본 연구의 목적은 고강도 운동 후 농축 액화산소 섭취가 엘리트 운동선수들의 산화스트레스 및 항산화반응, 혈중피로물질, 심혈관계 요인에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하고 그에 대한 유용성을 규명하는 것이다. 연구 대상자들은 경기도 Y 대학교에 재학 중이며, 내·외과적으로 이상이 없는 엘리트 운동선수 9명(레슬링 6명, 씨름 3명)을 대상으로 구성하였다. 고강도 운동 후 농축 액화산소 섭취에 따른 산화스트레스 및 항산화반응, 혈중 젖산, 산소포화도, 혈압, 심박수 측정 및 분석은 Y대학교 스포츠-웰니스 연구센터에서 실시하였다. Bruce protocol을 이용한 최대운동 부하검사를 통하여 얻어진 개인별 최대산소섭취량을 토대로 산출된 VO2max 80%에 해당하는 운동 강도로, treadmill을 이용하여 40분 동안 고강도 운동을 실시하였다. 또한 운동부하검사에 대한 선행학습 효과를 최소화시키기 위해 총 9명의 피험자들을 1주 간격의 wash-out 기간을 두고 Control(섭취X), Placebo(일반 음용수), GO2(농축 액화산소)의 3그룹으로 각각 나누어 3주에 걸쳐 3차례 교차실험을 실시하였다. 자료처리는 Windows SPSS 22.0 statistic package를 이용하여 모든 자료의 평균과 표준편차를 산출하였고, 고강도 운동 후 고농축 액화산소 섭취 여부와 산화스트레스 및 항산화반응 시점에 따른 상호작용 효과를 비교하기 위해 이원변량분석(Two-way(3(RG)×4(RM)) ANOVA)을 실시하였으며, 반복기간에 따른 유의한 차이가 있을 경우 사후검증(LSD)을 통하여 유의성을 검증하였다.
이와 같은 과정을 통하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.
1. 농축 액화산소 섭취에 따른 시기별 MDA의 변화는 측정 시기 간에 유의한 차이가 없었으며, 그룹 간에도 유의한 차이는 나타나지 않았고, 측정 시기와 그룹 간의 상호작용 효과는 없는 것으로 나타났다.
2. 농축 액화산소 섭취에 따른 시기별 SOD의 변화는 측정 시기 간에는 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으나, 그룹 간의 유의한 차이는 나타나지 않았으며, 측정 시기와 그룹 간의 상호작용 효과는 없는 것으로 나타났다.
3. 농축 액화산소 섭취에 따른 시기별 혈중 젖산 농도의 변화는 측정 시기 간에는 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으나, 그룹 간에는 유의한 차이는 나타나지 않았으며, 측정 시기와 그룹 간의 상호작용 효과는 없는 것으로 나타났다.
4. 농축 액화산소 섭취에 따른 시기별 산소포화도의 변화는 측정 시기 간에 유의한 차이가 없었으며, 그룹 간의 유의한 차이는 나타나지 않았고, 측정 시기와 그룹 간의 상호작용 효과는 없는 것으로 나타났다.
5. 농축 액화산소 섭취에 따른 시기별 혈압의 변화는 수축기 혈압과 이완기 혈압에서 측정 시기 간 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으나, 그룹 간의 유의한 차이는 나타나지 않았으며, 측정 시기와 그룹 간의 상호작용 효과는 없는 것으로 나타났다.
6. 농축 액화산소 섭취에 따른 시기별 심박수의 변화는 측정 시기 간 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 그룹 간의 유의한 차이는 나타나지 않았으나, 측정 시기와 그룹 간의 상호작용 경향성이 있는 것으로 나타났다.
결론적으로 본 연구에서 고강도 운동 후 일회성의 단일물질인 농축 액화산소 섭취가 산화스트레스 발생을 억제하고, 항산화 기능을 촉진하며, 피로회복 및 혈중 산소포화도, 혈압, 심박수에 대하여 긍정적인 효과는 국한적인 부분에서만 나타난 것으로 판단되며, 산화스트레스 억제와 항산화 반응에 뚜렷한 효과가 나타나지 않았기 때문에 피험자 선정 및 운동 강도, 운동 시간에 대한 그 효용성에는 제한이 따른 것으로 생각된다. 향후 산화스트레스와 항산화반응의 작용기전에 관해 다양한 시점에서 보다 심도 있는 후속 연구가 필요할 것으로 판단된다.
