(MG의 비만의사연구회에서)

-운동처방의 현실(1)-

운동처방을 환자진료에 적용하기 위한 개인적인 소견입니다. 운동처방이라 하면 대부분의 사람들이 처음에 하는 질문이 어떤 운동을 어떻게 하는 것이 좋은가라는 질문을 하게됩니다. 여기서 일반인들의 어떤 운동을 이라는 질문을 하고 기대하는 것은 축구, 농구, 배구, 배드민턴 등 생활체육에 근거한 운동종목의 추천입니다. 그러나 초기의 운동에 대한 접근 뿐 만 아니라 운동을 하던 사람도 그러한 종목으로는 운동의 숙련도, 경쟁상황 등으로 운동을 정량화 한다는 것은 현실적으로는 불가능합니다. 그렇기 때문에 운동을 어떻게 하느냐의 질문에 대한 답을 주기가 어렵습니다. 예를 들면 수영에 대한 운동처방을 하는 경우도 수영실력의 차이로 운동처방전문가들도 정확한 운동처방을 한다는 것이 어렵습니다. 현실적으로 운동 종목과 기술에 대한 부분은 의사들이 관여하기 어려운 부분인 이유이기도 합니다. 그래서 운동처방의 대부분은 계산이 가능하고 통제가 가능한 운동종목으로 제한되기도 합니다. 주로 걷기, 달리기, 자전거 타기, 줄넘기, 스테퍼, 암에르고메터, 웨이트트레이닝, 스트레칭 등입니다. 그 중에서 줄넘기는 분당 횟수, 줄넘기를 할 때의 높이 등에 따라 운동강도와 운동량이 달라지고, 스테퍼의 경우도 비슷해서 밟는 깊이에 따라 운동강도, 운동량에 차이가 이론적으로는 정리가 되어 있으나 현실적으로는 지도할 때 운동처방대로 실현하기가 어렵고 장비의 한계로 정확한 운동처방의 실현은 어려운 점이 있습니다. 암에르고메터는 가격이 비싸고 특수 목적이 아니면 운동을 할 때 이용자들이 힘들어하는 단점이 있습니다. 스트레칭의 다양성은 알고 계시는 바와 같습니다. 그래서 운동처방은 주로 걷기, 달리기, 고정식 자전거타기, 웨이트트레이닝 등을 위주로 이루어지고 이것이 또한 헬스클럽에 준비되어 있는 장비의 주류이기도 합니다. 그러면 위의 경우로 한정지어 운동처방의 예를 들어 보겠습니다. 운동처방은 체력수준(주로 건강체력요인인 심폐지구력, 근력, 근지구력, 유연성)을 감안하여 처방을 하게되는데 심폐지구력과 관련하여, 가장 흔히 사용되는 걷기, 달리기 등 유산소운동의 예를 먼저 들어 보겠습니다 먼저 운동처방의 요소로는 운동의 형태, 강도, 시간, 빈도, 기간 등으로 이야기합니다. 운동의 형태는 앞에서 언급한대로 이고, 운동의 양적인 면에서 보면 운동의 빈도는 보통 1주일 단위로 하게 되는데 처음 적응기의 주3일부터 비만의 경우는 주5일을 이야기하는 것은 알고 계신 대로입니다. 운동처방에 접근할 때 일반적인 정보를 접하게 되는데 쉬운 듯 하지만 어려운 것이 운동강도와 운동시간인 것 같습니다. 운동강도는 대개 %로 표시되는데 40∼85%, 50∼70%, 40∼60%, 60∼85 등 일반적인 범주에 대해 들어보신 적은 있으시겠지만 약간은 혼란스러운 내용입니다. 그 이유는 운동강도에서 설명하겠습니다. 운동시간은 20분∼60분, 30분∼60분, 그 중 준비 운동은 10∼15분, 정리운동 5∼10분 정도를 이야기하는데 그때의 강도 등도 설정하고 시행하기는 어려운 실정입니다. 그런데 같은 시간을 같은 강도로 운동을 하더라도 소모칼로리는 체중에 따라 달라지므로 200∼300kcal를 소모하라는 처방 내용과 맞추기도 쉽지 않습니다. 그럼 운동강도부터 설명하겠습니다. A. 운동강도 운동강도를 나타내는 방법 주로 사용되는 것이 ① 심박수에 의한 방법 ② 최대산소섭취량(VO2max)에 의한 방법 ③ MET(meta★bolic equivalent)에 의한 방법 ④ 운동자각도(RPE ; rating of perceived exertion) 등입니다. ① 심박수에 의한 방법 심박수에 의한 방법은 우선 일반적으로 최대심박수를 (220-나이)로 하고 있습니다. 최대심박수의 예측도 여러 가지 고려할 사항이 있으나 논의는 다음 기회로 하기로 하겠습니 다. a. %HRmax로 나타낼 때는 목표심박수 = 최대심박수(220-연령)×운동강도 b. Karvonen 방법에 의한 %HRR(Heart rate reserve)로 표기되는데 여유심박수(=최대심박수-안정시심박수)를 이용하는 점이 다릅니다. 목표심박수 = [최대심박수(220-연령)-HRrest] ×운동강도 + HRrest 이 중 최대산소섭취량과의 상관관계가 높은 것으로 인정되어 강도의 표시가 같은 것으로 인정됩니다. 