뇌건강(우울, 강박, 인지장애, 치매)을 위한 운동의 효용성
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지난 1년간 우리나라 국민 10명 중 7명은 심각한 스트레스와 지속적인 우울감 등 정신건강 문제를 경험하고 있다는 결과가 나왔다. 근육긴장, 과다 또는 얕은호흡, 심한 가슴통증, 극한 두려움, 강박관념, 사회적 유연성 결핍, 고립감, 빠른 심박동과 혈압 상승, 만성 스트레스 이러한 단어들은 현대사회의 정신건강을 위협하고 있는 대표적인 증상 중 하나이다.
최근에는 노인성 치매보다 뇌세포 손상이 빨라 더 위험한 40~50대에 나타나는 ‘초로기 치매’ 및 더욱 이른 10~30대 나타나는 ‘디지털 치매’는 디지털 기기에 의존해 뇌의 사용이 줄어 점점 퇴화하는 질병으로 치매는 더 이상 노인의 질병으로 판단하기에는 전 세대적으로 퍼져가는 중이다.
치매는 퇴행성 뇌질환 또는 뇌혈관계 질환 등으로 인하여 기억력, 언어능력, 지남력(orientation), 판단력 및 수행능력 등의 기능이 저하됨으로써 일상 생활에서 지장을 초래하는 후천적인 다발성 장애로 정의한다.
어떤 명칭이 혀끝에서는 맴도는데 말로 표현이 어려울 때가 있다. 뇌속에 검색 엔진의 전전두엽피질이 제대로 작동을 하지 못하는 것이다. 나이가 들어 가벼운 인지장애로 판단할 수 있겠지만, 계속 방치하면 치매로 발전할 수도 있다. 운동은 뇌세포 간의 연결을 강화하고, 해마(hippocampus)에서 생성된 새로운 줄기세포들이 분열하고, 성장할 수 있는 뇌가소성(neuroplasticity)이 향상되어 학습능력, 기억력, 최고 인지기능, 감정조절 능력이 개선된다.
뇌(brain)는 무게가 신체의 3%에 불과하지만, 전체 혈당(glucose)의 무려 20%를 소비하는 인체 내 두 번째로 기초대사량이 높은 장기이다. 하지만, 뇌에는 혈당을 저장할 장소가 없기 때문에 뇌가 정상적으로 작동하려면 스트레스 호르몬인 코르티솔(cortisol)의 자극이 필요하다.
운동이라는 적당한 스트레스가 자극되면 특정 유전자를 활성화해서 파괴나 질병으로부터 세포를 보호하는 단백질이 생성된다. 유익한 스트레스(eustress)의 운동은 신경세포의 기초를 튼튼하게 만들어주며, 뇌세포의 스트레스 한계점을 높여준다.
운동을 하는 것은 인간이 수백만년 동안 진화해온 과정에서 스트레스 및 불안감을 대응하는 방법 중 단연 최고이다.
또한, 운동은 스트레스 한계점을 높일 뿐만 아니라 세포의 복구 기능도 활성화한다. 인슐린 수용체가 증가되고, 인슐린의 민감도를 상승하는 등 세포는 당을 이용하는 효율성이 높아져 에너지를 원활하게 이용하는 인체대사(metabolism)의 시스템을 향상시킨다.
뇌에서는 혈관의 숫자와 크기가 증가되고, 혈액순환이 촉진되는 등 각종 성장인자(growth factor) 뇌유래 신경성장인자(BDNF), 인슐린 유사성장인자(IGF-1), 혈관 내피세포 성장인자(VEGF)의 분비가 촉진된다.
1. 뇌유래 신경성장인자의 BDNF는 뇌, 근육, 지방조직 등에 걸쳐 광범위하게 분포되어 있으며 뇌의 증식, 분화 및 생존, 신경조직 형성, 시냅스 가소성에 영향을 미쳐 뇌신경가소성 및 인지기능 발달에 중요한 역할을 수행한다.
2. 인슐린 유사성장인자 IGF-1은 성장과 대사에 관여하는 물질로 주로 단백질 합성을 통해 골격근 비대(skeletal muscle hypertrophy)에 기여하는 주요 성장인자로 알려져 있다. 뇌혈관 장벽을 투과하여 신경세포의 성장, 신경가소성, 뇌신경조직 형성 및 인지기능 발달에 영향을 미친다.
3. 혈관 내피세포 성장인자 VEGF는 해마(hippocampus), 골격근, 폐에서 발현되어 주변 혈관조직 형성(angiogenesis)을 자극하며, IGF-1과 함께 신경 및 혈관조직을 형성을 촉진시켜 기억 및 인지기능 개선에 중추적인 역할을 한다.
