60§ -
22 신주화 외 1인27) 2005 20 15.4 여 달리기, 스트레칭 4 20 40 60 / -
23 윤오남 외 3인28) 2002 20 18.0 여 줄넘기 5 8 20 90회/분 -
24 윤혜연 외 1인29) 2005 74 19.8 여 웨이트 3 24 ․ 70§ -
25 이정윤 외 2인30) 2004 22 38.4 여 에어로빅 5 12 70 55-75‡ -
26 임강일 외 2인31) 2006 44 49.1 여 트레드밀, 웨이트 4 12 50 60†, 60§ -
27 임용택 외 7인32) 2004 20 23.5 여 트레드밀, 웨이트 3 6 60 60-70*, 70§ ○
28 전용균 외 1인33) 2006 22 12.7 남,여 수중운동 4 24 60 70-80‡ ○
29 전용균 외 1인34) 2005 22 12.7 남,여 유산소, 웨이트, 스트레칭 5 24 50 60-70‡ ○
30 최건식 외 1인35) 2006 31 34.5 여 트레드밀 6 12 45 60‡ -
Total 812
Mean 27.1 4.5 13.0 56.6 /
* %VO2max.
†%VO2R.
‡%HRmax.
§ %1RM.
VO2max, maximal oxygen uptake; VO2R, oxygen uptake reserve; HRmax, maximal heart rate; RM, repetition maximum.
는 6편, 여자는 20편, 남자와 여자를 모두 대상으로 한 연구 는 4편이었다. 또한, 식이통제를 병행한 연구는 7편(23.3%), 운동요법만 실시한 연구가 23편(76.7%)이었다.
운동요법에 있어서 운동의 유형은 걷기, 달리기, 에어로 빅, 자전거, 무용, 줄넘기 등의 유산소 운동이 21편(70.0%), 웨이트트레이닝, 밴드운동 등의 저항성 운동과 유산소 운동 을 병행한 연구가 8편(26.7%), 웨이트트레이닝만을 실시한 경우가 1편(3.3%)이었다. 운동빈도는 주당 평균 4.5 ± 1.1 일 이었고, 운동기간은 6주에서 24주의 범위로 평균 13.0 ± 5.0주였으며, 6~10주가 7편(23.3%), 12주가 18편(60.0%), 20~24주가 5편(16.7%)이었다. 1회 운동시간은 56.6 ± 17.7 분으로써 줄넘기 20분을 실시한 1편을 제외하고는 모두 40 분에서 100분의 범위를 나타내었다. 운동강도는 모두 저강 도에서 중강도 및 중․고강도까지 다양했으며, 유산소 운동 의 경우 최대산소섭취량 비율(percentage of maximal oxygen uptake, %VO2max)을 기준으로 사용한 것이 3편, 산소섭취 예비량 비율(percentage of oxygen uptake reserve, %VO2R) 을 기준으로 한 것이 2편, 최대심박수 비율(maximal heart rate, %HRmax)을 기준으로 한 것이 17편, 실시 횟수로 직 접 정한 경우가 2편이었고, 저항성 운동의 경우 모두가 1 RM (one repetition maximum)을 기준으로 하였다. 또한, 점진적인 강도를 적용한 연구가 20편, 단일 강도를 적용한 연구가 7편, 미제시 3편이었다(Table 2).
2. 메타분석 결과 1) 운동요법의 효과
연구대상 논문들의 운동요법에서 결과변인들에 대한 병 합된 평균 효과크기, 평균 효과크기의 95% 신뢰구간 및 동 질성 검정의 결과는 Table 3과 같다.
