Korean Academic Society Of Rehabiltaion Nursing

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The Korean Journal of Rehabilitation Nursing - Vol. 22 , No. 1

[ Article ]
The Korean Journal of Rehabilitation Nursing - Vol. 22, No. 1, pp. 1-14
Abbreviation: Korean J Rehabil Nurs
ISSN: 1229-294X (Print) 2288-3002 (Online)
Print publication date 30 Jun 2019
Received 13 May 2019 Revised 07 Jun 2019 Accepted 11 Jun 2019
DOI: https://doi.org/10.7587/kjrehn.2019.1

중년여성에서 저항운동이 비만지표, 지질지표, 혈압, 맥박 및 골밀도에 미치는 효과: 체계적 문헌고찰과 메타분석
박성희1 ; 김철규2
1순천향대학교 간호학과
2충북대학교 간호학과

Impact of Resistance Training on Obesity index, Lipid Index, Blood Pressure, Pulse Rate, and Bone Mineral Densitometer in Middle-aged Women: A Meta-analysis of Randomized Controlled Trials
Park, Seong-Hi1 ; Kim, Chul-Gyu2
1School of Nursing, Soonchunhyang University, Asan
2Department of Nursing, Chungbuk National University, Cheongju, Korea
Correspondence to : Kim, Chul-Gyu Department of Nursing, Chungbuk National University, 1 Chungdae-ro, Seowon-gu, Cheongju 28644, Korea. Tel: +82-43-249-1860, Fax: +82-43-266-1719, E-mail: cgkim@cbnu.ac.kr


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Funding Information ▼

Abstract
Purpose

We reviewed the effects of resistance training on obesity index, lipid index, blood pressure, pulse rate, and bone mineral densitometer in middle-aged women.

Methods

Randomized, controlled trials lasting 12 weeks investigating the effects of resistance training obesity index, lipid index, blood pressure, and bone densitometer in middle-aged women and published in a peer-reviewed journal up to March 2018 were included. Random- and fixed-effects models were used for analyses, with data reported as weighted means and 95% confidence limits.

Results

We included 8 randomized, controlled trials, involving 18 study groups and 335 participants. Overall, resistance training induced a significant low-density lipoprotein reduction [-13.44 (95% CI=-26.71~-0.18)]. No significant effect was observed on other blood lipids, obesity index, blood pressure, pulse rate, and bone mineral density. When study groups were divided according to the period of training, resistance training groups for 24 weeks resulted in a significant decrease in systolic blood pressure [-6.19 (95% CI=-10.95~-1.43 mm Hg)].

Conclusion

This meta-analysis supports the potential of resistance training to reduce the level of low-density lipoprotein in middle-aged women. Based on these results, we suggest the application of comprehensive management strategies such as aerobic exercise, resistance exercise, behavior control, and dietary management to prevent obesity in middle-aged women.


Keywords: Resistance training, Women, Obesity, Lipids, Blood pressure, Bone density
키워드: 저항운동, 중년여성, 비만, 지질, 혈압, 골밀도

서 론
1. 연구의 필요성

비만은 전 세계적으로 1975년에 비해 2016년에 거의 3배 정도의 유병율 증가를 보이고 있는(World Health Organization, 2018), 고혈압이나 죽상상경화증과 같은 의미인 만성질환이다(Bray, 2004). 비만은 당뇨병, 관상동맥질환, 뇌졸중, 지방간, 수면무호흡증 등의 원인이 될 수 있으며(Lee, 2012), 심리사회적인 기능에도 영향을 주어 삶의 질을 저하시키도 한다(Bray, 2004). 특히 비만은 여성 건강을 위협하는 주요 요인으로 심혈관계 질환 및 암으로 인한 사망률 증가와 유의한 관련성이 있어(Manson et al., 1995), 30~59세의 여성들에게서 체질량지수가 1 kg/m2 증가함에 따라 관상동맥질환에 의한 사망위험비가 5~10% 증가하였다(Jousilahti, Tuomilehto, Vartiainen, Pekkanen, & Puska, 1996). 비만으로 인한 사망 위험도는 노인보다는 젊은 성인에게 그 영향이 더 크므로(Bray, 2004), 중년여성에서 비만을 예방하고 관리하는 것은 매우 중요하다. 국민건강영양조사 자료에 따르면 여성의 비만 유병률은 40세 이후부터 크게 증가하여, 40세 이전은 18.3%이지만, 40대 25.6%, 50대 31.7%, 60대 39.3%, 70세 이상 41.0%로 중년여성에서 비만 예방에 대한 효율적인 중재 방안의 마련이 필요한 상황이다(Ministry of Health and Welfare & Korea Centers for Disease Control & Prevention, 2018).

비만은 식습관, 생활습관, 연령 등의 다양한 요인에 의해 발생하는데(Korean Society for The Study of Obesity [KSSO], 2014), 전체 비만요인의 60%를 차지하는 것이 생활습관이고, 그 중 가장 높은 비율이 운동부족이다. 즉, 운동을 통한 에너지 소비가 섭취열량보다 적으면 체중이 증가하게 되는 것으로 활동량과 운동량을 증가시켜 체중을 감량시켜야 한다(American College of Sports Medicine [ACSM], 2014). 중간정도 및 약간 낮은 수준의 운동강도로 규칙적으로 신체활동을 하는 경우, 체내의 지방이 분해되어 혈액을 통해 활동 중인 근육에 가서 에너지를 생산하게 됨으로써 지방을 분해시켜 고밀도지단백을 높이고 저밀도지단백, 체지방 및 체중이 감소된다(Korea Health Promotion Institute [KHPI], 2012). ACSM (2014)에서는 비만관리를 위해 대근육군을 포함하는 걷기, 조깅, 줄넘기, 자전거 타기 등의 유산소운동과 균형운동 및 웨이트 트레이닝, 팔굽혀 펴기, 아령 운동 등의 저항운동과 유연성 운동을 일주일에 5회 이상, 최소 30~60분씩 시행하도록 권고하고 있다.

