성체 쥐를 대상으로 30일간 고속 런닝머신 운동을 실시한 후 칼슘과 인을 보충한 식단으로 뼈의 양을 늘렸습니다.

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 14616(2022) 이 기사 인용

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체중 부하 운동은 뼈의 질량과 강도를 증가시킵니다. 운동 중 뼈 로딩 빈도를 높이면 뼈가 강화될 수 있습니다. 칼슘과 인이 보충된 식단과 운동을 병행하면 생쥐에서 운동만 할 때보다 피질 면적이 더 많이 증가합니다. 따라서 우리는 생쥐에게 미네랄 보충 식단을 먹이면서 고속 트레드밀 운동을 결합하면 표준 식단의 고속 운동 및 보충 식단의 저속 운동보다 피질 면적이 더 커질 것이라는 가설을 세웠습니다. 15주령 수컷 C57BL/6 생쥐를 7개 그룹으로 배정했습니다. (1) 기준선, (2) 운동하지 않은 대조군 식이요법, (3) 운동하지 않은 대조군 식이요법, (4) 저속 운동군 먹이 조절 식이요법, (5) 보충 식이를 제공하는 저속 운동, (6) 조절 식이를 제공하는 고속 운동, (7) 보충 식이를 제공하는 고속 운동. 생쥐는 30일 동안 하루 20분 동안 12m/분 또는 20m/분의 속도로 운동했습니다. 경골은 마이크로CT와 4점 굽힘으로 평가되었습니다. 피질 면적 분율과 소주골 부피 분율(BV/TV)은 보충식이에 의해 유의하게 증가했습니다. 고속으로 운동한 쥐는 체중이 현저히 낮았으며 뼈 건강에 해로운 영향을 미치지 않았습니다. 달리기 속도를 높이면 뼈 건강에 대한 운동과 영양의 이점을 유지하면서 체중을 줄일 수 있습니다. 달리기는 뼈 건강을 해치지 않으면서 체중을 줄일 수 있습니다.

인간과 생쥐의 체중 부하 운동은 뼈 질량, 구조적(전체 뼈) 수준 강도 및/또는 조직 품질을 증가시켜 뼈가 골절에 더 잘 저항할 수 있게 만듭니다1,2,3,4. 운동은 훈련을 중단한 후에도 뼈 건강에 장기적인 이점을 줄 수 있습니다5,6,7,8,9,10,11,12,13. 인간의 경우 골량은 25세에 최고조에 달하고 그 이후에는 감소합니다. 따라서 체중 부하 운동을 수행하기가 더 어려워지는 노년기에 더 높은 수준의 골량을 유지하려면 생애 초기에 골량 축적을 최대화하는 것이 유익합니다14,15,16.

뼈는 더 큰 하중을 수용하고 손상을 방지하기 위해 뼈 질량 및/또는 뼈 강도를 증가시켜 운동으로 인한 하중에 반응합니다17. 인간과 설치류의 운동은 뼈에 가해지는 부담의 크기를 증가시켜 뼈 단면적18 및 뼈 형성 속도19,20를 증가시켜 뼈 질량을 증가시킬 수 있습니다. 더 큰 변형 크기를 생성하는 하중은 더 높은 하중 주파수에 적용될 때 뼈 형성 속도를 증가시킵니다. 따라서 런닝머신 속도를 높여 달성되는 고강도 운동 요법은 뼈 형성을 증가시킬 수 있습니다.

뼈 형성이 증가하면 뼈가 더 큰 최대 골량에 도달하거나 더 짧은 시간에 최대 골량에 도달하여 골절에 대한 저항력이 더 빠르게 증가할 수 있습니다. 운동을 통해 골량을 최대화하려면 식이성 미네랄 공급을 늘려 골량과 뼈 조직의 질을 동시에 높여야 합니다. 운동은 식이성 미네랄에 대한 수요를 증가시키기 때문에22 런닝머신 운동은 정상적인 식이량으로 제공할 수 없는 미네랄에 대한 수요를 훨씬 더 높일 수 있습니다. 고속 런닝머신 운동과 칼슘 및 인 보충 식단을 결합하면 표준 저속 운동이 달성할 수 있는 것 이상으로 골량을 더욱 증가시킬 수 있습니다.

표준 운동 조건(조깅과 유사한 속도로 달리기)에서 6~12주 동안 운동한 설치류는 피질골 미네랄 함량, 면적, 항복력 및 최종 힘이 증가했습니다. 젊은 성체 생쥐에서 미네랄 보충 식단과 운동을 결합한 결과 단 3주 후에 표준 식단을 사용한 운동에 비해 경골 피질 면적이 증가했습니다2. 따라서 젊은 성체 생쥐에서 30일이라는 상대적으로 짧은 운동 프로그램을 실시한 후 미네랄 보충 식단과 고속 트레드밀 운동을 결합하면 표준 식단의 고속 운동보다 피질 면적이 더 커질 것이라는 가설이 세워졌습니다.