KR20220042881A - 대사 및 혈관 건강증진을 위한 다양한 저산소 환경 조건을 이용한 필라테스 운동 제공 시스템 - Google Patents

Abstract

저산소 환경에서의 필라테스 운동 시스템 적용 방법에 관한 것으로, 일반 운동센터에 저산소환경을 구성하여 필라테스 운동 효과인 근골격계 질환 개선 및 향상에서 나아가 심혈관질환 개선 효과를 끌어내어 건강증진에 기여할 수 있다.

Description

대사 및 혈관 건강증진을 위한 다양한 저산소 환경 조건을 이용한 필라테스 운동 제공 시스템{PILATES EXERCISE SYSTEM USING VARIOUS HYPOXIC CONDITIONS FOR METABOLIC AND VASCULAR HEALTH PROMOTION}

본원은 대사 및 혈관 건강증진을 위한 다양한 저산소 환경 조건을 이용한 필라테스 운동 제공 시스템에 관한 것이다.

저산소 환경은 상대적 산소농도가 낮은 상태를 의미하며, 현재 기술 상황상 질소발생기를 이용하여 생산된 질소를 탱크에 보관한 후 특정 공간에 질소를 투입하여 산소농도를 상대적으로 낮게 만들어 저산소 조건을 형성할 수 있는 기술이 있다. 현재까지 이러한 기술장비를 이용하여 저산소 환경 조건을 형성한 후 다양한 형태의 운동 트레이닝을 적용하여 엘리트 트레이닝 선수의 경기력 향상이나 비만 및 여러 경증 질환자의 건강증진을 목적으로 활용되어 왔다. 이에 대한 효용성은 현재 다양한 문헌을 통해 증명되어 왔다.

그러나 현재 대중들에게 가장 인기있는 운동 형태 중 하나인 필라테스 프로그램을 저산소 환경을 적용하여 대사 및 혈관기능 등의 다양한 건강증진을 유도할 수 있는 시스템은 제공되지 않고 있는 실정이다. 조절학(Contrology)으로 알려진 필라테스 운동은 조절(control), 호흡(breathing), 흐름(flow), 정확성(accuracy), 중심(centering), 집중력(concentration)을 강조하는 운동 시스템이며 인체의 전반적인 인식을 바탕으로 근육을 활성화시키는 특징을 갖는다. 필라테스 운동은 코어강화, 유연성, 균형감, 그리고 근기능 향상으로 비만인의 운동 부족증을 개선하고, 임상생리적 측면에서 비만인의 근육량 증가, 체지방률 감소, 혈중 렙틴(leptin) 농도의 감소 및 그렐린(ghrelin)과 아디포넥틴(adiponectin) 농도의 증가, 중추 및 말초신경계 적응능력 향상, 근육 대사기능 향상, 고유 감각수용기 활성화, 척추의 가동성 증가, 다양한 체력요인들의 개선에 효과적이라고 보고되고 있다.

반면 필라테스 운동은 낮은 운동 강도로 인해 혈관 기능 및 심폐 기능에 긍정적인 영향을 미치지 않는 것으로 알려졌다. 이에 저산소 환경처치(Hypoxic Therapy)를 통해 동일강도 운동 시 산소섭취량(VO₂: oxygen consumption) 감소와 유산소성 운동에 의한 β-adrenoreceptor의 자극을 통한 지방분해를 가속화하는 효과 및 혈관내피 생성인자인 VEGF(Vascular Endothelial Growth Factor)의 증가를 통한 angiogenesis 향상시키는 등 다수의 연구를 기반으로 필라테스 운동을 저산소 환경 처치로 동일한 운동 시 최대의 운동 효과를 얻을 수 있도록 조건을 구성하고자 한다.

따라서 본 기술은 대중화된 운동 프로그램 중 저중강도의 필라테스 운동을 저산소 환경에 적용하여 평지환경과 동일 운동 적용 시 보다 더 향상된 심폐기능 및 혈관기능을 통해 일반인들의 운동 효율성뿐만 아니라 나아가 비만자들이나 당뇨인들 운동처치에 적합한 조건을 구성 및 제공하여 건강증진에 기여하고자 한다.

