비만관리에 운동은 어떤 효과가 있나요?

규칙적인 운동 습관은 인체의 다양한 긍정적인 변화를 유도합니다. 특히 비만한 사람은 운동을 통해 축적된 지방을 분해할 수 있다는 관점에서 비만관리에 적극적으로 이용될 뿐만 아니라 비만 관련 질환의 유병률을 줄이고, 치료 및 개선에 도움을 줍니다. 운동의 효과는 다음과 같습니다.

  • 체지방(body fat)의 감소
  • 근ㆍ골격계 기능 및 내분비대사 기능 향상
  • 근육과 뼈와 같은 제지방 체중(lean body mass)의 증가
  • 노화방지 및 면역기능향상
  • 혈중지질 농도의 개선
  • 스트레스 해소

비만인이 운동할 때 주의해야 할 점이 있나요?

부적절한 운동은 다양한 문제점을 유발 할 수도 있기 때문에 전문 지도자의 관리와 주의가 필요합니다. 특히 운동 경험이 부족한 경우 운동 초기에 상해가 발생 할 가능성이 높으며, 상해 발생 시 운동을 지속하기 어려울 수 있습니다.
따라서 단순한 운동의 권유보다는 신체구성 및 운동 능력을 고려하고, 건강 위험 요인을 배제하기 위한 개인별 맞춤 운동으로 운동 효과를 높이고 장기간의 운동 실천 가능성을 높여야 합니다.

안전하게 운동하는 방법

운동 전 건강상태평가를 통해 운동과 관련된 다양한 위험요인, 특히 심장 질환과 같이 중대한 위험 요인을 개인별로 평가하고, 운동 중에 잠재적으로 발생할 수 있는 위험 가능성을 파악해야 합니다. 일반적으로 건강상태평가는 문진, 이학적 검사 및 기본적인 의학 검사를 실시하고, 이러한 운동 전 건강상태평가 결과들을 바탕으로 대상자를 건강 군, 위험 군, 질병 군 및 운동 금기 군으로 나누고, 각 집단에 맞게 운동 시작 전 운동검사를 실시하거나 운동 처방을 하게 됩니다.

문진검사에는 어떤 것이 있나요?

문진 내용은 일반 진료와 비슷하며 특히 심혈관계 질환과 관련된 증상 및 운동습관 파악에 중점을 두어야 합니다. 운동 전 위험도를 파악하기 위해, 신체활동 준비 질문지(PAR-Q, 표1)를 이용하여 대상자가 경험한 징후나 증상 및 관찰을 자기회상 방식으로 응답하여 위험도를 평가할 수 있습니다. 제시된 내용 중 한 문항에서라도 ‘예’라고 응답을 한다면 심한 운동이나 또는 운동상태평가 전에 의학적 문제가 있는지 검진을 받아야 합니다.

표1. 신체활동 위험도 설문지 (Physical Activity Readindess Questionnaire : PAR-Q)

  • 의사로부터 심장질환이 있다고 들은 적이 있습니까?
  • 가슴에 자주 통증을 느낍니까?
  • 현기증을 느끼거나 심하게 어지러운 적이 있습니까?
  • 의사로부터 혈압이 높다고 들은 적이 있습니까?
  • 운동을 하면 심해지는 관절이나 뼈 질환이 있다고 의사에게 들은 적이 있습니까?
  • 위에 적히지는 않았지만, 운동을 하고 싶어도 못하는 다른 신체적 문제가 있습니까?
  • 65세 이상이고 심한 운동을 해본 적이 있습니까?

이학적 검사 및 의학검사에는 어떤 것이 있나요?

이학적 검사를 통해서는 심폐질환, 말초혈관질환, 비만, 근ㆍ골격계 질환 등을 파악해야 합니다. 기본적인 의학 검사로는 헤모글로빈, 혈당, 콜레스테롤, 중성지방, 지단백, 크레아틴, 흉부방사선 검사 등이 있으며, 필요하면 심전도, 폐기능 검사, 심장초음파 검사 등이 추가됩니다.

운동 프로그램

일반적으로 운동 프로그램은 다음의 FITT-VP(Frequency, Intensity, Time, Type – Volume, Progression) 원칙에 의해 구성됩니다.

