대한임상건강증진학회지제 8 권제 2 호 2008 Korean J Health Promot Dis Prev Vol. 8, No. 2, 2008 [ 원저 ] 여자대학생의혈중렙틴농도와신체계측치및건강체력과의상관관계 최혜진 숙명여자대학교체육학과 - 요약 - 연구배경 본연구는여자대학생들의비만증예방을위하여혈중렙틴농도와신체계측치, 건강체력을측정하여관련성을비교분석함으로써여자대학생의건강증진을위한기초자료를제공하는데연구의목적이있다. 방 법 연구대상자는 31명의여자대학생을무선표집으로추출하였다. 혈액을채취를통하여렙틴을분석하였으며, 생체전기저항법으로체지방률, 체지방량, 신장, 체중, 허리엉덩이둘레비율, 신체질량지수를측정하였고, 피부두겹법으로삼두근부위, 서혜부, 대퇴부의두께를측정하였으며, 건강체력요인측정종목으로는근력, 근지구력, 유연성, 심폐지구력을측정하였다. 모든자료의통계처리는혈중렙틴농도와체지방률, 신체계측치, 그리고건강체력과의피어슨상관분석과다중선형회귀분석, Dubin Watson Test를실시하였다. 결 과 여자대학생의혈중렙틴농도는체중, 체지방률, 체지방량, 신체질량지수, 허리엉덩이둘레비율, 허리둘레, 엉덩이둘레, 삼두근 부위, 서혜부, 대퇴부, 배근력, 근지구력, 유연성, 심폐지구력과유의한상관관계가나타났다 (p<.05). 그리고체지방률, 대퇴부 는혈중렙틴농도의독립적인예측인자로나타났다. 결 론 결론적으로성인병과심혈관질환의원인이되는비만을예방하기위하여혈중렙틴농도를적절하게조절하기위해서신체 계측치과건강체력을바람직한방향으로향상시키는것이가장좋은전략이라고사료된다. ( 대한임상건강증진학회지 2008;8(2):96~101) 중심단어 혈중렙틴농도, 신체계측치, 건강체력, 여자대학생 7 서론 렙틴은비만유전자의생산물로서 167개의아미노산으로구성된펩타이드호르몬이며 1), 지방세포에서생성되어분비되며 2), 음식섭취와열량소비율을변화시켜체중을조절하는역할을한다. 비만유전자의돌연변이로렙틴이결핍된 ob/ob 마우스에서과식증, 저대사증, 인슐린비의존형당뇨병, 비만증이나타났고 1), 이들마우스에유전자재조합정상렙틴을투여하게되면식욕감퇴와열량소모율증가로체중을감소시킨다. 3) 그러나인간에게서는아직까지이러한증례가극히드물게알려지고있으며 4), 오히려비만인에서렙틴농도가 교신저자 : 최혜진숙명여자대학교체육학과 주소 : 서울시용산구효창원길 52 전화 : 02-710-9443 E-mail : heagin@yahoo.com 접수일 : 2008년 2월 29일 채택일 : 2008년 6월 18일 상승해있는것으로보아비만증은비만유전자의염기순서, 기능의이상보다는 5) 렙틴에대한감수성감소에의한것으로보인다. 6) 즉, 렙틴농도는비슷한체지방량의개체간에도크게다른데, 체지방량에대한적당한렙틴농도를가진사람은체중을일정하게유지하는반면높은농도의사람은비만해지기쉽다는것이다. 6) 하지만렙틴이사람에게있어비만증, 인슐린비의존형당뇨병과관련하여어떤생리적역할을하는지는아직알려지지않았다. 다만비만한사람에서렙틴농도가증가되어있어렙틴전달체계의장애가비만증과연관성이있는것으로생각되고있다. 7) 최근여러연구에의하면렙틴이체지방량과밀접한연관관계가있음이증명되어혈중렙틴농도가체지방량을나타내는지표로보고되어왔다. 3,8) 비만을예방하고치료하기위한방법으로규칙적인유산소운동과신체활동은비만을해소하는데매우효과적인방법으 96
[Association of Blood Leptin Concentration with Anthropometric Parameters and Health-Related Physical Fitness in Female College Students] 로잘알려져있고, 특히체중과신체구성에좋은결과를가져오며, 지속적인유산소운동은체지방량을감소, 제지방과기초대사량및체력을증가시키고비만과관련된대사성질환을개선시킴으로서가장유용한비만치료및예방법으로권장되고있다. 9) 또한각종운동으로인하여혈중렙틴농도를적정수준으로감소시키고렙틴에대한민감성을높인다는연구는많이진행된상태이다. 10,11) 그에반하여렙틴과의각종체력과의관련성에대한연구는일부심폐계체력과상관관계가있음이밝혀졌으나 12,13), 건강체력과렙틴과의상관관계에대한연구는미흡한실정이다. 비만을해소하고건강을유지하고향상시키기위한방안으로건강체력은매우중요한요소이다. 건강체력은신체활동의감소와정신적스트레스, 심신의피로축적등을해결하는중요한요소이며, 이것이악화되면지적, 정신적, 사회생활등이모두위축되고심하면생명을위협하기도한다. 또한 Nixon 14) 은개인이지나친피로없이매일매일생활의과업을수행하고나아가그에게닥쳐올비상시에만족스럽게대처할수있는유기체의능력이라고정의하였다. 건강체력에는근력, 근지구력, 심폐지구력, 유연성, 신체조성등이있으며, 최근젊은이들의체력테스트에관한자료에따르면젊은이들의체력이감소하였고, 특히달리기수행으로측정한유산소체력이감소하였다고설명하고있다. 15) 건강체력이감소하는요인에는여러가지가있지만그중체중감량으로인한대표적인연구들을보면운동지속시간과혈장량그리고혈액량의감소, 운동시심박수의상대적증가, 심장기능의저하, 근력, 근지구력의감소및근조직의손실 16,17) 등을보고하였고, 단기간체중감량으로인한지구력의저하는 3시간동안음료수와탄수화물을섭취하더라도체중감량이전보다근육글리코겐저장량이 38% 적다고보고하여 18) 이는지나친체중감량으로인한체력손실을보여주고있다. 