나이가 들면 이 3가지 인자(BDNF, IGF-1, VEGF)와 신경세포 성장인자의 생성이 자연스럽게 줄어들면서 신경재생도 함께 줄어든다. 하지만, 젊어서도 지속적 스트레스를 받거나 우울증에 빠지면 마찬가지의 경우가 나타날 수 있다. 인체는 움직이도록 설계되었고, 신체가 운동을 하면 뇌도 동시에 운동을 하게 된다. 우리 선조들은 음식을 찾거나 맹수의 위협을 벗어나기 위한 자연스런 학습과 기억들이 운동 기능과 함께 진화해왔다. 때문에 뇌의 입장에서는 우리가 움직이지 않으면 뭔가를 배울 필요성을 전혀 느끼지 못하게 된다.
과거 뇌의 인지기능 개선을 목적으로 심혈관계 사망 위험도가 낮은 저·중강도 유산소운동의 적용을 위한 장시간 그리고 장기간의 운동을 연구해왔다. 최근 과학적 연구들로 드러난 고강도 인터벌 운동(HIIT)은 중강도 유산소운동보다 BDNF, IGF-1, VEGF 발현 및 이용성에 더 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 단 일회성 운동만으로 인지기능 향상에 유익한 결과들이 계속하여 드러나고 있다.
우리의 DNA에 들어 있는 활동리듬에는 걷기나 천천히, 중간 속도 혹은 빠른 속도로 달리기가 모두 포함되어 있다. 다시말해서, 사냥감을 쫓았던 우리 선조들은 사냥을 포기하지 않으려면 인내심과 낙천성, 집중력과 의욕 등이 필요하였고, 활동과 운동을 하는 것은 인간의 가장 자연스러운 모습인 것이다.
약은 즉각적인 안정감을 제공하지만, 운동은 불안, 초조, 인지기능 등을 근본적으로 치료할 수 있는 부작용 없는 매우 안전한 활동이다. 움직이지 않는다는 것은 동물이 아니라 한 곳에 뿌리는 내리는 식물이 되는 것과 같다. 마음기제의 총사렵탑인 인간의 뇌는 지구상 그 어떤 생명체보다 ‘뇌는 훈련하면 변화한다’라는 뇌가소성(brain-plasticity)의 원리가 적용되는 장기이며, 운동이 뇌와 관련한 장애 및 질환을 개선하고, 그 기능을 더욱 향상할 수 있는 효용성있는 최고의 방법은 아닐까?
경기도 남양주 보건소, 건강운동관리사 신영탁
최근에는 노인성 치매보다 뇌세포 손상이 빨라 더 위험한 40~50대에 나타나는 ‘초로기 치매’ 및 더욱 이른 10~30대 나타나는 ‘디지털 치매’는 디지털 기기에 의존해 뇌의 사용이 줄어 점점 퇴화하는 질병으로 치매는 더 이상 노인의 질병으로 판단하기에는 전 세대적으로 퍼져가는 중이다.
치매는 퇴행성 뇌질환 또는 뇌혈관계 질환 등으로 인하여 기억력, 언어능력, 지남력(orientation), 판단력 및 수행능력 등의 기능이 저하됨으로써 일상 생활에서 지장을 초래하는 후천적인 다발성 장애로 정의한다.
어떤 명칭이 혀끝에서는 맴도는데 말로 표현이 어려울 때가 있다. 뇌속에 검색 엔진의 전전두엽피질이 제대로 작동을 하지 못하는 것이다. 나이가 들어 가벼운 인지장애로 판단할 수 있겠지만, 계속 방치하면 치매로 발전할 수도 있다. 운동은 뇌세포 간의 연결을 강화하고, 해마(hippocampus)에서 생성된 새로운 줄기세포들이 분열하고, 성장할 수 있는 뇌가소성(neuroplasticity)이 향상되어 학습능력, 기억력, 최고 인지기능, 감정조절 능력이 개선된다.
뇌(brain)는 무게가 신체의 3%에 불과하지만, 전체 혈당(glucose)의 무려 20%를 소비하는 인체 내 두 번째로 기초대사량이 높은 장기이다. 하지만, 뇌에는 혈당을 저장할 장소가 없기 때문에 뇌가 정상적으로 작동하려면 스트레스 호르몬인 코르티솔(cortisol)의 자극이 필요하다.
운동이라는 적당한 스트레스가 자극되면 특정 유전자를 활성화해서 파괴나 질병으로부터 세포를 보호하는 단백질이 생성된다. 유익한 스트레스(eustress)의 운동은 신경세포의 기초를 튼튼하게 만들어주며, 뇌세포의 스트레스 한계점을 높여준다.
