운동과 면역기능, 운동의 항염증 효과

 

글/충남대학교 스포츠과학과 이왕록

 

최근 운동을 포함한 신체활동에 과한 연구는 계속 증가추세에 있으며 1989년 설립된 국제운동면역학회(International Society of Exercise Immunology)에 게재된 논문중에서 "운동" 과 " 면역" 을 중심어로 삼은 연구만해도 2200편이 넘는 것으로 추산되고 있다. 국내에서도 2000년 이후 운동생리학회와 운동영양학회를 중심으로 운동면역에 관한 연구가 꾸준히 증가되고 있는 추세이며, 그 중에서도 국내연구에서는 면역관련 연구에서 운동과 염증인자에 대한 연구가 활발히 진행되는 추세이다. 따라서 운동의 항염증 효과에 관한 과학계의 공통된 시각과 향후 동향을 고찰해  볼 필요가 있을  것이다.

만성 염증은  인슐린저항, 동맥경화, 신경퇴화 및 종양 성장 등의 질병발달과 관련되어 있다. 신체활동을 하지 않으면 제2형 당뇨병, 심혈관 질환, 대장암, 유방암, 치매 및 우울증세가 증가되며 아울러 복부지방을 축적시키고 이는 염증경로 시스템을 활성화시키는 것으로 알려져있다. 따라서 운동의 항염증 효과는 복부지방을 감소시킴으로써 혹은 신체내 항염증환경을 조성하기 때문인 것으로 추측될 수 있다.

근육이 수축하면서 방출하는 마이오카인은 호르몬과 같은 경향의 역할을 수행하며 복부지방과 기타 지방에서 특수한 엔도크린의 효과를 나타내고 혹은 파라크린 메카니즘을 통하여 지방대사의 신호경로에서 제 역할을 담당함으로써 항염증 효과를 나타내는 것으로 보고된다.

많은 연구에서 제시하고 있는 대표적 마이오카인은 IL-6이며, 이 마이토카인은 type 1과 type 2 근섬유 모두에서 근 수축시 방출된다. IL-6는 근육내에서 국부적인 효과를 수행하기고 하고 혈액으로 방출되면 호르몬과 같은 경향의 역할을 수행하기도 한다. 근육내에서 IL-6는 국부적으로 AMPK와 phosphatidylinositol-3-kinase(PI3K)를 활성화 시켜 지방대사와 당섭취를 활성화 시키는 것으로 보고되고 있다. IL-15 또한 인체 골격근에서 발현되며 근육의 성장 및 지방대사에서도 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으며  근력 운동시에 골격근에서 발현량이 증대되는 것으로 보고되고 있다. 따라서 규칙적인 운동은 근육내 IL-15의 축적을 유도할 수 있으며 복부지방량을 감소시킬 수 있는 것으로 알려져있다.

운동에 따른 싸이토카인의 반응은 감염증상과는 다르게 나타난다. 전형적인 염증조성 싸이토카인인 TNF-a와 IL-1b는 일반적으로 운동에 의하여 증가되지 않는 것으로 보고되고 있다. 따라서 운동으로 인한 싸이토카인 케스케이드(cascade)와 염증으로 인한 싸이토카인의 케스케이드는 현저히 다른 것으로 알려져 있다.

급성운동에 따른 항염증 반응에 관한 연구에서 독성물질을 체내에 투입한 경우, 혈중TNF-a 가 2-3배 증가하였지만 3시간 동안의 에르고미터 싸이클링 후, 독성물을 복용한 경우에는 TNF-a의 생성에는 별다른 변화를 보이지 않았다고 보고하였다. 이러한 사실은 급성운동이 TNF-a생성을 억제한다는 것을 나타내는 것이다.

운동중 혈액으로 방출되는 첫 싸이토카인은 IL-6 이며 경우에 따라 운동시 100배까지 증가될 수 있으며 운동후에는 감소되는 것으로 보고되고 있다. 항염증 인자로 알려진 IL-1ra와 IL-10은 운동후에 증대되는 것으로 보고되고 있으나, 순환되는 IL-6가 가장 현저하며 다른 싸이토카인보다 먼저 발현하는 것으로 보인다. 많은 연구에서 수축시 골격근에 방출하는 IL-6가 항염증효과를 가진다고 보고하고 있다. 또한 운동시에는 아드레날린, 코티졸, 성장호르몬, 프로락틴과 면역조절효과를 가진 다른 요인들을 증대시킨다. 종합해보면 일회성 운동은 항염증환경을 조성하는데 기여하는 것으로 보여진다.

그러나 운동의 항염증 효과에 관해서 다른 결과도 보고되고 있다. 제2형 당뇨병과 같은 만성 염증 질환을 가진 환자의 경우 흔히 운동을 통하여 삶을 질을 개선할 수 있는 것으로 알려져 있지만 치료제로써의 운동의 효과는 불분명하다. 급성 운동 혹은 규칙적인 운동을 수행하였을 때 만성질환을 가진 환자의 경우에는 정상인과 다른 반응을 보인다. 예를 들면, 만성폐질환을 가진 환자의 경우, 중강도의 운동후 정상인에 비하여 비정상적으로 혈장 TNF-a 수치가 높아진다고 보고하였다.

그러므로 운동의 항염증 효과에 관한 특성에 관하여서는 보다 연구가 더 수행되어야 할 것이며 운동의 항염증 혹은 예방 효과에 관한 메카니즘을 이해하기 위해서는 만성 염증 질환을 경감시키는 운동의 특성에 관한 연구에 보다 초점을 두어야 할 것이다. 지구성 운동의 긍정적 효과에 관해서는 비교적 잘 알려져 있으나 근력 운동의 항염증 역할에 관한 연구는 부족한 실정이다.  따라서 이에 관한 후속연구가 더 진전되어야만 운동에 따른 항염증 효과에 관한 이해가 보다 선명할 것으로 사료된다.

 

                                                                               

 

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