대기환경에 따른 일회성 유산소 운동이 젊은 성인의 심혈관계 및 폐기능에 미치는 영향 :Acute Effect of Aerobic Exercise on Cardiovascular and Pulmonary Function in Young Adults according to Ambient Air Condition

김진수

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김진수 (인천대학교, 인천대학교 일반대학원)

지도교수: 황문현

발행연도: 2020

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2021

초미세먼지 환경에서의 일회성 유산소 운동이 동맥경직도에 미치는 영향

김진수 , 황문현 운동과학 2021.01 학술저널

2020

대기환경에 따른 일회성 유산소 운동이 젊은 성인의 심혈관계 및 폐기능에 미치는 영향

김진수 체육학과 2020.01 학위논문

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미세먼지는 1군 발암물질 중 하나이며, 그중 입자의 크기가 2.5㎛ 미만인 초미세먼지는 심혈관계와 호흡계질환의 유병률과 사망률을 증가시킨다. 규칙적인 유산소 운동은 심폐기능을 향상시킬 수 있지만, 고농도 미세먼지 환경에서 중-고강도 신체활동 시 분당환기량의 급격한 증가로 인해 상당량의 미세먼지가 체내에 유입 및 축적될 수 있다. 미세먼지 환경에서의 유산소 운동이 심폐기능에 미치는 영향을 알아본 대부분의 선행연구는 디젤엔진을 사용하여 인위적으로 높은 미세먼지 환경을 조성한 환경챔버 내에서 유산소 운동의 급성 효과를 검증하였다. 실제 대기 중 높은 미세먼지 농도에서의 유산소 운동이 인체 기능에 미치는 영향을 조사한 연구는 부족하며, 특히 미세먼지가 보건·사회문제로 대두된 우리나라에서 관련 연구가 매우 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구의 목적은 대기 중 높은 초미세먼지 농도에서의 일회성 유산소 운동이 젊은 성인의 심폐기능에 미치는 영향을 규명하는 데 있다. 연구참여자는 건강한 젊은 남성 7명으로, 교차설계에 따라 높은 초미세먼지 환경과 낮은 초미세먼지 환경의 실내에서 일회성 중강도(70% of HRpeak) 트레드밀 러닝을 각각 30분씩 실시하였다. 대기 중 초미세먼지 수준에 따른 유산소 운동의 효과를 알아보기 위해 운동 전과 운동 직후의 혈관내피세포 기능, 동맥경직도, 폐기능의 변화를 측정 및 분석하였다. 대기 중 높은 초미세먼지 수준에서 일회성 중강도 유산소 운동 후 전단응력에 대한 혈관내피세포 반응의 민감도를 나타내는 FMD:SRAUC (0.14±0.02 vs. 0.10±0.02 a.u., P=0.02)가 유의하게 감소했으며, 중심 동맥경직도 지표 중 심박수를 75회로 보정한 맥파증대지수 AIx@75 (1.8±4.0 vs. 8.5±3.7 %, P<0.01)가 증가했다. 대기 중 높은 초미세먼지 수준에서의 일회성 중강도 유산소 운동이 폐기능 지표에 영향을 미치지 않았으며, 낮은 초미세먼지 수준에서의 일회성 중강도 유산소 운동은 폐기능 지표 중 FEV1 (4.45±0.16 vs. 4.53±0.17 L, P<0.01)을 일시적으로 증가시켰다. 결론적으로 나쁜 대기질에서의 유산소 운동은 일시적으로 건강한 젊은 성인의 혈관내피세포 기능과 동맥경직도에 부정적인 영향을 미칠 수 있으며, 상대적으로 좋은 대기질에서의 유산소 운동은 폐기능을 일시적으로 향상시킬 수 있다.

Particulate matter (PM) is classified as a Group-1 human carcinogen from the International Agency for Research on Cancer (IARC). PM2.5, fine dust smaller than 2.5 microns is associated with morbidity and mortality of cardiovascular and respiratory disease. Although regular aerobic exercise can improve cardiopulmonary function, it may cause PM deposition to be facilitated by increasing minute ventilation during moderate to high intensity physical activity. Most of the previous studies that investigated the effect of aerobic exercise on the human cardiovascular or pulmonary function in a fine dust environment were carried out in an environmental chamber artificially created using diesel combustion gas. In Korea, where fine dust is a major social and public health issue, research studies investigating the effect of aerobic exercise on human cardiovascular and pulmonary function under fine dust in the air are very scarce. Therefore, the aim of this study was to evaluate the acute effect of aerobic exercise on cardiovascular and pulmonary function under ambient PM2.5 exposure. Seven healthy young males performed indoor treadmill running for 30 minutes at 70% of HRpeak under both high PM2.5 (HPM) and low PM2.5 (LPM) on two separate days. Vascular endothelial function (brachial artery flow-mediated dilation, FMD), arterial stiffness, and pulmonary function indices were measured before and after each exercise intervention. FMD normalized by shear rate under the curve (FMD:SRAUC) was decreased (0.14±0.02 vs. 0.10±0.02 a.u., P=0.02) and augmentation index at 75 beats per minute of heart rate (AIx@75) was increased (1.8±4.0 vs. 8.5±3.7 %, P<0.01) in response to one-bout of moderate-intensity aerobic exercise under HPM. Even though pulmonary function was not affected after one-bout of moderate-intensity aerobic exercise under HPM, FEV1 was increased (4.45±0.16 vs. 4.53±0.17 L, P<0.01) after the exercise under LPM. In conclusion, aerobic exercise in HPM immediately impairs vascular function, but aerobic exercise in LPM acutely improves pulmonary function.

#초미세먼지 #유산소 운동 #혈관내피세포 기능 #동맥경직도 #폐기능

국문초록 ⅰ
목 차 ⅲ
표 목 차 ⅴ
그림목차 ⅵ
Ⅰ. 서론 1
1. 연구의 필요성 1
2. 연구목적 3
3. 연구가설 3
Ⅱ. 이론적 배경 4
1. 미세먼지가 인체에 미치는 영향 4
2. 유산소 운동이 인체에 미치는 영향 7
3. 미세먼지와 유산소 운동 9
Ⅲ. 연구방법 11
1. 기관생명윤리위원회 11
2. 연구대상 11
3. 연구일정 13
4. 측정도구 14
5. 연구설계 및 절차 15
6. 운동중재 17
7. 측정방법 17
8. 자료분석 22
Ⅳ. 연구결과 23
1. 그룹 간 운동 중 실내·외 PM2.5 농도의 차이 23
2. 높은 PM2.5 환경에서의 유산소 운동에 대한 심혈관 및 폐기능의 반응 24
3. 낮은 PM2.5 환경에서의 유산소 운동에 대한 심혈관 및 폐기능의 반응 28
Ⅴ. 논의 32
Ⅵ. 결론 및 제언 38
1. 결론 38
2. 제언 38
참고문헌 39
ABSTRACT 60

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