저항운동(resistance exercise)이란 최대 산소 소비는 변화시키지 않으면서 근육을 강화하며 신경근 적응을 향상시키는 운동으로(Lambert & Evans, 2005), 신체가 긴급하게 에너지 공급을 받아야 하므로 에너지 생산효율이 가장 좋은 탄수화물을 에너지화해서 사용하게 된다. 기계를 이용한 운동, 덤벨, 바벨, 밴드 등의 기구를 이용한 운동, 맨몸으로 하는 운동이 있으며, 이들은 무게 무부하 운동(체중부하운동, 밴드운동 등)과 무게 부하 운동(덤벨, 머신기구 등)으로 구분된다(KSSO, 2019). 골격근은 체중의 40% 정도를 차지하면서 기초대사량의 20% 정도를 소모하고, 체지방은 체중의 20% 정도이고 기초대사량의 5%의 열량 소모에 이용된다(Samsung Medical Center, 2019). 저항운동은 근육량을 늘리고 운동하는 근육에 자극을 주어 골격근의 열량 소모 및 총에너지 소비량 증가와 제지방량 증가를 통해 기초대사량을 높이므로 체중감량에 도움이 된다(KSSO, 2019).

한편, 여성은 폐경기 이후인 50대부터 혈압이 급격히 증가하기 시작하여 고혈압 유병률이 30대 3.3%, 40대 12.4%, 50대 30.3%, 60대 46.2%까지 증가하게 된다(Korean Society of Hypertension, 2018). 이렇듯 폐경기 이후 유병률이 높아지는 고혈압은 심뇌혈관질환의 발생과 그로 인한 사망 위험을 높여, 고혈압이 있는 경우 심뇌혈관질환의 위험이 2.6배, 관상동맥질환의 위험도가 2.5배 높아지며(Park, Kim, Kim, Kang, & Jee, 2001), 수축기혈압이 20 mmHg 증가할 때마다 허혈성 뇌졸중, 뇌내출혈, 지주막하 출혈이 여성에서 1.64배, 3.15배, 2.29배 높아진다(Kim, Nam, Jee, & Suh, 2005). 따라서, 여성은 중년기부터 고혈압을 예방하기 위한 식습관 관리 및 운동 등의 생활습관관리를 시행하여야 한다(Korean Society of Hypertension, 2018). 또한 여성의 중년 시기부터 시작되는 골밀도가 저하되는 골다공증은 골절, 통증, 변형 등을 야기하므로(Peterson, 2001), 골밀도 감소를 예방함으로써 골다공증에 의한 질병 발생 및 골절 등의 치료로 인한 경제적 손실을 감소시켜야 한다(Orces, Casas, Lee, Garci-Cavazos, & White, 2003).

저항운동은 근력을 증가시켜 체력을 향상시키고 근육 합성을 자극하여 근육 손실을 억제하며, 골밀도를 높여 근육감소 및 골다공증 예방에 효과가 있을 뿐만 아니라(Bray, 2004; Orces et al., 2003), 심혈관계에도 영향을 주어 수축기 및 이완기혈압을 감소시키며(Cornelissen, Fagard, Coeckelberghs, & Vanhees, 2011), 중년에서 자율신경 기능에 영향을 주어 심박수의 안정에 효과가 있는 것으로(Kingsley & Figueroa, 2016) 보고되고 있다. 이와같이 저항운동은 지질감소를 통한 체중 감소의 효과로 비만 관리에 도움이 될 뿐만 아니라 혈압 저하, 골밀도 증가 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

그간 중년여성을 대상으로 한 운동 프로그램에 대한 메타분석은 2005년부터 2015년까지 약 10년 동안 수행된 실험군과 대조군이 있는 국내 연구만을 대상으로 한 연구(Moon, 2017)만 있었고, 해외에서 운동이 중년여성의 비만 및 지질 등의 생리적 지표에 미치는 효과를 분석한 메타연구는 없었다. 한편, 중년 이후 여성에서 1996~2006년까지 약 10년 동안 운동이 골밀도에 미치는 효과에 대한 메타분석 연구(Yoo, Park, & Lee, 2007)가 있어, 중년여성을 대상으로 근거수준이 높은 RCTs 연구를 통해 운동이 생리적 지표에 미치는 효과를 분석한 메타연구는 없었다. 이에 본 연구는 권고 도출의 근거가 명백한 RCTs만을 포함하여 저항운동이 중년여성의 비만지표 및 지질지표에 미치는 효과와 더불어 혈압, 맥박 및 골밀도에 미치는 효과도 평가함으로써 그 근거수준을 올리고자 하였으며, 이를 토대로 중년여성의 비만지표, 지질지표, 혈압, 맥박 및 골밀도를 관리할 수 있는 효율적인 저항운동의 근거를 제시하고자 시도되었다.

