외상성 뇌 손상 후 운동에 의해 활성화된 BDNF-ERK 신호전달 경로가 소뇌에서 발생된 퍼킨제 세포 사멸과 astrogliosis에 미치는 역할 규명

서태범 ( T. B. Seo ),윤진환 ( J. H. Yoon ) 한국운동생리학회(구-한국운동과학회) 2012 운동과학 Vol.21 No.2

본 연구는 외상성 대뇌 타박 손상 후 트레드밀 운동에 의해 활성화된 BDNF-ERK1/2 신호전달 경로가 소뇌 퍼킨제 세포의 생존율을 증가시키고, 과립세포층 (granule layer)과 분자층(molecular layer)에서 반응성 성상교세포의 군집율을 감소시켜 astrogliosis에 변화를 가져올 수 있는지를 확인하는데 그 목적이 있다. 7주령 Sprague-Dawley 계열의 수컷 흰쥐 36마리를 실험 전 일주일 동안 실험실 환경에 적응시킨 후, 무작위 표본추출법에 의해 실험집단을 가성 수술군 (sham operation group, n=12), 외상성 뇌 손상군 (traumatic brain injury group, n=12) 그리고 외상성뇌 손상+운동군 (traumatic brain injury+exercise group, n=12)으로 나누었다. 운동은 하루 30분씩 10일간 트레드밀 운동을 시킨 결과, 외상성 뇌 손상 후 퍼킨제 세포 수는 급격히 감소하였지만, 손상 후 운동 수행에 의해 퍼킨제 세포의 사멸이 억제되었다. 또한 별아교세포는 외상성 뇌손상 후 분자층 (ml)과 과립층 (gl) 모두에서 증가하였다. 그러나 운동은 별아교 세포의 활성도를 감소시켰다. 외상성 뇌 손상 후 소뇌 8-9번 소엽에서 calbindin 발현량은 감소하였으나, 운동에 의해 통계적으로 유의하게 증가하였다. 또한 별아교 세포의 활성화를 확인하는 GFAP도 외상성 뇌 손상 후 소뇌 8-9번 소엽에서 증가하였고, 운동에 의해 통계적으로 유의하게 감소하였다. 외상성 뇌 손상 후 인산화된 ERK1/2와 BDNF는 퍼킨제 뉴런의 사멸로 인해 발현량이 감소하였지만, 운동은 퍼킨제 뉴런에서 인산화된 ERK1/2와 BDNF의 발현량을 증가시켰다. 외상성 뇌 손상 후 소뇌에서 인산화된 ERK1/2와 BDNF는 발현량이 감소하였지만, 운동은 인산화된 ERK1/2와 BDNF의 발현을 촉진시켰다. 결론적으로 운동은 외상성 뇌 손상으로 인해 발생되는 소뇌의 기능장애를 개선시킬 수 있는 중요한 매개체라는 것을 알 수 있다. The cerebellum is selectively vulnerable to forebrain traumatic brain injuries (TBI). Physical exercise in animals has been implicated in promoting cell survival and functional recovery after brain injuries. The purpose of this study is to investigate the effects of exercise-increased BDNF (Brain-derived neurotrophic factor) and p-ERK1/2 (phospho-extracular signal-regulated kinase1/ell2) on Purkinje neuron survival and astrogiosis in the gyrus of lobules VIII and IX of the cerebellum after TBI. The rats were divided into three groups:the sham-operation group, the TBI-induction group, and the TBI-induction with exercise group. All tissues were used for immunofluorescence staining and Western blot. Calbindin-positive Purkinje neurons were decreased and GFAP (Glial fibrillary acidic protein)-positive astrocytes were increased in the posterior region of the cerebellum after TBI. Treadmill exercise after TBI significantly upregulated induction levels of calbindin, BDNF and p-ERK1/2 as well as decreased GFAP expression levels in lobules of VIII and IX of the cerebellum after TBI. The present study provides the possibility that treadmill exercise may be an important mediator to prevent Purkinje neuron loss and formation of astrogliosis via activation of BDNF and p-ERK1/2.