본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1398542호에 개시되어 있다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 필라테스 운동의 대중성을 기반으로 저산소 환경처치를 통해 필라테스 운동 효과의 부족한 점을 보완하여 심폐기능, 혈관기능 향상과 에너지 소비량 증대 및 건강 기능 개선 효과를 획득할 수 있는 대사 및 혈관 건강증진을 위한 다양한 저산소 환경 조건을 이용한 필라테스 운동 제공 시스템을 제공하려는 것을 목적으로 한다.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 필라테스 운동 제공 시스템은, 필라테스 운동을 수행하는 사용자가 위치한 챔버의 산소 농도를 저산소 상태의 환경값에 대응하도록 상기 산소 농도 값을 조절하는 제어부, 상기 저산소 상태의 환경에서 미리 설정된 시간에 복수의 필라테스 동작을 수행하는 사용자의 복수의 생체 정보를 수집하는 수집부 및 수집된 상기 복수의 생체 정보를 분석하는 분석부를 포함할 수 있다.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 비만자들의 에너지소비량 증대 및 심폐기능향상과 운동 성취도를 통한 장기적인 비만개선을 유도할 수 있다.

또한, 저중강도의 운동에서도 활발한 혈류의 흐름으로 심폐기능을 향상시켜 비만자들과 당뇨인들의 혈관 기능을 개선할 수 있다.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 필라테스 운동 제공 시스템의 발표된 시험의 통합 표준의 개략적인 흐름도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 필라테스 운동 제공 시스템의 연구 설계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 저산소 환경 조건을 이용한 필라테스 운동 시험 중 대사 파라미터 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 저산소 환경 조건을 이용한 필라테스 운동 시험 중 심장 기능 매개 변수 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 저산소 환경 조건을 이용한 필라테스 운동 시험 전후의 혈압 데이터를 나타낸 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 저산소 환경 조건을 이용한 필라테스 운동 시험 전후의 baPWV 및 FMD의 데이터를 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본원은 대사 및 혈관 건강증진을 위한 다양한 저산소 환경 조건을 이용한 필라테스 운동 제공 시스템에 관한 것으로서, 이하 설명의 편의상 본 시스템이라 하기로 한다.

이하에서 설명되는 필라테스는 체조, 요가, 발레에서 영감을 받은 500 여가지의 운동 시리즈이다. 필라테스 운동은 조절, 호흡, 흐름, 정확성, 중심화, 집중을 강조하는 운동으로 신체를 인지하며 근육을 활성화시킨다. 특히 튜빙 필라테스 프로그램은 관절과 근육의 부상 가능성을 최소화하여 자신의 근력과 체력에 따라 강도를 조절하는 장점이 있다. 필라테스 프로그램은 지구성 운동에 비해 상대적 강도가 낮으나, 좌식 생활이 많은 사람들이나 과체중자들, 비만자들에게 도움을 주며 신체 유연성과 코어 강화에 효과적이다.

최근, 저산소 환경은 운동 시 더 큰 대사 효과를 얻기 위해 활용되고 있다. 저산소 환경 조건은 신진대사기능을 높여 더 큰 대사 반응을 일으킨다. 또한, 저강도 운동에서도 좌식/ 과체중/비만인 사람들의 근육과 관절 향상에 효과를 나타내어 지속적인 저산소 조건은 체중관리 프로그램에 유익하다.

저산소 환경은 골격근 혈관층 내의 동맥 경도의 감소와 혈류의 증가를 유도한다. 간헐적인 저산소 환경 노출은 동맥혈관 확장에 관여하는 질소 산화물 매개 메커니즘으로 혈관내피확장을 높인다. 결과적으로 고혈압 환자의 혈압을 낮추기 위해 자주 적용된다. 또한, 저산소 환경에서의 운동은 다양한 혈관확장 및 혈관 내피확장, 혈류 기능개선을 통한 동맥 경화 감소 및 혈액의 정밀한 순환을 통해 혈관 기능이 향상된다.

저산소 환경에서의 필라테스 운동은 산소 포화도를 감소시켜 심박수를 증가시키고, 호흡수와 환기량을 증가시키고 평지환경에서의 운동 조건에 비하여 탄수화물을 에너지로 사용하여 유산소성 운동 효과를 얻어내는 결과를 초래한다. 이는 저산소 환경에서 운동 시 근육 내에서 에너지 공급을 유지하기 위한 기전으로서 저중강도의 필라테스 운동을 증대시키는 결과로 볼 수 있다.

