<h1>서 론</h1><p>규칙적이고 적당한 운동은 신체의 대사기능을 원활하게 하고 면역기능을 강화시켜 건강증진에 도움을 줄 뿐만 아니라 스트레스 해소와 체중조절, 성인병 예방 등 생활에 활력을 주지만, 적절한 운동강도나 운동시간을 벗어난 격렬한 운동은 인체에 부정적 영향을 미칠 수 있다는 임상연구들이 보고되고 있다. 즉 과도한 훈련과 부적절한 운동강도에 의해 산화적 스트레스(oxidative stress)는 체내에 활성산소(reactive oxygen)를 발생시켜 각종 대사물질과 면역계, 내분비계, 그리고 근육 등에 나쁜 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다.</p><p>활성산소의 생성은 노화, 질병, 스트레스, 흡연, 음주, 자외선 등에 의해 증가되는데, 특히 대량의 산소섭취가 요구되는 운동에 의해서 직접적인 영향을 받는다. 격렬한 운동 중에 는 인체 내에서 대량의 산소 소비와 일시적인 허혈, 재환류 현상 등에 의해 증가된 활성산소는 세포의 변형과 손상을 야기한다. 즉, 과도한 운동은 오히려 체내의 항산화 효소의 기능을 감소시키는 원인이 되어 특히 세포 손상을 유발하게 된다. 일반적으로 운동에 의하여 산소소비가 됨으로써 산소 라디칼이 과량 생성되거나, 조직에서 지방의 과산화 현상이 증가되는 것으로 알려져 있으며, 마찬가지로 항산화효소의 활성도 운동에 의하여 증가되고, 많은 양의 산소를 소비할 수 있는 능력은 운동선수들의 운동수행능력과 일반인들의 건강 관련체력을 나타내는 중요한 지표로 활용되어 왔다. 적당한 운동은 대사물질, 면역계, 내분비계, 항산화 효소 증가 등의 긍정적 효과를 기대할 수 있는 반면, 격렬한 운동은 활성산소의 증가, 면역세포 기능 억제, 부산물 축적 등의 부정적인 결과를 가져와 심지어는 생명을 단축시킬 수도 있다. 이러한 현상은 에너지 대사 시 발생하는 산소 자유라디칼(oxygen free radical)의 생성에 의한 인체 조직의 산화적 손상 때문이며, 운동을 하는 동안에는 산소섭취가 안정시와 비교하여 10~15배 증가하므로 활성산소의 생산도 안정시보다 많은 양이 생성된다. 일반적으로 활성산소의 활성화는 운동강도와 비례하여 증가하는 것으로 증명되고 있으며, 산화적 스트레스와 산소섭취량 사이에는 상관관계가 있다고 알려지고 있다.</p><p>최근에 건강을 증진하기 위한 운동이 오히려 많은 부작용을 초래할 수 있다는 활성산소 이론이 제시되면서 그 관심이 고조되고 있다. 또한, 강도 높은 운동에 의해서 발생하는 활성산소는 세포의 항산화 기전에 커다란 영향을 미치게 되는데, 이런 변화는 강도 높은 운동 중에 발생하거나 장기간의 신체적 스트레스에 의해서 발생하며, 지속적 적응 현상을 가지고 있다. 이와 같은 항산화 효소 적응은 골격근 운동을 지속할 수 있도록 하고 미토콘드리아의 산화 효소 적응에 중요한 역할을 한다. 인체는 활성산소의 방어체계로서 항산화 효소(antioxidant enzymes)를 지니고 있는데, 운동을 규칙적으로 지속한 경우에 활성산소를 제거하는 효소인 SOD(superoxide dismutase)와 GPX (glutathione peroxidase)가 촉진되어 생성된 과산화 지질의 처리능력이 높아진다고 보고 되었다.</p><p>마라톤 선수를 대상으로 \( 80.5 \mathrm{~km} \) 를 주행 후에 혈액 중의 과산화지질이 상승했다는 보고가 있는 반면, 운동트레이닝을 실시한 경우에도 혈액 중의 과산화지질은 상승하지 않고 저하한다는 보고도 있어 적절한 운동을 지속적으로 실시했을 경우에는 질병예방 측면에서 긍정적인 영향이 있을 것으로 시사하고 있다. 단시간 탈진상태에 이르는 격렬한 운동에서는 조직의 지질과산화 작용이 증가되며, 혈중 지질과산화 농도의 증가가 초래된다고 보고되고 있다. 강도 높은 운동을 할 때 다량의 산소를 사용하는 경우 산화성 스트레스가 증가함에 따라 활성산소가 체내에서 과다 생성되면 인체는 그에 적절히 대응하지 못해 세포막 구성 성분이 파괴되는 등의 해로운 영향을 받을 수 있다는 보고는 선수들의 경기력 향상을 위한 강도 높은 운동이 부작용을 초래할 수 있음을 시사하고 있어 이에 대한 관심이 고조되고 있다. Criswell 등[9]은 운동강도와 비례하여 활성산소가 증가하는 양상을 보인다고 하였으며, Lovlin 등도 \( \mathrm{VO}_{2} \mathrm{max} \) 의 \( 40 \% \)와 \( 70 \% \) 강도에서 운동시 혈장 과산화지질이 감소하는 반면 \( \mathrm{VO}_{2} \max 100 \% \) 의 수준에서 운동 후 지질과산화가 증대하였다고 보고하였다.</p><p>운동에 따른 활성산소와 항산화효소의 변화는 운동강도와 밀접한 관계를 가지고 있다. 또한, 대상자의 트레이닝 수준의 상이성, 운동형태와 강도 및 산화적 스트레스 측정방법 등에 의해 영향을 받는 것으로 알려져 있어 보다 세분화된 연구를 통해 과학적이고 올바른 운동방법이 제시되어야 할 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 규칙적인 수영이 조직손상이나 세포의 노화 등과 관련있는 지질과산화 생성 반응과 이의 방어체계인 항산화효소 작용 중 SOD 효소 활성을 파악하고, 이들 항산화시스템이 규칙적인 수영의 운동 강도로 인하여 어떠한 영향을 받는가를 논하고자 한다.</p>
활성산소의 발생을 높이는 이유들로 무엇이 있는가?
노화, 질병, 스트레스, 흡연, 음주, 자외선 등에 의해 증가되는데, 특히 대량의 산소섭취가 요구되는 운동에 의해서 직접적인 영향을 받는다.