운동요법 후 체중에 대한 17개의 연구결과는 동질적이었 으며(Q = 14.67, P = 0.549), 평균 효과크기는 -0.33으로 중간 이하의 효과를 나타내었다. BMI는 9개의 연구결과가
동질적이었으며(Q = 4.75, P = 0.784), 평균 효과크기는 -0.40으로 중간 이하의 효과를 보였다. 체지방률은 16개의 연구결과가 동질적이었으며(Q = 19.12, P = 0.208), 평균 효과크기는 -0.88로 큰 효과를 나타내었다. 제지방량은 8개 의 연구결과가 동질적이었으며(Q = 4.20, P = 0.756), 평균 효과크기는 0.26으로 작은 효과를 나타냈다. 혈중 지질성분 (lipid profile) 중 총콜레스테롤(TC)은 14개의 연구결과가 동질적이었고(Q = 11.71, P = 0.551), 평균 효과크기는 -0.67로 중간 이상의 효과를 보였다. 중성지방(TG)은 16개 의 연구결과가 동질적이었으며(Q = 19.68, P = 0.185), 평 균 효과크기는 -0.80으로 큰 효과를 나타내었다. 저밀도 지 단백 콜레스테롤(LDL-C)은 13개의 연구가 동질적이었고(Q
= 11.48, P = 0.488), 평균 효과크기는 -0.67로 중간 이상의 효과를 나타냈다. 고밀도 지단백 콜레스테롤(HDL-C)은 13 개의 연구가 동질적이었으며(Q = 16.15, P = 0.184), 평균 효과크기가 0.58로 중간보다 약간 높은 효과를 보였다.
2) 운동요법 내용별 효과
연구대상 운동요법의 내용별로(운동 유형, 강도, 시간, 빈 도, 기간, 식이통제 여부) 각 결과 변인에 대한 평균 효과크 기를 나누어 산출한 결과는 Table 4와 같다. 운동유형에 대 한 효과크기는 유산소 운동만을 적용한 경우 -0.96에서 0.56 의 범위를 보이며 체지방률에서 가장 큰 효과가 나타났다(d
= -0.96). 저항성 운동만을 적용한 경우는 연구 수가 1편만 있었고 체중에 대한 결과만이 제시되었는데 -0.35로 중간 이하의 효과를 나타내었다. 유산소 운동과 저항성 운동을 같이 한 복합운동의 경우는 -0.77에서 0.62의 범위를 보이 고 LDL-C에서 가장 큰 효과를 보였다(d = -0.77).
운동강도는 다양하게 적용하였지만 대부분 중강도 범위 에 있었기 때문에 점진적으로 강도를 적용한 경우와 단일한 강도를 적용한 경우로 나누어 효과를 분석하였는데, 점진적 으로 강도를 적용했던 연구결과들의 효과크기는 -0.87에서
Table 3. Average effect size of dependent variables Dependent
Variables
Number of journals
Number of subjects
95% Confidence Interval Average effect size Homogeneity
Lower Upper d P Q P
Weight 17 506 -.502 -.147 -.33 .000 14.67 .549
BMI 9 281 -.641 -.164 -.40 .001 4.75 .784
Body Fat 16 423 -1.087 -.679 -.88 .000 19.12 .208
FFM 8 189 -.031 .545 .26 .081 4.20 .756
TC 14 351 -.891 -.455 -.67 .000 11.71 .551
TG 16 409 -1.007 -.596 -.80 .000 19.68 .185
LDL-C 13 331 -.897 -.448 -.67 .000 11.48 .488
HDL-C 13 342 .360 .800 .58 .000 16.15 .184
BMI, Body mass index; FFM, Fat free mass; TC, Total cholesterol; TG, Triglyceride; LDL-C, Low density lipoprotein cholesterol; HDL-C, High density lipoprotein cholesterol.
0.46의 범위를 나타내었고, TG에서 가장 큰 효과를 나타냈 다(d = -0.87). 단일 강도의 경우 -1.06에서 0.88의 범위였 고, LDL-C에서 가장 큰 효과를 보였다(d = -1.06).
운동시간에 대한 효과크기는 40분 이하의 경우 -1.45에 서 1.57의 범위를 보였으며, HDL-C에서 가장 큰 효과를 보 였다(d = 1.57). 50분의 경우는 -0.81에서 0.32의 범위를 보 였으며, 체지방률에서 가장 큰 효과를 보였다(d = -0.81).
60분의 경우는 -1.73에서 0.93의 범위를 보였으며, 체지방 률에서 가장 큰 효과를 보였다(d = -1.73). 70분의 경우는 -1.22에서 0.45의 범위를 보였으며, TG에서 가장 큰 효과를 보였다(d = -1.22). 80분의 경우는 -1.01에서 0.23의 범위를 보였으며, 체지방률에서 가장 큰 효과를 보였다(d = -1.01).
100분의 경우는 -1.35에서 0.85의 범위를 보였으며, LDL-C 에서 가장 큰 효과를 보였다(d = -1.35).