필라테스 운동 프로그램은 다양하게 접근할 수 있으며, 본 시스템에서 진행한 탄성을 이용한 필라테스 운동은 Tubing band를 이용하여 관절 및 근육의 상해 가능성을 최소화하고 자신의 근력이나 체력에 맞추어 강도를 자유롭게 조절할 수 있는 운동 프로그램이다.

본원의 일 실시예에 따르면, 본 시스템은 50분간 25가지 자세(roll up and down, biceps, arm circles, teaser, rolling like a ball, spine twist and arm extension, tubing mermaid, cobra, swimming, double kicks and arm circles, swan, cat, thigh stretching, hug a tree, squat, row, saw, hip pull, the hundred, lats pull three way, leg arc, scissor, helicopter, right side leg pull, and left side leg pull)로 구성하여 사용자의 생체 정보를 수집할 수 있다. 본 시스템에서는 저산소 환경과 평지 환경에서 동일한 운동을 적용하였을 때 저산소 환경에서의 운동군에서 혈관기능과 심장기능 향상의 결과를 얻었다.

저산소 환경처치에 관하여 보통 고지환경은 2,000m 이하를 light, 2,000~4,000m를 moderate, 4,000m 이상을 severe한 조건으로 정의하고 있으며, 4,000m 이상에 노출하지 않는 경우에는 급성고산병(acute mountain sickness; AMD) 증상은 나타나지 않는 것으로 임상적으로 보고되고 있다.

또한 3,000m(14.5% O₂) 정도의 Hypoxia 환경은 일반적으로 다양한 대상자들(일반인, 비만인, 심혈관 질환자, 당뇨, 노인 등)에게 노출 및 운동의 복합처치를 통하여 건강증진을 유도하는 환경조건에 해당되며, 이에 대한 효과는 많은 선행연구를 통해서 부작용 없이 다양한 건강요인을 증진시키는 데 있어 효과적임이 증명되었다. 저산소 환경에서의 운동 적용은 산소 농도와 운동 강도별 효과가 연구 결과로 나와있으며, 대부분 고강도 트레이닝을 적용하여 엘리트 선수 양성을 위한 목적으로 활용되었다.

본 시스템을 통하여 비만자들, 당뇨인들 및 일반인들에게 저산소 환경에서의 저중강도 운동 효과로 평지에서의 동일한 운동보다 더 큰 운동 효과를 나타낼 수 있기에, 저산소 환경에서의 운동 시 단점이었던 고강도 트레이닝의 시간 지속성과 장기적인 활용도의 단점을 중강도 운동으로 구성된 대중화된 필라테스 운동을 적용하여, 인체 내의 긍정적인 기전 변화를 통해 상용화 단계로 나아가는 것이 목적이다. 본 환경을 적용, 확산하기 위해 일반 운동센터에 저산소 환경을 구성하여 필라테스 운동 효과인 근골격계 질환 개선 및 향상에서 나아가 심혈관질환 개선 효과를 끌어내어 건강증진에 기여할 수 있다.

본원의 일 실시예에 따르면, 본 시스템은 정상 산소 환경 또는 저산소 환경 조건을 만족하도록 산소 농도를 제어할 수 있다.

또한, 본 시스템은 흡입기를 통해 대상자(사용자)에게 전달되는 산소 농도를 제어할 수 있다. 흡입기를 통해 대상자(사용자)에게 전달되는 산소 농도는 FiO₂(흡입 산소 분압, Fraction of inspired oxygen)일 수 있다. 저산소 환경 조건은 일예로 FiO₂ = 14.5%, 시뮬레이션 고도 3000m을 만족하는 조건일 수 있다.

또한, 본 시스템은 저산소 환경에서 미리 설정된 시간(예를 들어, 50분)동안 Tubing band를 이용하여 복수의 동작(예를 들어, 25가지 roll up and down, biceps, arm circles, teaser, rolling like a ball, spine twist and arm extension, tubing mermaid, cobra, swimming, double kicks and arm circles, swan, cat, thigh stretching, hug a tree, squat, row, saw, hip pull, the hundred, lats pull three way, leg arc, scissor, helicopter, right side leg pull, and left side leg pull)를 수행하는 사용자의 생체 신호를 획득할 수 있다.