  • Frequency(빈도) : 얼마나 자주 해야 하나요?
  • Intensity(강도) : 얼마나 힘들게 해야 하나요?
  • Time(지속시간) : 얼마나 오랫동안 해야 하나요?
  • Type(종류) : 어떤 운동을 해야 하나요?
  • Volume(운동량) : 운동 총량을 얼마나 해야 하나요?
  • Progression(점증) : 운동량 증가는 얼마나 해야 하나요?

참고문헌 : ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription 9'th ed. American College of Sports Medicine 2014;158-60


체중감량과 비만을 예방하고 관리하기 위한 운동 프로그램을 적용하기 위해서는 다음과 같은 요소들이 고려되어야 하는데, 이는 빈도, 강도, 지속시간, 종류, 운동량, 점증이고 이를 줄여서 FITT-VP라고 부른다.
FITT-VP는 비만의 특징 및 목표에 따라 다양하게 구성할 수 있으며, 운동에 대한 개별적 반응과 적응도에 따라 운동 프로그램을 수정할 수도 있습니다.

얼마나 자주해야 하나요(Frequency)?

  • 체중감량과 유지를 위한 유산소 운동은 중강도에서 운동 시 주당 5회 이상을 권고합니다. 이는 주당 200-300분 또는 2,000 Kcal 이상 에너지 소비를 하는 운동입니다. 고강도에서 유산소 운동 시에는 주당 150분 이상을 실시합니다.
  • 근력운동은 각 대근육군(가슴, 어깨, 등, 허리, 복부, 엉덩이, 다리, 팔)을 운동부위가 최소한 48시간 이내에 중복되지 않도록 간격을 두고 주당 2회 이상 실시합니다.

얼마나 힘들게 해야 되나요(Intensity)?

  • 운동의 강도는 운동의 형태에 따라 다르게 적용되며, 운동형태에 따른 강도는 표 2 및 3과 같습니다. 새로운 운동 프로그램에 참여할 때는 저-중강도에서 시작하여 운동에 대한 적응 후 운동의 강도를 점차적으로 증진시켜야 합니다.
  • 운동 강도의 처방에는 일반적으로 심박수(Heart rate, HR), 운동자각도(Ratings of Perceived Exertion, RPE) 및 MET(Metabolic equivalent, 메트: 운동 강도의 단위)가 많이 사용됩니다.
  • 유산소 운동의 강도 추정에는 % 최대심박수 (% HRmax)가 많이 쓰이며 표 2와 같이 최대 심박수의64~74 %를 중강도, 75 %이상을 고강도로 합니다. 최대심박수는 220에서 나이를 뺀 값으로 추정합니다.
  • 비만인의 운동 처방 시 운동자각도(RPE, 표3) 및 MET(표 4)를 이용하여 목표 운동 강도 설정을 하기도 합니다. 신체활동 강도를 설명하는 표준화된 방법으로 1 MET는 휴식을 취하고 있는 상태에서의 산소소비량(VO2 rest = 3.5 ml/kg body weight/min)입니다. 표 2와 같이 중강도 유산소 운동이라 함은 64~74 % HRmax, 12-13 RPE 혹은 3-5.9 METs 로 추정합니다.
  • 근력운동과 같은 저항운동의 강도는 최대근력의 비율(% 1RM)과 반복횟수로 나타냅니다(표 5). 1 RM(Repetition Maximum)이라 함은 한 번에 들 수 있는 최대의 무게강도로 저항운동의 강도지표로 사용합니다.
  • 유산소성 운동강도는 최대능력의 %로 표시됩니다. 일반적으로 비만인의 운동처방을 위한 목표 심박수는 실측 혹은 추정 최대심박수의 50~70% 범위에서 제시되며, 편리성과 효율성 때문에 일반적으로 나이로 추정한 최대심박수를 많이 사용합니다.
    강도 % HRmax % HRR 또는 % VO2R % VO2max RPE MET(s)
    초저강도 <50 <25 <30 <10 <2
    저강도 50~<64 25-39 30-44 10-11 2-2.9
    중강도 64~<74 40-59 45-64 12-13 3-5.9
    고강도 ≥75 ≥60 ≥65 14-18 6-8.9
    최대강도 100 100 100 ≥19 ≥9

