Research Article

Journal of The Korean Society of Living Environmental System. 31 December 2025. 705-715
https://doi.org/10.21086/ksles.2025.12.32.6.705

ABSTRACT


MAIN

  • 1. 서 론

  •   1.1. 연구 배경

  • 2. 연구 방법

  •   2.1. 연구대상자

  •   2.2. 측정 항목과 방법

  •   2.3. 처치방법

  •   2.4. 자료처리 방법

  • 3. 연구결과

  •   3.1. 신체구성

  •   3.2. 체력

  •   3.3. 생활습관병 지표

  • 4. 논 의

  •   4.1. 신체구성의 변화

  •   4.2. 체력의 변화

  •   4.3. 생활습관병 지표의 변화

  • 5. 결 론

1. 서 론

1.1. 연구 배경

대한민국 여성의 평균 수명은 86.6세이며, 폐경의 평균 연령은 49.9세로 폐경 후의 삶이 전체 일생의 40% 이상을 차지한다(Korea Disease Control and Prevention Agency, 2023). 폐경은 임상적 개입이 없는 상태에서 무월경이 12개월 이상 지속되는 상태로서, 이는 운동 부족, 영양 과다 섭취, 흡연, 음주, 스트레스 등과 더불어 생활습관병의 주요 원인이 된다. 대표적인 생활습관병에는 비만, 제2형 당뇨병(type 2 diabetes mellitus, T2DM), 고지혈증, 심혈관질환, 고혈압 및 골다공증 등이 포함된다(Tabish, 2017).

에스트로겐은 지방 대사와 지방 분포에 중요한 역할을 하고, 폐경 후 급격하게 감소함으로써 비만을 유발하며, 특히 복부지방이 증가되어 심각한 대사 장애를 유발한다(Lizcano & Guzmán, 2014). 이와 더불어 폐경에 따라 인슐린의 세포 내 신호 전달 장애로 인한 glucose transporters의 생산이 저하되고 인슐린 저항성(insulin resistance, IR)이 악화되어(Vryonidou, Paschou, Muscogiuri, Orio, & Goulis, 2015) T2DM이 발생한다.

아울러 폐경으로 인한 에스트로겐 분비의 감소는 총콜레스테롤(total cholesterol, TC)과 저밀도 지단백 콜레스테롤(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)의 증가, 고밀도 지단백 콜레스테롤(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)의 감소, 그리고 중성지방(triglyceride, TG)의 상승을 초래하여 고지혈증과 심혈관질환의 발생 위험을 증가시킨다(Kilim & Chandala, 2013). 골밀도의 감소 역시 폐경 후 여성이 겪는 또 다른 건강 문제로서, 골다공증은 뼈의 약화를 특징으로 하며, 낙상으로 인한 골절 위험이 증가한다(Marcus, 2001).

또한, 체력은 단순한 신체 능력의 문제를 넘어서 복부비만, 인슐린 저항성, 혈중 지질 이상 및 골밀도 저하와 같은 생활습관병 관련 지표와 직접적으로 연관되어 있기 때문에 매우 중요하며, 폐경 이후에는 근력, 근지구력, 유연성, 그리고 평형성과 같은 기초 체력이 전반적으로 저하된다(Resende-Neto et al., 2019). 이상에서 기술한 다양한 문제점은 정상체중의 폐경 여성보다 폐경 비만 여성에게서 더욱 심각하게 나타나기 때문에 폐경 비만 여성의 건강 증진을 위한 대책이 강구되어야 한다.

폐경 비만 여성의 건강 증진을 위한 가장 대표적인 방법으로 규칙적인 운동이 있으나, 폐경 비만 여성에게 과도한 부하가 가해지는 운동은 근골격계 손상의 위험이 있으며(Girard, Malatesta, & Millet, 2017), 단순 반복 동작과 높은 비용은 운동 지속성을 저해할 수 있기 때문에(Korea Disease Control and Prevention Agency, 2023), 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 필라테스가 적합한 대안으로 제시된다. 필라테스는 근력 증진, 코어 안정, 유연성 향상, 근육 조절, 바른 자세 및 호흡을 강조하며 상해의 위험성이 낮아, 비만 여성에게 적합한 저충격 운동이다(De Souza & Vieira, 2006). 필라테스는 T2DM, 고혈압, 고지혈증 및 동맥경화증 치료에도 효과적이며(Rahimi, Nazarali, & Alizadeh, 2021), 높은 접근성과 비용 효율성으로 운동 지속성을 높이는데 기여한다(De Souza, de Faria Marcon, de Arruda, Junior, & de Melo, 2018). 그러나 골다공증에 대한 개선 효과는 제한적이므로(Bayram, Sahin, Zateri, & Coşkun, 2023), 체중부하운동과의 병행이 필요하다.

체중부하운동은 생활습관병의 개선에 더하여 골밀도의 증가에도 효과적인 것으로 보고되었고, 또한 특별한 장비나 복잡한 기술이 필요하지 않으며, 부상의 위험이 적어 중년 여성에게 안전하다고 평가된다(Ghasemi, Sadeghi, Roudsari, & Basiri, 2017). 그러나 단조로움이 운동 지속성을 저해할 가능성이 있으므로 흥미도가 높은 필라테스와의 병행한 복합 프로그램이 효과적일 것으로 기대된다.

필라테스와 체중부하운동의 복합처치는 각 운동의 약점을 보완해 주고, 폐경 비만 여성이 겪는 생활습관병 지표의 개선에 적합할 것으로 기대되나, 이 복합처치의 효과를 검토한 연구가 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 12주간의 필라테스와 체중부하운동의 복합처치가 폐경 비만 여성의 체력과 생활습관병 지표에 미치는 영향을 규명하고자 하였다.

