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Asian J Kinesiol > Volume 27(1); 2025 > Article
Ko, So, and Park: Effects of High-Intensity Aerobic Exercise on Cardiovascular Disease Risk Factors and Inflammatory Markers in Normal Weight Obese Women Aged 20-30

Abstract

OBJECTIVES

This study aimed to evaluate the effects of high-intensity aerobic exercise on cardiovascular disease risk factors and inflammatory markers in normal weight obese women aged 20–30 years.

METHODS

Participants were divided into a high-intensity aerobic exercise group (HIEG, n=8) and a control group (CG, n=7). The aerobic exercise protocol was set at an intensity of 80-85% of the maximum oxygen uptake (VO2max), which was determined through an exercise tolerance test, and consisted of a treadmill workout three times a week over a period of eight weeks. To assess the effects of the exercise intervention, the pre- and post-intervention body composition and VO2max were measured. Additionally, blood samples were collected to analyze cardiovascular disease markers and inflammatory cytokines.

RESULTS

The results indicated that the HIEG group experienced a significant reduction in body weight and fat percentage (p<0.001) along with an increase in VO2max (p<0.001) compared to the control group. Furthermore, the levels of total cholesterol, low-density lipoprotein cholesterol and triglycerides showed a significant reduction (p<0.01) and inflammatory markers such as tumor necrosis factor-α (TNF-α) and high sensitivity C-reactive protein (hs-CRP) were significantly decreased in the HIEG group (p<0.001). Moreover, high-density lipoprotein cholesterol levels were significantly elevated in the HIEG group (p<0.001).

CONCLUSIONS

These findings suggest that eight weeks of high-intensity aerobic exercise is effective in improving body composition and promoting positive changes in markers for cardiovascular disease and inflammation in normal weight obese women.