    표 2. 유산소성 운동강도의 관계

  • HRmax(최대심박수): (220-나이) × 운동강도
  • VO2R(VO2max reserve, 여유산소섭취량): (VO2max-3.5ml/kg/min) × 운동강도 ] + 3.5ml/kg/min
  • RPE(Rating of perceived exertion, 운동자각도): 6~20 Borg's scale 이용 (표 3 참고)
  • MET(대사당량): 신체활동 강도를 설명하는 표준화된 방법으로 1 MET는 휴식을 취하고 있는 상태에서의 산소소비량(VO2 rest = 3.5 ml/kg/min)입니다.
    6    
    7 very very light 매우 편하다.
    8    
    9 very light 약간 편하다.
    10    
    11 light 편하다.
    12    
    13 fairly hard 약간 힘들다
    14    
    15 hard 힘들다
    16    
    17 very hard 매우 힘들다
    18    
    19 very very hard 최대로 힘들다
    20    

    표 3. 운동자각도(Ratings of Perceived Exertion, RPE)

  • 비만인의 운동 처방 시 MET를 이용한 목표 운동 강도 설정은 최대 MET의 40~60%에 해당하는 중강도 운동이 적절합니다. 운동 유형에 따른 운동 강도를 MET로 제시한 표 4를 참고로 하여, 목표 운동 수준의 MET에 해당하는 운동 종목을 선택하여 처방합니다.

    표 4. MET에 따른 운동유형

    • 3-4 METs; 보행(조금 빠른 속도), 사이클(평지에서 보통 속도), 근력운동(경·중등도)
    • 4-5 METs; 보행(빠른 속도), 사이클(조금 빠른 속도), 테니스(복식), 탁구, 수중운동
    • 5-6 METs; 보행(매우 빠른 속도), 배드민턴, 수영
    • 6-7 METs; 조깅(보통속도), 축구, 에어로빅, 근력운동(중·고강도), 계단 오르기
    • 7-9 METs; 조깅(빠른 속도), 등산, 농구(격렬하게)
    • 9 METs 이상; 조깅(최대 속도), 근력운동(고강도)
  • 저항운동의 강도는 최대근력의 비율(% 1RM)과 반복횟수로 나타냅니다.
    강도 % 1RM 반복횟수
    최대강도 100 1
    고강도 95~90 2~4
    중-고강도 80~<90 5~8
    중강도 70~<80 9~11
    저-중강도 65~<70 12~15

    표 5. 저항운동의 운동강도 비율과 반복횟수의 관계

    * 1 RM(1 repetition maximum): 한 번에 들 수 있는 최대의 무게강도로 저항운동의 강도지표로 사용합니다.

얼마나 오랫동안 해야 하나요(Time)?

비만인의 운동 처방 시에는 적절한 에너지 소비와 더불어 상해 위험을 최소화해야 합니다. 에너지 소비는 운동의 강도와 시간의 조합으로 결정되는데, 비만 해소를 위해서는 운동 강도보다는 운동 시간을 증가시키는데 보다 중점을 두는 것이 효과적입니다. 운동 시간은 일반적으로 30-60분을 실시하며, 20-30분씩 2회에 나누어 운동을 실시하거나 10분씩 운동을 하루 동안 여러 번 실시해도 좋습니다.

어떤 운동을 해야 하나요(Type)?

  • 유산소성 운동은 호흡순환계에 자극을 주어 심폐지구력을 증진시키는 효과가 있으며, 체지방 감소와 감량된 체중을 유지하기 위해 실시됩니다.
    예) 걷기, 조깅, 자전거, 수영, 노 젖기, 스케이트 등
  • 저항운동은 운동하는 근육군에 자극을 주어 근력과 근지구력을 증진시킬 뿐만 아니라 제지방량 증가를 통해 운동을 하지 않을 때에도 기초대사율(resting metabolic rate)을 증가시키는 효과가 있습니다.
    예) 무게 무부하 운동(체중부하운동 또는 밴드운동 등), 무게 부하 운동(덤벨, 머신기구 등)

운동총량을 얼마나 해야 하나요(Volume)?