2. 연구 방법

2.1. 연구대상자

본 연구의 대상자는 45∼64세의 폐경 비만 여성으로서, 무월경 상태가 12개월 이상이고, 체질량지수가 25 kg/m2 이상이거나 체지방률이 30% 이상인 자(Korean Society for the Study of Obesity, 2018)를 선정하였다. 이들은 최근 6개월간 체계적인 운동 트레이닝에 참여한 바 없고, 검사와 처치 참여에 이상이 없는 자이며, 흡연자 및 약물 남용자(알코올 포함)는 대상자에서 제외하였다.

대상자 수를 결정하기 위하여 G*Power 3.1을 이용하였다. 선행 연구(Forsyth, 2023)를 참고하여 효과크기 .38, 검정력 .80, 그리고 유의수준 .05를 적용한 결과 총 24명이 산출되었으며, 탈락률을 고려하여 총 30명의 대상자를 모집하였다. 이들을 운동집단과 통제집단에 각각 15명씩 무선 할당(random assignment) 하였으나, 각 집단에서 3명씩 탈락하여 24명의 데이터를 최종 분석하였다.

본 연구를 진행하기 전에 K대학교 생명윤리위원회의 승인(KHGIRB-24-224)을 받았으며, 본 연구대상자의 신체적 특성은 Table 1에 제시된 바와 같다.

Table 1.

Characteristics of Participants (mean±SD)

Groups
Variables
TR (n=12) CON
(n=12)
p
Age (yrs) 57.0±4.97 58.0±4.25 .572
Height (cm) 157.7±7.27 158.2±3.67 .826
Weight (kg) 65.0.±7.96 63.8±3.43 .641
BMI (kg·m2) 26.19±3.39 25.49±1.72 .533
%BF (%) 40.10±6.64 38.75±4.07 .555
Fat mass (kg) 26.45±6.87 25.61±3.29 .707
FFM (kg) 38.58±3.81 38.91±4.48 .820

TR=Training group; CON=Control group; HOMA-IR=homeostasis model of assessment-insulin resistance;TR=Training group; CON=Control group; BMI=Body mass index; %BF=Percent body fat; FFM=Fat-free mass.

2.2. 측정 항목과 방법

본 대상자는 12시간 이상 공복 상태를 유지하고, 실험 당일 오전 9시에 B시 Y구 국민체력100의 검사실에 도착하여 30분간 안정을 취한 뒤 혈압 검사, 신체구성 검사, 채혈, 골밀도 검사, 그리고 체력 검사 순으로 검사에 참여하였다. 모든 검사는 연구원과 경력 2년 이상의 체력측정사가 실시하였으며, 사전검사와 사후검사는 동일한 방법으로 진행하였다.

2.2.1 신체구성

신장은 자동 신장계(BSM370, InBody, 한국)로 측정하였고, 체중, 체지방률, 체지방량, 그리고 제지방량을 생체전기저항법을 적용한 신체구성 측정기(InBody620, InBody, 한국)로 측정하였으며, 체중(kg)을 신장의 제곱(m2)으로 나누어 체질량지수(body mass index, BMI)를 산출하였다. 허리둘레와 엉덩이둘레를 측정한 후 이 수치들을 이용하여 허리엉덩이둘레비를 산출하였다.

2.2.2 체력

악력은 악력계(BS-HG, u-Town, InBody, 한국)로 측정하였다. 윗몸일으키기는 윗몸일으키기 측정장비(BS-SU, u-Town, InBody, 한국)를 이용하여 1분간 측정하였다. 앉아윗몸앞으로굽히기는 좌전굴계(BS-FF, u-Town, InBody, 한국)를 이용하여 측정하였다. 눈감고외발서기는 대상자의 주발에서 측정하였다.

2.2.3 생활습관병 지표

전문 채혈사가 상완 주정맥(antecubital vein)에서 8 ml의 정맥혈을 채취하였고, 이를 ㈜S의료재단에 의뢰하여 혈액 성분을 분석하였다.

① 당뇨병 지표

공복혈당(fasting plasma glucose)은 Labospect 008AS 분석기(Hitachi, 일본)를 사용해서 분석하였으며, 공복인슐린(fasting plasma insulin)은 Cobas e801 분석기(Roche, 스위스)를 사용해서 분석하였다. HOMA-IR(homeostasis model of assessment for insulin resistance)은 다음 공식으로 산출하였다.

HOMA-IR=[공복인슐린(µIU/mL)×공복혈당(mg/dL) /22.5]

② 고지혈증 지표

TC, TG, 그리고 HDL-C를 Labospect 008 분석기(Hitachi, 일본)를 이용해서 enzymatic method로 분석하였다. LDL-C는 다음의 공식으로 산출하였다.

LDL-C(mg/dL)=[TC(mg/dL)-HDL-C(mg/dL)-TG(mg/dL)/5]

③ 동맥경화증 간접 지표

동맥경화증 정도를 간접적으로 평가하기 위하여 TC/ HDL-C 비율, TG/HDL-C 비율, 그리고 LDL-C/HDL-C 비율을 산출하였다.

④ 고혈압 지표

혈압은 자동혈압계(BPBIO 320S, 인바디, 한국)를 이용해서 수축기혈압(systolic blood pressure, SBP)과 이완기혈압(diastolic blood pressure, DBP)을 측정하였다. 이 수치들을 다음의 공식에 적용하여 평균동맥압(mean arterial pressure, MAP)과 심근 부담도(rate pressure product, RPP)를 산출하였다.

MAP(mmHg) = [SBP(mmHg)-DBP(mmHg)]/3+DBP (mmHg)

RPP = Heart rate × SBP

⑤ 골다공증 지표

골형성 지표인 골특이 알칼리성 인산분해효소(bone alkaline phosphatase, BALP)를 UniCel DxI 800 분석법(Beckman Coulter, 미국)을 이용해서 chemiluminescent Immunoassay로 분석하였다. 두 발의 종골에서 초음파 진단기기(Sonost-3000, 오스테오시스, 한국)를 이용해서 정량적 초음파 측정법(quantitative ultrasound)으로 골밀도를 측정하였다.

