알카리성 이온음료 섭취가 운동후 젖산 및 심박수 회복에 미치는 영향

알카리성 이온음료 섭취가 운동후 젖산 및 심박수 회복에 미치는 영향 1. 연구의 목적 본 연구는 판매량이 급증한 3종류의 알카리성 이온음에 대해 섭취후 운동에 따른 혈중 젖산과 심박수를 비교하는데 그 목적이 있다. 2. 이론적 배경 (1) 알카리성 이온 음료의 특성 · 경기중 선수에게 생기는 생리 화학벅 변화를 과학적으로 연구하여 처방 제조된 음료 · 선수에게 물을 마시게 하였을 때 발생하던 부작용 제거 · 경기력 저하 방지 · 선수들의 체온 상승에 따른 불쾌감(구토, 현기증 등) 완화 · 근 무력증, 근육 경련등을 제거 · 땀을 많이 흘리는 운동시 경기력 향상 , 선수보호 · 과격한 경기시 선수의 회복 촉진 · 신체의 향상성 유지 · 저 칼로리 저 당분, 알카리성으로 간증 신속하게 해소 · 일반 청량 음료 처럼 그 맛이 달콤하지는 않다. 우선 탄산이 들어있지 않으므로 톡 쏘는 자극성 쾌감이 없으며 청량감이 적고 저 당분이어서 달콤하지도 않으며 염분 맛이 있으므로 사람에 따라 미각 상의 기호도 차이는 있을 수 있다. 그러나 전문화, 고속화, 고도화, 고령화를 지향하는 현대 사회에서 이온음료는 신속한 흡수와 편안감, 생리학에 기반을 둔 과학적 처방이라는 점을 가지고 있으며 현대인의 심리에 부응할 수 있는 음료로서 비단 경기중의 선수 뿐만 아니라 일반인에게도 널리 애용되고 있다. 알카리성 이온음료의 흡수 속도는 보통의 물을 섭취 했을 때보다 2~4배의 흡수 속도를 나타냈으며 이의 결과로 조직에의 혈류량을 증가시켜 산소의 공급 및 각종 대사 산물을 신속히 제거 시키고 한편으로는 발한을 촉진시켜 체온 상승을 억제하는 작용을 한다. 체내 대사 작용 및 근 수축에 영향을 미치며 비록 저 농도이긴 하지만 Glucose가 함유 되어 있기 때문에 에너지 원으로서도 사용된다. (2) 젖산 생성 젖산은 궁극적으로 해당작용과 TCA 회로의 대사적 연계가 당량비로 작동되지 못하고 해당작용이 상대적으로 왕성하게 될 수 밖에 없거나 에너지 요구량이 높은 상태 또는 젖산 에너지의 소요량 변화가 심하고 산소 공급이 부족한 상황에서 생성된다. 최대 운동 또는 최대하 운동시 젖산 종도가 증가되고 운동시 생성된 젖산은 혈액으로 확산되어 간에서 처리된다. 젖산 생성에 대한 고전적 개념은 활동적 물질을 축적하는 운동으로 급속히 변화되고 있다. 즉, 동물 및 인체 실험 결과 젖산은 안정시에도 생성되고 있으며 다만 안정시 젖산이 축적되지 않는 것은 항상성 때문이다. 젖산의 축적으로 인하여 근 수축이 저하되고 이것이 피로의 화학적 원인으로 평가되는데 피로를 이야기 하는 Mechamism이 피로물질 축적설. 에너지원 소모설, 물리 화학적 변조설, 중추신경 지배설, 내 분비설 등에 의해 복합적으로 설명되어 지고 있긴 하지만 체내에 젖산의 생성 및 축적을 제거하는 것은 인체가 피로 상태에서 빨리 회복 될 수 있는 방법 중에 하나이기 때문에 신체에 피로를 지연시키고 운동 경기력을 향진 시킬수 있는 하나의 방법이라 할 수 있다. 운동 근육에서의 젖산 생성은 운동 에너지 공급을 위한 불가피한 대사적 과정의 산물이면서도 근육조직의 피로를 유발하게 되는 생리적으로 무순된 현상으로 나타나고 있다. 따라서 이러한 운동 근육중에서 해당작용에는 영향을 주지 않으면서 젖산의 축적을 방지할 수 있는 방안을 마련하는 것은 근육 피로 감소와 운동 효율의 증진에 기여할 수 있을 것이다. (3) 심박수의 변화 심박수는 신체 상태 측정, 심장에 주어진 부하의 강도를 타나내는 지표로 사용하는데, 이것은 심박수는 산소 소비량과 비례관계에 있으므로 심장에 부담이 클수록 심박수도 비례하여 증가한다. 심박수는 발육, 연령, 파로, 환경, 정서, 고도, 훈련, 신체자세 등에 영향을 받는다. 체위에 의한 변화의 정도는 개인에 따라 다르긴 하지만 누워있는 자세가 가장 낮고, 앉은 자세에서 약간 높아지며 선자세에서 가장 높게 나타나는데 훈련이 잘 된 운동선수의 체위 변화에 따른 차는 일반인에 비해 그 정도가 적다. 운동에 의한 심박수의 변화를 보면 운동ㅇ르 시작하여 3~5분이 경과하면 무산소과정에 의한 에너지 생성이 끝나고, 유산소 과정에 의한 에너지 대사작용이 일어나는데, 이때 필요한 산소공급을 위하여 혈액이 촉진되어 보다 많은 산소가 조직적으로 운반되며, 보다 많은 CO₂가 조직에서 운반되어 나온다. 따라서 심박수가 증가하고, 1회 박출량은 증가하여, 결국 분당 심박출량이 증가하게 된다. 