운동총량은 빈도, 강도, 시간을 모두 고려하므로 전체 에너지 소비량(kcal)를 예측할 수 있는 지표가 됩니다. 빈도, 강도, 시간 중 한 가지 요소만 증가해도 운동총량은 증가하게 됩니다. 일반적으로 체중감량을 위한 운동량은 주당 최소 2,000kcal 이상 소비하도록 권고됩니다. 80kg 사람이 빠른 속도(4-5METs)로 한 시간 걸으면 약 400 kcal의 에너지를 소모함으로 주당 5회 운동을 실시하면 2,000kcal가 됩니다. MET를 이용한 칼로리 변환은 ‘에너지 소비량 (Kcal) = 1.05*체중(kg body weight)*METs*운동시간 (hour)’의 식을 이용하면 아주 정확하지는 않지만 간편히 추정 가능합니다.

* kcal(Kilo calorie): 물 1kg을 1℃ 올리는데 필요한 열량입니다.

* 500~1,000MET-min/wk: 60kg의 경우, 1주일에 525 kcal ~ 1,050kcal 소비하는 운동량입니다.

운동량 증가는 얼마나 해야 되나요(Progression)?

운동에 따른 건강의 개선효과를 위해서는 운동량을 점차적으로 증진시켜야 하며, 운동 참여자가 견딜 수 있는 수준까지 점차적으로 증가시키는 것이 필요합니다. 운동초보자는 저-중강도에서 운동을 시작하는 것이 좋으며 운동량의 증가를 위해 운동의 강도와 빈도를 변화시킨다면 강도를 증가시키기 전에 빈도를 먼저 증가시키고 강도를 증가시키는 것이 과도한 운동부하 증가에 따른 근육통과 근손상 및 피로를 예방하는 방법이 됩니다. 운동량 증가를 위한 예시는 다음과 같습니다.

  • 초보자: 서있는 활동, 제자리 걷기
  • 저강도: 천천히 걷기, 맨손 체조
  • 중강도: 빠르게 걷기, 가벼운 조깅, 자전거 타기, 에어로빅
  • 고강도: 평지 및 언덕을 빠르게 걷기, 조깅, 등산, 축구

운동과 다이어트: 어느 것이 체중감량에 효과적인가?

비만은 주로 에너지 섭취와 에너지 소비의 불균형으로 발생하기 때문에 식이섭취 제한과 규칙적인 운동은 성공적인 체중 관리 프로그램에 있어서 필수적인 요소로 받아들여지고 있습니다. 하지만 6개월 미만의 단기간 체중 감량 프로그램을 처치한 많은 연구들에서는 체중감량 효과가 있는 것으로 보고되고 있으나, 6개월 이상 장기간 진행된 대부분의 체중감량 프로그램의 결과는 그리 만족스럽지 못합니다.
과거 미국스포츠의학회(ACSM, 2001)에서는 초기 체중의 10% 이상 감량하는 것을 권고하였습니다. 이 기준은 비만인들이 체중감량을 통해 장기간의 건강 혜택을 느끼기에 필요한 최소한의 체중감량 기준이라고 판단하였기 때문입니다. 하지만 최근의 연구 결과들에 따르면, 이보다 훨씬 낮은 초기 체중의 2-3%의 감량만으로도 만성질환의 위험 요인이 유의하게 감소하는 것으로 보고되고 있습니다. 여기에서는 1) 운동과 체중감량, 2) 다이어트와 체중감량, 3) 운동과 다이어트의 병행 요법과 체중감량, 4) 적은 신체활동량과 체중조절, 5) 체중감량을 위한 효과적인 운동강도에 대하여 이야기 하고자 합니다.

운동과 체중감량 (운동만 실시)