2.3. 처치방법

본 연구에서 진행된 12주간 운동 트레이닝은 소도구 필라테스와 체중부하운동의 복합운동 프로그램으로 구성하였다. 선행 연구(Choi, Hurr, & Kim, 2020; Joshi, Rathi, & Parmar, 2022)를 참고하여 링, 짐볼, 그리고 탄성밴드를 소도구로 선정하였다. 필라테스 프로그램은 Ellie Herman’s Pilates Props Workbook(Herman, 2004)을 참고하여 구성하였고, 체중부하운동 프로그램은 Kim, Seo, Jung과 Song (2021)의 선행 연구를 참고하여 구성하였다. 운동기간과 빈도는 12주간 주 3회로 진행하였으며, 운동시간은 준비운동 5분, 본운동 50분(체중부하운동 20분과 필라테스 30분), 그리고 5분의 정리운동으로 진행하였다. 운동강도는 운동 자각도로 제시하였으며, 주차에 따라 점진적으로 증가시켰다. 구체적인 운동 트레이닝 프로그램의 내용은 Table 2에 제시된 바와 같다.

Table 2.

Combined exercise training program

Exercise
(Duration)
Program Movements Intensity and duration
Warm up
(5 min)
Breathing, Neck release, Hamstring stretch,
Hip flexor stretch, Calf stretch
1st~4th wk: RPE 12~13
Weight-bearing exercise
#1~2 Exercise: 3 min
#3~6 Exercise: 10 times
Pilates
#1~7 Exercise: 6 times
#8 Exercise: 30 sec/1 set
Main Exercise
(50 min)
Mon, Wed, Fri Weight-bearing exercise
(20 min)
1. Walking in place, 2. Running in place,
3. Forward lunge, 4. Back lunge,
5. Cross side lunge, 6. Walking side squat
Mon Gymball Pilates
(30 min)
1. Footwork series, 2. Upper abdominal curl,
3. One arm reach, 4. One leg reach, 5. Bridge,
6. Side sit up, 7. Mini swan & Rotation, 8. Plank
5th~8th wk: RPE 14-15
Weight-bearing exercise
#1~2 Exercise: 4 min
#3~6 Exercise: 15 times
Pilates
#1~7 Exercise: 8 times
#8 Exercise: 30 sec/2 sets
Wed Ring Pilates
(30 min)
1. Roll down & up, 2. Upper abdominal curl,
3. Criss cross, 4. Side lying series (top leg pulse downs, bottom leg pulse ups) 6. Charlie chaplin, 7. Mini swan
9th~12th wk: RPE 16-17
Weight-bearing exercise
#1~2 Exercise: 5 min
#3~6 Exercise: 20 times
Pilates
#1~7 Exercise: 10 times
#8 Exercise: 30 sec/3 sets
Fri Elastic band Pilates
(30 min)
1. Doggie kick, 2. Side doggie kick, 3. Single leg circle,
4. Frog legs, 5. Leg down & up, 6. Clam,
7. Rolling like a ball, 8. Teaser
Cool down
(5 min)
Hamstring stretch, Hip flexor stretch, Calf stretch

RPE=ratings of perceived exertion.

한편, 통제집단의 대상자는 동일한 처치 기간 동안 특별한 처치 없이 평소의 생활습관을 그대로 유지하도록 하였다.

2.4. 자료처리 방법

본 연구에서 얻은 모든 데이터를 SPSS PC+ for Windows (version 28.0)로 분석하였다. 기술통계량을 제시하기 위하여 평균(mean)과 표준편차(standard deviation)를 산출하였다. 두 집단 간, 그리고 사전검사와 사후검사 간 종속변인의 평균 차이를 동시에 분석하기 위하여 반복 이원분산분석(two-way repeated measures ANOVA)을 실시하였다. 집단의 주효과, 시기의 주효과, 또는 집단과 시기의 상호작용이 유의한 경우 각 집단 내 두 시점 간 차이는 종속 t-검증(paired t-test)으로 분석하였다. 각 시기 내 두 집단 간 차이는 독립 t-검증(independent t-test)으로 분석하였다. 주효과 및 상호작용의 효과크기는 partial η2으로 제시하였다. 모든 통계적 유의수준(α)을 .05로 설정하였다.

3. 연구결과

3.1. 신체구성

본 연구의 결과 두 집단의 신체구성의 변화는 Table 3에 제시한 바와 같다. 체중, 체질량지수, 체지방률, 체지방량, 엉덩이둘레, 그리고 허리엉덩이둘레비에서 시기의 주효과 및 집단과 시기의 상호작용이 유의하게 나타났으며, 허리둘레에서 집단과 시기의 상호작용이 유의하게 나타났다. 운동집단의 체중, 체질량지수, 체지방률, 체지방량, 허리둘레, 엉덩이둘레, 그리고 허리엉덩이둘레비가 유의하게 감소하였고, 통제집단의 체지방률과 체지방량이 통계적으로 유의하게 감소하였다.

Table 3.