운동강도에 따른 발한성분의 변화

강현식,김병로,조병훈 한국운동과학회 2001 운동과학 Vol.10 No.2

운동강도에 따른 발한성분의 변화. 운동과학 제10권 제2호. 191-198, 2001. 평상시 흔히 갖게 되는 의문이 운동유무와는 상관없이 고강도의 운동을 했을때와 저강도의 운동을 했을 때, 즉 운동강도에 따른 땀속의 무기질 및 미량원소들이 어떻게 변화할 것인가? 였다. 본 논문은 바로 이점에 착안하여 대학교 체육학과 일반학생 7명을 대상으로 VO₂Max 50% 운동강도와 VO₂Max 75% 운동강도로 30-40분간 운동을 한 후 이 때 흘린 땀속의 무기질 및 미량원소를 채취·분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 나트륨, 칼륨, 염소, 철분, 칼슘, 구리 등은 운동강도별로 유의한 차이가 발견되지 않았다. 마그네슘과 망간은 운동강도별로 유의한 차이가 발견되었으나 강도별로 일치된 결과가 나타나진 않았다. 운동을 할 때 소실되는 나트륨, 염소, 칼륨 등의 량이 다른 무기질 및 미량원소에 비해 매우 높게 배출되었다. 결론적으로, 운동강도별 발한 성분은 마그네슘과 망간을 제외한 다른 무기질은 운동강보별로 유의한 차이가 발견되지 않았다. 따라서 추후 이에 대한 반복적인 연구가 필요할 것으로 사료되나 적정 시료채취와 발한 총량에 대한 체계적인 접근이 필요하다고 본다. The Change of Sweat Composition between Heavy Exercise and Light Exercise. Exercise Science, 10(2): 191-198, 2001. We usually raise a question that how was the change of sweat composition between heavy exercise(VO₂Max 75%) and light exercise(VO₂Max 50%)? This study had progressed to evaluate this idea. The subjects were composed of 7 male students in C university. The subjects had exercised treadmill running at both exercise intensify during the 30-40 minutes. The results were as follows: 1) There were no significant difference in the concentration of Na^+, K^+, Cl^-, Fe, Ca^(2+), Cu of sweat composition between heavy exercise and light exercise. 2) There were significant difference in the concentration of Mn, Mg^(2+) of sweat composition between heavy exercise and light exercise. But, there were no consistant results between exercise intensity each other. 3) The concentration of Na^+, Cl^-, K^+ of sweat compositions during exercise were greatly higher than that of the other minerals of sweat composition. In conclusion, it has been found that the other minerals of sweat composition except Mg^(2+), Mn were significant change between exercise intensity. Thus, We thinked that this topic will be required a repetitive study through accurate sample collection.

등속성 운동시 근수축 종류와 운동부하 배열순서가 지연성 근통증에 미치는 영향

이만균,최현희 한국운동과학회 2003 운동과학 Vol.12 No.3

이만균, 최현희. 등속성 운동시 근수축 종류와 운동부하 배열순서가 지연성 근통증에 미치는 영향. 운동과학, 제 12권 제3호, 517-528, 2003. 신전성 운동은 운동 중 심혈관계의 부담이 적고 근력 향상에 효과적인 장점에도 불구하고 운동 후 발생되는 지연성 근통증으로 인하여 사용이 제한되어 왔다. 이에 본 연구에서는 등속성 운동에 있어서 수축의 종류와 운동 배열순서가 지연성 근통증에 미치는 영향을 규명하여 등속성 신전 운동을 지연성 근통증 없이 활용하는 방법을 찾고자 하였다. 대상자는 23.8±2.7세의 남자 10명으로 구성하였으며, 모든 피검자는 4회의 등속성 운동을 실시하였다. 운동은 신전성 수축과 단축성 수축으로서 각각 저속도에서 고속도, 그리고 고속도에서 저속도로 속도의 배열순서를 달리 하였다. 지연성 근통증을 조사하기 위하여 크레아틴 키나아제의 농도를 각 운동후 60시간 동안 매 12시간 간격으로 측정하였다. 그 결과, 단축성 운동의 최대힘효율에 준하는 강도로 실시된 신전성 운동이 단축성 운동에 비하여 회복기 전반에 걸쳐 유의하게 크레아틴 키나아제의 농도가 낮은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구결과 신전성 운동을 처음 실시하는 경우에 단축성 운동의 최대부하정도에 준하는 최대하 운동을 실시하면 신전성 운동의 최초 실시시에 발생되는 지인성 근통증의 발현을 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 생각된다. Lee, M.G., Choi, H.H. Effects of type of contraction and order of exercise loading during isokinetic exercise on delayed onset of muscle soreness. Exercise Science, 12(3): 517-528, 2003. Isokinetic exercise has been limited to utilize in the field due to the delayed onset of muscular soreness(DOMS) although it has many advantages such as lowering burden to cardiovascular system, enhancing muscular strength effectivelv, and lowering muscular fatigue after exercise. This study was designed to examine the effects of type of contraction and order of exercise loading during isokinetic exercise on concentration of creatine kinase(CPK), known to be an index of DOMS. Ten male collegiate students, aged 23.8±2.7 yrs, were volunteered to participate in this study as subjects. All subjects performed four bouts of isokinetic exercises, i.e., concentric and eccentric exercises which were ordered low to high and high to low intensity, respectively Concentration of CPK was measured at rest and every 12 hour during 60 hours of recovery phase after each exercise. Eccentric exercise, which was performed at same intensity as concentric exercise in terms of maximal force, induced significantly lower concentration of CPK than concentric exercise in both leading order trials throughout the recovery phase. It was concluded that eccentric isokinetic exercise could reduce DOMS more compared to concentric isokinetic exercise.

