엘리트 육상트랙선수들의 종목별 특성에 따른 심혈관질환 위험인자에 대한 비교 분석 연구

Abstract

The purpose of this study is to identify structural and functional characteristics of heart and blood expression of vascular regulators during rest and GXT (grade exercise test) in elite runners. For this purpose, short distance runners (SDG, n=10), long distance runners (LDG, n=10) and health male college students (CON, n=10) were participated in this study voluntarily. Body compositions were measured by In-Body 4.0(Bio space, Korea), Bruce protocol were used to GXT with treadmill (Quinton Co. USA) and all parameter except heart structure were measured during rest and GXT. Heart rate was measured by polar and blood pressure was measured by mercury sphygmomanometer , and RPP (rate pressure product), MAP (Mean artery pressure), PP (Pulse pressure) were calculated. Ultrsound (LOGIQworks, General Electric Company, USA) were used to investigate LV (left ventricular) heart structure (end-diastolic interventricular septum, left ventricular end-diastolic posterior wall thicknes, left ventricular end-diastolic diameter, end-diastolic LV interventricular wall thickness) and LV mass index, relative LV wall thickness and EF (ejection fraction) were calculated. To analyze dispersion of QT interval, 12 lead ECG (Electrocardiogram) was used. Blood expression of NOS, ANP were determinded by western blot and ELISA KIT (DRG International Inc., USA). The results are as follows; 1) RPP were significantly lower in SDR and LDG compared to CON whereas PP were significantly lower in SDR compared to CON. 2) LV mass index and relative LV wall thickness were significantly higher in LDG compared to SDR and CON. EF were significantly higher in SDG compared to CON. 3) Blood expression of NOS after 1 hour recovery were increased in LDG compared to CON. 4) Blood expression of NOS and ANP were significantly effective factor to MAP during rest in SDG. LV mass index, relative LV wall thickness, and blood expression of ANP were significantly effective factor to RPP, and relative LV wall thickness, EF and blood expression of ANP were significantly effective factor to PP after GXT in SDG. Blood expression of NOS and ANP were significantly effective factor to MAP after 1 hour recovery in LDR. These results were suggested that i) because of the effects of selected factors to heart function were various by capacity of exercise, participating events and enviorments, if we select some method to test athletes, previously recommending methods to identify clinical condition of cardiovascular system (CVS) for non-athletes should be assortatively chosen, ii) we should to recognize differences of CVS between athletes and non-athletes, and specific protocol is needed to health ageing of athletes.; 본 연구는 단거리(SDG; short distance runner group) 및 장거리(LDG; long distance runner group) 육상경기 엘리트 남자 선수와 일반남성(CON; control group) 각 10명씩을 대상으로 심장 구조 및 운동부하검사 중 이들의 심혈관 기능 및 혈관조절인자의 변화를 분석하여 육상 선수들의 종목별 심혈관질환 위험인자의 수준과 차이점을 비교 분석하기 위해 실시하였다. 신체조성의 측정을 위해 In-Body 4.0(Bio space, Korea)을 이용하였으며, Bruce protocol에 의한 운동부하 검사(Quinton Co. USA) 중 심박수(HR: Heart rate)는 Polar를, 안정시와 운동 중 혈압(BP: blood pressure)은 수은 혈압계를 이용한 청진법으로 측정하였다. 운동 중 심박수와 심전도(ECG: electrocardiogram) 측정을 위해 12 lead 방식을 이용하였다. 혈압은 매 stage와 테스트 직후 및 테스트 1시간 후 측정을 실시하였다. 이를 기초로 심근 부담률(RPP: rate pressure product), 평균동맥압(MAP: Mean artery pressure), 맥압 (PP: pulse pressure)을 산출하였다. 또한, QT파의 interval의 분산은 측정 값 중 최대에서 최소를 뺀 값을 자료화 하다. 심장의 해부학적 특성은 초음파기(LOGIQworks, General Electric Company, USA)를 이용하여 안정시 상대적 심근의 무게, 상대적 좌심실벽 두께, 구혈률을 측정하였다. 측정 및 판독은 관련 전문 의료진에 의해 실시되었다. 본 연구에서 혈관 조절인자로 선택한 혈중 NOS와 ANP의 발현량은 western blot과 ELISA KIT(DRG International Inc., USA)을 이용한 광학분석법으로 측정하였다. 이상의 과정을 거쳐 다음의 결과를 도출하였다. 1) 심장기능과 관련해 심근부담율의 경우 단거리 집단과 장거리 집단 모두 일반인 집단에 비해 모두 p<.001 수준에서 유의하게 낮은 것으로 나타났다. 맥압의 경우에는 단거리 집단이 일반인 집단에 비해 p<.05 수준에서 유의하게 낮은 것으로 나타났다. 2) 심장의 해부학적 특성과 관련해서는 장거리 집단의 좌심실 무게지수가 일반인 집단에 비해서는 p<.01 수준에서, 단거리 집단에 비해서는 p<.001 수준에서 유의하게 큰 것으로 나타났다. 상대적 좌심실 벽 두께의 경우에는 장거리 집단이 일반인과 단거리 집단에 비해 p<.001 수준에서 유의하게 두꺼웠으며, 구혈률의 경우 단거리 집단이 일반인 집단에 비해 p<.01 수준에서 유의하게 높은 것으로 나타났다. 3) 심혈관 조절인자의 경우 집단간 변화차이는 발견할 수 없었느나, NOS의 경우 장거리 집단에서 운동종료 1시간 후 장거리 집단이 일반인 집딘에 비해 발현량이 큰 것으로 나타났다. 4) 심장기능에 대한 제 변인의 영향력을 검증한 결과 안정시의 경우 평균동맥압에 있어 단거리 집단에서만 혈중 NOS와 ANP 농도가 유의한 영향인자인 것으로 나타났다. 운동직 후 심근부담율의 경우 단거리 집단에 있어서만 좌심실 무게지수 및 좌심실벽의 두께와 혈중 ANP 발현량이 유의한 영향인자인 것으로 나타났으며, 맥압에 있어서도 단거리 집단에서만 좌심실벽의 두께 및 구혈률과 혈중 ANP 발현량이 유의한 영향인자인 것으로 나타났다. 또한, 운동 1시간 후에 있어서는 평균동맥압에 대해 장거리 집단에서만 혈중 NOS와 ANP가 유의한 영향인자인 것으로 나타났다. 이상의 결과에 비추어 보면, 운동 능력과 참가 종목 그리고 운동부하 관련 환경의 차이에 따라 심장기능에 미치는 여러 변인들의 영향력은 각기 다른 것으로 사료된다. 특히, 이전의 선행연구나 임상에서 일반적으로 제시되고 있는 항목들을 선수에 적용하는 부분에 있어서는 세밀한 주의가 있어야 할 것으로 사료된다. 또한, 선수들의 경우 일반인들과는 아주 다른 심혈관계의 특성이 나타나므로 은퇴 후 이들의 심혈관 관련 건강 유지에는 건강한 노화를 위한 신체활동의 일반적 지침과 함께 특화된 프로토콜이 필요할 것으로 사료된다.