Changes in body composition in two groups (mean±SD)

Variables Groups Time Δ% F Partial η2
Pre Post
Weight
(kg)
TR 65.03±7.96 62.93±8.11 *** –3.23 Group .000 .000
Time 14.055 ++ .390
CON 63.84±3.43 64.22±3.76 0.91
Group×Time 29.359 +++ .572
BMI
(kg/m2)
TR 26.19±3.39 25.31±3.43 *** –3.36 Group .033 .001
Time 18.620 +++ .458
CON 25.49±1.72 25.61±2.69 0.47
Group×Time 32.581 +++ .597
%BF
(%)
TR 40.10±6.64 38.23±6.55 ** –4.66 Group .108 .005
Time 21.192 +++ .491
CON 38.75±4.07 38.12±4.02 ** –1.63
Group×Time 5.271 + .193
Fat mass
(kg)
TR 26.45±6.87 24.38±6.69 *** –7.83 Group .052 .000
Time 36.001 +++ .621
CON 25.61±3.29 25.35±3.37 * –1.01
Group×Time 21.738 +++ .497
FFM

(kg)
TR 38.58±3.81 38.56±3.87 –0.05 Group 1.261 .057
Time .731 .034
CON 36.35±5.03 36.70±4.77 0.95
Group×Time .970 .044
Waist circumference
(cm)
TR 92.26±5.46 88.63±6.11 ** –3.93 Group .067 .003
Time 2.747 .111
CON 90.25±5.52 91.77±5.05 1.38
Group×Time 16.318 +++ .426
Hip circumference
(cm)
TR 99.69±8.17 97.75±7.97 *** –1.95 Group .176 .008
Time 4.367 + .166
CON 97.45±3.06 97.94±2.61 0.50
Group×Time 12.419 +++ .361
Waist-hip ratio TR 0.93±0.04 0.91±0.03 * –2.15 Group .767 .034
Time .707 + .031
CON 0.93±0.05 0.94±0.03 0.50
Group×Time 5.371 + .196

TR:=Training group; CON=Control group; BMI=Body mass index; %BF=Percent body fat; FFM=Fat-free mass;

+p<.05, ++p<.01, +++p<.001=Significant main effect and/or interaction;

*p<.05, **p<.01, ***p<.001=Significant difference between pre- and post-test.

3.2. 체력

본 연구의 결과 두 집단의 체력의 변화는 Table 4에 제시한 바와 같다. 모든 변인에서 상호작용이 유의하게 나타났고, 윗몸일으키기와 앉아윗몸앞으로굽히기에서 시기의 주효과가 유의하게 나타났다. 운동집단의 악력, 윗몸일으키기, 앉아윗몸앞으로굽히기, 그리고 눈감고외발서기가 유의하게 증가하였다.

Table 4.

Changes in physical fitness in two groups (mean±SD)

Variables Groups Time Δ% F Partial η2
Pre Post
Grip strength
(kg)
TR 22.35±4.16 23.95±3.53 * 7.16 Group 1.034 .045
Time 2.733 .111
CON 21.67±3.92 21.42±4.36 –1.15
Group×Time 5.138 + .189
Sit-up
(times)
TR 7.75±8.87 12.17±11.58 ** 57.03 Group .322 .014
Time 14.558 +++ .398
CON 7.08±8.46 8.33±10.33 17.66
Group×Time 4.546 + .171
Sit-and-reach
(cm)
TR 10.13±4.53 14.08±5.08 *** 38.99 Group .784 .034
Time 7.552 + .256
CON 14.63±8.06 14.24±8.09 –2.67
Group×Time 11.301 ++ .339
One leg standing with eyes closed
(sec)
TR 2.11±1.34 2.78±1.55# * 24.10 Group .591 .015
Time .171 .008
CON 2.45±1.76 1.75±0.58 –28.57
Group×Time 8.567 ++ .300

TR=Training group; CON=Control group; +p<.05, ++p<.01, +++p<.001=Significant main effect and/or interaction;

*p<.05, **p<.01, ***p<.001=Significant difference between pre- and post-test;

#=Significant difference between two groups within a test.

Table 5.

Changes in indices of diabetes mellitus in two groups (mean±SD)

Variables Groups Time Δ% F Partial η2
Pre Post
Fasting plasma glucose
(mg/dL)
TR 98.58±12.26 95.58±11.04 –3.05 Group .430 .019
Time 1.694 .071
CON 94.33±9.37 94.03±12.21 –0.32
Group×Time 1.13 .049
Fasting plasma insulin
(µIU/mL)
TR 7.88±4.66 6.52±3.99# –17.26 Group .056 .111
Time 1.008 .044
CON 8.49±3.99 12.17±7.99 43.23
Group×Time 4.719 + .177
HOMA-IR TR 1.94±1.26 1.61±1.15 –17.01 Group .069 .080
Time 1.044 .045
CON 2.01±1.01 2.98±2.23 48.26
Group×Time 4.334 + .165

TR=Training group; CON=Control group; HOMA-IR=homeostasis model of assessment-insulin resistance;

3.3. 생활습관병 지표

본 연구의 결과 두 집단의 당뇨병 지표 결과는 Table 5와 같다. 당뇨병 지표와 관련하여 공복인슐린과 HOMA-IR에서 집단과 시기의 상호작용이 유의하게 나타났다. 공복인슐린은 사후검사에서 두 집단 간 유의한 차이가 나타났다. 고지혈증, 동맥경화증 및 고혈압 지표의 결과는 Table 6에 제시한 바와 같다. 모든 변인에서 집단의 주효과, 시기의 주효과, 그리고 집단과 시기의 상호작용이 유의하게 나타나지 않았다. 골다공증 지표의 결과는 Table 7에 제시한 바와 같으며, 모든 변인에서 집단과 시기의 상호작용이 유의하게 나타났고, T-score와 Z-score에서 시기의 주효과가 유의하게 나타났다. 운동집단의 T-score와 Z-score가 유의하게 증가하였다.

Table 6.

