[체육생 운동영양] 쌍화탕 투여가 운동수행 후 피로회복율에 미치는 영향

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논문요약 :

 

서론

운동후 휴식기를 보통 회복기라 하는데 이 회복기의 목적은 심한 운동으로 인해 고갈된 에너지 저장량을 재 보충하고 운동 중 축적된 피로물질인 젖산(lactic acid)을 제거하여 신체를 운동 이전의 상태로 회복시키는데 있다. 높은 젖산 함량에 견디는 능력과 피로감을 참는 것은 대부분의 운동 경기를 승리로 이끄는 선행조건이 된다.

 

현대는 과학적인 훈련 방법의 개발뿐만 아니라 음식이나 약물의 의존도가 높아져 운동선수들의 경기력 향상에 도움을 줄 수 있는 음식물을 섭취하거나 운동보조물(ergogenic aids) 등을 복용하는 것이 흔한 일이 되어 있다.

 

특히, 한방생약은 대상에 따라 임상처방을 적절히 하면 이의 성분은 자율신경계를 자극하고 심장의 펌프작용을 크게 하여 에너지 대사를 활발하게 하며 의욕과 적극성을 갖게 하며 피로를 회복시켜 기분전환 및 작업 능력을 증가하게 할 것이다.

 

한의학에서는 과도한 신체운동으로 인해 기가 부족하게 되면 기(氣)가 추동작용(推動作用)을 수행하지 못함으로 인하여 혈(血)의 운행에도 크게 영향을 미쳐 근육으로 혈액수송이 원활하지 못하게 되므로 근육의 피로를 야기할 뿐만 아니라 기허생담(氣虛生痰) 이론에 따라 담음(痰飮)이 정체되어 신체권태, 수족산연(手足酸軟), 지체침중(肢體沈重) 등의 전신 피로 증상이 나타나나게 된다.

 

과도한 노동이나 운동으로 발생되는 피로는 적당한 휴식을 취함으로써 소실되지만 과도한 노동으로 인해 극도로 피로해지면 비위(脾胃)가 크게 상하게 되며 이로 인해 기혈불생(氣血不生)하고 정기부족(精氣不足)으로 이어지면서 인체의 저항력이 저하된다고 하였다.

 

근육의 피로는 과도한 운동으로 일시에 다량의 에너지 소모로 인한 근육 대사산물의 축적과 체내 저장물 및 에너지 감소로 혈액순환과 체온의 변동 등이 그 원인이 된다고 하였는데 이는 노력과중으로 비위기허(脾胃氣虛)하게 되고 허화(虛火)가 동하여 발생되는 노권상(勞倦傷)으로 인하여 피로물질인 젖산이 축적하여 피로증상을 유발한다는 것이다.

 

여기에 한방에서 노권상(勞倦傷)의 대표적인 쌍화탕이

1) 최대운동 부하 후 최대산소 섭취량에 미치는 영향은 어떠한가?

2) 최대운동 부하 후 최대 환기량, 최대 심박수 및 호흡 교환율은 어떠한가?

3) 젖산 역치 수준에서 산소 섭취량은 어떠한가?

4) 안정시나 회복시에 젖산 최고치 및 회복율에 미치는 영향은 어떠한가?

 

위와 같은 사항을 규명하여 생체 내 기계적 효율(Mechanical efficiency)을 증대시킬 수 있는가를 연구하고자 하는데 큰 의미가 있으며 운동의 젖산 내성과 운동회복 능력을 위한 생체 내 공헌 여부를 판단하여 운동처방의 전략으로 임상적 운동 의학적 자료를 제시하는데 본 연구의 목적이 있다.

 

연구방법

1.연구대상

본 연구는 S 대학 재학 중인 운동부 기숙사에서 생활하고 있는 체육 특기자 중 약물복용의 부작용이 없으며 임상적 결함이 없는 운동선수 8명으로 이들의 신체적 특성은 다음과 같다. (Table1)

 

2.생약처방

본 방은 방약합편을 기본으로 백작약 25g, 숙지황, 황기, 당귀, 천궁 각 10g, 계피, 감초 각 7g을 1첩량으로 하였다. 20배량(20첩)을 수전탕 추루 후 여과한 여액을 Rotary Evaporator에서 감압하에 가온 농축하여 첩량 150ml가 되게 전탕액으로 처방, 하루 3회 식간에 2제 분량을 온복하였다.