생체 신호는 대사 파라미터(minute ventilation: VE, oxygen uptake: VO2, carbon dioxide excretion: VCO₂, respiratory exchange ratio: RER, carbohydrate oxidation: CHO, fatty acid oxidation: FAO, and energy expenditure: EE) 및 심장 기능(heart rate: HR, stroke volume: SV, cardiac output: CO, end-diastolic volume: EDV, end-systolic volume: ESV, and ejection fraction: EF)를 포함할 수 있다. 본 시스템은 미리 설정된 시간 동안(예를 들어, 50분 동안) 측정한 생체 신호값의 합계를 결과로 사용했다. 이때, 평균값을 사용한 RER 및 EF 제외한다.

또한, 본 시스템은 필라테스 프로그램 전후 혈관 기능을 확인하기 위해, 혈압(BP), 상완-발목 맥파속도(baPWV, Brachial-ankel pulse wave velocity), 흐름 매개 확장(FMD, flow-mediated dilation) 정보를 수집할 수 있다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 필라테스 운동 제공 시스템의 발표된 시험의 통합 표준의 개략적인 흐름도이다. 본원의 일 실시예에 따르면, 도 1은 발표된 시험의 통합 표준(The consolidated standards of reporting trial, CONSORT일 수 있다. 도 1에 도시된 N trial은 정상 환경에서의 필라테스 프로그램이고, H trial은 저산소 환경에서의 필라테스 프로그램을 의미할 수 있다.

본 시스템은 저산소 환경에서의 필라테스 운동의 효과를 검증하기 위해, 필라테스 경험이 있는 건강한 여성 10명으로부터 데이터를 수집하였다. 효과 검증을 위해 건강한 여성 10명은 미리 설정된 기준에 만족하는 대상자(사용자)를 선정할 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 기준은, 26.4.±3.0세, 키 162.2±4.1cm, 체중 50.8±5.8kg, 체질량지수 19.3±1.6, 무지방질량 38.2±3.8kg, 체지방 비율 24.6% ±5.0%, 비흡연자, 심혈관폐질환 및 근골격계 질환 없음을 포함할 수 있다.

도 2는 본원의 일 실시예에 따른 필라테스 운동 제공 시스템의 연구 설계를 개략적으로 나타낸 도면이다. 본원의 일 실시예에 따르면, 필라테스 운동을 수행하는 사용자가 위치한 공간은 9 m (width) x 7 m (length) x 3 m (high) 사이즈의 챔버로서, 본 시스템은 상기 챔버의 온도 및 습도가 미리 설정된 조건을 유지하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 온도의 미리 설정된 조건은 23±1°C이고, 습도의 미리 설정된 조건은 50%±5%일 수 있다.

본 시스템은 동일한 조건에서 복수의 사용자가 미리 설정된 기준 시간 동안 복수의 필라테스 동작을 수행하기 전후의 생체 정보를 수집할 수 있다.

본원의 일 실시예에 따르면, 본 시스템은, 생체전기 임피던스 분석장비를 이용하여 측정된 키, 체중, 체질량지수, 제지방체중, 체지방 등을 포함하는 체성분 파라미터를 수집할 수 있다.

또한, 본 시스템은 K5 자동대사 분석기 및 안면마스크 형태의 호흡 밸브를 사용하여 측정된 VE, VO₂, VCO₂ 를 포함하는 대사 기능 파라미터를 수집할 수 있다. 한편, 전신 VO₂와 VCO₂의 측정 비율은 CHO와 FAO 기판을 통해 EE의 비율(kcal/min)과 실종률(g/min)을 추정하는 데 사용될 수 있다. 즉, 대사 기능 파라미터는, VE, VO₂, VCO₂, RER, CHO, FAO, EE를 포함할 수 있다. 미리 설정된 시간 동안(예를 들어, 50분) 필라테스 프로그램 동안 CHO, FAT 및 EE를 추정하기 위해 사용된 공식은 CHO = 4.210 x VCO₂ - 2.962 x VO₂, FAT = 1.695 x VO₂, EE = 4.07 x CHO + 9.75 FAT일 수 있다. 이때, 본 시스템은 미리 설정된 시간 동안 측정된 대사 기능 파라미터의 측정된 값의 합계를 결과로 사용할 수 있다. 이때, RER은 평균값을 사용하기에 제외될 수 있다.