서론

정상 체중이지만 높은 체지방률을 가진 마른 비만(normal weight obesity)은 체질량지수(body mass index)는 정상이지만 체지방(body fat) 비율이 높은 것이 특징이다. 정상적인 체질량지수로 인해 건강한 체중을 가진 것처럼 보이지만, 실제로는 대사적으로 비만과 유사한 건강 위험을 가지고 있다[1]. 체질량지수는 간단한 비만도 평가 도구로 널리 이용되지만 체지방률과 같은 체성분 구성을 충분히 반영하지 못해 대사적 건강 평가에는 한계가 있다[2]. 이로 인해 마른 비만 상태는 눈에 띄게 과체중으로 보이지 않는 사람들에게도 심혈관 질환과 대사 장애의 위험을 높일 수 있다는 점에서 우려되고 있다[3].
특히, 최근 20~30대 여성에서 마른 비만의 유병률이 지속적으로 높아지고 있으며, 이는 이들의 대사증후군과 심혈관 합병증의 위험을 증가시키는 중요한 요인으로 작용할 수 있다. Habibzadeh[4]는 주로 앉아서 생활하는 마른 여성들의 신체활동 부족에 주목하였고, 걷기와 같은 신체 활동을 통해 체지방을 감소시키고 근육량을 증가시킬 수 있음을 보여주었다. 그러나 여전히 이들의 대사 및 심혈관 건강에 대한 관리를 위한 더욱 집중적인 접근이 필요하다. 선행연구에 따르면, 마른 비만인 젊은 여성들은 높은 인슐린 저항성과 중성지방 수치를 나타낼 가능성이 있으며, 이는 심혈관 질환의 강력한 예측 지표이다[5].
이처럼 마른 비만은 대사적으로 비만과 유사한 상태로, 심혈관 질환 발생 위험을 증가시킬 수 있다. 특히 마른 비만인 사람들은 이상지질혈증, 고혈압과 같은 심혈관 위험 요인을 빈번히 나타내는 것으로 보고되었다[1]. 임상적으로 저밀도지단백콜레스테롤(low-density lipoprotein cholesterol) 과 중성지방(triglyceride) 수치가 높거나 고밀도지단백콜레스테롤(high-density lipoprotein cholesterol) 수치가 낮은 이상지질혈증은 마른 비만인 사람에게서 흔히 나타나며, 이는 심혈관 질환의 중요한 예측 요인이다[2]. 또한, 고혈압 역시 마른 비만에서 빈번하게 발생하며, 이는 혈관 내피 기능 장애 및 동맥경화의 위험을 높일 수 있다[3].
염증은 심혈관 건강에 중요한 영향을 미치며, 만성 염증은 동맥경화와 같은 심혈관 질환을 촉진하는 것으로 알려져 있다[6]. 선행연구에 따르면, 비만 환자에게서 흔히 증가하는 주요 염증 지표로 고감도 C-반응성 단백질(high-sensitive C-reactive protein), 인터루킨-6(interleukin-6)와 종양괴사인자 알파(tumor necrosis factor α) 등이 있으며, 이러한 염증 지표들은 심혈관 질환 위험에 기여한다[7,8]. 이러한 염증 반응은 비만 환자에서 체내 지방 조직의 염증으로 인해 유발되며, 이는 동맥경화와 심혈관 합병증의 발병과 밀접한 관련이 있다[9]. 따라서 마른 비만인 사람들은 겉보기에는 비만하지 않더라도 이러한 염증 지표들이 상승할 가능성이 있으며, 심혈관 질환에 대한 주의가 필요하다.
이러한 만성 염증의 심각성을 고려할 때, 효과적인 중재 방법을 모색하는 것은 중요하다. 이와 관련하여, 고강도 유산소 운동은 심혈관 건강을 개선하고 염증 반응을 조절하는 유망한 접근법으로 주목받고 있다. 선행연구에 따르면, 고강도 유산소 운동은 심장 기능을 개선하고, 혈압을 낮추며, 혈중 콜레스테롤 수치를 조절하는데 긍정적인 영향을 미칠 수 있다[10]. 특히 고강도 인터벌 트레이닝(high-intensity interval training)은 심박출량을 증가시키고, 동맥경화를 예방하는데 기여할 수 있는 것으로 보고되었다[11]. 또한 이러한 운동은 전반적인 심혈관 기능을 개선하며, 운동 후 안정 시 심박수와 혈압의 감소를 촉진한다[12].
고강도 유산소 운동의 또 다른 중요한 효과는 항염증 효과이다. 고강도 운동은 만성 염증을 완화하고 비만 환자의 대사 건강을 개선하는 것으로 나타났다[13]. 특히 고강도 유산소 운동은 체내에서 항염증성 사이토카인인 인터루킨-10(interleukin-10)의 분비를 촉진시키고, 염증성 반응을 억제하는데 기여하는 것으로 보고되었다[14,15]. 이는 염증성 질환을 예방하고 전반적인 대사 건강을 향상시키는 데 고강도 유산소 운동이 중요한 역할을 하며, 마른 비만 여성들의 염증 반응을 줄이고 심혈관 질환 예방에 도움을 줄 수 있음을 시사한다.
마른 비만과 관련된 연구들은 주로 대사 장애와 심혈관 질환의 위험 증가에 초점을 맞추어 분석해왔으나, 구체적인 중재 전략에 대한 연구는 상대적으로 제한적이었다. 특히 심혈관 결과와 염증 반응 측면에서 고강도 유산소 운동이 마른 비만 여성에게 미치는 영향을 다룬 연구는 부족한 실정이다. 이는 마른 비만을 가지고 있는 젊은 여성들이 심혈관 질환 예방 및 염증 감소를 위해 어떤 운동 방법이 가장 효과적인지에 대한 명확한 지침이 부족하다는 점을 시사한다. 이에 본 연구는 20~30대 마른 비만 여성을 대상으로 고강도 유산소 운동이 심혈관계 질환 위험인자 및 염증반응인 자에 미치는 영향을 평가함으로써, 마른 비만 여성의 심혈관 건강 개선 가능성을 실증적으로 탐색하고자 하였다. 구체적으로 고강도 유산소 운동이 마른 비만 여성의 심혈관 건강을 개선하고 염증 지표를 감소시킬 것이라는 가설을 검증하여, 향후 마른 비만 여성들의 건강 증진을 위한 운동 중재 전략의 근거를 마련하고자 한다.

연구방법

1. 연구대상

본 연구의 연구대상자는 S시에 거주하는 20-30대 마른 비만 여성으로 근골격계 및 심혈관계 질환 등 모든 의학적인 질환이 없으며, 지난 6개월 이상 운동 프로그램에 참여한 경험이 없는 자로 모집하였다. 연구대상자는 본 연구의 목적과 내용을 이해하고, 자발적 참여 의사를 밝힌 자로서, 고강도 유산소 운동 그룹(high-intensity aerobic exercise group, n=8)과 통제 그룹(control group, n=7)으로 분류하였고, 총 15명을 선정하였다. 이들의 신체적 특성은 <Table 1>에 제시한 바와 같다.