즉, 50%HRR은 50%VO2max와 비슷하게 간주되나 50%HRmax와는 다른 의미를 갖고 있습니다. 일반적으로 운동처방 교재들에 제시된 %HRmax와 %VO2max의 관계는 아래의 표와 같습니다. %HRmax에 대응한 %VO2max(McArdle, 1986) 즉, %HRmax와 %HRR로 표기할 때 같은 운동강도의 표기라 하더라도 다른 의미를 나타냅니다. 즉 같은 강도라도 다른 심박수가 계산됩니다. 일반적으로 운동처방의 범위는 다음의 범주로 이루어지는 것이 옳다고 봅니다. 앞의 그림은 일본의 어느 의사(저는 일본어를 전혀 못합니다)가 www.kenkoigaku.or.jp/html/eiyo/eiyo0404.html에 올려놓은 그림입니다. 웹번역기를 돌려서보니까 운동기단이 길어도 일정강도(40∼70%VO2max) 범주 이하는 체중조절의 효과가 없다고 되어 있는 것 같습니다. 운동처방은 운동으로 효과를 볼 수 있는 최소 강도와 무리가 되지 않는 최대 범위 중 본인의 체력, 운동습관 등을 감안하여 최대의 효과를 보기 위한 방법을 찾는 것이라고 볼 때 운동강도에 대한범위는 여러 자료가 있지만 그나마 쉽게 설명된 그림 같아서 삽입해 보았습니다. ② 최대산소섭취량(VO2max)에 의한 방법 최대산소섭취량의 단위는 ml/kg/min으로, 체중1kg당 1분에 몇 ml의 산소를 최대로 얼마나소모하느냐를 표시하는 것이 최대산소섭취량입니다. 참고로 황영조 선수는 86ml/kg/min 정도 운동선수는 일반적으로 60ml/kg/min은 넘는 경향입니다. 그러나 현장에서는 최대산소섭취량을 측정하기 위해 운동부하시스템 또는 portable gas analyzer를 구입한다는 것은 경제적인 면, 운영인력, 시설 등을 감안하면 어려운 점이 있습니다. 또한 VO2max를 측정했다하더라도 VO2max에 따른 %로 처방을 하기 위해서는 그에 맞는 예상 운동 강도( 속도, 부하 등)를 예측해야하는 데 그 또한 쉽지 않습니다. 그래서 환자에게 운동처방을 할 때 활용하기가 쉽지 않습니다. 예를 들면, VO2max가 40ml/kg/min인 40세, 체중 60kg인 여자를 50%VO2max의 강도로 운동을 시키기 위한 걷기 운동 속도를 계산하기 위한 방법은 다음과 같습니다. 40ml/kg/min × 50% = 20ml/kg/min 산소섭취량이 20ml/kg/min이 되는 걷기 운동의 속도 및 경사도를 찾는 경우와 속도 및 달리기의 속도 및 경사도를 찾기 공식은 다음과 같습니다. 가. 걷기 운동의 산소섭취량 (아래의 공식은 적정속도 즉 걷는 속도가 50∼100m/min(3∼6km/hr)이내의 경우 매우 정확) = 수평요소 + 수직요소 + 휴식요소 = 이동속도(m/min) × 0.1(ml/kg/min)/(m/min)<수평요소> (분당 속도1m의 속도로 수평 이동할 때, 1분 동안에 단위 체중 당 0.1ml의 산소를 소비함) + 경사도(%) × 이동속도(m/min)×1.8(ml/kg/min)/(m/min)<수직요소> + 3.5ml/kg/min<휴식요소> 경사도가 0%인 경우는 20(ml/kg/min)= Χ(m/min)× 0.1(ml/kg/min)/(m/min) + 0%×Χ(m/min)×1.8(ml/kg/min)/(m/min) + 3.5ml/kg/min 16.5(ml/kg/min)=Χ(m/min)× 0.1(ml/kg/min)/(m/min) Χ=165 경사도가 2%인 경우는 20(ml/kg/min)= Χ(m/min)× 0.1(ml/kg/min)/(m/min) + 0.02×Χ(m/min)×1.8(ml/kg/min)/(m/min) + 3.5ml/kg/min 16.5(ml/kg/min)=Χ(m/min)× 0.1(ml/kg/min)/(m/min) + 0.02×Χ(m/min)×1.8(ml/kg/min)/(m/min) 16.5(ml/kg/min)=Χm/min× 0.136(ml/kg/min)/(m/min) Χ=121.3 경사도가 5%인 경우는 20(ml/kg/min)= Χ(m/min)× 0.1(ml/kg/min)/(m/min) + 0.05×Χ(m/min)×1.8(ml/kg/min)/(m/min) + 3.5ml/kg/min 16.5(ml/kg/min)=Χ(m/min)× 0.1(ml/kg/min)/(m/min) + 0.05×Χ(m/min)×1.8(ml/kg/min)/(m/min) 16.5(ml/kg/min)=Χm/min× 0.19(ml/kg/min)/(m/min) Χ=86.8 나. 