2. 연구목적

본 연구는 중년여성에게 적용된 저항운동의 효과를 체계적으로 검토하고 메타분석을 시행하여 그 효과크기를 분석하는 것으로 구체적인 목적은 다음과 같다.

  • • 중년여성에게 시행된 저항운동이 비만지표, 지질지표, 혈압과 맥박 및 골밀도에 미치는 효과를 분석한다.
  • • 중년여성에게 시행된 저항운동의 지속기간에 따른 비만지표, 지질지표, 혈압과 맥박 및 골밀도에 미치는 효과를 비교한다.

연구방법
1. 연구설계

본 연구는 저항운동이 중년여성의 비만지표, 지질지표, 혈압 및 골밀도에 미치는 효과를 검증한 RCTs에 대한 체계적 고찰 및 메타분석 연구이다.

2. 문헌 검색 전략

본 연구는 코크란 연합(Cochrane Collaboration)의 중재법에 대한 체계적 문헌고찰 핸드북(Higgins & Green, 2011)과 Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) 그룹의 체계적 문헌고찰 보고지침에 따라 수행되었다(Moher et al., 2009).

1) 문헌 검색원

전자 데이터베이스(DB)를 이용한 검색원은 Bidwell과 Jensen (2004)이 제시한 COSI model에 따라 Core 검색원인 Ovid-Medline, Embase, Cochrane Library을 이용하였다. 이외에도 관련분야의 학술지가 포함될 수 있도록 Standard 검색원으로 CINAHL Complete를 추가하였다. 또한 선택된 연구들의 참고문헌 목록을 모두 별도 검색하여 관련 연구를 확인하였다. 이는 예비검색을 통해 검색전략을 수립한 후 2018년 4월 29일에 수행되었다.

2) 핵심질문

(1) 연구대상

본 연구에서는 Garber 등(2011)에 따라 40~64세 사이의 중년여성을 대상으로 하였다 .

(2) 중재

본 연구에서는 기구나 기계를 이용하였거나 맨몸으로 시행한 저항운동을 포함하였다.

(3) 비교중재

본 연구에서는 특별한 관리를 시행되지 않거나(no treatment) 일상적인 생활습관(usual lifestyle)이나 현재 신체활동 수준을 유지한 경우만을 선정하여 비교하였다.

(4) 중재결과

본 연구에서는 비만지표로 체질량지수, 체중, 허리둘레를, 지질지표로 총콜레스테롤, 중성지방, 저밀도 및 고밀도지질단백질을, 또한 혈압(수축기 및 이완기)과 맥박 및 골밀도를 포함하였다. 이 중 체질량지수는 체중÷(신장×신장) kg/m2로 산출한 값으로 측정하였다.

(5) 연구유형

본 연구에서는 RCTs만을 포함하였다. RCTs는 병행설계(parallel group design)나 교차설계(crossover design) 등과 같은 특정 유형을 제한하지는 않았다.

3) 검색어

핵심질문의 구성요소로 부터 주요 개념어를 도출하여 검색 전략을 구성하였다. 검색전략은 저자들이 시범 검색을 통해 중년여성과 저항운동이 문헌에서 어떻게 표현되는지 사전에 검토하고 연구자 회의를 거쳐 확정하였다. 검색 효율을 높이기 위해 의학주제표목(Medical Subject Heading, MeSH)과 생명과학분야 용어색인자료(EMTREE)인 ‘climacteric’, ‘menopause’, ‘peri- and post-menopause’를 및 ‘physical fitness’와 ‘exercise’를 이용하여 하위 주제어들이 모두 포함될 수 있도록 확장(explode) 검색하였다. RCTs 문헌을 위한 검색은 Ovid MEDLINE에서는 Scottish Intercollegiate Guidelines Network (2014)의 search filter를 이용하였으며, 이외의 경우는 각 검색엔진에서 제공하는 publication types를 활용하였다.

3. 문헌선택과 자료추출
1) 문헌선택 및 배제 기준

검색된 문헌들은 핵심질문에 따라 RCTs이면서 중년여성에서 저항운동을 시행한 연구로, 선정된 중재결과인 체질량지수, 체중, 허리둘레, 총콜레스테롤, 중성지방, 저밀도 및 고밀도지질단백질, 수축기 및 이완기 혈압, 맥박, 골밀도 결과가 1개 이상 보고된 문헌을 선택하였다. 문헌들의 배제기준은 원저가 아닌 연구나 중년여성의 연령 범주를 벗어나거나 중년여성이 포함되었더라도 연령 범주 이외의 대상이 혼합된 경우, 저항운동이 아닌 연구, 걷기나 에어로빅 등의 다른 운동들과 혼합된 중재인 경우, 저항운동과 다른 운동요법과 비교한 경우, 인간 대상이 아닌 연구는 배제하였다. 언어는 제한하지 않았다.

2) 자료 추출 과정

우선 각 DB별 중복된 문헌을 선별하였다. 이후 선택 및 배제 기준을 적용하여 검색된 문헌의 제목 및 초록을 검토하였고, 정확한 판단이 어려운 경우는 원문을 찾아 문헌의 선택여부를 판단하였다. 자료추출은 근거표(evidence table) 서식을 작성하여 적절성을 검토한 후 사용되었다. 선택된 문헌으로부터 RCTs의 방법, 연구국가, 무작위 할당방법과 은폐 및 맹검(blinding) 시행여부, 연구대상, 연령, 폐경여부 및 폐경기간, 중재방법과 연구결과에 대한 자료를 추출하였다. 모든 과정은 2명의 저자가 각각 독립적으로 작성한 후 추출된 자료의 내용을 검토하였고, 이 과정에서 결과 기술이 다른 경우 저자들이 원문을 함께 읽으며 논의를 통해 합의하였다.