운동빈도에 대한 효과크기는 주 3회의 경우 -0.99에서 1.06의 범위를 보였으며, HDL-C에서 가장 큰 효과를 보였 다(d = 1.06). 주 4회의 경우는 -1.01에서 0.56의 범위를 보 였으며, TC에서 가장 큰 효과를 보였다(d = -1.01). 주 5회 의 경우는 -1.33에서 0.83의 범위를 보였으며, 체지방률에서 가장 큰 효과를 보였다(d = -1.33). 주 6회의 경우는 -0.64 에서 0.12의 범위를 보였으며, 체지방률에서 가장 큰 효과 를 보였다(d = -0.64). 주 7회의 경우는 -1.52에서 0.45의 범
위를 보였으며, TG에서 가장 큰 효과를 보였다(d = -1.52).
운동기간에 대한 효과크기는 6주의 경우 -1.49에서 0.13 의 범위를 보였으며, 체지방률에서 가장 큰 효과를 보였다(d
= -1.49). 8주의 경우는 -1.55에서 1.29의 범위를 보였으며, TG에서 가장 큰 효과를 보였다(d = -1.55). 10주의 경우는 -1.02에서 0.53의 범위를 보였으며, 체지방률에서 가장 큰 효과를 보였다(d = -1.02). 12주의 경우는 -0.78에서 0.40의 범위를 보였으며, TG에서 가장 큰 효과를 보였다(d = -0.78). 20주의 경우는 -1.45에서 1.57의 범위를 보였으며, HDL-C에서 가장 큰 효과를 보였다(d = 1.57). 24주의 경우 는 -1.58에서 1.01의 범위를 보였으며, 체지방률에서 가장 큰 효과를 보였다(d = -1.58).
식이통제 여부의 효과크기는 식이통제를 실시한 경우 -0.91에서 0.42의 범위를 나타내었고, 체지방률에서 가장 큰 효과를 나타냈다(d = -0.91). 식이통제를 실시하지 않은 경 우 -0.87에서 0.66의 범위였고, 체지방률에서 가장 큰 효과 를 보였다(d = -0.87).
고 찰
본 연구는 비만인을 대상으로 운동요법을 실시한 후 신 체조성 및 혈중 지질성분에 나타난 효과를 분석한 연구 30 Table 4. Comparison of average effect size of dependable variables
Weight BMI Body Fat FFM TC TG LDL-C HDL-C
Type of exercise
Aerobic -.43 -.42 -.96 .29 -.75 -.88 -.62 .56
Resistance -.35 ․ ․ ․ ․ ․ ․ ․
Combined -.17 -.37 -.76 .05 -.48 -.64 -.77 .62
Intensity Gradual -.36 -.46 -.82 .14 -.70 -.87 -.56 .46
Single -.28 -.31 -.80 .71 -.64 -.62 -1.06 .88
Time 40 min -.49 ․ -1.05 1.06 -1.45 -.98 -1.43 1.57
50 min -.33 -.50 -.81 .17 -.56 -.50 -.41 .32
60 min -.08 -.68 -1.73 .09 -.47 -1.01 -.52 .93
70 min ․ .12 -.69 .40 -.87 -1.22 ․ .45
80 min -.58 ․ -1.01 ․ -.71 -.56 -.56 .23
100 min .07 -.13 -.46 ․ -.82 -1.07 -1.35 .85
Frequency 3 times/wk -.13 -.13 -.65 .07 -.37 -.76 -.99 1.06
4 times/wk -.51 -.60 -.96 .25 -1.01 -.96 -.84 .56
5 times/wk -.32 .12 -1.33 .49 -.57 -.88 -.47 .83
6 times/wk -.41 -.47 -.64 .22 -.47 -.44 -.40 .12
7 times/wk ․ ․ ․ ․ -1.20 -1.52 ․ .45
Duration 6 wk .13 ․ -1.49 ․ -.02 -.61 -.30 ․
8 wk -.25 ․ -1.51 .53 -.80 -1.55 -.55 1.29
10 wk -.35 ․ -1.02 ․ -.24 -.27 -.46 .53
12 wk -.31 -.40 -.73 .23 -.71 -.78 -.72 .40
20 wk ․ ․ ․ ․ -1.45 -.98 -1.43 1.57
24 wk -.46 ․ -1.58 .05 -.65 -1.10 -.51 1.01
Diet control
Yes -.23 -.61 -.91 .06 -.51 -.71 -.44 .42
No -.38 -.32 -.87 .49 -.75 -.84 -.85 .66
BMI, Body mass index; FFM, Fat free mass; TC, Total cholesterol; TG, Triglyceride; LDL-C, Low density lipoprotein cholesterol; HDL-C, High density lipoprotein cholesterol.