 

3.실험절차

엄격한 실험 통제 하에 1제분의 생약을 복용방법에 의거해 10일간 복용하고 12시간 이상의 약물복용의 공복상태에서 10분간 맨손체조를 시킨 후 Treadmill(quinton, USA)상에서 분당 80m의 속도, 경사 3%에서 2분간 걷기를 실시토록 하고 이후 경사도를 3%로 고정하여 2분 간격으로 분당 20m씩 Incremental Loading을 이용하여 All-Out까지 운동을 지속하였다. 이때 자동 Gas analyzer(Quinton-6000, USA)으로 운동 중 30초마다 호흡가스변인을 분석하고 안정시와 운동 중 2분 간격으로 Fingertip에 의해 체혈한 혈액의 젖산 농도를 Lactate analyzer(Ysi1500, USA)에 의해 분석되었다.

 

혈중 젖산 농도는 운동직후 및 회보기 3분, 5분, 15분에 각각 동일한 방법으로 측정되었으며 또한 심박수의 변화는 Polarographic system(finland)을 이용하여 30초 간격으로 측정되었다.

 

위에 실험의 특징은 실험실 온도가 30°C를 넘으면 저하의 영향을 받을 수 있어 실험실의 조건은 항온항습장치에 의해 기온은 15~20°C, 습도는 50~60%의 범위를 유지하였다.

 

4.결과처리

실험의 측정결과를 PC-AT 386 computer system을 이용 SAS-package을 사용하였다. 항목별 측정결과에 대한 약물 투여 효과에 대한 분석을 위해 각 제분의 시기를 독립 변인으로 안 2-way ANOVA 방법을 적용하였다. 유의도는 P<05수준으로 설장하였다.

 

결과 및 논의

1.최대하운동시 변화

점증적 부하에 따른 최대하 운동수행시 최대산소섭취량, 최대환기량, 최대심박수 및 호흡교환율의 변량분석 결과는 다음과 같다. (Table2, Table3)

 

Table2에서 보는 바와 같이 최대산소 섭취량의 변화량에서 1제분의 생약 복용 후와 2제분의 복용 후 함량도가 크게 증가하면서 P<05에서 유의한 경향을 나타냈다. 최대환기량은 투여전과 각 제분의 투여 후 유의한 차가 없었다.

 

그러나 All-Out에 이르는 최대 부하 운동과 지속 시간에서 생약을 투여한 후 각 제분에서 P<05에서 유의한 영향을 가져왔다. 여기에서 최대산소섭취는 공기 중의 산소가 단위시간당 최대로 인체가 섭취할 수 있는가를 나타내는 수치이다. 운동으로 지친 체육생의 쌍화탕 투여는 운동 중 산소 섭취하여 신체의 각 조직으로 운반할 수 있는 심혈관계의 기능적 능력이 향상되면서 운동 후 신체의 회복율의 P<05의 유의한 영향을 가져왔다.

 

2.젖산역치수준에서의 결과

점증적 부하법에 따른 최대하 운동수행시 Lactate threshold 수준에서 최대산소섭취량, 최대환기량, 최대심박수 및 호흡교환율의 변량분석 등의 결과는 다음과 같다. (Table4, Table5)

 

Table4와 Table5에서 보는 바와 같이 젖산 역치 수준에서 산소섭취량은 투약전 안정시와 1제분 투약시 다소 증가하는 양상을 보였으나 유의한 차이는 없었다. 그러나 2제분 후 P<05에서 유의한 영향을 나타냈다. 또한, 젖산 역치 수준의 혈중 젖산농도는 투약전 안정시와 1제분 투약시, 2제분 투약시 P<05에서 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다.

 

그러나 호흡교환율에서는 쌍화탕의 투여가 매 제분에서 유의한 차를 나타내지 못했다. 이것은 장시간의 운동수행으로 근육 피로를 유발하여 젖산 역치 수준에 해당하는 최대하 운동강도로 트레드밀 상에서 운동시 피로발생의 주요 요인으로 에너지원의 고갈 및 젖산 축적 등이 대표적인 기전으로 보아야할 것이다.

 

운동 중 호흡 교환율은 고강도 집단에서 높았으나 운동후에는 낮게 나타남으로써 운동강도가 높아지면 대사적 요구를 초과하여 과환기가 나타나고 혈중 젖산이 축적됨으로써 이산화탄소 생성이 증가하게 되는데 어떤 강도의 운동을 계속하고 있으면 서서히 피로해서 그 운동강도를 유지하기 곤란한데 그때가 운동의 상한선으로 보아야 할 것이다.