체력이떨어지면일상활동에서적응력이약해지고건강상태에도좋지못한영향을주며나아가비만, 당뇨병, 고혈압및심장질환과같은각종성인병의유병률을높여삶의질또한급격히저하시킬수있다. 19) 이렇듯잘못된식습관과운동습관으로인한건강체력에관한문제점은많이연구되어지고있으나실제로바람직하지못한비만치료를위한체중조절과밀접한관계가있는혈중렙틴농도의변화와건강체력에관한연구는부족한실정이다. 따라서본연구는여대생들의혈중렙틴농도를파악하고, 건강체력과신체계측치에어떠한관련성이있는지에대해분석하여비만및체중조절과연관된건강체력수준에관한학술적인자료를제공하는데연구의목적이있다. 1. 연구대상 연구대상및방법 본연구의대상자 (target population) 는 PAR-Questionnaire 20) 설문지를통하여과거나현재에호흡순환계질환이없는것으로판정된자들로서자발적으로지원한본연구의목적을충분히이해하고실험참가동의서에서명한여자대학생 31명을대상으로하였다. 연구대상자들은사전문진을통하여심혈관계이상이나, 당뇨, 고혈압이없는자들로선정하였고, 연구대상자의신체적특성은 Table 1과같다. Table 1. The characteristics of study subjects Variables Female College Students (N=31) Age(yr) 19.79± 0.90 Height(cm) 163.13± 5.06 Weight(kg) 60.07± 8.33 Percent Fat(%) 26.98± 5.11 Body Mass Index(kg/m 2 ) 22.59± 3.09 Waist Hip Ratio 0.80± 0.05 Waist Circumference(cm) 76.50± 7.71 Hip Circumference(cm) 96.79± 5.82 Triceps Thickness(mm) 21.94± 5.31 Supraileum Thickness(mm) 14.21± 4.42 Thigh Thickness(mm) 25.48± 6.46 Back Muscle Strength(kg) 82.92±28.76 Sip-up 49.36±12.74 Trunk Forward Bending(cm) 20.98± 8.68 Physical Efficiency Index 99.42±11.39 Leptin(ng/ml) 10.49± 6.55 Values are Mean±SD 2. 연구절차및측정방법 1) 신체계측치측정본연구에서는 Inbody 3.0(Biospace, Korea) 으로체중, 체지방률, 체지방량, 허리둘레와엉덩이둘레를측정하여허리엉덩이둘레비율 (WHR) 을구하였고, 신체질량지수 (BMI) 는체중 / 신장 2 (kg/m 2 ) 의공식으로산출하였다. 피하지방두께는 Skinfold caliper(skindex, USA) 를이용하여삼두근부위, 서혜부, 대퇴부을측정하였다. 2) 혈액측정채혈은 12시간이상의공복상태가되는오전 8~11시이에실시하였고, 연구대상자의오른쪽척측피정맥 (Basilic Vein) 97
[ 여자대학생의혈중렙틴농도와신체계측치및건강체력과의상관관계 ] 에서채혈하여 Heparin-Tube 에넣고섞은후 20분간원심분리 (3000rpm, 4 ) 하였다. 혈중렙틴농도는방사선면역요법 (Active Human Leptin IRMA Kit) 으로분석하였다. 혈액채취와분석은녹십자임상병리센터에의뢰하였다. 3) 건강체력측정건강체력요인측정종목으로는 4가지요인으로근력, 근지구력, 유연성, 심폐지구력을측정하였다. 건강체력측정전에는 5~10분간스트레칭을포함한준비운동을실시하였다. 근력측정은배근력계 (TAKEI, T.K.K. 5103, JAPAN) 로측정하였고, 근지구력측정은윗몸일으키기를 1분동안두손은머리뒤에서깍지껴서시작과함께윗몸을일으켜앞으로굽히고, 무릎은 90% 각도로세우며, 오른쪽팔꿈치가오른쪽무릎에, 왼쪽무릎은왼쪽에닿게하는방법으로측정하였고, 유연성측정은윗몸앞으로굽히기측정기 (TAKEI, T.K.K. 5102, JAPAN) 로측정하였으며, 체전굴검사로실시하였다. 심폐지구력측정은 Harvard Step-test로측정하였고, PEI(Physical Efficiency Index: 신체효율지수 ) 를산출하였다. PEI지수는다음과같다. PEI = 4. 자료처리 300 2 (3 회의맥박수의총합 ) 100 본연구에서얻은실험결과는 SPSS/PC+ 12.0(SPSS Inc., Chicago, Illinois, U. S. A.) 통계프로그램을이용하여모든변인의평균 (M) 과표준편차 (SD) 를산출하였고, 구체적인자료분석은상관분석 (Pearson Product Moment Correlation), 다중선형회귀분석 (Multiple Linear Regression), Dubin Watson test를이용하였다. 이때의유의수준은 α=0.05로설정하였다. 