2. 연구절차

본 연구의 실험 절차는 Y대학교 운동생리학 실험실에서 실시되었으며, 실험 전 모든 연구대상자에게 실험과 관련된 절차 및 실험 도중 발생 가능한 위험에 대하여 설명하였고, 실험 도중 참여를 원하지 않을 시 언제든지 그만두어도 된다는 내용이 포함된 연구동의서를 작성하였다. 그리고 실험 기간 중 연구 결과에 영향을 미치지 않도록 음주 및 흡연 그리고 약물복용을 금지하였고, 본 연구에서 설계한 운동 외 다른 추가적인 운동은 제한하였다.

1) 신체계측 및 신체구성 측정

신체계측과 신체구성의 측정은 자동 신체 계측기(Fanics, FE810, Korea)를 이용하였고, 체중 및 체지방률(%), 제지방량(kg)의 측정은 생체전기저항법에 의해 측정되는 신체구성측정기(Inbody 720, Biospace, Korea)를 사용하여 측정하였다. 연구대상자는 측정 전 12시간 이전 물 외 음료를 포함한 음식물의 섭취를 금하였고, 측정 직전 배변 및 배뇨를 보도록 유도하였다. 또한 전기저항에 영향을 미치는 금속류의 착용을 제거한 상태에서 올바른 측정 자세를 취하여 측정하였다.

2) 운동부하검사 측정

운동부하검사는 연구대상자의 체력 수준 및 운동 강도 설정을 위해 실시하였으며, 신체계측과 신체구성 측정 이후 10분 이상 휴식을 취한 뒤 심박수가 안정시에 도달한 것을 확인 후 측정하였다. 전체 연구대상자는 무선심박수측정기(FT2, Polar, Finland)를 착용하여 트레드밀(TM65 Treadmill, Quinton, USA)과 Metabolic Measurement System(TrueOne 2400, ParvoMedics, USA)를 이용하여 측정하였고, 운동 및 체력 측정 경험이 없는 마른 비만임을 감안하여, Modified Bruce Treadmill Max Protocol을 적용하여 최대산소섭취량(VO2max)을 측정하였다.

3) 운동강도 설정

유산소 운동 강도의 설정은 미국스포츠의학회(ACSM) [16]에서 제시한 상대강도 범위를 참고하여, 최대산소섭취량의 80~85%로 운동강도를 설정하였고, 이와 함께 개인별 운동속도 및 운동시간을 설정하기 위해 사전 측정된 최대산소섭취량(ml/kg/min) 결과를 바탕으로 개인별 목표산소섭취량(Target VO2)을 계산하여, 산출된 값을 토대로 미국스포츠의학회[16]에 따른 공식을 참고하여 연구대상자의 개별적인 운동속도 및 운동시간을 설정하였다<Table 2, 3>. 또한, 건강 이익을 위해 권장되는 운동 목표량인 주당 약 1,000 kcal 이상(1회 약 350 kcal)을 소모할 수 있도록 운동량을 설정하였다. 이후 모든 연구대상자는 트레드밀에 익숙해지도록 1~2일간 적응 기간을 가진 후 8주간 주 3회 유산소 운동을 실시하였다.

4) 혈액 채취 및 분석

혈액 채취 전 모든 연구대상자는 채혈 하루 전 과도한 활동을 포함한 신체적 활동을 제한하였고, 신빙성 있는 결과를 위해 12시간 이상 공복 상태를 유지하였다. 또한 무선심박수측정기(FT2, Polar, Finland)를 착용한 상태로 안정시 심박수에 도달 시 임상병리사에 의해 항응고 처리된 vacutainer tube와 22 gage needle을 이용하여 상완주정맥(antecubital vein)에서 혈액을 채취하였으며, 사전 사후 모두 동일한 시간과 방법으로 채혈을 실시하였다. 채취된 혈액은 30분 이상 상온에서 보관 후 원심분리기를 이용하여 3,000 rpm의 속도로 혈장과 혈청을 분리하기 위해 15분간 원심분리하였고, 혈중 지질 성분인 총콜레스테롤, 중성지방, 고밀도지단백콜레스테롤, 저밀도지단백콜레스테롤 분석을 위해 Modular analytics(c702, Roche, Germany) 자동화 장비를 사용하여, Enzymatic Colorimetric Assay 검사방법으로 분석하였다. 종양괴사인자 알파의 분석은 cytokine ELISA(Enzyme-linked immunosorbent assay) DUO set(R&D system, Minneapolis, MN, USA)을 사용하여 분석하였고, 고감도 C-반응단백질은 Hitachi7600(Hitachi co, Japan)를 사용하여 UV assay 검사방법(Molecular Devices, USA)으로 분석하였다.