운동을 하는 것은 인간이 수백만년 동안 진화해온 과정에서 스트레스 및 불안감을 대응하는 방법 중 단연 최고이다.
또한, 운동은 스트레스 한계점을 높일 뿐만 아니라 세포의 복구 기능도 활성화한다. 인슐린 수용체가 증가되고, 인슐린의 민감도를 상승하는 등 세포는 당을 이용하는 효율성이 높아져 에너지를 원활하게 이용하는 인체대사(metabolism)의 시스템을 향상시킨다.
뇌에서는 혈관의 숫자와 크기가 증가되고, 혈액순환이 촉진되는 등 각종 성장인자(growth factor) 뇌유래 신경성장인자(BDNF), 인슐린 유사성장인자(IGF-1), 혈관 내피세포 성장인자(VEGF)의 분비가 촉진된다.
1. 뇌유래 신경성장인자의 BDNF는 뇌, 근육, 지방조직 등에 걸쳐 광범위하게 분포되어 있으며 뇌의 증식, 분화 및 생존, 신경조직 형성, 시냅스 가소성에 영향을 미쳐 뇌신경가소성 및 인지기능 발달에 중요한 역할을 수행한다.
2. 인슐린 유사성장인자 IGF-1은 성장과 대사에 관여하는 물질로 주로 단백질 합성을 통해 골격근 비대(skeletal muscle hypertrophy)에 기여하는 주요 성장인자로 알려져 있다. 뇌혈관 장벽을 투과하여 신경세포의 성장, 신경가소성, 뇌신경조직 형성 및 인지기능 발달에 영향을 미친다.
3. 혈관 내피세포 성장인자 VEGF는 해마(hippocampus), 골격근, 폐에서 발현되어 주변 혈관조직 형성(angiogenesis)을 자극하며, IGF-1과 함께 신경 및 혈관조직을 형성을 촉진시켜 기억 및 인지기능 개선에 중추적인 역할을 한다.
나이가 들면 이 3가지 인자(BDNF, IGF-1, VEGF)와 신경세포 성장인자의 생성이 자연스럽게 줄어들면서 신경재생도 함께 줄어든다. 하지만, 젊어서도 지속적 스트레스를 받거나 우울증에 빠지면 마찬가지의 경우가 나타날 수 있다. 인체는 움직이도록 설계되었고, 신체가 운동을 하면 뇌도 동시에 운동을 하게 된다. 우리 선조들은 음식을 찾거나 맹수의 위협을 벗어나기 위한 자연스런 학습과 기억들이 운동 기능과 함께 진화해왔다. 때문에 뇌의 입장에서는 우리가 움직이지 않으면 뭔가를 배울 필요성을 전혀 느끼지 못하게 된다.
과거 뇌의 인지기능 개선을 목적으로 심혈관계 사망 위험도가 낮은 저·중강도 유산소운동의 적용을 위한 장시간 그리고 장기간의 운동을 연구해왔다. 최근 과학적 연구들로 드러난 고강도 인터벌 운동(HIIT)은 중강도 유산소운동보다 BDNF, IGF-1, VEGF 발현 및 이용성에 더 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 단 일회성 운동만으로 인지기능 향상에 유익한 결과들이 계속하여 드러나고 있다.
우리의 DNA에 들어 있는 활동리듬에는 걷기나 천천히, 중간 속도 혹은 빠른 속도로 달리기가 모두 포함되어 있다. 다시말해서, 사냥감을 쫓았던 우리 선조들은 사냥을 포기하지 않으려면 인내심과 낙천성, 집중력과 의욕 등이 필요하였고, 활동과 운동을 하는 것은 인간의 가장 자연스러운 모습인 것이다.
약은 즉각적인 안정감을 제공하지만, 운동은 불안, 초조, 인지기능 등을 근본적으로 치료할 수 있는 부작용 없는 매우 안전한 활동이다. 움직이지 않는다는 것은 동물이 아니라 한 곳에 뿌리는 내리는 식물이 되는 것과 같다. 마음기제의 총사렵탑인 인간의 뇌는 지구상 그 어떤 생명체보다 ‘뇌는 훈련하면 변화한다’라는 뇌가소성(brain-plasticity)의 원리가 적용되는 장기이며, 운동이 뇌와 관련한 장애 및 질환을 개선하고, 그 기능을 더욱 향상할 수 있는 효용성있는 최고의 방법은 아닐까?
경기도 남양주 보건소, 건강운동관리사 신영탁
- 다음글보건소 면접형 채용 방식이 신체활동전문가의 직무안정성에 미치는 영향 24.05.18
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