 

점증적 최대운동검사에서 심폐기능관련 변인의 비교 결과 젖산의 역치 수준의 산소 섭취량 및 최대 산소섭취량에 대한 비율에서는 점증적 최대 운동시 젖산 역치 및 호흡성 보상 역치 수준에서의 운동강도에서는 피로 증세는 급만성을 가리키지 않고 거의 모든 병에 따는 것(허준, 1981)으로 쌍화탕은 기혈(氣血)의 부족이나 부조화로 인한 제질환, 심신(心身)의 구허(舊虛)로 인한 일체 허로(虛勞) 및 허손(虛損)증을 치료, 정혈기핍(精血氣乏)으로 인한 노권내상(勞倦內傷)증을 치료에 도움이 크다고 본다. 운동후 회복기의 운동시 에너지 과정은 운동중의 에너지 과정만큼 중요하다고 보아야 할 것이다.

 

3.젖산최고치 및 회복율에 관한 결과

점증적부하법에 따른 최대하 운동수행시 젖산 최고치 및 젖산 회복율의 변량분석 결과는 다음과 같다. (Table6, Table7)

Table6과 Table7에서 보는 바와 같이 혈중 젖산 농도는 안정시보다 1제분 후와 2제분후 P<0.5에서 유의하게 감소했고 젖산 최고치 및 회복율에 관한 결과에서는 회복기 15분의 혈중 젖산 농도에서 안정시보다 1제분후와 2제분후 혈중 젖산 농도가 투약전보다 확실히 크게 감소하면서 P<0.5에서 유의한 차이를 나타냈다. 회복율에서는 안정시보다 1제분후에, 1제분후보다 2제분후에 매우 유의하게 차이를 나타냄으로 높은 젖산 회복율을 나타냈다.

 

체온증가 및 탈수 현상을 방지하기 위해 적절한 음료의 공급이 요구되는데, 이러한 극복방안의 효과를 살펴보기 위한 대표적인 생리적 지표로 심박수를 생각할 수 있다. 심박수는 심장기능에 의한 셍리적 반는 상태를 나타내는 중요 지표로 쌍화탕은 보혈익기(補血益氣), 음양조화(陰陽調和)의 처방이며 빈혈(貧血)이 있고 피로(疲勞), 권태(倦怠)를 다스리기 때문이다. 쌍화탕이 항피로효과에 미치는 영향은 반복투여 할수록 유의한 효과가 나타나고 있다.

 

운동으로부터 회복되는 과정은 운동시 일어나는 것만큼 중요하다. 운동하는 중간 혹은 운동경기 대회 사이의 불충분한 휴식은 궁극적으로 운동 능력의 저하를 초래한다고 본다.

 

결론

본 연구는 한방임상의학적 처방원리에 의하여 방약합편을 기준으로 약물복용의 부작용이 없으며 임상적 결함이 없는 운동선수에게 한방생약 중 쌍화탕을 전탕액으로 처방 1일 3회 식간 2제분량을 온복(溫服)하여 Treadmill을 이용한 점증부하법으로 최대운동수행시 나타나는 인체의 젖산 내성과 피로회복에 비치는 영향을 분석한 결과는 다음과 같다.

 

1. 최대산소섭취량은 All-Out 운동상태에서 각 1제분과 2제분에서 운동지속 시간을 높여 주며 쌍화탕을 투여한 후 P<0.5에서 유의한 영향이 있다.

2. 혈중 젖산 농도의 젖산 역치 수준에서 최대심박수는 각 1제분부터, 최대환기량은 2제분에서 시간이 지남에 따라 점차 유의하게 증가했지만 호흡교환율은 쌍화탕의 투여로 유의한 차이가 나타나지 않았다.

3. 젖산 최고치 및 혈중 젖산 농도의 회복율은 2제분후 P<0.1에서 매우 유의한 차이가 나타났다. 최대환기량은 최대산소 섭취량 저하율에 비례하여 검소한다고 알려져 있으나 쌍화탕 투여후 유의한 차이는 나타나지 않았다.

 

이상을 종합하여 점증적 운동부하로 최대운동 수행시 한방의 쌍화탕은 기혈(氣血)을 보충해 최대산소 섭취량의 증가와 젖산 농도의 저하 및 젖산 회복율을 가져옴으로써 생체내 대사성 균형을 알맞게 정진시켜 주고, 근육피로 회복에 효과가 잇으며 신체운동 자극에 대한 적응능력을 높여줄 수 있다고 사료되며 각 제분에서 피로회복물질로써 신체의 에너지대사 작용에 유의한 영향을 미쳐 운동 내약력의 효과를 증가시켰다.

 

그러나, 장부(臟腑)의 허실에 따른 허증(虛症)과 실증(實證)의 실질적 분류가 배제된 쌍화탕의 생약처방 복용은 운동피로 회복능력을 향상하는데 부정적인 영향을 미칠 수도 있음을 배제할 수 없다고 본다.

 

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