3. 자료처리방법

본 연구의 수행을 위한 통계 분석은 SPSS Statistics 25(IBM Corp., Armonk, NY, USA)을 사용하였다. 모든 종속 변인은 기술통계량(mean ± standard deviation)을 산출하였으며, 그룹 간 8주간의 트레이닝 전과 후에 따른 신 체구성, 운동수행능력(VO₂max), 혈액 변인, 및 염증 변인의 변화를 확인하기 위해 이원변량분석(two-way repeated analysis of variance)을 실시하였다. 상호작용이 나타났을 경우 독립변인에 대한 단순 주 효과를 알아보기 위해 paired t-test와 independent t-test를 각각 실시하였다. 모든 통계적 유의수준은 α=0.05로 설정하였다.

결과

1. 신체구성 및 최대산소섭취량 변화

체중에 대한 분석 결과, 그룹 간 유의한 차이가 나타나지 않았다. 시기에 대한 주 효과는 통계적으로 유의하게 나타났으며[F(1, 13)=35.065, p<0.001], 그룹과 시기 간 상호작용 효과 또한 유의하게 나타났다[F(1, 13)=53.508, p<0.001]. 사후 분석 결과, 고강도 유산소 운동 그룹에서는 체중의 유의한 감소가 있었고, 통제 그룹에서는 유의한 변화가 없었다. 체지방률도 그룹 간 유의한 차이가 나타나지 않았으나, 시기에 대한 주 효과[F(1, 13)=432.767, p<0.001]와 그룹과 시기 간 상호작용 효과 [F(1, 13)=264.053, p<0.001]가 유의하게 나타났다. 사후 분석 결과, 고강도 유산소 운동 그룹에서는 체지방률이 유의하게 감소한 반면, 통제 그룹에서는 유의한 변화가 없었다. 제지방량에 대한 분석 결과, 그룹 간 유의한 차이가 나타나지 않았으며 시기에 대한 주 효과도 유의하지 않았다. 그러나 그룹과 시기 간 상호작용 효과는 유의하게 나타났다[F(1, 13)=4.867, p<0.05]. 사후 분석 결과, 고강도 유산소 운동 그룹에서만 제지방량의 유의한 증가가 나타났다. 최대산소섭취량에 대한 분석에서는 그룹 간 유의한 차이가 나타나지 않았으나, 시기에 대한 주 효과[F(1, 13)=28.910, p<0.001]와 그룹과 시기 간 상호작용 효과 [F(1, 13)=43.652, p<0.001]가 유의하게 나타났다. 사후 분석 결과, 고강도 유산소 운동 그룹에서만 최대산소섭취량이 유의하게 증가했다.