또한, 본 시스템은 흉부 생체 전기 임피던스 장비를 이용하여 소정의 시간 간격으로 비침습적으로 HR, SV, CO, EDV, ESV, and EF를 포함하는 심장 기능 파라미터를 수집할 수 있다. 본 시스템은, 수집된 심장 기능 파라미터의 측정 값의 합계를 결과로 사용할 수 있다. 여기서, EF는 평균값을 사용사여 제외될 수 있다.

또한, 본 시스템은 BP 모니터를 이용하여 측정된 branchial artery(동맥 혈관)의 BP, baPWV, FMD를 혈관 기능 지표로서 수집할 수 있다. 본 시스템은 필라테스 수행 전과 후 2회의 혈관 기능 지표를 수집하고, 그 결과의 평균값을 이용하여 사용자의 혈관 기능을 분석할 수 있다.

또한, 펄스파 속도(맥파 속도)는 동맥 경직성 평가에 가장 적합한 매개변수이다. 필라테스 프로그램 전후에 자동발진측정기(VP-1000plus, Omron, 일본 오사카)를 사용하여 baPWV를 측정할 수 있다. 휴식형 baPWV는 각 환경조건에 대한 노출 30분 후 측정하였으며, 운동 후 baPWV는 각 환경조건에 대한 필라테스 프로그램 완료 후 10분 이내에 측정할 수 있다.

FMD는 해당 동맥에서 혈류가 증가할 때 동맥의 확장(확대)을 의미한다. FMD의 혈관확장의 주된 원인은 내피세포에 의한 NO의 방출이다. 따라서 필라테스 프로그램 전후에 비침습성 도플러 초음파(UNEX-EF, 일본 도쿄)를 이용하여 혈관 내피 기능을 평가하기 위해 동맥 혈관의 직경을 측정하였다. FMD는 각 환경조건에서 안정시에 30분간 노출 후 측정되었다. 초음파 장비를 팔꿈치 위 3~5cm의 상완동맥 부위에 고정시킨 후 도플러에 의해 동맥혈관 내벽의 지름을 측정했다. 측정 후 휴식 BP를 기준으로 50mmHg를 늘려 5분간 혈액을 제거했다. 5분 후 디플레이션이 다음 2분 동안 자동으로 기록되어 지름과 혈류량을 평가하였으며, FMD (FMD = (reactive hyperemia diameter - baseline diameter) x 100%)의 계산값을 사용하였다. 운동 후 FMD는 환경 조건별 필라테스 프로그램 완료 후 20분 이내에 동일한 방법으로 측정했다.

본 시스템은 복수의 측정 장치에서 측정된 정보를 기반으로 통계 분석을 수행할 수 있다. 일예로, 모든 통계 분석은 SPSS 소프트웨어 버전 25.0 for Windows(IBM, Armonk, NY, USA)를 사용하여 수행할 수 있다. 데이터는 평균값과 표준 편차로 제시된다. 정규성과 동질성의 가정은 파라메트릭 테스트에 앞서 Shapiro-Wilks W-test를 사용하여 검증할 수 있다. 첫째로, paired t-test는 N 시험 중 대사기능과 심장기능을 비교하는 데 사용되었다. 둘째, 각 환경 조건에서 필라테스 프로그램 전후의 혈관 기능에 상호작용(사후 x 시기)의 존재 여부를 평가하기 위해 반복적인 측정을 통한 이원 분산 분석(ANOVA)을 사용하였다. 분산 분석에서 상호작용 유의성이 확인되었을 때 Bonferroni 검정으로 사후 분석 차이를 확인하였다. cohen의 효과 크기는 표본에서 계산된 통계값의 값을 반영한다. p < 0.05의 유의 수준은 효과 크기의 평균에 대한 통계적 차이를 결정하기 위해 사용되었고 신뢰 구간(CI)은 95% 신뢰 수준에서 반영되었다.

도 3은 본원의 일 실시예에 따른 저산소 환경 조건을 이용한 필라테스 운동 시험 중 대사 파라미터 결과를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 두 시험 사이(정상 산소 환경 및 저산소 환경)의 50분 필라테스 프로그램 동안 VE, VCO₂, RER, CHO, FAO(대사 기능)의 값에서 유의미한 차이가 발견되었다. H 실험(저산소 환경)에서는 VE(Cohen's d, 0.7; 95% CI, 10.2, 1.6 L/50 min; p = 0.011), VCO2(Cohen's d, 0.8; 95% CI, 10.1, 1.7 mL/50 min; p = 0.001)가 더 많이 증가했다. H 시험(저산소 환경)에서는 N 시험(정상 산소 환경)보다 FAO(Cohen's d, 952.1; 95% CI, -3.1, /1.0 g/50 min; p < 0.001)의 감소가 더 큰 것으로 나타났다. 그러나 H 시험(저산소 환경)과 N 시험(정상 산소 환경) 사이에는 VO₂와 EE의 가치에 큰 차이가 없었다.