Changes in indices of hyperlipidemia, atherosclerosis, and hypertension in two groups (mean±SD)

Variables Groups Time Δ% F Partial η2
Pre Post
Total cholesterol
(mg/dL)
TR 209.00±32.57 198.58±25.16 –4.98 Group .147 .007
Time 2.321 .095
CON 212.5±50.35 211.33±57.04 –0.55
Group×Time 1.480 .063
Triglyceride
(mg/dL)
TR 76.67±44.57 70.58±43.59 –7.93 Group 2.225 .092
Time .012 .001
CON 100.00±34.38 107.68±33.02 7.68
Group×Time .912 .040
HDL-C
(mg/dL)
TR 63.00±13.61 63.58±15.75 0.92 Group .358 .016
Time .128 .006
CON 66.33±14.63 66.83±11.59 0.75
Group×Time .001 .000
LDL-C
(mg/dL)
TR 130.67±44.61 120.88±46.46 –7.49 Group .004 .000
Time 4.119 .158
CON 126.17±52.09 123.13±39.13 –2.41
Group×Time 1.139 .049
TC/HDL-C TR 3.35±0.68 3.18±0.80 –5.07 Group .008 .000
Time 1.846 .077
CON 3.33±1.24 3.28±1.04 –1.50
Group×Time .505 .022
TG/HDL-C TR 1.32±0.81 1.22±0.65 –7.58 Group 1.030 .045
Time .046 .002
CON 1.69±1.38 1.73±1.42 2.37
Group×Time .245 .011
LDL-C/HDL-C TR 2.09±0.69 1.94±0.76 –7.18 Group 0.033 .002
Time 2.504 .102
CON 1.99±1.05 1.92±0.81 –3.52
Group×Time .274 .012
Systolic blood pressure
(mmHg)
TR 129.04±16.06 129.33±12.82 0.22 Group .513 .023
Time .088 .004
CON 132.75±17.44 133.75±12.67 0.75
Group×Time .026 .001
Diastolic blood pressure
(mmHg)
TR 76.33±8.05 77.88±6.49 2.03 Group .166 .992
Time .306 .014
CON 79.71±9.21 76.92±7.08 –3.50
Group×Time 3.694 .144
Mean arterial pressure
(mmHg)
TR 93.86±10.40 95.03±7.96 1.25 Group .366 .992
Time .019 .001
CON 97.39±10.94 95.86±7.78 –1.57
Group×Time 1.088 .047
Rate pressure product TR 9329.44±1393.40 9617.35±802.19 3.09 Group .044 .983
Time .081 .004
CON 9783.40±1716.20 9384.94±1455.50 –4.07
Group×Time 3.142 .125

TR=Training group; CON=Control group; HDL-C=high density lipoprotein-cholesterol; LDL-C=low density lipoprotein- cholesterol.

Table 7.

Changes in indices of osteoporosis in two groups (mean±SD)

Variables Groups Time Δ% F Partial η2
Pre Post
BALP TR 12.47±5.03 13.33±5.34 6.90 Group .089 .004
Time .516 .023
CON 12.50±5.16 12.07±4.81 –3.44
Group×Time 4.503 + .170
T-score TR –1.93±0.40 –1.27±0.55 ** 34.20 Group .001 .000
Time 13.215 ++ .375
CON –1.61±0.57 –1.60±0.80 0.62
Group×Time 13.014 ++ .372
Z-score TR –0.77±0.23 –0.07±0.73 ** 90.91 Group .717 .032
Time 4.854 + .181
CON –0.63±0.47 –0.64±1.19 –1.59
Group×Time 5.091 + .188

TR=Training group; CON=Control group; BALP=bone alkaline phosphatase;

+p<.05, ++p<.01=Significant main effect and/or interaction; **p<.01=Significant difference between pre- and post-test.

4. 논 의

4.1. 신체구성의 변화

폐경에 기인한 에스트로겐 감소로 인하여 폐경기 여성은 폐경 전 여성에 비해 비만 및 대사증후군 발생 위험이 약 3배 이상 높으며, 피하지방에 비해 내장지방의 비율이 증가하여 심혈관질환의 위험 또한 높아진다(Lizcano & Guzmán, 2014). 본 연구의 결과 운동집단의 체중, 체질량지수, 체지방량, 체지방률, 허리둘레, 엉덩이둘레, 그리고 허리엉덩이둘레비가 유의하게 감소하였다. 필라테스는 복부와 골반 주변 지방을 줄이는데 효과적이며, 근육의 안정성을 강화하여 자세와 신체 균형을 개선한다(Kamyab, McHugh, & Bowers, 2021). 또한 체중부하운동은 관절 운동을 활성화하여 근육 사용 효율성을 높이고 기초대사량 증가에 기여한다(Resende-Neto et al., 2019).

본 연구에서 처치한 필라테스와 체중부하운동의 복합처치는 체간 중심 근육을 반복적으로 강하게 사용하였고 30분 이상의 다중 관절 운동으로 구성되었기 때문에 지방 대사를 촉진시켰을 것으로 판단된다. 이와 같은 체지방 감소 및 신체구성의 개선 효과를 통하여 폐경 비만 여성에게서 증가하는 비만 및 대사성 위험 요인을 예방하는데 있어서 본 연구에서 처치한 복합운동 프로그램이 효과적인 중재방법이라 판단된다.

한편, 본 연구에서 제지방량의 증가가 나타나지 않은 이유는 근육의 증가가 충분한 단백질 섭취와 일정 수준 이상의 저항성운동 강도가 병행될 때에 이루어질 수 있기 때문으로 해석된다(Resende-Neto et al., 2019). 또한, 통제집단에서 체지방률과 체지방량이 감소한 결과는 본 연구가 더운 여름철에 진행되어 날씨에 따른 대사율이 상승 및 지방 대사가 촉진으로 인해 체지방 연소가 일어났을 것으로 판단된다(Schulte, 2015).

4.2. 체력의 변화

본 연구의 운동집단은 근력, 근지구력, 평형성 및 유연성에서 모두 유의한 향상을 보였다. 이는 본 연구에서 적용한 운동 프로그램 중 탄력밴드의 활용을 통해 저항을 높여 근력 향상에 기여했으며(Choi et al., 2020), 필라테스 링을 활용한 운동을 통해 코어 근육의 안정성을 강화하여 전신 근력 발달에 도움을 주었기 때문이다(Joshi et al., 2022). 또한, 체중부하운동이 근력을 포함한 신체 전반의 기능 향상에 유의한 효과를 보였을 것이며(Wei et al., 2023), 하체 중심의 체중부하운동이 특히 근지구력과 평형성의 향상에 중요한 역할을 했을 것으로 사료된다(Wei et al., 2023). 이와 같은 체력의 향상은 폐경으로 인하여 나타나는 급격한 근력 약화를 예방하며, 향후 노화로 인해 발생할 수 있는 근감소증 및 낙상의 위험을 감소하는데 효과적일 것으로 판단된다.