결과 여자대학생을 31명을대상으로혈중렙틴농도를측정하여체중, 체지방률, 체지방량, 신체질량지수, 허리엉덩이둘레비율, 허리둘레, 엉덩이둘레, 피부두겹법을이용한삼두근부위, 서혜부, 대퇴부, 배근력, 윗몸일으키기, 윗몸앞으로굽히기, 심폐지구력간의상관분석한결과 Table 2와같다. 이변량상관분석으로분석한결과혈중렙틴농도와체중 (r=0.694, p=0.000), 체지방률 (r=0.829, p=0.000), 체지방량 (r=0.807, p=0.000), 신체질량지수 (r=0.724, p=0.000), 허리엉덩이둘레비율 (r=0.825, p=0.000), 허리둘레 (0.721, p=0.000), 엉덩이둘레 (r=0.761, Table 2. The Pearson Product Moment Correlation between Blood Leptin concentration and Anthropometric Parameters, and Health-Related Physical Fitness Variables Leptin R p-values Weight 0.694 0.000 Percent Fat 0.829 0.000 Fat Mass 0.807 0.000 Body Mass Index 0.724 0.000 Waist Hip Ratio 0.825 0.000 Waist Circumference 0.721 0.000 Hip Circumference 0.761 0.000 Triceps Thickness 0.777 0.000 Supraileum Thickness 0.702 0.000 Thigh Thickness 0.815 0.000 Back Muscle Strength -0.500 0.004 Sip-up -0.433 0.015 Trunk Forward Bending -0.549 0.001 Physical Efficiency Index -0.364 0.048 p=0.000), 삼두근부위 (r=0.777, p=0.000), 서혜부 (r=0.702, 0.000), 대퇴부 (r=0.815, p=0.000), 배근력 (r=-0.500, p=0.004), 윗몸일으키기 (r=-0.433, p=0.015), 윗몸앞으로굽히기 (r=-0.549, p=0.001), 신체효율지수 (r=-0.364, p=0.048) 간에통계적으로유의한상관관계가있는것으로나타났다. 혈중렙틴농도를종속변인으로하고, 체중, 체지방률, 신체질량지수, 엉덩이허리둘레비율, 허리둘레, 엉덩이둘레, 삼두근부위, 상장근, 대퇴부, 배근력, 윗몸일으키기, 윗몸앞으로굽히기, 신체효율지수를독립변인으로한단계적선택법에의한다중선형회귀분석 (Multiple linear regression) 으로분석한결과 Table 3과같은회귀식이성립하였다. 혈중렙틴농도에통계적으로유의한영향을미치는변인들은체지방률 (t=2.74), 대퇴부 (t=2.36) 로나타났다. 이러한변인들이혈중렙틴농도의변량을회귀선형식에서 78% 설명하고있다. 이와같이적합시킨회귀선형식은잔차와표준화잔차등을이용한회귀진단을통하여모형의선형성, 오차 Table 3. The result of multiple linear regression between blood leptin and percent fat, thigh thickness, and trunk forward bending by step wised method (constant) Percent fat Thigh Thickness Trunk Forward Bending Coefficient B Std. t-value Error -11.45 4.61-2.48 0.56 0.21 2.74 0.38 0.16 2.36-0.14 0.08-1.80 R 2 =0.78 F=29.916 p<.001 p-value 0.02 0.01 0.03 0.08 98
[Association of Blood Leptin Concentration with Anthropometric Parameters and Health-Related Physical Fitness in Female College Students] 항의정규성, 등분산성, 독립성및다중공선성등을검토하여 influential observation과 outliner에대해실제관찰된체지방률, 대퇴부, 윗몸앞으로굽히기와추정된회귀식에의해계산된추정량간의차이를각각의관찰값에 plot하였다. 혈중렙틴농도와체지방률, 대퇴부윗몸앞으로굽히기의잔차와표준화잔차를 Dubin Watson test로분석한결과 1.96으로나타났다. 고찰 본연구의주된결과를살펴보면, 여자대학생의혈중렙틴농도는체중, 체지방률, 체지방량, 허리엉덩이둘레비율, 신체질량지수, 건강체력, 신체계측치와통계적으로유의한상관관계가있는것으로나타났다. 렙틴의주요작용은뇌하수체에존재하는렙틴수용체와관련된것으로음식의섭취를줄이며에너지소비를높여체중조절에관여한다고알려져있으며체중의증가뿐만아니라고혈당, 인슐린저항성, 당뇨병등의대사장애와조혈작용및면역기능에도영향을미치고, 뇌하수체, 갑상선, 부신피질, 성선등기타내분비선의기능을조절해주는다양한역할이있음이알려져있다. 1) 렙틴은비만유전자의생산물로그분비를조절하는인자에대해서는아직명확하게밝혀지지않았다. 