3) 문헌의 질 평가 방법

문헌의 질 평가는 Cochrane's Risk of Bias (RoB) 도구를 활용하였다(Higgins & Green, 2011). 코크란 연합이 제시한 RoB 도구의 가이드라인을 저자들이 함께 검토하고, 일부 RCTs 문헌을 토대로 pilot test를 실시하여 평가영역에 대한 해석의 일치성을 확인한 후 2명의 저자가 각각 독립적으로 평가하였고, 일치되지 않는 평가 결과는 해당 연구를 함께 검토하여 논의를 통해 결론을 도출하였다. 이는 RCTs에 대한 질 평가 방법으로 무작위 배정순서 생성, 배정순서 은폐, 참여자와 연구자 눈가림(blinding), 결과 평가자의 눈가림, 불완전한 결과의 처리, 선택적 결과 보고, 타당도를 위협하는 다른 잠재적 편중 위험의 7가지 영역을 평가하는 항목으로 구성되어 있다. 또한 각 항목은 편중의 위험이 높음(high), 낮음(low), 불명확(unclear)으로 판정하였다.

4. 자료분석

통계분석은 코크란의 소프트웨어 Review Manager (RevMan) [Computer program] Version 5.3 (Copenhagen: The Nordic Cochrane Centre, The Cochrane Collaboration, 2014)을 이용하였다. 효과추정치인 비만지표, 지질지표와 혈압, 맥박 및 골밀도 모두 척도가 동일한 연속형 변수이므로 평균차(Weighted Mean Difference, WMD)와 95% 신뢰구간(95% Confidence Interval, CI)으로 기술하였다. 통계적 모델에 대한 일반적인 원칙은 문헌수가 적어 고정효과 모형을 기본으로 하였고, 역분산(general inverse variance estimation method) 방법으로 분석하였다. 평균과 표본오차만 보고된 문헌은 RevMan 5.3 프로그램에 내장된 계산기를 활용하여 표준편차를 변환하였다. 각 군간 효과 차이는 유의수준 5%에서 분석하였다. 문헌들 간의 이질성(heterogeneity)은 우선 숲그림(forest plot)를 통해 효과크기의 방향과 신뢰구간이 겹치는지 확인하였다. 또한, Cochran의Q-검정(Q statistics)과 Higgins의 I2 동질성 검사(Higgin’s I2 statistics)로 평가하였다. I2의 판단기준은 I2≤25%이면 낮은 이질성, 25%<I2≤75%는 중간 수준의 이질성, I2>75% 이상은 높은 이질성으로 해석하였다(Higgins & Thompson, 2002). 메타분석 결과는 선택된 문헌이 모두 포함된 전체 결과를 제시하고, 중재기간을 12주, 24주 및 52주로 구분하여 세부분석한 결과를 함께 제시하였다. 출판편견(publication bias)은 funnel plot을 통해 확인하였다.


연구결과
1. 문헌 선택 결과

문헌검색원을 통해 총 1,403개 문헌이 검색되었다. Ovid MEDLINE 572개, Embase 347개, Cochrane CENTRAL 398개, CINAHL Complete에서 86개 문헌이 검색되었다. 중복 검색된 문헌은 613개였다. 따라서 이를 제외한 790개 문헌을 토대로 선택 및 배제기준에 따라 우선 제목 및 초록을 검토하였고, 85개 문헌은 원문을 찾아 선별하였다. 최종적으로 8개 문헌이 선택되었고, 782개(99.0%) 문헌이 배제되었다. 문헌 선택 과정은 흐름도로 제시하였다(Figure 1).


Figure 1. 
Flow diagram of study selection.

2. 문헌의 질 평가 결과

최종 선택된 8편의 문헌의 질을 평가한 결과, 7개 영역을 모두 충족하는 문헌은 없었으나 편중의 위험이 높다고 평가된 문헌도 없었다. 이 과정은 저자들이 평가영역별 해석방법에 대한 사전 검토를 먼저 실시하고 평가하였기 때문에 그 결과는 모두 100% 일치하였다. 2편[a1, a3]의 연구에서 컴퓨터를 이용한 난수 생성방법으로 무작위화를 하여 배정은폐를 시행하였고, Gelecek 등[a2]의 연구와 Reis 등[a3]의 연구에서 결과 평가자의 눈가림이 시행되었다. 그러나 이는 연구 수행과정의 특성상 저항운동 시행 여부를 연구참여자에게 눈가림을 적용하기 어렵고, 비만지표, 혈압, 지질 및 골밀도를 평가할 때 체중계, 신장계, 줄자, 혈압계, 채혈, 이중 에너지 방사선 흡수 계측법(Dual Energy X-ray Absorptiometry, DEXA) 등을 이용하므로 참여자와 연구자 및 결과평가자에 대한 눈가림이 시행되지 않았더라도 연구결과에 영향을 미칠 것으로 해석하지 않았다. 또한, 중재 후 추적관찰 기간에서 20% 이상의 탈락률을 보인 경우는 1편[a8] 있어, 불완전한 결과자료로 인한 편중은 크지 않은 것으로 보았다(Figure 2).


Figure 2. 
The results of risk of bias.

