Exercise Limitations by the Oxygen Delivery & Utilization Systems in Aging and Disease

Original article : http://www.karger.com/Article/Pdf/343990

 

 

• Aerobic exercise capacity를 13METs정도까지 올리면 좌식생활을 하는 환자들의 사망률 감소가 10-25%까지 이른다고 함
• 또한 elite 선수에서 무산소운동시 oxygen uptake 역시 70세 넘어서까지 일반인에 비해 3.5배정도 더 증가 함
• 반면 신체비활동성à 산소운반 및 사용효율을 일상생활에 필요한 정도 이하로까지 떨어지게 함

 

http://www.whyiexercise.com/metabolic-equivalent.html

* MET=대사평형단위=metabolic equivalent of task

- the energy cost of physical activities and is defined as the ratio of metabolic rate (and therefore the rate of energy consumption) during a specific physical activity to a reference metabolic rate, set by convention to 3.5 ml O2·kg−1·min−1 or equivalently:

- 1MET : 안정시 신진대사에 필요한 산소소비량(3.5ml/kg/min)

- MET를 이용하면 현재 운동하는 사람이 안정시에 비해 어느정도 힘들게 운동하고 있는지 알수 있음

- 3.5METs = 안정시 비하여 3.5배 힘들게 운동하는 것

 • 심폐시스템의 기능적/구조적 기능 소실은 미토콘드리아의 부피감소와도 연관이 있음
• 산소의 ‘이동’과 ‘시스템내 사용’이 integrated adaptation/deadaptation(조정된 적응/탈적응) 개념의 핵심
à Deadaptation을 피하고 adaptation을 장려하기 위하여 mechanism 아는 것이 중요

Pao2 = 폐포 산소 분압 / Paco2 = 폐포 이산화탄소 분압 / Q = 심박출량
SV = 1회박출량  / HR = 심장박동 / DO2 = 산소 전달 / SaO2 = 산소 포화도CaO2 = 동맥혈 산소 함량 / CvO2 = 혼합 정맥혈의 산소 함량

• VO2max = maximal oxygen uptake
- 인간이 해수면 수준에서 운동을 수행할 때 섭취할 수 있는 산소량의 단위시간당 최대치
• 실제로 많은 사람들이 VO2max까지 도달하는 경우는 많지 않다
à 노인의 경우에는 운동을 하다 피곤해서 그만두는 등…but 그것은 근육에 대한 VO2max의 제한요인 때문이라는 설이 강함

• 무산소운동의 lactate 보상까지 하면 VE는 120L/min까지 증가

• Habedank 의하면 노인에서는 드물지만 오히려 운동을 더 오래한 노인집단에서 더 동맥혈 저산소혈증이 상대적으로 많았음

• 노인에서의 Qmax 감소가 maximal HR 감소와 연관되어 있는 반면, 운동을 오래한 노인에서의 Qmax가 더 높은 것은 SV가 더 큰것에서 기인한다.
• HR은 208-0.7x나이..의 공식에 의해 감소한다.
• 사실 30세이후 VO2max는 다 감소하는데, 운동을 오래한 군에서는 더 가파르게 감소함에도 평균수치가 대조군에 비해 더 높다.

• fig2-a : 특히 COPD환자처럼 lung이 안좋은 환자의 경우는,, 근육(운동)에 의한 심혈관계의 ‘강한’자극으로 Qmax and maximal DO2 가 크게 개선된다.

• Hb은 산소운반과 비례관계이고, VO2max의 변화와 관계됨

• 근육-대사수용체의 활성화를 감소시키면à 심폐시스템의 반응을 낮추고 & 운동의 내성을 개선한다.
• 근육의 산소저장능력은 최대산소전달능력의 변화가 동정맥 산소 함량의 차이보다 더 빠르고 중요하다

• Submaximal exercise에서는, 저런 작용이 다리의 피로가 조금 덜하거나 lactate가 조금 덜 쌓이는 등의 영향으로 말초적인 adaptation이 촉진작용을 받는 측면도 있었다.