이와 더불어 필라테스와 체중부하운동의 복합처치는 유연성의 개선에서도 유의한 효과를 보였다. 필라테스는 근육의 신장과 수축을 반복적으로 수행함으로써 근육 길이를 증가시키고 유연성을 높였으며(Phrompaet, Paungmali, Pirunsan, & Sitilertpisan, 2011), 체중부하운동은 근육의 구조적 변화를 유도하여 신경근육 시스템을 최적화했을 것으로 판단된다(Kloubec, 2010). 평형성의 경우, 필라테스와 체중부하운동의 통합적 접근이 신경근육 효율성을 증대시키고 고유수용성 기능을 향상시켜 균형 유지 능력을 크게 개선하였을 것이라고 판단된다(Du & Fan, 2023).

4.3. 생활습관병 지표의 변화

4.3.1 당뇨병 지표의 변화

본 연구에서 12주간 필라테스와 체중부하운동의 복합처치를 적용한 결과, 운동집단의 공복인슐린과 HOMA-IR 수치가 각각 17.26%와 17.01% 감소하였으며, 공복혈당은 3.05% 감소하였다. 반면, 통제집단에서는 공복인슐린과 HOMA-IR이 43.23%와 48.26% 증가하는 대조적인 결과를 보였다.

에스트로겐은 인슐린 신호 경로를 활성화하여 세포에서 포도당 흡수를 촉진하는 역할을 하기 때문에, 폐경 이후 에스트로겐 수치의 감소는 인슐린 민감성이 저하를 초래한다(Vryonidou et al., 2015). Mumcu, Singin, Yamaner와 Kucukler (2020)은 12주간 중강도 필라테스를 실시한 결과 신체구성의 개선과 더불어 공복혈당, 공복인슐린 및 HOMA-IR이 유의하게 개선된 것으로 보고하였으며, Kwon, Oh와 Kwon (2022)은 체중부하운동을 통해 신체구성의 개선이 당화혈색소 및 공복혈당의 유의한 감소에 영향을 미친다고 보고하였다. 본 연구에서도 운동집단의 체중은 3.23%, 체지방률은 4.66%, 그리고 허리둘레는 3.93% 감소하였으며, 이와 같은 신체구성의 개선이 당뇨병 지표의 개선에 긍정적인 영향을 미쳤을 것으로 사료된다.

4.3.2 고지혈증·동맥경화증·고혈압 지표의 변화

본 연구에서 12주간 필라테스와 체중부하운동의 복합처치를 실시한 결과, 고지혈증, 동맥경화증, 그리고 고혈압 지표에 있어서 통계적으로 유의한 개선이 나타나지 않았다. 이와 같은 결과는 본 연구에 참여한 두 집단 모두 고지혈증, 동맥경화증 및 고혈압이 없는 건강한 성인으로 구성되었기 때문으로 해석된다. 즉, 운동 중재 전 해당 지표들이 이미 정상 범주에 있었기 때문에, 중재 후 유의한 향상의 범위가 제한되었으며, 이는 상한 효과(ceiling effect)에 기인한 결과로 볼 수 있다(Holstein, Avlund, Due, Martinussen, & Keiding, 2006).

그럼에도 불구하고 본 연구에서 고지혈증 지표인 TC가 사전검사 209.00 mg/dL에서 사후검사 198.58 mg/dL로 감소하고, LDL-C가 130 mg/dL에서 120 mg/dL로 감소한 것은 임상적으로 의미가 있다고 판단된다. 즉, TC와 LDL-C의 평균 수치가 임상적으로 ‘위험’ 범주에서 ‘정상’으로 개선된 것이므로(Kitahara et al., 2011), 폐경 비만 여성의 고지혈증을 예방 및 관리하는 데 있어 필라테스와 체중부하운동의 복합처치가 효과적인 운동중재가 될 수 있을 것이라고 해석된다. 향후 고지혈증 지표, 동맥경화증 지표, 그리고 고혈압 지표에 대한 필라테스와 자기체중운동의 복합처치의 효과를 보다 명확하게 규명하기 위하여 해당 질환을 가진 대상자를 포함하고 운동 기간, 강도, 시간, 빈도 등을 늘려 적용하는 후속 연구가 요청된다.

4.3.3 골다공증 지표의 변화

폐경 여성은 에스트로겐 감소로 인한 골소실 가속화로 골다공증의 위험을 안고 있다(Ghasemi et al., 2017). Kemmler, von Stengel, Kohl과 Engelke (2019)은 골밀도 개선 효과를 유도하기 위해서는 12개월 이상의 장기간의 운동중재가 필요하다고 주장하였다. 그러나 본 연구에서 12주라는 비교적 단기간의 운동중재를 진행했음에도 불구하고 운동집단의 골다공증 지표의 개선이 나타났다. 그 이유는 본 연구에서 처치한 필라테스 프로그램 중 코어 근력 강화와 신체기능 향상에 도움이 되는 탄성이 있는 소도구를 사용했으며, 체중부하운동과의 병행을 통해 자기 체중으로 뼈에 종축 부하를 주는 동작을 반복 수행했기 때문이라고 판단된다.