고온에서 일시적 최대하운동이 쥐의 심장근과 골격근의 HSP70 발현에 미치는 영향

김문희 한국운동과학회 2002 운동과학 Vol.11 No.1

김문희. 고온에서 일시적 최대하운동이 쥐의 심장근과 골격근의 HSP70 발현에 미치는 영향. 운동과학, 제11권 제1호, 285-298, 2002. 이 연구는 온도변화 (실온, 고온)와 운동시간 (안정시, 운동30분, 탈진시)에 따른 심장근과 골격근의 HSP70 발현량의 변화를 알아보고 혈액의 HSP70 발현과 운동으로 인한 대사물질과의 관련성을 분석하는데 있다. 실험동물은 12주령 된 Sprague -Dawley 수컷 쥐로 체중은 350∼380g 정도이며, 트레드밀 운동이 가능한 30마리를 대상으로 하였다. 집단구분은 고온 (n=15), 실온 (n=15)군으로 각 집단마다 안정시 (n=5), 운동30분 (n=5) 그리고 탈진시 (n=5) 로 구분하였다. 실험동물은 트레드밀 운동을 시키기 위해 일주일 정도의 사전 적응훈련 (10분 동안 17-20m/min, 주당 5일)을 시켰으며, 본운동의 강도는 탈진시까지 35m/min로 하였다. 심장근과 soleus의 HSP70 발현은 온도변화와 운동시간별에 따라 실온과 고온에서 안정시와 탈진시, 운동30분과 탈진시에 통계적으로 유의한 차이가 나타났으나(p<.01), EDL의 HSP70 발현은 온도변화와 운동시간별에 따라 통계적으로 차이가 없는 것으로 나타났다. 고온에서의 최대하운동과 관련하여 혈액내에서는 젖산, CPK, 글루코스 농도가 증가한 것으로 나타났다. Kim, M.H. The effects of a single bout of submaximal exercise in hot environment on HSP70 expression of cardiac muscle and skeletal muscle in rats Exercise Science, 11(1): 285-298, 2002. The purpose of this study was to investigate the effects of a single bout of submaximal exercise in varying ambient temperatures on the cardiac muscle and skeletal muscle. Specifically, this study investigates the effects on the heat shock protein 70 induction, on blood leukocyte HSP70, blood lactate, plasma CPK, glucose and Ca^(2+) in the rats. Adult male Sprague-Dawley rats were randomly placed in one of two ambient temperature groups (normal, hot). Each exercise bout consisted of treadmill running at 35m/min and 10% grade. The level of soleus, cardiac, and EDL HSP70 in hot and normal ambient temperatures increases HSP70 accumulation in locomotor muscles, such as the soleus and cardiac, but not in the EDL tissue. In addition, the observed increases in the blood lactate concentration, plasma CPK, and glucose concentration during a single bout of submaximal exercise was were dependent on the temperature. It is suggesting that exercise duration may contribute not only to the expressions of tissue and blood HSP70 but also to changes in the blood lactate concentration, plasma CPK, and glucose concentration.