2. 혈중 지질 및 염증반응인자 변화

혈중 총콜레스테롤에 대한 분석 결과, 그룹 간에는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 그러나 시기에 대한 주 효과[F(1, 13)=17.263, p<0.01]와 그룹과 시기 간 상호작용 효과[F(1, 13)=14.400, p<0.01]에서는 통계적으로 유의하게 나타났다. 사후 분석 결과, 고강도 유산소 운동 그룹에서는 총콜레스테롤가 유의하게 감소한 반면, 통제 그룹에서는 유의한 변화가 없었다. 중성지방과 저밀도지단백콜레스테롤에 대해서도 유사한 결과가 나타났다. 중성지방은 시기에 대한 주 효과[F(1, 13)=84.184, p<0.001]와 그룹과 시기 간 상호작용 효과[F(1, 13)=83.524, p<0.001]가 모두 유의하게 나타났으며, 저밀도지단백콜레스테롤도 시기에 대한 주 효과[F(1, 13)=57.950, p<0.001]와 그룹과 시기 간 상호작용 효과[F(1, 13)=31.251, p<0.001]가 모두 유의하게 나타났다. 특히 고강도 유산소 운동 그룹에서 유의한 감소가 관찰되었다. 고밀도지단백콜레스테롤에 대한 분석에서는 시기[F(1, 13)=46.152, p<0.001] 와 그룹과 시기 간 상호작용[F(1, 13)=46.469, p<0.001] 모두에서 유의한 차이가 나타났다. 고강도 유산소 운동 그룹에서는 고밀도지단백콜레스테롤이 유의하게 증가했으며, 통제 그룹에서는 유의한 변화가 없었다. 염증반응인자인 종양괴사인자 알파와 고감도 C-반응단백질에 대한 분석에서도 고강도 유산소 운동 그룹에서 유의한 감소가 나타났으며, 시기에 대한 주효과[종양괴사인자 알파: F(1, 13)=43.625, p<0.001, 고감도 C-반응단백질: F(1, 13)=46.891, p<0.001]와 그룹과 시기 간 상호작용 효과[종양괴사인자 알파: F(1, 13)=41.117, p<0.001, 고감도 C-반응단백질: F(1, 13)=32.144, p<0.001] 가 모두 유의하게 나타났다.

논의

마른 비만은 체질량지수가 정상임에도 불구하고 체지방률이 높고 근육량이 적어 대사적 위험을 증가시키는 상태이다[1]. 젊은 연령에서 이러한 상태가 지속되는 경우 대사증후군 및 심혈관계 질환의 위험을 높일 수 있으며, 적절한 신체 활동이 이러한 위험을 완화하는데 중요한 역할을 한다[17]. 특히 유산소 운동은 심혈관 건강을 개선하고 만성 질환의 위험을 줄이는 효과적인 전략으로 알려져 있다[18]. 이에 본 연구는 20~30대 마른 비만 여성을 대상으로 고강도 유산소 운동이 심혈관계 질환 위험인자 및 염증반응인자에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 이를 통해 마른 비만 여성에게 실질적으로 효과적인 유산소 운동 강도를 제시하고, 건강 증진을 위한 기초 자료를 제공하는 것을 목표로 하였다.

1. 신체구성 및 최대산소섭취량 변화

본 연구에서 고강도 유산소 운동은 마른 비만 여성들의 체지방률을 유의하게 감소시킨 것으로 나타났다. 고강도 운동은 카테콜아민 분비를 증가시키며[19], 이는 지방 조직의 지방 분해를 촉진하고 운동 후 초과산소섭취량(Excess Post-exercise Oxygen Consumption)을 통해 지방 산화를 지속적으로 유발한다는 점에서 체지방 감소에 효과적이다[20]. 이러한 결과는 고강도 유산소 운동이 체지방 대사를 촉진하고, 지방 산화율을 증가시켜 신체 구성에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 기존 연구를 뒷받침한다[21,22]. 또한 비만 남성을 대상으로 한 연구에서 고강도 유산소 운동이 체지방률 감소에 유의한 영향을 미쳤다고 보고한 연구 결과와도 일치한다[23]. 체지방률의 감소는 대사적으로 유리한 변화를 일으켜 대사증후군 및 심혈관 질환의 위험을 줄이는데 중요한 역할을 할 수 있으며, 특히 고강도의 운동은 중강도와 비교하여 체지방률 감소에 대해 시간적 측면에서 더 효율적인 장점이 있다[24].
제지방량 변화에서는 고강도 유산소 운동이 근육량을 유지 및 증가시키는데 기여할 수 있음을 시사하는 결과가 나타났다. 고강도 운동은 인슐린 저항성을 낮추고 골격근 지방 산화를 증가시키며 포도당 내성을 개선할 수 있는 여러 근육의 적응을 촉진할 수 있다[21]. 고강도 운동을 통한 근육 내 대사 효율성 증가는 제지방량 증가로 이어지며, 이는 안정 시 대사량을 높이는데 중요한 역할을 하고, 증가된 초과산소섭취량과 함께 체중 관리와 대사 건강을 유지하는 데 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보여진다[25].
마지막으로 최대산소섭취량의 유의한 증가는 고강도 운동 적용을 통해 안정 시 심박수 감소와 함께 심폐 기능 개선 효과가 나타난 기존 연구를 뒷받침한다[26]. 이러한 결과는 고강도 유산소 운동이 심폐 기능을 향상시키고, 산소 운반 능력을 증가시키는데 효과적임을 보여준다[11]. 최대산소섭취량은 심폐 건강의 중요한 지표로, 운동 후 심혈관계 기능의 개선을 나타내는 중요한 요소이다[10]. 체중과 무관하게 체지방이 과도하게 많은 경우 심혈관질환 위험이 증가하며, 특히 유산소 능력이 낮은 마른 비만인은 대사증후군 발생 가능성이 높다[27]. 따라서 본 연구에서 관찰된 최대산소섭취량의 증가는 고강도 유산소 운동이 마른 비만 여성의 전반적인 심폐 건강을 향상시켜 질환을 예방하는 데 긍정적인 작용을 할 수 있을 것으로 생각된다.