본 연구에서 운동집단의 골형성 지표인 BALP가 6.90% 증가하였으며, 통제집단에서는 3.44% 감소하였다. 또한, 운동집단의 T-score와 Z-score가 유의하게 증가되어 골밀도의 개선이 나타났다. 이와 같은 결과는 체중부하운동이 뼈에 기계적 자극을 제공하여 골아세포의 활성을 유도하고, 오스테오칼신과 부갑상선 호르몬 수치를 높여 골형성을 촉진한 것으로 해석된다(Kim et al., 2021).

5. 결 론

본 연구에서 폐경 비만 여성을 대상으로 12주간 필라테스와 체중부하운동의 복합처치가 체력과 생활습관병 지표에 미치는 영향을 규명하기 위해 수행되었다. 수행 연구결과를 요약하면 다음과 같다.

첫째, 운동집단의 체중, 체질량지수, 체지방량, 체지방률, 허리둘레, 엉덩이둘레 및 허리엉덩이둘레비가 유의하게 감소하였다. 둘째, 운동집단의 근력, 근지구력, 유연성 및 평형성이 유의하게 향상되었다. 셋째, 당뇨병지표와 관련하여, 운동집단의 공복인슐린과 HOMA-IR이 유의하게 개선되었다. 넷째, 골밀도 지표와 관련하여, 운동집단의 BALP와 BMD가 유의하게 개선되었다.

이상의 결과를 바탕으로 12주간 필라테스와 체중부하운동의 복합처치가 폐경 후 여성의 신체구성과 체력을 개선하고 생활습관병 위험요인을 관리하는 효과적인 운동 중재 방안으로 제시될 수 있으리라 판단된다. 본 연구의 운동 프로그램은 폐경 후 호르몬 변화로 인한 체지방 증가와 골밀도 감소를 예방하는 운동전략으로 활용 가능하며, 통계적으로 유의한 변화는 나타나지 않았지만 TC와 LDL-C의 감소 경향을 통해 임상적 측면에서 대사질환 예방 효과의 가능성을 보여주었다. 따라서 보건소나 여성건강센터, 지역사회 체력관리 프로그램에서 본 연구의 복합운동 모델을 적용하여 폐경기 여성의 대사건강 증진 프로그램을 개발·보급하는 전략이 필요하리라 사료된다. 이와 더불어 향후 골밀도 지표의 변화를 보다 정확히 평가하기 위하여 생체 지표를 포함하고 고정밀 측정 기법을 활용하는 후속 연구가 요청된다.

Acknowledgements

이 논문은 제1저자 강언주의 석사학위논문의 축약본임

(This manuscript is a condensed form of the first author's master's thesis from Kyung Hee University.)

References

1

Bayram, K. S., Sahin, G., Zateri, C., & Coşkun, A. (2023). Effect of short-term Pilates exercises on bone mineral density and physical performance in older women. Turkish Journal of Sports Medicine, 58(2), 088-093. https://doi.org/10.47447/tjsm.0744

10.47447/tjsm.0744
2

Choi, H. M., Hurr, C., & Kim, S. (2020). Effects of elastic band exercise on functional fitness and blood pressure response in the healthy elderly. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(19), 1-10. https://doi.org/10.3390/ijerph17197144

10.3390/ijerph1719714433003575PMC7579118
3

De Souza, M. V. S. & Vieira, C. B. (2006). Who are the people looking for the Pilates method? Journal of Bodywork and Movement Therapies, 10(4), 328-334. https://doi.org/10.1016/j.jbmt.2005.10.005

10.1016/j.jbmt.2005.10.005
4

De Souza, R. O. B., de Faria Marcon, L., de Arruda, A. S. F., Junior, F. L. P., & de Melo, R. C. (2018). Effects of mat Pilates on physical functional performance of older adults: A meta-analysis of randomized controlled trials. American Journal of Physical Medicine and Rehabilitation, 97(6), 414-425. https://doi.org/10.1097/PHM.0000000000000883

10.1097/PHM.0000000000000883
5

Du, Y. & Fan, Y. (2023). The effect of fatigue on postural control and biomechanical characteristic of lunge in badminton players. Bioengineering, 10(3), 1-12. https://doi.org/10.3390/bioengineering10030301

10.3390/bioengineering1003030136978693PMC10045116
6

Forsyth, J. J. (2023). Menopause osteoporosis and bone intervention using lifestyle exercise: A randomized controlled study. Journal of Mid-life Health, 14(2), 94-100. https://doi.org/10.4103/jmh.jmh_27_23

10.4103/jmh.jmh_27_2338029036PMC10664055
7

Ghasemi, S., Sadeghi, H., Roudsari, A. T., & Basiri, Z. (2017). The effect of weight bearing exercise on bone mineral density of premenopausal women. Journal of Clinical Physiotherapy Research, 2(3), 104-109. https://doi.org/10.21859/jech-03015

10.21859/jech-03015
8

Girard, O., Malatesta, D., & Millet, G. P. (2017). Walking in hypoxia: An efficient treatment to lessen mechanical constraints and improve health in obese individuals? Frontiers in Physiology, 8, 1-6. https://doi.org/10.3389/fphys.2017.00073

10.3389/fphys.2017.0007328232806PMC5298970
9

Herman, E. (2004). Ellie Herman's Pilates Props Workbook: Illustrated Step-by-Step Guide. Ulysses Press: Berkeley, CA.

10

Holstein, B. E., Avlund, K., Due, P., Martinussen, T., & Keiding, N. (2006). The measurement of change in functional ability: Dealing with attrition and the floor/ ceiling effect. Archives of Gerontology and Geriatrics, 43(3), 337-350. https://doi.org/10.1016/j.archger.2005.12.004

10.1016/j.archger.2005.12.004
11

Joshi, R., Rathi, M., & Parmar, N. (2022). Effect of Pilates ring exercises on pelvic floor muscles in females with stress urinary incontinence: A randomized control trial. Indian Journal of Physical Therapy and Research, 4(2), 114-121. https://doi.org/10.4103/ijptr.ijptr_63_22

10.4103/ijptr.ijptr_63_22
12

Kamyab, M., McHugh, B., & Bowers, R. (2021). Waist circumference, a clinical measurement for the activity of transversus abdominis. Iranian Rehabilitation Journal, 19(3), 273-278. https://doi.org/10.32598/irj.19.3.1391.1

10.32598/irj.19.3.1391.1
13

Kemmler, W., von Stengel, S., Kohl, M., & Engelke, K. (2019). Exercise frequency and bone mineral density increase: A 12-month randomized controlled non- inferiority trial. Osteoporosis International, 30(3), 573-584.