3. 선택된 문헌의 일반적 특성

선택된 8편 문헌의 총 대상자는 335명이었다. 선택된 문헌들은 미국이 5편, 터키, 브라질과 스페인이 각 1편이었다. 연구대상자들의 연령은 모두 40~64세였다. 운동 유형은 기계만 이용한 저항운동이 2편[a1, a7], 기구만 이용한 저항운동은 3편[a3, a4, a6], 기계와 기구를 복합적으로 사용한 운동이 2편[a2, a8], 운동방법이 기술되어 있지 않은 연구가 1편[a5]있었다. 저항운동은 16~70분/회, 2~3회/주, 12주, 24주, 52주 동안 시행되었다(Table 1).

Table 1. 
Characteristics of Selected Studies
First author (year) Country Participants Interventions Period (weeks) Outcomes
Subjects Groups Total (n) Age (M±SD)
Figueroa et al. (2013)[a1] USA Obese, Sedentary
Post-menopausal Women
Con
Exp
14
13
55±1
54±1
Diet
LIRET (low-intensity resistance exercise training)
12
3 times/wk.
· BMI
· Weight (kg)
· Waist circumference (cm)
· SBP, DBP, HR
Gelecek et al. (2012)[a2] Turkey Post-menopausal Women Con
Exp
19
24
51.80±3.65
54.33±5.30
Usual activities
Resistance training
12
3 times/wk
60~70 min
· BMI
· SBP, DBP, HR
· TC, TG, HDL, LDL
· Peak VO2, Homocysteine.
Reis et al. (2012)[a3] Brazil Post-menopausal women Con
Exp
24
27
53.9±5.1
52.9±4.0
Non-treatment
Muscle strength exercise
12
2 times/wk
60 min
· SBP, DBP, HR
· Muscle strength
Colado et al. (2009)[a4] USA Post-menopausal women Con
Exp1
Exp2
10
15
21
52.9±1.9
54.7±2.0
54.0±2.8
Non-treatment
Aquatic resistance training
Elastic band resistance training
24
2 times/
1~12
3 times/
13~24
35~60 min
· BMI
· Waist circumference (cm)
· SBP, DBP, HR
· TC, TG, HDL, LDL
Rodrigo et al. (2008)[a5] Espana Post-menopausal women Con
Exp
22
37
53.1±1.9
54.3±2.5
Non-treatment
Physical strength/resistance
24
2 times/
1~8
3 times/
9~24
16~36/min
· BMI
· Weight (kg)
· Waist circumference, cm
· SBP, DBP, HR
· TC, TG, HDL, LDL
Maddalozzo et al. (2007)[a6] USA Post-menopausal women Con
Exp
29
29
52.5±3.0
52.3±3.3
Non-treatment
Resistance-training
Free weight back squat +
Free weight deadlift exercise
52
2 times/wk
50 min
· Weight (kg)
· Bone mineral density Lumbar vertebrae/Femoral neck
· Strength analyses
Bemben et al. (2000)[a7] USA Post-menopausal women
Subjects were matched
According to the BMD
Con
Exp1
Exp2
8
10
7
52.3 6±1.4
50.5 6±2.0
51.9 6±2.3
Non-treatment
HL (high load) exercise
High-intensity low-repetition
Resistance training group
HR (high repetition) exercise
High-repetition low-intensity
Resistance training group
24
3 times/wk
60 min
· Bone mineral density Lumbar vertebrae/ Femoral neck
· Muscle strength
· Muscle cross-sectional areas
· Serum osteocalcin
Dornemann et al. (1997)[a8] USA Pre-menopausal women
Decline bone density
Con
Exp
14
12
45±4
44±2
Non-exercise
Resistance or weight training
Free weights and dumbell
24
3 times/wk
60 min
· BMI
· Weight (kg)
· Bone mineral density Lumbar vertebrae/Femoral neck
· % Fat

4. 저항운동의 효과크기
1) 비만지표

비만지표 중 체질량지수는 총 5편[a1, a2, a4, a5, a8]의 문헌에서 보고되었다. 메타분석 결과, WMD 0.03 (95% CI=-0.97~1.04) kg/m2으로 통계적인 유의성은 없었으며(Z=0.07, p=.950), 문헌들간 이질성은 없었다(I2=0.0%, x2=2.59, p=.760). 총 4편[a1, a5, a6, a8]의 문헌에서 체중이 측정되었다. 메타분석 결과, WMD 0.48 (95% CI=-2.96~3.92)kg으로 통계적인 유의성은 없었으며(Z=0.27, p=.780), 문헌들간 이질성은 없었다(I2=0.0%, x2=0.56, p=.910). 허리둘레를 측정한 3편[a1, a4, a5]의 메타분석 결과, WMD -1.38 (95% CI=-4.18~1.42) cm로 통계적인 유의성은 없었고(Z=0.96, p=.340), 문헌들 간 이질성도 없었다(I2=0.0%, x2=2.12, p=.550). 비만지표는 모두 중재기간별로 세부분석하였으나 유의한 차이는 없었다.