운동이 체중감량에 미치는 효과에 대한 연구들을 종합적으로 검토해 보면, 그 결과는 그리 만족스럽지 않습니다. 예를 들어, 걷기를 저·중강도로 주당 3일, 하루 30분간(주당 총 90분) 4개월을 실시했을 경우, 약 0.3 kg에서 1.5 kg의 미미한 체중감량이 나타납니다. 그나마 다행인 것은 체중감량의 정도는 일차적으로 운동량과 밀접한 관련이 있으며, 운동강도와도 무관하지 않습니다. 최근 미국보건복지부와 미국스포츠의학회(ACSM)에서는 신체활동 가이드라인을 제시하였습니다. 여기에서는 칼로리 섭취를 제한하지 않는다면 체중감량 효과를 얻기 위해 요구되는 최소한의 운동량으로 주당 150분의 중강도 신체활동을 권고하고 있으나, 이를 통해 얻을 수 있는 체중감량은 2-3 kg에 지나지 않습니다. 반면에 주당 225-420분(예: 주당 5일, 하루 60분 정도)의 중강도 신체활동은 5-7.5 kg의 체중감량 효과를 얻을 수 있습니다. 만약 중강도보다 더 높은 강도의 신체활동을 실시한다면 에너지 소비량을 더 증가시킬 수 있기 때문에 더 큰 체중감량 효과를 기대할 수 있습니다. 그림 1과 같이 신체활동이 많아 에너지 소비가 높은 “조절” 구간에서는 에너지 섭취가 많아도 체중이 쉽게 증가하지 않습니다. 신체활동이 적어 에너지 소비가 낮은 “비조절” 구간에서는 쉽게 체중이 증가함으로 체중을 유지하기 위해서는 신체활동량을 늘리거나 음식섭취를 제한하여야 합니다. “비조절” 구간에 포함되는 사람은 운동 습관이 없으며, 좌업 위주의 일상생활을 합니다. “조절” 구간에 들어가기 위해서는 규칙적인 운동뿐 아니라 계단 사용 등과 같이 일상 생활에서 부지런히 몸을 움직이는 것이 권고됩니다.

(Hill JO et al. 2012. Circulation, 126, 126-132)
그림 1. 체중조절에 있어서 신체활동의 중요성.
(신체활동이 많으면 에너지 섭취가 많아도 체중이 쉽게 증가하지 않으므로 건강한 체중조절을 위해서는 반드시 신체활동을 늘려야 한다)

다이어트와 체중감량 (다이어트만 실시)

운동과 비교해 볼 때, 다이어트(칼로리 섭취 제한)는 단기간의 체중감량을 위해 매우 효과적인 방법입니다. 하지만 1년 이상의 장기간이 경과한 이후, 이러한 다이어트 프로그램에 참여한 대부분의 사람들의 체중은 원래의 체중 즉, 참여 이전의 초기 체중으로 되돌아온 것을 확인할 수 있었습니다. 비록 다이어트가 단기간의 체중감량에 효과적이지만, 장기간 실시될 경우 근육과 같은 제지방량의 감소와 더불어 기초대사율(resting metabolic rate, RMR)이 감소함으로써 추가적인 체중감량뿐만 아니라 감량된 체중의 유지조차 더욱 어렵게 만들게 됩니다. 즉, 다이어트만으로는 체중감량과 직접적으로 관련이 있는 제지방량과 기초대사율의 감소를 억제하는 하는 것은 매우 어렵기 때문에 건강한 체중감량 효과를 기대하는 것은 어려움이 있습니다. 물론 저-탄수화물 다이어트 또는 고-단백질 다이어트가 섭취 칼로리의 감소로 인한 단기적인 체중감량에는 효과적일 수는 있으나, 장기간 이런 다이어트를 계속하면 건강에 대한 위험성이 존재함으로 바람직하다고 할 수 없습니다.

운동과 다이어트의 병행 그리고 체중감량 (운동+다이어트)

운동만 또는 다이어트만으로 얻을 수 있는 체중감량 효과보다는 운동과 다이어트를 병행할 때 그 효과가 더 크게 나타납니다. 특히, 운동과 다이어트의 병행요법과 더불어 이루어지는 행동요법, 동료 또는 가족의 지원이나 지지 그리고 비만자들의 체중관리에 관여하는 전문가와의 규칙적인 상담은 추가적인 체중감량뿐만 아니라 체중감량을 위한 약물의 복용만큼이나 효과가 있는 것으로 보고되고 있습니다. 주의 할 점은 운동과 다이어트를 병행한다 할지라도 급격한 체중감량은 근육과 같은 제지방량 뿐만 아니라 기초대사율을 떨어뜨릴 수 있음으로, 주당 최소 2회, 1회 30분 이상, 대근육 중심의 근력운동(복근, 대퇴근 등)을 실시하는 것이 바람직합니다. 주의할 점은 운동을 많이 했다고 칼로리 섭취를 늘리거나 칼로리 섭취에 대한 긴장을 늦춰서는 절대 체중감량의 효과를 얻을 수 없습니다. 때로는 비만자들에게 다이어트를 유지하는 것이 규칙적인 운동에 참여하는 것보다도 어려울 수 있습니다. 하지만 성공적인 체중감량 효과를 얻기 위해서는 다이어트와 운동은 병행되어야 합니다.

