Comparison of Treadmill and Cycle Ergometer in Male Korean College Students

한국 남자 대학생을 대상으로 시행한 Cardiopulmonary Exercise Test에서 Treadmill과 Cycle Ergometer의 비교 분석

Background : Generally $VO_2$ max is higher in treadmill exercise than cycle ergometer exercise. According to Hassen and Wasserman, $VO_2$ max with treadmill exercise is higher at ratio of 1.11 than that with cycle ergometer. $VO_2$ max also is influenced by race, sociocultural background, exercise habit In this study, $VO_2$ max and AT were evaluated between Treadmill and cycle exercise in male Korean college students. Method: Study subjects were 44 male college students. We randomized them into 2 groups; 24 students did treadmill exercise at first and 1 week later did cycle ergometer. Another 20 students did in opposite method. They made symptom limited maximal exercise. Author defined maximal exercise as followings: 1) respiratory exchange ratio(RER)> 1.1, 2) plateau>30 sec, 3) heart rate reserve(HRR) <15%, or 4) breathing reserve (BR)<30%. Otherwise their results are excluded as submaximal exercise. Anaerobic threshold(AT) was estimated by V-slope method. Results: $VO_2$ max and AT was $45.1{\pm}6.66m\ell$/kg/min and $26.0{\pm}6.78m\ell$/kg/min in treadmill and $34.9{\pm}5.89m\ell$/kg/min, $19.5{\pm}4.77m\ell$/kg/min in Cycle Ergometer. The measured-$VO_2max$/pred-$VO_2max$ was $98.8{\pm}13.24%$ in treadmill; $84.4{\pm}13.42%$ in cycle ergometer. Comparing $VO_2$ max in treadmill with that obtained by Hassen's method, there were significant differences.(p<0.01). At maximal exercise there were differences in HRR, $O_2$/pulse, BR, $V_E$/MVV, $V_E/VCO_2$ between treadmill and cycle but not in $V_E/VO_2$, Vd/Vt, Ti/Ttot. At AT there were differences in $O_2$/pulse, BR, $V_E$/MVV, Ti/Ttot between treadmill and cycle, otherwise not. Conclusion: According to the result of this study, there are larger gap between treadmill and cycle ergometer in normal Korean adults than foreign data, and it needs further study to obtain reference value of Korea.

연구배경: 최대 산소 섭취량 ($VO_2$ max) 은 답차 운동시 자전거시 보다 높게 측정이 되는데, Hassen과 Wasserman 등에 의하면 답차 시 약 1.11배 정도 높게 측정된다고 하였다. $VO_2$ max는 나이, 성별, 키, 체중 등 뿐만 아니라 인종, 사회문화적 배경 및 운동 습관에 따라서도 영향을 받을 수 있음이 알려져 있다. 본 연구에서는 한국 대학생 연령의 성인을 대상으로 답차와 자전거 운동시 $VO_2$ max와 무산소 역치에서의 산소 섭취량 (AT)을 측정, 비교하였다. 방법: 1998 년 6월부터 9월까지 연세대학교 의과대학에 재학중인 남학생 44명을 대상 으로 하였다. 이들을 무작위로 2군으로 나누어 24명은 답차를 우선 시행 후 1주일 후 자전거로 운동을 시행하였고 20명은 자전거를 우선 시행 후 답차를 시행하였다. 증상 제한적 최대 운동 시행토록 하였으며, 최소한 호흡 교환비(RER) 가 1.1을 초과한 경우, 최대 산소 섭취량이 30초 이상 평점을 이룬 경우, 최대 운동시 심박 예비율이 15% 미만이거나 또는 호흡 예비율이 30% 미만일 경우를 최대 운동으로 정의하였고 이들 중 한가지라도 충족시키지 못한 경우에는 최대운동을 하지 않은 것으로 (submaximal exercise) 간주하여 연구에서 제외하였다. AT는 V-slope method로 구하였다. 결과: 답차 운동시의 $VO_2$ max와 AT 의 값은 각각 $45.1{\pm}6.66 m\ell$/kg/min, $26.0{\pm}6.78 m\ell$/kg/min 이었으며, 자전거 운동시에는 각각 $34.9{\pm}5.89 m\ell$/kg/min, $19.5{\pm}4.77 m\ell$/kg/min 이었다. 측정-$VO_2$ max/예측 $VO_2$ max 의 값은 답차 운동시 $98.8{\pm}13.24 %$ 이었으며, 자전거 운동시 $84.4{\pm}13.42 %$ 이었다. 자전거의 결과로 답차 운동시 $VO_2$ max 의 예측치를 구할 때 쓰이는 Hassen등의 공식을 이용하여 이를 실제 답차 운동시 얻어진 $VO_2$ max값과 비교해 보았을 때 두 값 사이의 차이는 통계적으로 유의하였다 (p<0.01). 최대 운동시 심박 예비율, 산소/맥, 호흡 예비율, $V_E$/MVV, $V_E/VCO_2$는 (답차 운동과 자전거 운동사이에 차이가 있었다 ). 그러나 $V_E/VO_2$, Vd/Vt, Ti/Ttot는 차이가 없었다. AT에서는 산소/맥, 호흡 예비율, $V_E$/MVV, Ti/Ttot값은 차이가 있었으나 나머지 값들은 그렇지 못하였다. 결론: 본 연구에서 보았듯이 답차와 자전거 사이의 차이가 크므로 결과의 해석에 이용시 유의해야 할 것이며, 향후 한국인에서 적용할 수 있는 참고치를 구하려는 노력이 필요할 것으로 여겨진다.