편에 대하여 메타분석을 실시하였다.
연구대상 논문들에 대한 메타분석을 실시하면서 결과변 인들에 대한 동질성을 확인한 후 효과크기를 병합했는데, 전체적으로 체지방률(d = -0.88)과 TG (d = -0.80)에서 운 동요법의 효과가 크게 나타났고, TC (d = -0.67), LDL-C (d
= -0.67), HDL-C (d = 0.58) 등은 중간 이상의 효과, 체중 (d = -0.33)과 BMI (d = -0.40)는 중간 보다 다소 작은 효 과, 제지방량(d = 0.26)은 작은 효과를 보였다. 이러한 결과 는 운동요법의 내용별 분석에서도 비슷한 경향이 나타났는 데, 체지방률과 혈중 지질성분에서 운동요법의 효과가 크고 체중, BMI, 제지방량에서는 중간 이하 또는 작은 효과를 나 타내었다. 이는 연구대상 논문들의 운동요법이 지방대사와 관련된 요인들에 대해서는 큰 효과를 보인 반면, 체형이나 외모와 관련된 신체조성 변인들에 대해서는 효과가 크지 않 은 것으로 해석될 수 있다. 이는 식이 통제를 실시한 경우나 그렇지 않은 경우 모두 동일한 경향을 나타냈다.
비만 개선을 위한 체중 감량의 목표 또는 기준으로 1주 일에 0.5~1 kg이 적절한 수준이며 이를 위해 하루에 음식과 운동을 통해 500~1,000 kcal의 에너지소비량을 증가시키는 것이 권장되는데2,36), 본 연구에서 나타난 체중 감량에 대한 운동요법의 제한적 효과는 에너지소비량을 고려하지 않고 운동 강도, 빈도, 시간 등의 지침을 적용하였기 때문이라고 생각되며, 그 효과를 증대시키기 위해서는 1주 또는 1일 단 위의 에너지소비량에 대한 기준을 설정하고 이를 측정 및 평가하면서 운동요법의 일반적 지침을 적용하는 것이 바람 직할 것이다.
또한, 체중 및 BMI 변화에 영향을 주는 요인 중의 하나 가 제지방량인데, 본 연구에서 분석한 논문들에서는 제지방 량에 대한 운동요법의 효과가 크지 않았기에 체중 및 BMI 감소 효과도 작았다. 우선, 제지방량에 대한 운동요법의 효 과가 크지 않았다는 것은 제지방량 변화에 직접적으로 영향 을 미치는 웨이트트레이닝과 같은 저항성 운동의 효과가 작 았다는 것을 의미하는 것으로 볼 수 있다.
운동유형에 있어서, 유산소 운동만 실시한 경우에 비해서 유산소 운동과 저항성 운동을 복합적으로 실시한 경우에 체 중, BMI, 제지방량 등의 결과변인들에 대한 평균 효과크기 가 더 작게 나타난 것은 저항성 운동과 유산소 운동이 서로 영향을 미치고 있다는 것을 보여주는 것이다. 일반적으로 저항성 운동에 지구성 운동을 추가할 경우 저항 운동만을 실시한 경우보다 근기능의 향상 폭이 감소함으로써 지구성 운동이 근기능 향상에 부정적 영향을 미친다고 하였다.37-39) 반면에 지구성 운동에 저항성 운동을 추가할 경우 지구성 운동만을 실시하였을 때와 유산소 운동능력의 향상 폭은 연 구자들마다 다소 차이를 나타내고 있다.40) Hickson et al.