일반적으로 운동선수들의 심박수는 비운동 선수들에 비해서 안정시 및 운동후의 심박수가 낮고 회복은 빨리 된다고 알려져 있다. 이러한 현상을 보이는 중요한 이유는 장시간의 운동에 비해 신체적 적응 현상 즉 운동성 서맥의 현상이라고 볼 수 있다. 운동중 일정수준까지 계속하여 증가하는 것은 심장 촉진 중추의 긴장이 증가하여 나타난 다고 생각한다. 그 외의 요인으로는 아드레 날린 분비 증가, 체온상승, 근수축에 의한 정맥혈의 혈류량 증가, 혈액의 화학적 성분 변화 그리고 근육으로 부터의 반사등을 들수 있다. 선행 연구 결과에서 나왔듯이 운동을 하면 호흡이 빨라지고, 또 심장의 1회 박출량이 증가하며 동시에 심박수도 증가된다. 그리고 운동의 부하가 증가 될수록 심박수와 심박출량이 증가하게 되며 격심한 운동을 하면 심박수는 최고로 증가하게 된다. 따라서 본 연구는 알카리성 이온음료 섭취가 운동후 최고로 증가되어 있는 심박수를 안정시의 심박수로 회복되는 변화를 함으로서 운동수행 조금이나마 도움이 되고자 한다. 3. 연구 방법 (1) 본연구에 사용된 음료와 성분 (2) 연구 대상 피험자의 신체적 특성 (표준 ± 표준편차) (3) 실험 방법 본 연구는 1991년 4월 인천대학교 스포츠 과학 연구소에서 피험자에게 본 실험의 의의를 설명하고 간편한 운동복 차림으로 특별한 신체활동이 없는 상태에서 오전 8시까지 실험 장소에 도착하여 아침 식사를 하고 실험에 들어 가기 전에는 어떤 음료의 섭취도 금지하였으며, 식사와 측정간에는 최소한 2시간의 간격을 두었다. 실험에 들어가기 전에 30분간 편안한 자세로 앉아 휴식을 취하게 한 다음 안정시의 심박수를 알아 보기 위해 heart checker system에 의해 측정하며, 안정시의 젖산 농도를 알아 보기 위해 Finger tip채혈 방식에 의해 측정하였다. 피험자가 식별할 수 없도록 동일한 용기에 담긴 음료를 섭취한 후 20분간 편안한 자세로 앉아 휴식을 취한 다음 treadmill에서 달리도록 하였으며, 피험자 12명 전원은 4주동안 실내온도의 영향을 줄이기 위해 4개조로 편성되어 매주 토요일 마다 다른 음료를 마시도록 하였으며 시간에 따른 영향을 배제하기 위하여 모든 피험자는 4주동안 동일한 시간에 측정하였다. (4) 혈액 채취 절 차 및 심박수 측정 실험에 임하기 전 젖산 분석기를 실험 시잘 1시간 30분 전에 기기의 전원을 sample chamber를 15℃ 유지하도록 하며, 기기의 warm up이 충분히 된 후에는 표준 용액을 이용하여 Calibration을 선행하였다. 채혈 방식은 순간 채혈기로 Finger tip방법으로 채혈하였다. 이때, 채취한 혈액은 항응고 처리된 Micro capillary튜브를 이용하여 혈중 젖산 농도를 측정하였다. 혈중 젖산 농도와 심박수 측정은 안정시, 운동직후, 운동 3분후, 운동 5분후, 운동 10분후 , 운동 20분 후 등 6차 측정을 실시하였다. (5) 자료 처리 방법 측정된 결과 처리는 인천대학교 전자 계산소에서 SAS package에 의하여 전산 처리하였으며 검증은 유의 수준 p<0.05에서 하였다. 4. 요약 및 결론 본 연구는 알카리성 이온음료 섭취가 운동후 젖산 및 심박수 회복시에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실시하였다. 이를 위해 인천 대학교 체육학과 1학년 재학생중 지원한 12명 전원이 4차에 걸쳐 P,G,L음료 섭취 및 생수 섭취시 운동후 젖산과 심박수의 변화를 관찰하였으며 각 그룹별로 제품이 다른 알카리성 이온 음료를 섭취하게 하고 20분간 휴식을 한후 Burce program에 의한 Treadmill점증부하법에 따라 운동을 실시하였다. 운동이 끝난 직후 편안한 제세로 앉아 휴식을 취하면서 안정시 운동직후, 3분휴식후, 5분 휴식후, 10분 휴식후, 20분 휴식후, 심박수는 heart checker system으로 측정했고, 혈중 젖산 농도는 Figer tip으로 채혈을 해서 분석하였다. 자료처리는 SAS P맏ㅎfmf 이용하여 전산처리하였으며 유의 수준은 P<0.05를 하였다. 집단간 유의성이 있을 경우는 Duncan으로 사후 검증하였다. 이와 같은 실험 절차를 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 운동 직후 및 회복시 심박수는 섭취 음료간에 유의한 차이가 없었다. 2) 운동 직후 혈중 젖산농도는 L,P,G 섭취음료간 전체가 유의한 차이가 있 었다. 3) 회복시 젖산농도는 알카리성 이온음료 간에는 차이가 없었으나 알카리성 이온음료와 생수간에는 유의한 차이가 있었다.