The purpose of this study was to analysis how concentrated liquid oxygen intake after high-intensity exercise effect of elite athletes'' oxygen stress, antioxidation, blood fatigue substances, and cardiovascular factors, and to define the usability of the intake. The study subjects were elite athletes (total n=9, six wrestlers and three Ssireum athletes) studying in Y University of Gyeonggi-do who had no medical and surgical abnormalities. The Sports-Wellness research center of Y University measured and analyzed their oxygen stress, antioxidation, lactic acid, oxygen saturation, blood pressure, and heart rate depending on their concentrated liquid oxygen intake after high-intensity exercise. With the exercise intensity equal to VO2max 80% which was calculated on the basis of the maximum oxygen intake of each one by Bruce protocol based maximum exercise stress test, the study subjects had done high-intensity exercise for 40 minutes on treadmill. To minimize the previous learning effect of exercise stress test, they had one-week wash-out period, and the three groups of Control (no intake), Placebo (general drinking water), and GO2 (concentrated liquid oxygen) had cross-over design three times for three weeks. For data processing, Windows SPSS 22.0 statistic package was used. The mean and standard deviation of all data were calculated. To compare interaction effects depending on highly-concentrated liquid oxygen intake, oxygen stress, and antioxidation point, Two-way ANOVA (3RG×4RM) was conducted. In order for the significant difference in a repeated period, LSD post-hoc test was conducted for examining significance.
Therefore, the following results were drawn;
1. The change in time-based MDA (malondialdehyde) depending on concentrated liquid oxygen intake was not significantly different in each measurement time. The groups had no significant difference, and there was no effect of interaction between measurement time and groups.
2. The change in time-based SOD (superoxide dismutase) depending on concentrated liquid oxygen intake was significantly different in each measurement time. The groups had no significant difference, and there was no effect of interaction between measurement time and groups.
3. The change in time-based lactic acid concentration depending on concentrated liquid oxygen intake was significantly different in each measurement time. The groups had no significant difference, and there was no effect of interaction between measurement time and groups.
4. The change in time-based oxygen saturation depending on concentrated liquid oxygen intake was not significantly different in each measurement time. The groups had no significant difference, and there was no effect of interaction between measurement time and groups.
5. The change in time-based blood pressure depending on concentrated liquid oxygen intake was significantly different in blood pressure of systolic- and diastolic- in each measurement time. The groups had no significant difference, and there was no effect of interaction between measurement time and groups.
6. The change in time-based heart rate depending on concentrated liquid oxygen intake was significantly different in each measurement time. The groups had no significant difference, but there was the interaction between measurement time and groups.
In conclusion, it was judged that the intake of concentrated liquid oxygen as one-tie single substance after high-intensity exercise suppressed oxygen stress, promoted antioxidant function, and gave the limited positive effect on fatigue recovery, blood oxygen saturation, blood pressure, and heart rate. Since the intake didn''t clearly influence oxygen stress control and antioxidation, it was considered that there was limited usefulness for the selection of test participants, exercise intensity, and exercise time. In the future study, it will be necessary to research the mechanism of oxygen stress and antioxidation more deeply in various perspectives.
Ⅰ. 서 론 11. 연구의 필요성 12. 연구의 목적 53. 연구의 가설 54. 연구의 제한점 65. 용어의 정의 6Ⅱ. 이론적 배경 81. 운동과 산화스트레스 82. 운동과 항산화 효소 113. 운동수행력과 과산소(hyperoxia) 공급효과 154. 농축 액화산소(Aqua Oxygen) 19Ⅲ. 연구 방법 201. 연구 대상 202. 실험 설계 213. 실험 방법 224. 자료처리 방법 26Ⅳ. 연구 결과 271. 산화스트레스(MDA)와 항산화반응(SOD) 272. 혈중 젖산(Lactic acid) 303. 심혈관계 요인(산소포화도, 혈압, 심박수) 31Ⅴ. 논의 36Ⅵ. 결론 42□참고문헌 44□ABSTRACT 56