비만증은다인성질환 (polygenic & multifactorial) 으로간주되고있어비만의원인은다양한형태가있다. 그중에서비만유전자이상을원인중의하나로보고하고있다. 21) 여러연구들에의하면렙틴은체중이증가하면가장비례하여증가한다고보고하였고 5), 이러한것은렙틴이중추신경계에비만도에관한구심성신호로작용하여식욕및포만중추에서음식섭취와에너지소비를변화시켜체지방을조절하는역할을함으로써비만을조절한다. 21) 또다른연구에서렙틴과관련성이있는변수들을다중회귀분석을했을때허리둘레와체지방률이혈중렙틴농도에유의한영향을미친다는결과를보고하였다. 22) 인체계측치를통하여허리둘레가상대적으로두꺼운사람일수록렙틴농도가높은것으로보고된선행연구들과함께본연구에서도신체계측치가높은여자대학생에서렙틴농도가높은것을확인할수있었다. 렙틴농도는비슷한체지방량의개체간에도크게다르다. 즉체지방량에대한적당한렙틴농도를가진사람은체중을안정하게유지하는반면, 렙틴농도가높은농도의사람은비만해지기쉽다. 23) 이렇듯비만한사람은렙틴저항성이중요한역할을하지만아직까지그생리적기전은명확하게설 명되지않고있다. 많은선행연구들이혈중렙틴에영향을미치는요소로는비만조직및지방의양과밀접한관계를보고하였는데, 특히체지방과의가장높은상관을보인결과는다중회귀분석을통한본연구에서도체지방률이가장유의한변수로나타났다. 이는렙틴이신체비만도및특히중심성비만과연관이있는것으로볼수있다. 24) 본연구에의하면모든건강체력요인은혈중렙틴과유의한상관관계가있는것으로나타났다. 규칙적인운동은혈중렙틴농도가감소하고, 체력에는좋은영향을미치고, 특히심폐지구력의향상과도밀접한관련이있는것으로알려져있다. 25) 대부분의연구들은다양한형태의운동트레이닝을통하여신체질량지수와체지방량의감소를통하여혈중렙틴의변화에대하여연구되고있다. 26,27) 본연구에서도체력이높은여자대학생들일수록더낮은혈중렙틴농도를확인할수있었다. 대사증후군과혈중렙틴농도는양의상관관계가있음이입증되었고, 최근의연구에서는심폐지구력이대사증후군을결정하는인자로시사한바있는데 28), 이는대사증후군이나체질량지수, 렙틴과같은비만관련단백질과심폐지구력의관련성이더이상트레이닝에의한체성분의변화에의한부가적인개념이아니라건강체력요소그자체가독립적인중요한인자임을인식해야한다. 비록본연구에서건강체력의향상이혈중렙틴농도감소에대한과학적인기전을제시할수는없지만, 혈중렙틴농도의정상화와렙틴저항증의감소에있어서건강체력의중요성을인식시킬수있는근거를제시할수있다고사료된다. 건강체력의각각의요소는혈중렙틴농도와유의한상관관계가있고체력이우수할수록렙틴농도에좋은영향을주므로비만을해소하고예방하기위해서는평소규칙적인신체활동과운동을통하여건강체력수준을높이고, 신체조성을적절하게조절하는것이바람직하다. 결론 본연구결과여자대학생의혈중렙틴농도는각각의건강체력요인, 신체계측치요소와유의한상관관계가있는것으로나타났다. 또한다중회귀분석결과체지방률, 대퇴부는유의한혈중렙틴농도변화에대하여독립적인예측인자로나타났다. 결론적으로비만을예방하고해소하기위하여혈중렙틴농도를적절하게유지하기위해서는건강체력과신체계측치를바람직한방향으로향상키는것이좋은전략이라사료된다. 99
[ 여자대학생의혈중렙틴농도와신체계측치및건강체력과의상관관계 ] 참고문헌 1. Zhang, Y., Proenca, R., Maffei, M., Barone, M., Leopold, L., & Friedman, J. M.(1994). Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue. Nature, 372, 425-432. 2. Maffei, M., Halaas, J., & Ravussin, E. L.(1995). Leptin levels in human and rodent: Measurement of plasma leptin and ob RNA in obese and weight-reduced subjects. Nature Med., 1:1155-1161. 3. Halaas, J. L., Gajiwala, K. S., Maffei, M., Cohen, S. L., Chait, B. T., Rabinowitz, D., Lallone, R. L., Burley, S. K., & Friedman, J. M.(1995). Weight reducing effects of the plasma protein encoded by the obese gene. Science, 269, 543-546. 4. Echwald, S. M., Rasmussen, S. B., & Sorensen, T. I. A.(1997). Identification of two novel missense mutations in the human OB gene, Int. J. Obesity, 21:321-326. 5. Considine, R. V., Considine E. L., & Williams, C. J.(1995). Evidence against either a premature stop codon or the absence of obese gene mrma in hunan obesity. J. Clin. 