에너지소비량에 따른 유산소 운동이 월경곤란증에 미치는 영향

오상덕 ( Sang Duk Oh ) 한국운동생리학회(구 한국운동과학회) 2011 운동과학 Vol.20 No.4

오상덕. 에너지소비량에 따른 유산소 운동이 월경곤란증에 미치는 영향. 운동과학, 제20권 제4호. 417-424, 2011. 최근 월경곤란증을 최소화할 수 있는 치료방안으로 운동요법이 대두되고 있으며, 월경 시 적당한 강도의 운동은 긍정적인 영향을 주어 많은 통증 유발정도를 줄일 수 있다고 보고하고 있다. 이에 본 연구는 적절한 운동 강도와 운동량을 구명함으로서 월경곤란증 완화에 효과적인 운동요법 개발을 위한 기초자료 제공과 함께 연구대상인 일차성 월경곤란증을 가진 20대 여성을 대상으로 장기간의 운동 요법을 제시하여 에너지소비량에 따른 트레드밀 걷기운동이 월경곤란증 및 월경통 유발인자에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 월경통증의 시상척도(Visual Analogue Scale, VAS)설문을 통해 월경곤란증 점수가 70점 이상이고 VAS로 측정한 월경통증이 5 cm이상인 자를 사전 선발한 후, 연구목적을 이해하고 연구 참여에 동의한 20대 여대생 50명을 선정 월경곤란증 및 통증 여부를 의료기관 여성검진센터를 방문 진단 후 본 연구에 대상으로 최종 선정하였다. 연구방법(유산소 운동; VO2max 50%, 에너지소비량; 200 kcal, 400 kcal)을 통해 제시된 결과는 아래와 같다. VAS(Menstrual Pain point, Dysmenorrhea point)는 에너지소비량 별 운동기간이 길어질수록 감소하였고, 에너지소비량에 따른 변화는 유의 차 없었으나, VAS(Menstrual Pain point)는 운동기간(p<.01)효과에서, VAS(Dysmenorrhea point)도 운동기간(p<.001)효과에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다. PGE2, PGF2α, TXB2 모두 에너지소비량 별 운동기간이 길어질수록 증가하였으며, 에너지소비량에 따른 변화는 유의한 차 없었다. 하지만 PGE2는 운동기간(p<.001), 상호작용(p<.01)효과에서 PGF2α는 운동기간(p<.01)효과에서 TXB2는 운동기간(p<.001)효과에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다. Oh, S. D. The Effects on Menstrual Pain of Aerobic Exercise into the Energy Expenditure. Exercise Science. 20(4): 417-424, 2011. Exercise treatment as a method of caring has a dysmenorrheal is on the rise in order to minimize the side effects, and it is reported that an exercise of moderate intensity gives positive effects and lessen the degree of induction of pain. This survey would look into moderate intensity and amount of exercise to provide fundamental materials for the development of an effective exercise treatment, and influences of how treadmill walking exercise according to energy expenditure affects to the causing factors of dysmenorrheal and menstrual pain by presenting an exercise treatment for a period of long time to women in her twenties has a primary dysmenorrheal as subjects of investigation. Select university female students in their twenties got over 70 points and 5 cm through VAS (Visual Analogue Scale) questionnaire. Select 50 students among them understood the object and accepted to the participation of the survey. The results through the method (aerobic exercise; VO2max 50%, energy expenditure; 200 kcal, 400 kcal of survey are as follow. VAS (Visual Analogue Scale, Dysmenorrhea Point) was reduced as exercise period prolong. VAS doesn`t show significant difference in energy expenditure and to have significant difference in exercise period (Visual Analogue Scale; p<.01, Dysmenorrhea Point; p<.001). PGE2, PGF2α, TXB2 was increased as exercise period prolong. PGE2 doesn`t show significant difference in energy expenditure and to have significant difference of exercise period (p<.001) and interaction (p<.01). PGF2α doesn`t show significant difference in energy expenditure and to have significant difference of exercise period (p<.01). TXB2 doesn`t show significant difference in energy expenditure and to have significant difference of exercise period (p<.001).

4주간의 유산소성 운동이 손상된 정중신경의 축삭돌기 밀집도(axon density) 및 G-ratio에 미치는 영향

박재성,김동현,김종식 한국운동생리학회(구 한국운동과학회) 2013 운동과학 Vol.22 No.2

본 연구는 최근 주목받고 있는 손(hand) 기능 연구의 기초자료 수집을 위해 개발한 정중신경(median nerve) 손상 모델을 이용한 신경손상 및 재생에 유산소 운동이 미치는 영향을 밝히고자 수행한 연구이다. 즉, 본 연구는 정중신경 손상에 의해 악력(grip strength)을 손실당한 실험동물이 4주 동안의 트레드밀 운동을 수행한 후정중신경의 지배를 받는 악력 기능이 어떠한 변화를 보이는지, 그리고 그 변화가 정중신경 내 신경세포의 변화에서 기인하는 것인지 확인하는 데 목적이 있다. 본 연구에 사용된 동물은 생후 8-10주령 특정 병원체 부제(specific pathogen free, SPF)SD Rat 수컷(250-300 g)을 공급받아 사용하였다. 실험은 실험동물의 사전 운동기능 검사, 악력손상 유발, 수술 후 운동기능 검사, 운동 프로그램의 수행, 사후 운동기능검사, 신경 적출 및 분석 순으로 수행하였다. 분석 결과, 비운동 그룹에서는 신경내 재생된 축삭돌기(axon)의 개수가 적고 운동 그룹에서는 비운동 그룹에 비해 보다 많은 수의 축삭돌기(axon) 개수를 관찰할 수 있었다. 또한 비운동 그룹에 비해 운동 그룹의 축삭돌기/수초 비율 및 수초의 두께가 보다 적절하게 형성된 것을 확인하였으며, 신경성장인자(GDNF)의 발현정도 역시 운동 그룹에서 비운동 그룹에 비해 통계적으로 유의하게 많이 발현되는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 사후 운동기능검사 결과와 비교하였다. 이렇게 수집된 자료를 종합해 볼 때, 신경 완절절단후 접합 수술에 의해 손상 받은 말초신경(정중신경)은 4주 동안의 트레드밀 운동에 의해 발현된 신경성장인자(GDNF)에 의해 회복이 촉진되는 것을 확인할 수 있었다. Hand function and nerve regeneration was blinded for a long time without detailed study. Now we will start the study about the nerve regeneration and functional recovery of hand. To study the basics of hand function and nerve regeneration, we start the study of hand function recover and nerve regeneration mechanism. First target function was grip strength and median nerve. Exercise training improves motor function after clinical and experimental peripheral nervous lesion. However, it is not clear if clinical improvements are due to neuronal alterations within the affected axonal region or a result from a more general effect of exercise and motivation. In previous study, we found that treadmill exercise upregulate the neurotrophic factors in the mouse regeneration model. But still we don`t know about the detailed signaling in the median nerve and interactions between them and exercise. The purpose of this study was to determine the effects of treadmill exercise on median nerve regeneration after cut and sutured, peripheral nerve regeneration mice model. The results of this study were summarized as follows. Treadmill exercise increases the number of regenerated axons in median nerve(axon density). and treadmill exercise group`s G-ratio and myelin thickness are more proper than sedentary group in median nerve. This means exercise inhibits remyelination in the median nerve and induces the nerve regeneration. Also treadmill exercise increases GDNF expression levels in the median nerve rather than sedentary group. These results mean treadmill exercise profitable to prevent the wallerian degeneration and induce the neuronal regeneration in the injured median nerve. The results of this study suggest that treadmill exercise inhibits the nerve regeneration in the injured median nerve and these effects may offer a potential therapeutic adjunct to current nerve regeneration therapies in the future.