14

Kilim, S. R. & Chandala, S. R. (2013). A comparative study of lipid profile and estradiol in pre-and post- menopausal women. Journal of Clinical and Diagnostic Research, 7(8), 1596-1598. https://doi.org/10.7860/JCDR/2013/6162.3234

10.7860/JCDR/2013/6162.323424086849PMC3782906
15

Kim, S. W., Seo, M. W., Jung, H. C., & Song, J. K. (2021). Effects of high-impact weight-bearing exercise on bone mineral density and bone metabolism in middle-aged premenopausal women: A randomized controlled trial. Applied Sciences, 11(2), 1-12. https://doi.org/10.3390/app11020846

10.3390/app11020846
16

Kitahara, C. M., Berrington de González, A., Freedman, N. D., Huxley, R., Mok, Y. Jee, S. H., & Samet, J. M. (2011). Total cholesterol and cancer risk in a large prospective study in Korea. Journal of Clinical Oncology, 29(12), 1592-1598. https://doi.org/10.1200/JCO.2010.31.5200

10.1200/JCO.2010.31.520021422422PMC3082977
17

Kloubec, J. A. (2010). Pilates for improvement of muscle endurance, flexibility, balance, and posture. The Journal of Strength and Conditioning Research, 24(3), 661-667. https://doi.org/10.1519/JSC.0b013e3181c277a6

10.1519/JSC.0b013e3181c277a6
18

Korea Disease Control and Prevention Agency (2023). 2022 National Health Statistics.

19

Korean Society for the Study of Obesity (2018). Diagnosis and evaluation of obesity. Retrieved from https://general.kosso.or.kr/html/?pmode=obesityDiagnosis

20

Kwon, I., Oh, J. & Kwon, K. (2022). Effect of weight- bearing exercise on HbA1c, blood sugar, lipid profiles, and muscle mass in elderly with diabetes. Sports Science, 40(3), 21-27. https://doi.org/10.46394/ISS.40.3.2

10.46394/ISS.40.3.2
21

Lizcano, F. & Guzmán, G. (2014). Estrogen deficiency and the origin of obesity during menopause. BioMed Research International, 2014(1), 1-11. https://doi.org/10.1155/2014/757461

10.1155/2014/75746124734243PMC3964739
22

Marcus, R. (2001). Role of exercise in preventing and treating osteoporosis. Rheumatic Disease Clinics of North America, 27(1), 131-141. https://doi.org/10.1016/S0889-857X(05)70190-3

10.1016/S0889-857X(05)70190-3
23

Mumcu, O., Singin, R. H. O., Yamaner, F., & Kucukler, F. K. (2020). The effect of Pilates and low-intensity cardio exercise on insulin resistance in women. Turkish Journal of Sports Medicine, 55(4), 259-266. https://doi.org/10.5152/tjsm.2020.180

10.5152/tjsm.2020.180
24

Phrompaet, S., Paungmali, A., Pirunsan, U., & Sitilertpisan, P. (2011). Effects of Pilates training on lumbo-pelvic stability and flexibility. Asian Journal of Sports Medicine, 2(1), 16-22. https://doi.org/10.5812/asjsm.34822

10.5812/asjsm.3482222375213PMC3289190
25

Rahimi, M., Nazarali, P., & Alizadeh, R. (2021). Pilates and TRX training methods can improve insulin resistance in overweight women by increasing an exercise-hormone, Irisin. Journal of Diabetes and Metabolic Disorders, 20(2), 1455-1460. https://doi.org/10.1007/s40200-021-00887-z

10.1007/s40200-021-00887-z34900797PMC8630183
26

Resende-Neto, A. G., Andrade, B. C. O., Cyrino, E. S., Behm, D. G., De-Santana, J. M., & Da Silva-Grigoletto, M. E. (2019). Effects of functional and traditional training in body composition and muscle strength components in older women: A randomized controlled trial. Archives of Gerontology and Geriatrics, 84, 1-13. https://doi.org/10.1016/j.archger.2019.103902

10.1016/j.archger.2019.103902
27

Schulte, P. M. (2015). The effects of temperature on aerobic metabolism: Towards a mechanistic understanding of the responses of ectotherms to a changing environment. The Journal of Experimental Biology, 218(12), 1856-1866. https://doi.org/10.1242/jeb.118851

10.1242/jeb.118851
28

Tabish, S. A. (2017). Lifestyle diseases: Consequences, characteristics, causes and control. Journal of Cardiology and Current Research, 9(3), 1-4. https://doi.org/10.15406/jccr.2017.09.00326

10.15406/jccr.2017.09.00326
29

Vryonidou, A., Paschou, S. A., Muscogiuri, G., Orio, F., & Goulis, D. G. (2015). Mechanisms in endocrinology: Metabolic syndrome through the female life cycle. European Journal of Endocrinology, 173(5), 153-163. https://doi.org/10.1530/EJE-15-0275

10.1530/EJE-15-0275
30

Wei, W., Zhu, J., Ren, S., Jan, Y. K., Zhang, W., Su, R., He, L. (2023). Effects of progressive body-weight versus barbell back squat training on strength, hypertrophy and body fat among sedentary young women. Scientific Reports, 13(1), 1-13. https://doi.org/10.1038/s41598-023-40319-x

10.1038/s41598-023-40319-x37598268PMC10439966
페이지 상단으로 이동하기