도 4는 본원의 일 실시예에 따른 저산소 환경 조건을 이용한 필라테스 운동 시험 중 심장 기능 매개 변수 결과를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 50분 필라테스 프로그램 동안 H환경(저산소 환경)과 N 환경(정상 산소 환경) 사이의 HR(심박수)의 현저한 차이를 보여준다 H 환경(저산소 환경)은 N 환경(정상 산소 환경)보다 HR(Cohen’s d, 0.9; 95% CI, 0.0, 1.7 bpm; p = 0.011)이 더 많이 증가했다. 다른 심장 기능 (예: SV, CO, EDV, ESV, EF)의 값은 H 환경과 N 환경 사이에 큰 차이가 없었다.

도 5는 본원의 일 실시예에 따른 저산소 환경 조건을 이용한 필라테스 운동 시험 전후의 혈압 데이터를 나타낸 도면이고, 도 6은 본원의 일 실시예에 따른 저산소 환경 조건을 이용한 필라테스 운동 시험 전후의 baPWV 및 FMD의 데이터를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, SBP, DBP, MAP, PP(혈관 기능)간에 유의미한 상호작용이 없었다. 도 6은 H 시험(저산소 환경)과 N 시험(정상 산소 환경)에서 필라테스 프로그램 중 baPWV와 FMD의 변화를 보여주고 있으며, baPWV에서는 유의미한 상호작용이 관찰되지 않았다. 그러나 유의한 교호작용이 관찰되었다.

도 6의 (a)는 각 시험의 필라테스 프로그램 전후에 baPWV를 변화이고, 도 6의 (b)는 각 시험의 필라테스 프로그램 전후에 FMD의 변화이다.

저산소 환경과 정상 산소 환경 각각에서 필라테스 운동을 수행한 후 사용자의 신체 변화(대사 기능, 심장 기능, 혈관 기능) 분석 결과, 저산소 상태는 동맥 산소포화도를 감소시키며, 혈류 증가로 인해 운동 중 더 많은 영향을 받게 되며, 이는 폐포도에서의 가스 교환을 제한한다. 저산소 조건에서 운동하면 정상 조건에서 수행되는 유사한 운동 부하보다 VE와 HR이 더 높아진다. 이러한 결과는 O2 관류를 유지해야 하는 필요성에 기인할 수 있다. 그러나 이러한 생리학적 조정은 높은 고도에서 VO₂max의 감소에 의해 제한된다. CHO의 절대 비율과 일정한 부하 운동에서 연료 혼합물에 대한 상대적 기여도는 저산소 환경조건에서 정상 환경조건 보다 탄수화물산화량이 향상되어 동일 운동 부하에서 지방산에서 포도당으로 산화 기질을 대체하면 지방산의 완전한 산화에 비해 포도당이 완전히 산화되는 경우 소비된 O2의 L당 에너지 산출량이 더 크기 때문에 저산소 조건에서 에너지 공급을 유지하는 데 도움이 된다. 이러한 변화는 저산소 조건에서 동일한 절대 운동 부하가 수행될 때 정상 조건에서 보다 높은 상대적 운동 강도를 나타낸다. 따라서 저산소 조건에서의 운동은 운동 근육 내에서 에너지 공급을 유지하기 위해 신체가 극복해야 하는 추가적인 대사 스트레스를 이끌어낸다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 필라테스 운동 제공 시스템

Claims (1)

1. 필라테스 운동을 수행하는 사용자가 위치한 챔버의 산소 농도를 저산소 상태의 환경값에 대응하도록 상기 산소 농도 값을 조절하는 제어부;
   상기 저산소 상태의 환경에서 미리 설정된 시간에 복수의 필라테스 동작을 수행하는 사용자의 복수의 생체 정보를 수집하는 수집부; 및
   수집된 상기 복수의 생체 정보를 분석하는 분석부,
   를 포함하는 필라테스 운동 제공 시스템.
   

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