중량줄넘기 운동의 생리적 효과

전종귀 한국운동과학회 1997 운동과학 Vol.6 No.1

중량줄넘기 운동의 생리적 효과. 운동과학, 제6권 제1호, 1-12, 1977. 중량줄넘기 운동훈련의 생리적 효과를 규명코자 운동훈련 경험이 없는 14명의 남자 중학생을 한 집단 7명씩 일반 및 중량줄넘기 운동훈련 집단에 무선배정하고 이들을 대상으로 각각 무게 200g의 일반줄넘기 및 무게 500g의 중량줄넘기 운동훈련을 1일 5분간, 주 6회 빈도로 6주간 실시하였다. 일반 및 중량줄넘기운동시의 평균 운동강도는 각각 75.8% 및 82.2% HRreserve였다. 준최대 부하운동에 대한 호흡순환계 반응과 근력, 근파워 및 무산소성 운동역치 등을 운동훈련전 측정치들과 비교하고 훈련집단 간에도 비교 관찰하였던 바, 각 평균치의 차의 유의성을 t(independent, paired t) 검정법을 이용하여 p<.05의 유의수준에서 규명하여 다음의 결론을 얻었다. 장기적인 줄넘기 운동훈련으로 비훈련자의 무산소성 운동역치가 개선되고 동일강도 준최대 부하운동시의 V˙E, V˙O₂, V˙CO₂, R, HR 등의 요인이 저하된다. 비훈련자의 악력과 하지근 파워도 줄넘기 운동훈련으로 개선될 수 있다. 이상과 같은 줄넘기 운동의 생리적 효과는 일반 줄넘기 운동훈련보다 중량줄넘기 운동훈련의 경우가 보다 우수하다. The effects of weighted rope skipping training on the Physiological factors. Exercise Science, 6(1): 1-12, 1977. The purpose was to study the effects of weighted rope skipping training on the physiological factors. Fourteen untrained middle school boys were assigned into one of the two rope skipping groups : general rope(200g) skipping(GRS, N=7) and weighted rope(500g) skipping group(WRS, N=7). 75.8% and 82.2%HRreserve were the training intensity of GRS and WRS, respectively. The rate, duration, and frequency of rope skipping were 1 times/sec., 5 min/day, and 6 days/week, respectively. The cardiorespiratory responses to submaximal traemill running, anaerobic threshold, grip strength, and muscle power were measured before and after 6 weeks of the training period. Data were tested(p<.05) with paired and independent t. V˙E, V˙O₂, V˙CO₂, R, and HR response to submaximal treadmill running after GRS and WRS training were decreased significantly. Grip strengrh was improved significantly with GRS and WRS training. But anaerobic threshold and muscle power were improved signiflcantiy with only WRS training.