2) 지질지표

지질지표는 총 3편[a2, a4, a5]의 문헌에서 보고되었다. 메타분석 결과, 총콜레스테롤에 대한 WMD -14.72 (95% CI=-29.46~0.03) mg/dL로 통계적인 유의성은 없었으며(Z=1.96, p=.050), 문헌들 간 이질성은 없었다(I2=0.0%, x2=1.72, p=.630). 중성지방에 대한 WMD 2.45 (95% CI=-11.40~16.31) mg/dL로 통계적인 유의성은 없었으며(Z=0.35, p=.730), 문헌들 간 이질성은 없었다(I2=0.0%, x2=2.00, p=.570). 고밀도지질단백질에 대한 WMD -2.24 (95% CI=-5.38~0.90) mg/dL로 통계적인 유의성은 없었으며(Z=1.40, p=.160), 문헌들간 이질성은 없었다(I2=0.0%, x2=2.91, p=.410). 저밀도지질단백질에 대한 WMD -13.44 (95% CI=-26.71~-0.18)mg/dL로 통계적인 유의성이 있었으며(Z=1.99, p=.050), 문헌들 간 이질성은 없었다(I2=0.0%, x2=1.35, p=.720). 지질지표도 중재기간별로 세부분석하였으나 유의한 차이는 없었다.

3) 수축기 및 이완기 혈압, 맥박

혈압은 총 5편[a1-a5]의 문헌에서 보고되었다. 메타분석 결과, 수축기혈압에 대한 WMD -2.92 (95% CI=-5.94~0.10) mmHg로 통계적인 유의성은 없었으며(Z=1.89, p=.060), 문헌들간 이질성은 중간수준이었다(I2=33.0%, x2=7.44, p=.190). 이완기혈압에 대한 WMD -1.51 (95% CI=-3.61~0.59) mmHg로 통계적인 유의성은 없었으며(Z=1.41, p=.160), 문헌들 간 이질성은 없었다(I2=11.0%, x2=5.62, p=.340). 총 3편[a1-a3]의 문헌에서 맥박이 측정되었다. 메타분석 결과, WMD 0.75 (95% CI=-2.61~4.11)회/분로 통계적인 유의성은 없었으며(Z=0.44, p=.660), 문헌들간 이질성은 없었다(I2=12.0%, x2=2.28, p=.320).

수축기 혈압에 대한 세부분석 결과, 12주 동안 저항운동을 한 경우는 유의한 혈압감소효과를 보지 못했으나 24주 동안 저항운동을 적용한 2편[a4, a5]에서는 WMD -6.19 (95% CI=-10.95~-1.43) mmHg의 혈압 감소 효과가 있었고(Z=2.55, p=.010), 문헌들 간 이질성은 0.0%로 없었다(x2=0.90, p=.640). 이완기 혈압의 중재기간별 세부분석에서는 통계적인 유의성은 없었다.

4) 골밀도

골밀도는 총 3편[a6-a8]의 문헌에서 보고되었다. 메타분석 결과, 요추에 대한 WMD -0.01 (95% CI=-0.03~0.02)g · cm-2로 통계적인 유의성은 없었으며(Z=0.55, p=.580), 문헌들 간 이질성은 중간수준이었다(I2=72.0%, x2=10.85, p=.010). 대퇴 경부에 대한 WMD -0.01 (95% CI=-0.03~0.02)g · cm-2로 통계적인 유의성은 없었으며(Z=0.58, p=.560), 문헌들 간 이질성은 없었다(I2=0.0%, x2=2.13, p=.550).

5) 출판 편중

각 연구결과에 대한 funnel plot 분석결과, 선택된 문헌들이 funnel plot 내에 존재하며, X축과 Y축 상에 비대칭을 나타내지 않아 출판 편중은 없다고 해석되었다(Figure 3).


Figure 3. 
The effect of exercise and funnel plot.


논 의

비만한 여성의 경우 관상동맥질환, 유방암 등의 암 발생율 및 이로 인한 사망률 증가의 위험이 있다(Bray, 2004). 이에 비만을 예방하는 것이 매우 중요하며 비만의 예방 및 관리의 주요 중재의 하나로 운동이 권고되고 있다(ACSM, 2014). 운동은 비만 관리뿐만 아니라 고혈압 관리 및 근육과 골밀도 증가 등의 효과를 가지고 오는 것으로 보고되고 있다(Bray, 2004). 이에 본 연구는 중년여성을 대상으로 비만지표, 지질지표, 혈압 및 맥박, 골밀도에 대한 운동의 효과를 평가함으로써 그 근거수준을 올리고자 하였으며, 이를 토대로 근거에 기반한 운동을 간호중재로 활용되는 것을 촉진시키고자 하였다. 따라서, 본 연구에서는 335명의 중년여성을 대상으로 한 8편의 RCTs만을 대상으로 한 메타분석 결과를 통해 저항운동이 비만지표 및 지질지표를 향상시키고, 혈압 및 맥박 감소와 골밀도를 증가시키는 간호중재인가를 증명하는 과학적 근거를 제공하고자 하였다.

본 연구에 포함된 8편의 RCTs 문헌들은 RoB의 7개 평가영역 중 편중의 위험이 높다고 평가된 경우는 없었지만, 연구과정에서 맹검 적용에는 한계가 있었다. 다만, 2개 문헌에서 연구대상자와 결과평가자에 대한 단일 맹검(single-blind) 적용은 있었다. 이는 운동의 특성상 연구참여자나 연구자 모두에게 이중 맹검(double-blind)을 적용하거나 플라시보(placebo) 구현이 어렵기 때문으로 보인다. 이에 본 연구에서는 맹검 적용의 부재가 연구결과에 편중을 주는 요인으로 해석하지 않았다.