2. 혈중 지질 및 염증반응인자 변화

본 연구에서 고강도 유산소 운동에 의해 마른 비만 여성들의 혈중 지질 및 염증반응인자에 긍정적인 변화가 나타났다. 특히, 통제 그룹에 비해 고강도 유산소 운동 그룹에서 총 콜레스테롤과 저밀도지단백콜레스테롤 수치가 유의하게 감소하였으며, 이는 심혈관 질환의 주요 위험 요소인 혈중 지질 수치가 고강도 운동에 의해 개선될 수 있음을 시사한다. 고강도 유산소 운동은 지질 대사를 촉진함으로써 혈중 지질 수치를 낮추는데 효과적이며, 이는 지단백질지방분해효소(Lipoprotein Lipase)의 활성 증가와 관련이 있다[28,29]. 고밀도지단백콜레스테롤의 증가 또한 고강도 유산소 운동의 중요한 이점이었다. 고밀도지단백콜레스테롤은 심혈관 건강을 보호하는 주요 인자 중 하나로, 본 연구의 결과는 고강도 운동을 통해 심혈관 질환의 위험을 감소시킬 수 있음을 시사한다. 고강도 유산소 운동에 의해 개선된 ATP 결합 카세트 수송체 A1(ATP‐binding cassette transporter A1, ABCA-1) 매개 콜레스테롤 유출 능력은 고밀도지단백콜레스테롤 수치를 증가시켜 심혈관 질환 위험 감소에 기여한다[30]. 선행연구에 따르면, 유산소 운동은 고밀도지단백콜레스테롤 농도를 개선하며, 혈장 고밀도지단백콜레스테롤 수치를 조절하는데 고강도 운동이 저강도 운동보다 더 효과적이다. 고강도 유산소 운동은 향상된 미토콘드리아 용량을 통해 고밀도지단백콜레스테롤 수치를 증가시켜 중성지방의 동원을 높이고, 콜레스테롤 에스터 운반 단백질(Cholesterol Ester Transfer Protein, CETP) 활성을 감소시켜 고밀도지단백콜레스테롤 증가와 심혈관 보호를 촉진한다[31].
염증반응인자 측면에서는, 고강도 유산소 운동이 종양괴사인자 알파, 고감도 C-반응단백질 수치를 유의하게 감소시키는 것으로 나타났다. 이러한 고강도 운동 후 염증반응인자의 감소는 염증 반응 조절에 고강도 운동이 효과적임을 의미한다. 고강도 및 중강도 유산소 운동이 모두 염증 유발 사이토카인을 감소시킬 수 있지만, 선행연구에 따르면 중강도 유산소 운동에서는 종양괴사인자 알파만 감소시키는 것으로 보고되었다[13]. 만성 심부전 환자를 대상으로 한 연구에서도 고강도 유산소 인터벌 트레이닝이 종양괴사인자 알파와 고감도 C-반응단백질을 크게 감소시켜 염증 상태를 개선한 것으로 나타났다[32]. 또한 비만 쥐를 대상으로 한 연구에서도 고강도 유산소 운동이 종양괴사인자 알파와 인터루킨-6 수치를 유의하게 감소시켰다고 보고하였다[33].
마른 비만 여성은 일반적인 마른 여성과 비교하여 염증성 사이토카인 농도가 더 높아, 심혈관 질환 및 대사증후군의 위험이 증가한다고 보고되었다[34]. 또 다른 연구에서도 체지방률과 염증성 사이토카인의 상관관계를 강조하며, 마른 비만 상태가 내재적으로 높은 염증 반응을 유발할 수 있음을 언급하고 있다. 이러한 맥락에서 본 연구의 결과는 고강도 유산소 운동이 염증성 인자를 감소시켜 심혈관 질환 예방에 기여할 가능성을 제시한다. 또한 만성 염증의 중요한 마커인 hsCRP는 일반적인 마른 사람에 비해 마른 비만인에서 1.6배 더 높은 수치가 나타났는데, 이는 심혈관질환의 위험과 강하게 연관된다[35]. 이러한 높은 hsCRP 수치는 마른 비만인의 죽상동맥경화증 위험을 증가시키는 주요 요인이라고 보고됨에 따라[36], 고강도 유산소 운동을 통한 hsCRP의 감소는 심혈관 위험 요인을 낮추는 효과적인 방법으로 제시될 수 있다. 이러한 연구 결과들은 고강도 유산소 운동이 염증을 유발하는 사이토카인 경로의 억제를 통해 면역 조절 효과를 나타낼 수 있음을 시사한다. 그러나 고강도 유산소 운동을 통한 항염증 효과를 위해서는 개인의 체력 수준과 취약 집단에서의 잠재적 위험을 고려하는 것이 필요하다.