인위적 전기자극이 비만여성의 근기능 및 운동지속능력에 미치는 영향

홍용 한국운동과학회 2002 운동과학 Vol.11 No.1

홍 용. 인위적 전기자극이 비만여성의 근기능 및 운동지속능력에 미치는 영향. 운동과학, 제11권 제1호, 119-130, 2002. 본 연구는 비만인들에 있어서 6주간 저주파를 이용한 인위적 전기자극과 운동 시 인위적 전기자극의 병행처치가 슬관절 신전근 및 굴곡근에 미치는 영향과 운동지속능력에 미치는 효과를 조사하여 비만인들의 스포츠 참여증진을 유도할 수 있는 효과적인 운동수행능력의 증진 방안을 모색하기 위해 실시하였다. 본 연구에 참여한 대상자들은 규칙적인 운동에 참여하고 있지 않은 34명의 비만 여성들로서, 이들은 전기자극집단(FES group, 10명), 운동집단(EX group, 13명), 운동과 전기자극을 병행 실시하는 집단(EX+FES group, 11명)으로 구성하였고, 각 집단별, 집단간 처치 전·후의 차이를 조사하였다. FES와 EX+FES group에게 처치한 6주간의 인위적 전기자극은 슬관절 신전근부를 이용하여 50Hz의 강도에서 주당 3일, 1일 1시간씩 실시토록 하였다. 또한 6주동안 FES를 제외한 두 집단들에 처치한 운동 방법은 트레드밀과 고정식자전거를 이용해 각 개인별로 자각적 운동강도를 기준으로 최대운동의 60% 수준에서 주당 3일, 1일 300∼400㎉가 소모되도록 하였다. 각 집단별 처치 전·후간 근 기능과 운동지속능력에 대한 측정은 근 기능의 경우 등속성 기구를 이용해 슬관절부에서 초당 60˚의 각속도에서 3회 최대 운동을 실시토록 하여 체중당 peak torque %로서 계측하였고, endurance ratio %는 초당 180˚의 각속도에서 26회 최대 운동을 실시하여 평가하였다. 또한 운동지속능력은 자동개스분석기를 이용해 최대산소섭취량, 운동지속시간, 무산소성역치 수준으로서 평가하였다. 그 결과 EX집단에 비해 EX+FES집단에서 근 기능중 좌,우측 슬관절에서의 peak-troque의 변화가 굴곡과 신전근 모두에서 가장 높은 증가정도를 보인 반면, FES group에서는 처치 전·후간 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러나 근 지구력에 있어서는 EX+FES집단에서만 오른쪽 굴근에서 유의한 증가가 나타났으며 다른 두 집단들에서는 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 한편 운동지속능력의 변화에 있어서는 EX+FES집단에서는 최대산소섭취량과 운동지속시간, 무산소성 역치수준 모두에서 처치 후 유의하게 증가한 것으로 나타났으며, EX집단에서는 최대산소섭취량, 무산소성 역치수준에서 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 그러나 그 증가정도에 있어서는 EX+FES집단에서 보다 높은 증가정도를 보였다. 한편 FES 집단에서는 무산소성 역치에서만 유의하게 증가한 것으로 나타나 본 연구에서와 같은 FES의 처치는 근 기능과 운동지속능력의 증진에 긍정적 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러나 운동 시 인위적 전기자극을 병행처치하였을 경우, 운동만을 실시하였을 때보다 근 기능과 운동지속능력에서 보다 높은 증가정도를 보여 운동 시 인위적 전기자극의 병행 실시는 비만자들의 운동기능의 발달을 도모할 수 있는 효과적 방안인 것으로 판단되었다. Hong, Y. The Effect of Functional Electric Stimulation on the Functional Muscle Strength and Endurance Exercise Capacity of Obese Women during Submaximal Exercise. Exercise Science 11(1): 119-130, 2002. The purpose of this study was to veritify the influence of six weeks of low-frequency functional electrical stimulation(FES) and FES on functional strength of knee flextion and extention muscle and endurance exercise capacity during the exercise. The subject of this study were 34 obese women who didn't take part in regulated exercise training. They were divided into three groups; functional electrical stimulation group (FES; 10), exercise group(EX; 13), functional electrical stimulation during the exercise group(EX+FES; 11). And investigated with six weeks of the induced changes on each groups. Knee extensor muscles(KEM) of FES and EX+FES group were carried out using a electric stimulator at 50Hz for 1 h/day and 3 days/wk, and two groups (EX and EX+FES group) receiving training sessions were three time a week for 6 weeks. The range of energy expenditure is 300∼400㎉/day at a 60% of maximal exercise capacity using ratio scale of perceived exertion (RPE). Function of muscle capacity test were performed three isokinetic exercise (60˚/sec) and endurance ratio % were performed twenty-six isokinetic exercise (180˚/sec) at knee joint using cybex. Endurance exercise capacity (VO_2max, endurance time, anaerobic threshold;AT) were measured using anatomic gas analyzer. The peak-troque of flexer and extensor on the Knee joint were increase in the EX+FES group than EX group after 6 wk, but not significant increased in the FES group. And muscle endurance were significantly increased right flexer muscle in the EX+FES group, but not significantly altered on FES and EX group. The VO_2max, endurance time, AT were all significantly increased in the EX+FES group, and EX group were significantly increased on the VO_2max, AT after 6 wk. But the altered level were more high in the EX+FES group than EX group. Whereas, there were slight increase only on AT in the FES group. The data indicated that functional capacity of knee flextion·extention muscle and endurance capacity was not affected by FES of the current study. But this exercise capacity was affected by exercise and FES during exercise. And functional strength of knee flextion·extention muscle and endurance exercise capacity were more high by FES during exercise than only exercise. Therefore, it is suggested that FES during exercise using more efficient method to improve the functional capacity of exercise on the obese individuals.