본 메타분석에 선택된 8편의 RCTs 문헌들을 살펴볼 때, 기계나 기구 중 한 가지만 이용하거나 기계와 기구를 복합적으로 이용하여 저항운동을 시행하였다. 저항운동은 일주일에 2~3회, 1회 최소 16분에서 70분 정도로 12주 이상 시행하였다. 대상자의 연령은 40~64세로 중년여성에서 저항운동의 효과를 확인하였다. 운동효과로 체질량지수, 체중 및 허리둘레의 3개의 비만지표, 총콜레스테롤, 중성지방, 고밀도지질단백질 및 고밀도지질단백질의 4개의 지질지표, 수축기 및 이완기 혈압과 맥박의 3개의 심혈관계 지표, 요추 및 대퇴경부에 대한 2개의 골밀도를 측정하여 총 12개 결과를 확인하였다. 이 중 저밀도지단백질을 제외한 11개의 결과지표에서 통계적으로 유의한 효과를 보이지 않았다.

연속형 자료로 분석된 체질량지수(WMD 0.03 kg/m2)와 체중(WMD 0.48 kg)은 운동군에서 증가하였고, 허리둘레(WMD -1.38 cm)는 감소하여 비만지표에서 일관된 결과를 보여주지 않았다. 저항운동은 근육량을 늘려 골격근의 기초대사량 증가를 유도하여 체중을 감소시킨다(KSSO, 2019). 이러한 기전을 고려하여 비만 관리를 위해서 권고되는 저항운동량은 자신이 한 번에 들 수 있는 최대 무게의 60~70%정도의 무게를 8~12 횟수로 2~3세트 반복하여 칼로리를 최대한 소비하기 위해 주당 5일 이상 시행하는 것이다(ACSM, 2014). 본 연구에 포함된 8편의 문헌에서 저항운동은 권고안 보다 적은 횟수인 2~3회/주 적용하였으며, 비만지표에 있어 유의한 효과를 보이지 않았다. 이에, 저항운동이 중년여성의 비만 관리에 도움을 주기 위해서는 ACSM (2014)의 권고안과 같이 주당 운동 시행 횟수를 주 5회로 증가시켜야 할 것으로 판단된다.

또한, 비만지표를 보고한 5편의 연구 중 총 3편[a2, a4, a5]에서 동시에 지질지표도 보고하여 저밀도지질단백질이 -13.44 mg/dL으로 통계적으로 유의하게 감소되었고 문헌들간 이질성도 없었다. 이러한 저밀도지질단백질의 감소는 심혈관질환 발생의 주요한 요인의 개선이므로, 저항운동을 저밀도지질단백질 감소를 위한 활용을 고려해 볼 수 있겠다. 그렇지만 총콜레스테롤(WMD -14.72 mg/dL)과 고밀도지질단백질(WMD -2.24 mg/dL)은 운동군에서 감소하였고, 중성지방(WMD 2.45 mg /dL)은 증가하여 저밀도지질단백질을 제외한 지질의 관리에 저항운동의 활용은 제한이 있을 것으로 판단된다.

혈압 및 맥박에서는 수축기혈압(WMD -2.92 mmHg)과 이완기혈압(WMD -1.51 mmHg)은 운동군에서 감소하였고, 맥박(WMD 0.75회/분)은 증가하여 혈압 및 맥박에서 일관된 결과가 제시되지 않았다. 그렇지만, 운동기간에 따른 효과에서는 24주 동안 운동을 적용한 군에서 수축기혈압이 WMD -6.19 mmHg의 감소를 보였고, 문헌들간 이질성은 없었다. 18세 이상 성인을 대상으로 저항운동에 대한 효과를 메타분석한 Cornelissen 등(2011)의 연구에서는 16주 이하의 군에서는 수축기혈압 감소 효과는 없었으나, 16주 이상 운동을 적용한 군에서는 수축기혈압이 WMD -3.2 (95% CI=-5.1~-1.3)mmHg 감소 효과가 있어 12주 운동군에서 수축기혈압의 감소 효과를 보이지 않았던 본 연구결과와 유사하였다. 이러한 결과로 볼 때, 저항운동을 통하여 수축기 혈압을 감소시키기 위해서는 16주 이상의 운동을 유지해야 할 것으로 보인다. 한편, Carlson, Dieberg, Hess, Millar와 Smart (2014)가 18세 이상 성인을 대상으로 등척성 운동에 대한 효과를 메타분석한 결과 수축기혈압 WMD -6.77 (95% CI=-7.93~-5.62) mmHg, 이완기혈압 WMD -3.96 (95% CI=-4.80~-3.12) mmHg, 심박동수 WMD -0.79 (95% CI=-1.23~-0.36)회/분로 세 가지 지표 모두에서 통계적으로 유의한 감소를 보였으므로, 중년여성에서도 어느 곳에서나 수행할 수 있고 상대적으로 저렴한 장비를 필요로 하며 심혈관 스트레스를 유도하지 않는 저강도에서 중등도의 등척성 운동 효과를 확인해 볼 필요가 있겠다.