결론 및 제언

본 연구는 20~30대 마른 비만 여성들에서 고강도 유산소 운동이 심혈관계 질환 위험 인자 및 염증반응인자에 미치는 영향을 알아보고자 하였으며, 신체구성, 혈중 지질 및 염증반응 측면에서 긍정적인 개선을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 확인된 바와 같이, 고강도 유산소 운동은 체지방률 감소 및 근육량 증가와 심혈관 건강 개선에 효과적임을 시사한다. 또한 혈중 지질에서 고강도 유산소 운동은 총콜레스테롤과 저밀도지단백콜레스테롤을 유의하게 감소시키고, 고밀도지단백콜레스테롤을 유의하게 증가시켜 심혈관 질환의 위험을 낮추는 데 효과적임을 확인하였다. 또한 고강도 유산소운동이 염증반응인자(종양괴사인자 알파 및 고감도 C-반응단백질)를 유의하게 감소시킨 결과도 확인할 수 있었다. 다만, 본 연구는 20~30대 마른 비만 여성으로 연구 대상이 제한되어 있기 때문에 연구 결과를 일반화하기에는 한계가 있으며, 결과의 해석과 적용에는 신중한 접근이 필요하다.
그럼에도 본 연구에서 나타난 결과는 고강도 유산소 운동이 마른 비만 상태에서 발생할 수 있는 대사적 위험을 완화하고 심혈관계 질환 예방에 중요한 기여를 할 수 있음을 시사한다. 또한, 이는 마른 비만 여성에게 심혈관 및 대사적 건강을 위한 최적의 운동 강도를 제시하는데 있어 기초 자료로 활용될 수 있다. 추후 연구에서는 첫째, 다양한 운동 형태와 강도를 고려한 연구가 필요하다. 특히 저항운동이나 혼합 운동 프로그램을 포함한 다양한 운동 형태가 마른 비만 여성에게 미치는 영향을 분석하여 더욱 최적화된 운동 처방을 제시하는 것이 중요할 것이다. 둘째, 장기적인 운동 개입이 마른 비만 여성의 대사 건강 및 심혈관계 질환 예방에 미치는 장기적인 효과를 평가하는 연구가 필요하다. 이러한 연구를 통해 마른 비만 여성들에서 쉽게 간과될 수 있는 건강 위험을 감소시키고 예방하는 데 있어 보다 효과적인 맞춤형 운동 처방을 개발하고, 임상 현장과 지역사회에서 심혈관 질환 예방을 위한 운동 가이드라인을 제시하는데 기여할 수 있을 것이다.

Conflicts of Interest

The authors declare no conflict of interest.