단기간과 장기간 지구성운동 시 쥐의 골격근 내 항산화 효소와 미토콘드리아 효소의 발현양상

김상현 ( Sang Hyun Kim ),안나영 ( Na Young Ahn ),홍창배 ( Chang Bae Hong ),김기진 ( Ki Jin Kim ) 한국운동생리학회(구 한국운동과학회) 2011 운동과학 Vol.20 No.4

김상현, 안나영, 홍창배, 김기진. 단기간과 장기간 지구성운동시 쥐의 골격근 내 항산화 효소와 미토콘드리아 효소의 발현양상. 운동과학, 제20권 제4호. 359-366, 2011. 증가된 골격근 내 미토콘드리아 호흡은 운동으로 인해 생성되는 대부분의 산화스트레스의 원인이 된다. 일반적으로 운동강도가 높고, 운동시간이 길수록 산화스트레스 조절을 위한 항산화 효소의 발현이 증가되는 것으로 알려져 있지만, 운동기간에 따른 항산화효소의 단백질 발현 변화를 살펴본 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지구성운동 기간에 따른 항산화 효소의 발현을 알아보았다. 이를 위해 24마리의 쥐를 대상으로 각각 6마리씩 4그룹(sedentary, 1 day exercise, 3 day exercise, 3 weeks exercise)으로 분류한 다음 수영을 실시하였다. TBARS 측정을 위한 혈액은 마지막 운동훈련이 끝난 직후 채취하고, 항산화 효소와 미토콘드리아 전자전달 효소의 발현 분석을 위한 골격근은 마지막 운동훈련 18시간 후 적출하였다. 그 결과 1일 운동 후 증가된 TBARS는 3일과 3주 운동후에는 대조군 수준으로 감소하였다. 그리고 세포질과 미토콘드리아에 존재하는 다양한 항산화 효소의 단백질 발현은 1일 운동 후에는 차이가 없거나(catalase, SOD2) 감소(SOD1, GPx-1)하였으나, 3일 운동 후에는 증가(SOD1, catalase, SOD2) 되었다. 그리고 3주 운동 후에는 세포질에 존재하는 모든 항산화 효소가 대조군과 비교해 차이가 없었으나, 미토콘드리아에 존재하는 SOD2는 증가되었다. 마지막으로 미토콘드리아 전자전달 효소의 단백질 발현은 1일, 3일 그리고 3주 운동 모두 증가하였으며, 3주 운동 후에는 1일 운동에 비해 증가하였다. 그리고 미토콘드리아 Krebs 회로 효소인 citrate synthase 발현은 3주 운동 후 증가되었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 수영과 같은 지구성 운동 시 에는 세포질에 존재하는 항산화 효소에 의한 방어체계의 경우 단기간 운동 시 에는 증가하지만, 운동이 장기간 지속될 경우 안정 시 수준으로 회귀하였다. 그러나 미토콘드리아에 존재하는 항산화 효소에 의한 방어체계의 경우 3일부터 3주까지 증가상태를 유지하였다. Kim, S. H., Ahn, N. Y., Hong, C. H., Kim, K. J. The effect of acute and prolonged endurance swim exercise on antioxidant and mitochondrial enzymes in rat skeletal muscle. Exercise Science, 20(4): 359-366, 2011. The majority of the oxidants produced in muscles are due to an elevated rate of mitochondrial respiration. In general, expression of antioxidant enzymes for protection of oxidative stress were increased in both high intensity and long duration exercise. However, there are no studies reported regarding the effect of acute and prolonged endurance exercise on antioxidant enzymes expression. This study measured antioxidant enzymes to evaluate the total antioxidant defense capacity in rat skeletal muscles subjected to acute and prolonged endurance exercise. Twenty-four rats were randomly assigned into 4 groups (sedentary, 1 day exercise, 3 day exercise, 3 weeks exercise). Exercise groups were trained by using a 6 h/day swimming program. Blood samples for TBARS were drawn immediately after the exercise session. Muscles samples for antioxidant and mitochondrial enzymes were harvested 18 hours after the last bout of exercise. Endurance exercise training increased serum TBARS levels in 1 day exercise group, but that of 3 day and 3 weeks exercise groups were not changed compare to sedentary group. The expression of antioxidant enzymes were not changed (catalase, SOD2) or decreased (SOD1, GPx-1) in the muscles` of 1 day exercise group, but SOD1, catalase and SOD2 expression were increased in the 3 day exercise group. Cytoplasmic antioxidant enzymes (SOD1, catalase, GPx-1) were not changed from the sedentary group, but the mitochondrial antioxidant enzyme SOD2 was increased in the muscles` of 3 week exercise group. NADH-UO and COX1 expression were increased in all exercised groups (1 day, 3 day, 3 weeks). Mitochondrial electron transport chain enzymes expression were higher in 3 week group compare to 1 day exercise group. Krebs cycle enzyme citrate synthase only increased after 3 weeks exercise. These results indicate that antioxidant defense capacity by cytoplasmic antioxidant enzymes in muscles` of endurance trained rat were only increased in short term exercise. However, an increase in antioxidant defense capacity by mitochondrial antioxidant enzyme, SOD 2, was increased after prolonged endurance exercise training.