(1988)41)과 Ferketich et al. (1998)42)은 지구성 및 저항성의 복합운동이 지구성 운동능력이나 최대산소섭취량에 긍정적
인 효과가 있다고 한 반면 Dolezal과 Potteiger (1998)43)는 복합운동이 지구성 운동만 실시하였을 때 보다 유산소 능력 향상의 폭이 적다고 하였다. 따라서 본 메타분석 연구에서 나타난 결과는 저항성 운동이 지구성 운동에 의한 유산소 능력 향상을 억제하고 반대로 지구성 운동은 저항성 운동에 의한 근증식이나 근비대의 증가 폭을 감소시킨다는 기존의 연구결과와 비슷한 것이라고 할 수 있다.
운동강도는 단일한 강도를 적용한 경우가 점진적으로 적 용한 경우보다 체중, BMI, 체지방률, TC, TG 등에서 비슷 하지만 다소 작은 효과를 나타냈으나, 제지방량, LDL-C, HDL-C 등에서는 2배 또는 그 이상의 효과크기를 나타냈다.
이는 점진적으로 운동강도를 적용할 경우가 인체의 해부학 적 적응과 운동발달 측면에서 더 효과적일 것이라고 기대하 였던 것과는 다소 다른 결과를 나타내었다. 이는 점진적 운 동강도를 적용할 경우 프로그램 초기에 운동효과가 나타나 지 않을 정도의 저강도 운동이 대부분이며, 강도를 높이더 라도 최종적인 강도가 운동 효과를 줄 수 있는 수준이기보 다는 운동요법 시작 시 고려한 중강도 범위에 속한 수준이 기 때문이라고 생각된다. 따라서 점진적 운동강도를 적용할 경우 프로그램 초기 시작 운동강도, 운동부하를 증가시키는 시기, 일정 운동 기간 후 최대운동능력 수준 재평가 등에 대 한 고려가 운동효과를 높이는데 중요한 요인일 것이다.
운동시간은 40분부터 100분까지 각 결과변인별로 평균 효과크기가 다양하게 나타났으며, 특정한 경향을 보이지는 않았다. Fogelholm (2005)44)의 비만관리를 위한 걷기 연구 에서는 체중감소를 위해서 최소한 걷기시간이 일일 35~45 분, 주당 250~300분은 되어야 하며 체중감소 후에도 지속 적으로 체중을 유지하기 위해서는 주당 2,200~2,400 kcal를 소모할 수 있도록 일일 70~80분을 걷는 것이 효과적이라고 하였다. ACSM (2006)36)에서도 체중조절을 위해서 하루 300~400 kcal를 소모하는 45~60분 정도의 운동을 권장하 고 있다. 따라서 40~80분 정도의 운동을 실시하되 운동유 형, 강도, 빈도 등을 적절하게 고려하는 것이 더욱 중요할 것이다.
운동빈도는 주 3회의 경우 체지방률과 혈중 지질성분에 서는 중간 이상 또는 큰 효과가 나타났으나 체중(d = -0.13), BMI (d = -0.13), 제지방량(d = 0.07) 등에서는 효 과가 매우 작게 나타났으며, 주 4회부터 그 이상의 빈도에 서는 일부를 제외하고는 전체적으로 중간 이상의 고른 효과 를 나타내었다. ACSM (2006)36)에서 비만인에 대한 운동처 방시 주당 5~7회를 권장하고 있는 것과 비교할 때 본 연구 에서 나타난 결과도 이를 뒷받침하는 것이라 할 수 있으며, 결론적으로 운동빈도를 높이는 것이 비만개선에 유용할 것 으로 판단된다. 이렇게 운동을 매일 또는 거의 매일 실시하 는 것이 권장되는 추세는, 운동을 별도의 프로그램으로 인 식하기보다는 생활습관 중의 하나로 여겨, 일상에 자연스럽
게 포함되어야 함을 시사하고 있는 것이다.
운동기간은 6주에서 10주까지가 결과변인들에 대하여 부 분적으로 큰 효과를 나타내었으며, 12주 이상에서는 전체적 으로 효과가 컸고 기간이 길수록 조금 더 큰 경향을 나타내 었다. 12주 동안 운동요법을 실시한 연구가 가장 많았는데 (18편, 60%), 이는 많은 연구자들이 인체의 생리학적 변인 들에 대하여 운동요법의 효과를 나타내기 위한 최소한의 기 간으로 생각하기 때문이라고 사료된다. ACSM (2006)36)에 서도 좌업생활자들에 대한 운동요법 지침에서, 프로그램 초 기 적응, 체력 발달 및 신체조성 개선, 장기적 유지 및 지속 등을 고려하여 24주를 일반적 기준으로 제시하고 있는데, 차후 비만개선을 위해 보다 효과적인 운동요법을 실시하기 위해서는 12주라는 최소한의 기간을 그대로 적용하기보다 는 일반적 지침을 고려하여 충분한 기간을 계획할 필요가 있다.