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Korean J Health Promot Dis Prev Vol. 8, No. 2, 2008 [Abstract] Association of Blood Leptin Concentration with Anthropometric Parameters and Health-Related Physical Fitness in Female College Students Heagin Choi Department of Physical Education, Sookmyung Women's University Background Methods Results Conclusions Key words Whether blood leptin concentration is associated with percent body fat, anthropometric parameters, and health-related physical fitness across gender and ethnic groups remain less clear. This study was investigated to the relations of blood leptin concentration with anthropometric parameters(weight, fat mass, waist-hip ratio, WHR, waist circumstance, WC, hip circumstance, HC, body mass index, BMI, triceps thickness, supraileum thickness, thigh thickness) and health-related physical fitness(back muscle strength, sit-up, trunk forward bending, Harvard step test) in 31 Korean female college students. We measured blood leptin concentration, percent body fat, weight, fat mass, triceps thickness, supraileum thickness, thigh thickness, WHR, WC, HC, BMI, back muscle strength, sit-up, trunk forward bending, Harvard step-test. Pearson product-moment correlation, multiple linear regression, and Dubin Watson test were used to investigate the association of blood leptin concentration with anthropometric parameters, and health-related physical fitness to examine the statistical significance using SPSS 12.0 windows. Blood leptin concentration was significantly associated with weight, percent body fat, fat mass, BMI, WHR, WC, HC, triceps thickness, supraileum thickness, thigh thickness, back muscle strength, sit-up, flexibility, and PEI respectively. Percent body fat, thigh thickness and trunk forward bending were independent variables which influence blood leptin concentration in multiple linear regression analysis. In conclusion, improvements in health-related physical fitness may reduce blood leptin concentration, while being obese may increase blood leptin concentration in Korean female college students. (Korean J Health Promot Dis Prev 2008 ; 8(2):96-101) Blood Leptin Concentration, Anthropometric Parameters, Health-Related Physical Fitness, Female College Students 8` Address for correspondence : Heagin Choi Dept. of Physical Education, Sookmyung Women s University T e l : 02-710-9443 E-mail : heagin@yahoo.com 101