운동 강도가 림프구 아형 변화에 미치는 영향

전태원,박성태 한국운동과학회 2004 운동과학 Vol.13 No.1

전태원, 박성태. 운동 강도가 림프구 아형 변화에 미치는 영향. 운동과학, 제13권 제1호, 43-54, 2004. 본 연구의 목적은 다양한 강도의 운동이 혈중 림프구 아형에 어떠한 영향을 미치는 지를 분석하는데 있다. 7명의 건강한 성인남성들(연령: 25.6±1.5세, ??O_(2)max: 56.0±2.7 ㎖/㎏/min)을 대상으로 사전 검사를 통하여 최대산소섭취량을 측정하였고 이를 기준으로 4가지 운동 강도, 즉 ??O_(2)max의 50%, 65%, 75%, 85%에 해당하는 운동 속도와 운동 시간을 개별적으로 산출하여 트레드밀에서 최대하 달리기 운동을 실시하였다. 림프구 아형들의 변화를 분석하기 위하여 전완주정맥에서 안정 시, 운동 직후, 회복기 90분 째에 각각 혈액 15ml씩을 채취하여 원심분리한 후 즉시 운반ㆍ분석하였다. 운동에 따른 전체 림프구 및 림프구 아형의 수는 운동 직후에 안정 수준 보다 증가하여 회복기 90분 째에 감소하였다. 각 면역 세포수는 운동 강도가 높을 수록 증가하는 경향을 보이며, 특히 85% 강도는 운동 직후 시점에서 다른 강도들보다 높은 증가를 나타내었다. 림프구와 NK cell은 안정 시에 비해 운동 직후 증가하여 회복기 90분 째에 안정 시 수준이하로 감소하였다. 운동에 따른 T4 림프구 증가보다 T8 림프구의 증가폭이 더 크게 나타나, T4/T8 은 운동 직후 감소하였다. 결론적으로, ??O2max의 50~85% 정도의 최대하 운동에 의해 순환 혈액의 면역세포의 증가 현상이 나타나며, 특히 운동 직후 시점에서 고강도 운동은 중강도 운동 보다 더 큰 증가를 수반한다. Jun, T.W., Park, S.T. The Effects of Exercise intensities on the Lymphocyte subpopulations. Exercise Science, 13(1): 43-54, 2004. The purpose of this study is to examine the effects of various exercise intensities on the change of circulating lymphocyte subpopulations. 7 healthy young males(age : 25.6±1.5, ??O_(2)max: 56.0±2.7 ml/kg/min) participated in four trials. At each trial., subjects ran on the treadmill at the respective intensities corresponding to 50%, 65%, 75%, 85% of ??O_(2)max. Blood was obtained at rest, immediately after exercise, and at 90 min after exercise to measure lymphocyte subpopulations(CD3, CD4, CD8, CD16). Circulating lymphocyte count increased immediately after exercise(p<.01) and decreased(p<.01) in recovery 90 minutes. At most of intensities, Relative proportions of the lymphocyte and NK cell increased immediately after exercise(p<001, p<.001) and decreased below baseline level at recovery 90-min(p<.01), particularly magnitude of decrease to baseline appeared most greatly at 85% intensity. In conclusion, Immediately after exercise, suppressor T cells increased more than helper T cells, so the Th/Ts ratio significantly decreased(p<.01). These results suggest exercise at low or moderate exercise intensity as well as below 400kcal of energy expenditure to avoid the immunosuppression.