Table 1.
Participant characteristics.
Variables High-intensity aerobic exercise group (n = 8) Control group (n = 7) p
Age (years) 24.88 ± 2.48 24.71 ± 3.50 0.919
Height (cm) 162.38 ± 2.72 161.86 ± 2.34 0.701
Weight (kg) 61.50 ± 2.45 60.57 ± 2.99 0.520
Body mass index (kg/m2) 23.33 ± 0.79 23.12 ± 1.02 0.667
Body fat (%) 31.06 ± 2.31 30.91 ± 1.99 0.897
Lean body mass (kg) 18.71 ± 1.16 18.27 ± 1.90 0.591
VO2max (mL/kg/min) 33.21 ± 2.59 36.94 ± 2.05 0.009**

Data are presented as mean±standard deviation

*** p<0.01; tested by independent t-test

Table 2.
Method of calculating exercise velocity.
Exercise intensity (%) × VO2max (mL/kg/min) = Target VO2(mL/kg/min)
Target VO2 (mL/kg/min) = 3.5 mL/kg/min + (0.2 × [Exercise velocity])
Table 3.
Method for calculating the exercise time.
Target VO2 (mL/kg/min) ÷ 1 METs (3.5 mL/kg/min) = (A) METs
(A) METs × 3.5 mL/kg/min × (Body weight) / 1000 × 5 = (B) Kcal/min
(B) Kcal/min × (Exercise time) = 350 Kcal (1 time)
(Exercise time) = 350 Kcal ÷ (B) Kcal/min

METs, metabolic equivalent tasks

Table 4.
Changes in body composition and maximum oxygen uptake.
Variables Group n Pre Post Source F p
Weight (kg) HIEG 8 61.50 ± 2.45 56.75 ± 1.91 Group 1.673 0.218
Time 35.065 <0.001***
CG 7 60.57 ± 2.99 61.07 ± 3.12 Group × Time 53.508 <0.001***
Body fat (%) HIEG 8 31.06 ± 2.31 25.25 ± 2.21 Group 4.621 0.051
Time 432.767 <0.001***
CG 7 30.91 ± 1.99 30.20 ± 2.17 Group × Time 264.053 <0.001***
Lean body mass (kg) HIEG 8 18.71 ± 1.16 19.36 ± 1.40 Group 1.356 0.265
Time 1.815 0.201
CG 7 18.27 ± 1.90 18.11 ± 1.26 Group × Time 4.867 0.046*
VO2max (ml/kg/min) HIEG 8 33.21 ± 2.59 39.48 ± 2.36 Group 0.069 0.797
Time 28.910 <0.001***
CG 7 36.94 ± 2.05 36.30 ± 1.98 Group × Time 43.652 <0.001***

Data are presented as mean ± standard deviation

* p<0.05,

*** p<0.001;

tested by two-way analysis of variance

HIEG, high-intensity aerobic exercise group; CG, control group.

Table 5.
Changes in blood lipid profiles and inflammatory response factors.
Variables Group n Pre Post Source F p
Total cholesterol (mg/dL) HIEG 8 184.88 ± 21.73 156.50 ± 5.24 Group 3.886 0.070
Time 17.263 0.001**
CG 7 184.57 ± 13.46 183.29 ± 13.11 Group × Time 14.400 0.002**
Triglycerides (mg/dL) HIEG 8 63.26 ± 2.76 56.00 ± 3.12 Group 0.432 0.523
Time 84.184 <0.001***
CG 7 58.30 ± 4.57 58.29 ± 5.34 Group × Time 83.524 <0.001***
Low-density lipoprotein cholesterol (mg/dL) HIEG 8 119.25 ± 5.83 107.13 ± 4.58 Group 0.811 0.384
Time 57.950 <0.001***
CG 7 117.00 ± 7.44 115.14 ± 7.76 Group × Time 31.251 <0.001***
High-density lipoprotein cholesterol (mg/dL) HIEG 8 55.38 ± 5.09 63.73 ± 3.62 Group 0.288 0.601
Time 46.152 <0.001***
CG 7 58.30 ± 4.57 58.29 ± 5.34 Group × Time 46.469 <0.001***
Tumor necrosis factor-α (pg/mL) HIEG 8 12.32 ± 0.98 9.71 ± 0.41 Group 9.274 0.009**
Time 43.625 <0.001***
CG 7 12.76 ± 1.57 12.73 ± 1.45 Group × Time 41.117 <0.001***
High sensitivity C-reactive protein (mg/L) HIEG 8 0.31 ± 0.04 0.21 ± 0.02 Group 0.867 0.369
Time 46.891 <0.001***
CG 7 0.24 ± 0.07 0.23 ± 0.05 Group × Time 32.144 <0.001***

Data are presented as mean±standard deviation

** p<0.01,

*** p<0.001;

tested by two-way analysis of variance

HIEG, high-intensity aerobic exercise group; CG, control group.

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