적은 신체활동량(50 kcal/일)과 체중조절

일반적으로 사람들은 습관적인 신체활동이라도 운동 양이 적으면 비만자의 체중조절에 효과가 없다고 생각합니다. 하지만 적절한 다이어트가 병행된다면, 운동량이 적더라도 체중증가는 어느 정도 예방할 수 있습니다. 예를 들어, 미국 사람의 경우, 에너지 과잉섭취로 인하여 매년 1 kg의 체중이 증가하는 것으로 보고하고 있습니다. 하지만 이것은 매일 50 kcal의 추가적인 에너지 소비로 막을 수 있습니다. 예를 들어, 50 kcal의 에너지 소비는 800 m 거리(1,000 걸음 수)를 걷는 것에 해당하며, 이러한 추가적인 아주 작은 노력만으로 체중증가를 어느 정도 막을 수 있습니다. 그 예로, 하루에 800 m 정도의 추가적인 걷기는 평상 시 엘리베이터를 이용하는 대신 계단을 이용하여 오르내리거나 점심 또는 저녁 식사 후 10분 정도의 산책 아니면 출퇴근 시 1-2개의 버스 정거장을 걸어서 이동하는 정도에 해당하기 때문입니다. 일부 연구에서는 6분정도의 짧은 중강도 신체활동이라도 매일 실시한다면, 건강에 도움이 된다고 보고하고 있습니다.

체중감량을 위한 효과적인 운동강도는?

일반적으로 많은 사람들은 걷기와 같은 낮은 강도의 운동이 운동 시 지방의 에너지대사 비율이 높기 때문에 체중감량에 효과적인 것으로 알고 있습니다. 따라서 비만인의 경우, 걷기와 같은 낮은 강도의 운동이 체중감량이나 체지방의 감소를 위해 가장 이상적인 운동인 것처럼 믿고 있습니다. 하지만 걷기와 같은 낮은 강도의 운동은 앉아서 휴식하는 것보다는 에너지 소모가 높지만, 걷기 운동 중이더라도 대사적 요구가 높지 않기 때문에 산화되는 지방의 양은 많지 않습니다. 실제로 연구마다 다소 차이는 있지만, 지방 사용의 비율이 가장 높은 운동강도는 최대심박수(HRmax)의 60-80%에 해당하는 중강도에서 고강도의 범위(10분 이상 지속하는 유산소 운동 시 ‘다소 힘들다’ 에서 ‘힘들다’라고 느끼는 강도)입니다.

사실 더 높은 운동강도에서 더 많은 칼로리의 증가뿐 아니라 인체대사를 증가시키는 강력한 호르몬인 티록신의 분비도 증가합니다. 더욱이, 이 호르몬은 운동이 종료된 이후에도 일정 시간 동안 증가되어 있어 추가적인 칼로리의 소비를 유발합니다. 따라서 낮은 강도의 운동은 비만인이나 좌업생활자가 처음 운동을 시작할 때 적합한 것이지 올바른 운동방법이나 운동강도라 할 수 없습니다. 운동강도의 궁극적 목표는 체력 수준이 허락하는 범위에서의 최고 강도 즉, 비만자라 할지라도 체력과 건강이 허락하는 범위(관절이상 등)에서의 “저강도에서 중·고강도로 점차적으로 증가”시키는 것이 바람직합니다. 더욱이, 체중감량은 낮은 강도의 운동보다 중·고강도의 운동을 실시한 집단에서 그 효과가 더 크게 나타나며, 신체활동의 양보다는 중·고강도 운동으로 인한 체력 수준의 향상이 사망률을 더욱 크게 낮춘다는 점에서 체력과 건강이 허락된다면 운동강도는 높을수록 더 큰 감량효과와 건강해택을 줍니다.