본 연구는 비만과 운동관련 연구 285편을 수집한 후 기 준에 따라 선정된 30편에 대하여 메타분석을 실시하였는데, 저항성 운동만을 실시한 연구, 운동빈도가 주당 7일인 연구, 운동기간이 6주인 연구, 운동시간이 20분인 연구(40분 이하 로 포함) 등이 각 1편씩이었으며 운동시간이 100분인 연구 가 2편 밖에 없었던 점에서 결과에 대한 일반화에 주의할 필요가 있으며, 운동요법의 세부 내용별로 최소 5편 이상의 연구를 포함하여 차후에 재분석하는 것이 해석의 객관성을 위해 필요하다고 사료된다.
결론적으로
•전체적으로 체지방률과 TG에서 운동요법의 효과가 크 게 나타났고, TC, LDL-C, HDL-C 등은 중간 이상의 효과, 체중과 BMI는 중간 이하의 효과, 제지방량은 작 은 효과를 보였다
•유산소 운동만 실시한 경우에 비해서 유산소 운동과 저항성 운동을 복합적으로 실시한 경우에 체중, BMI, 제지방량 등의 결과변인들에 대한 평균 효과크기가 더 작게 나타났다.
•운동강도는 단일 강도를 적용한 경우가 점진적으로 적 용한 경우보다 체중, BMI, 체지방률, TC, TG 등에서 비슷하지만 다소 작은 효과를 나타냈으나, 제지방량, LDL-C, HDL-C 등에서는 2배 또는 그 이상의 효과크 기를 나타냈다.
•운동시간은 40분부터 100분까지 각 결과변인별로 평 균 효과크기가 다양하게 나타났으며, 특정한 경향을 보 이지는 않았다.
•운동빈도는 주 4회부터 전반적으로 중간 이상의 효과 를 나타내었다.
•운동기간은 12주 이상에서 전체적으로 효과가 컸고 기 간이 길수록 조금 더 큰 효과의 경향을 나타내었다.
•식이 통제는 실시한 경우와 그렇지 않은 경우의 효과
가 크게 다르지 않았다.
비만개선을 위한 효과적인 운동을 위해서는 프로그램을 구성하고 실시할 때, 에너지소비량에 대한 고려, 유산소성 운동과 저항성 운동의 배합, 점진적 강도의 재구성, 적절한 운동시간 및 기간 등의 내용을 면밀히 검토하여 적용하여야 할 것이다.
ABSTRACT
A Meta-analysis of the Effects of Exercise Therapy Applied in Obesity Studies
Background: A meta-analysis was performed to investigate the effect of exercise therapy for Korean obese patients.
Method: Thirty peer-reviewed journals including obesity and exercise therapy studies published between 2000 and 2006 were included for meta-analysis. These 30 published journals are currently registered by Korean Research Foundation. Effect size and statistics of homogeneity were calculated by SPSS Macro for Meta-Analysis (Ver 11.5).
Results: A high effect size of exercise on body fat and TG; more than a middle effect size on TC, LDL-C, and HDL-C; less than a middle effect size on fat free mass (FFM) and BMI; and a low effect size on body weight were observed. Compared to aerobic exercise alone, combined exercise training has a small effect size of exercise on body weight, BMI and FFM. Also, a single intensity of exercise compared with a gradually increased intensity of exercise has a significant effect size on FFM, LDL-C, and HDL-C. Exercise frequency of more than 4 times per week and exercise duration of more than 12 weeks appeared to have a meaningful effect size of exercise.
Conclusion: These findings suggest that exercise therapy for obesity has a significant effect on body fat and blood lipid profiles while exercise therapy has a relatively small effect on weight, BMI, and FFM. Based on the meta-analysis, intensity, time, frequency, and duration of exercise are the factors that need to be properly considered when exercise therapy is applied to obese patients.
Key word: Obesity, Exercise therapy, Meta analysis
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