요추 및 대퇴 경부에 대한 골밀도 또한 WMD -0.01g · cm-2로 그 효과가 뚜렷하지 않아, 저항운동이 중년여성의 뼈 건강 증진에 도움을 주는 중재로 보는데 제한이 있는 것으로 생각된다. Zhao, Zhao와 Xu (2015)이 폐경 여성에서 저항운동이 골밀도에 미친 효과를 확인한 메타연구에서는 대퇴경부 SMD 0.303 (95% CI=0.127~0.479)g · cm-2 요추 SMD 0.311 (95% CI=0.115~0.507)g · cm-2의 효과가 보고되었으나, 저항운동 단독으로 시행한 경우에는 효과가 없었고, 무게 부하운동 및 균형운동을 병합한 운동군에서 효과가 있는 것으로 보고되었다. 본 연구에서 분석한 세 편[a6-a8]의 골밀도 측정 연구에서도 덤벨이나 바벨 등을 이용하는 무게 부하운동을 함께 시행한 저항운동이었으나, Zhao 등(2015)의 연구결과와 차이가 있었다. 이는 골밀도를 확인한 본 연구대상자 규모의 수와 대상자의 연령 차이에서 일부 기인한 것으로 생각된다. 한 편[a8]의 연구는 폐경 전 여성을 대상으로 한 연구였고 메타분석 대상자 수가 109명으로 많지 않았으므로, 저항운동이 골밀도에 미치는 효과에 대한 추후 연구가 요구된다.

본 연구결과를 Cornelissen 등의 연구(2011)와 비교해 보면, 본 연구에서는 수축기혈압 WMD -2.8 (95% CI=-4.3~-1.3) mmHg, 이완기혈압 WMD -2.7 (95% CI=-3.8~-1.7) mmHg, 중성지방 WMD -0.15 (95% CI=-0.22~-0.065) mg/dL로 통계적으로 유의한 감소를 보고한 Cornelissen 등의 연구와 차이를 보였다. 그렇지만, Cornelissen 등의 연구에서도 체질량지수, 체중, 총콜레스테롤, 고밀도지단백, 심박동수는 저항운동군에서 통계적으로 유의한 향상을 보이지 않아 본 연구결과와 유사하였다. 두 연구결과의 차이는 분석에 포함된 대상자, 운동지속 기간, 문헌의 질과 수의 차이에서 기인한 것으로 생각된다. Cornelissen 등(2011)의 연구는 18세 이상 성인을 대상으로 4주 이상 운동을 적용한 RCTs 문헌을 대상으로 저항운동의 효과를 분석하였다. 즉, 18세 이상 성인에서는 저항운동으로 인해 혈압 및 중성지방의 감소효과가 있었지만, 중년여성에 있어서는 저밀도지질단백질의 감소 효과만 있었다.

이렇듯 중년여성에서 저항운동이 저밀도지질단백질을 제외한 비만지표, 지질지표, 혈압 및 맥박 및 골밀도에서 뚜렷한 효과를 보이지 않았다. 식이 및 행동요법과 3회/주, 60분씩, 24주 동안 저항운동을 적용한 군에서 근육강도 증가, 체중 감소, 대퇴경부의 골밀도 증가의 효과가 보고되었으므로(Villareal et al., 2017) 비만의 치료 및 예방에 있어 가장 효과적인 방법인 식사조절, 운동 및 행동조절을 함께 적용하는 것이 필요하겠다(KSSO, 2014). 따라서 바람직한 식습관으로 권고되고 있는 전체 열량의 30% 이하의 지방섭취, 하루 300 mg 이하의 콜레스테롤 섭취 및 불포화지방산의 섭취 증가, 하루 5회 이상 신선한 과일과 채소 섭취, 절주(남자는 하루 2잔, 여자는 1.5잔의 알코올 섭취), 저염식이(하루 6g 이하의 소금 섭취)를 병행하는 것이 필요하다(KHPI, 2012). 또한, 자극조절기법, 식사행동 조절, 보상, 자기관찰법 등의 행동조절 중 대상자에게 적합한 방법을 함께 적용해야겠다(KSSO, 2014).

본 연구는 현재 중년여성의 비만 증가를 고려할 때 비만, 지질 및 혈압 관리 및 골밀도 증진을 위한 중재로 저항운동의 효과를 확인한 연구로서, 저항운동에 대한 근거수준을 높이기 위한 기초자료를 제공했다는 점에서 의의가 있다. 다만, 본 연구에는 몇 가지 제한점이 있다. 첫째 메타분석에 포함된 8개의 RCTs 문헌은 모두 대상자가 100명 이하로 소규모 표본이었다. 둘째, 모든 연구가 RCTs였지만 이중 맹검이 적용된 연구는 없었고, 2편에서만 대상자나 평가자에게 단일 맹검이 시행되었다.


결론 및 제언

전 세계적으로 비만이 증가되면서 비만으로 인한 여러 질병의 이환 예방을 위한 중재로 규칙적인 운동에 대한 권고가 있어 그 효과에 대한 관심이 높다. 본 연구는 8편의 잘 설계된 RCTs를 토대로 한 메타분석을 통해 저항운동이 비만지표, 지질지표, 혈압 및 맥박, 골밀도 개선에 미치는 효과를 확인해 보았다. 연구결과 저항운동은 저밀도지질단백질을 제외한 지질지표, 비만지표, 혈압 및 맥박, 골밀도의 결과지표에 대해 뚜렷한 효과를 보여주지 못하였다. 따라서 동 결과를 토대로 중년여성의 비만 예방을 위해서는 저항운동 단독으로 중재를 적용하기 보다는 유산소운동, 행동조절 및 식이관리 등의 종합적인 관리 방안의 적용을 제언한다.


Acknowledgments

순천향대학교 학술연구비 지원으로 수행하였음

This work was supported by Soonchunhyang University Research Fund.


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