달리기 운동의 산소섭취량 (공식은 적정속도 즉 속도가 134∼268m/min(8∼16km/hr)이내의 경우 매우 정확) = 수평요소 + 수직요소 + 휴식요소 = 이동속도(m/min) × 0.2(ml/kg/min)/(m/min)<수평요소> (분당 속도1m의 속도로 수평 이동할 때, 1분 동안에 단위 체중 당 0.2ml의 산소를 소비함) + 경사도(%) × 이동속도(m/min)×1.8(ml/kg/min)/(m/min)×0.5<수직요소> (낮은 경사도의 달리기에서는 수직요소의 산소섭취량이 걷기에서보다 1/2정도로 감소한다.그래서 걷기의 수직요소에 0.5를 곱함) + 3.5ml/kg/min<휴식요소> 경사도가 0%인 경우는 20(ml/kg/min)= Χ(m/min)× 0.2(ml/kg/min)/(m/min) + 0%×Χ(m/min)×1.8(ml/kg/min)/(m/min)×0.5 + 3.5ml/kg/min 16.5(ml/kg/min)=Χ(m/min)× 0.2(ml/kg/min)/(m/min) Χ=82.5 경사도가 2%인 경우는 20(ml/kg/min)= Χ(m/min)× 0.2(ml/kg/min)/(m/min) + 0.02×Χ(m/min)×1.8(ml/kg/min)/(m/min)×0.5 + 3.5ml/kg/min 16.5(ml/kg/min)=Χ(m/min)× 0.2(ml/kg/min)/(m/min) + 0.02×Χ(m/min)×1.8(ml/kg/min)/(m/min)×0.5 16.5(ml/kg/min)=Χm/min× 0.218(ml/kg/min)/(m/min) Χ=75.68807 경사도가 5%인 경우는 20(ml/kg/min)= Χ(m/min)× 0.2(ml/kg/min)/(m/min) + 0.05×Χ(m/min)×1.8(ml/kg/min)/(m/min)×0.5 + 3.5ml/kg/min 16.5(ml/kg/min)=Χ(m/min)× 0.2(ml/kg/min)/(m/min) + 0.05×Χ(m/min)×1.8(ml/kg/min)/(m/min)×0.5 16.5(ml/kg/min)=Χm/min× 0.245(ml/kg/min)/(m/min) Χ=67.34694 이상의 경우를 표로 정리하면 다음과 같습니다. 그런데 이상의 공식은 적정속도 즉 걷는 속도가 50∼100m/min(3∼6km/hr)이내의 경우와 속도가 134∼268m/min(8∼16km/hr)이내의 경우 매우 정확한 수식이라는 제한점이 있습니다. 따라서 위의 표 중 붉은 음영이 있는 부분의 속도를 예측한 것이 그나마 사용 가능한 범주입니다. 이상에서 보았듯이 최대산소섭취량(VO2max)에 의한 방법으로 운동처방을 하는 것도 그리 간단한 것이 아닙니다. ③ MET(meta★bolic equivalent)에 의한 방법 운동처방을 할 때 MET라는 말을 자주 듣게 되는데 1MET는 휴식시의 산소섭취량으로 3.5ml/kg/min에 해당합니다. 즉, 최대산소섭취량(VO2max)이 35ml/kg/min인 사람은 10MET에 해당하고, 이 사람의 처방강도가 40∼85%라면 이 사람의 경우는 4∼8.5MET의 운동을 처방한다고 표현할 수 도 있습니다. 이 는 최대산소섭취량(VO2max)을 알고 있는 경우의 다른 표현방법으로 보면 됩니다. ④ 운동자각도(RPE ; Rating of Perceived Exertion) 운동자각도(RPE)는 운동강도를 자각적 판단에 의하여 결정하는 방법입니다. 이는 운동부하검사 시 이용도하고 운동처방을 할 때 교육하기도 합니다. 일반인의 경우는 12∼16RPE 범위에서 처방하게 된다고 하는데, 심박수나 최대산소섭취량(VO2max)에 비해서 정확성이 떨어집니다. RPE 숫자에 10을 곱하면 심박수와 관계가 있다고도 하는데 너무 개인차(연령, 안정시 심박수 등)를 무시한 것 같습니다. 비만연구의사회의 자료실에는 다음과 같은 내용을 정리(김현수 교수)한 자료가 있는데 다른 내용은 운동처방에 대한 여러 가지 내용중 시간이 없어서 1차로 글을 올려 보았습니다. 앞으로 여러 자료를 정리해 보도록 하겠습니다.