중정도 지구성운동이 백혈구 및 백혈구아형에 미치는 영향

 

 

 

 

 

백혈구는 이물질에 대한 숙주방어(host defence)의 일차적 세포성 인자이고, 림프구와 식세포(호중구와 단구)로 나눌 수 있다. 림프구는 특이면역과 관련이 있으며, 식세포는 비특이 숙주방어와 관련이 있다.

운동강도와 운동지속시간은 백혈구의 수와 아형의 비율에 있어 변화의 크기나 방향을 나타낸다. 운동에 동반하는 백혈구증가증(leukocytosis)은 일반적으로 두 위상적 변화(biphasic change)의 특성을 나타내는데, 말초혈액에서 백혈구의 이러한 변화는 과립구증가증과 림프구증가증에 의해 특징적이다. 그러나, 운동 후에는 과립구증가증과 림프구감소증이 일어난다.

이러한 변화는 운동형태, 운동강도, 운동시간에 의존해서 일어난다. 지구성운동 후 림프구감소증과 과립구증가증 현상은 명확하게 밝혀져 있지 않지만, 스트레스 호르몬인 코티졸이 순환 면역세포수에 있어 운동 후 변화에 기인할 것이라는 가설은 설정되어 있으나 생체내에서 그 가설을 뒷받침할 증거는 아직 제시되어 있지 않다.

 

Foster 등(1986)은 7명의 남성을 대상으로 63 ~ 86% VO2max에서 자전거에르고미터운동(1h/wk, 1~3h/wk, 4~6h/wk, 및 6h/wk)을 실시한 결과에서, 총백혈구의 수, 심박출량, 혈장 에피네프린과 노르에피네프린이 증가하였다고 보고하였는데, 그들은 운동유발성 백혈구증가증은 심박출량과 관련이 있다는 견해를 발표하였다.

 

운동은 혈액다형핵 호중구(polymorphonuclear neutrophils ; PMNs)치를 증가시킨다고 오랫동안 알려져 왔다. Suzuki 등(1996)은 10명의 비단련된 남성을 대상으로 70% VO2max에서 매일 1시간 30분 동안 같은 부하에서 7일간 연속 운동을 실시한 결과에서, 급성 지구성운동은 호중구증가증을 일으켰다고 하였고, Pedersen 등(1989)은 16명의 남성을 대상으로 75% VO2max에서 60분 동안 자전거 운동을 실시한 결과에서, 운동중 림프구와 호중구는 증가를 보였으며, 운동 2시간 후에 림프구는 감소하고 호중구는 4배의 증가를 나타냈다고 보고하였다. Simon(1984)은 이러한 운동유발성 과립구증가증에 대한 세 가지 가능한 메커니즘으로서 첫째, 격렬한 운동은 세포외액을 유의하게 증가시켜 혈액농축을 초래하고, 둘째, 운동은 카테콜라민치를 상승시키고 이중 아드레날린은 marginal pool로부터 백혈구의 움직임을 교체하며, 셋째, 코티졸이 marrow pool로부터 과립구(호중구, 호산구 및 호염기구)를 활성화시키고 순환으로부터 그들이 밖으로 나가는 것을 느리게 함으로써 일어난다고 하였다.

 

림프구는 면역반응의 중심세포로서 기능면에서 T림프구와 B림프구로 나누어진다. 그리고 림프구는 에너지 공급과 대분자 생합성을 위한 전구체를 위해서 해당작용과 글루타민 활용에 의존하는 것으로 알려져 있다.

많은 연구자들은 단기간 그리고 장기간 신체운동 후 림프구의 수와 기능에 있어서 변형을 가져온다고 보고하였다. 운동초기의 일시적인 림프구증가증은 심박출량과 폐, 비장과 같은 저장영역과 낮은 흐름의 관류향상 및 에피네프린 등 세 가지 요소에 의해서 영향을 받는다고 Crary 등(1983)은 보고하였다.

운동후 회복기의 일시적인 림프구감소증(lymphopenia)은 T림프구수의 억압에 일차적으로 관련이 있고, 순환 코티졸치의 운동유발성 증가에 최소한 의존한다. 지구성 운동후 림프구의 수와 비율은 회복 30분 이내에 운동전 수준 보다 30 ~ 50% 이하로 떨어지고, 3 ~ 6시간 동안 낮은 수치로 남아 있게 된다. 림프구 감소와 관련되는 가능한 메커니즘은 보조 T세포의 감소와 억제/독성 T세포의 증가에 있다.

 

호중구/림프구비(혹은 과립구/림프구비)비의 증가는 면역체계에 관한 생리적 스트레스의 훌륭한 지표로서 제시되고 있다. 지구성운동후 이런 비가 증가하는 원인은 림프구감소증 보다는 호중구증가증에 의해서 일어나게 될 뿐만 아니라 동시에 코티졸의 증가에도 기인하여 일어나는 것으로 알려져 있다.

 

동일한 피험자 10명(연령 : 19세, 신장 : 174cm, 체중 : 68kg, VO2max : 50.7ml/kg/min)을 대상으로 각 피험자에게 할당된 60% VO2max에서 70분 동안 자전거에르고미터운동을 실시한 후, 운동직후와 회복기 1시간 후에 이중맹검에 의한 두 가지 투여물질(mineral water 200ml + 50mg capsule glutamine * 10 ; 50mg capsule wheat * 10)을 각각 구강 투여시 백혈구 및 백혈구아형의 변화를 살펴본 필자의 연구결과는 <나재철, 운동면역학, 대경북스, 2002, pp.208-213>에 있다.