건강한 노화를 위한 운동 가이드라인
유산소운동으로 신장 건강 지킬 수 있는 연구 진행
운동이 건강에 미치는 영향을 조직 및 세포 단위에서 기전연구
기자는 요즘 ‘요가’를 열심히 하고 있다. 예전에는 선생님의 동작을 보고 따라만 했는데, 요즘에는 선생님의 설명이 곁들여진다. 이런 동작을 하면, 어떠한 근육에 영향을 주고, 그 근육의 통증이 줄어들거나 근력이 강화된다는 설명이다. 내가 이 운동을 왜 해야 하는지 당위성이 더 느껴지고, 선생님에 대한 신뢰가 더해진다. 운동이 인체에 미치는 영향을 과학적으로 설명해 주는 것, 이 학문이 바로 ‘운동생리학’이고 스포츠의 과학화를 이끄는 근간 학문이다.
운동생리학과 분자생물학 융합
스포츠기자가 꿈이었다는 김지석 교수. 최상의 경기력을 보이기까지 선수들은 어떤 노력을 했을지, 왜 안 좋은 성적을 내게 됐을지 등 스포츠 성적 이면의 내용을 파헤치고, 추적하고 싶었다고 했다. 그는 비록 스포츠기자가 되지는 못했지만, 운동이 건강에 미치는 기전연구라는 운동의 새로운 패러다임을 제시하는 연구자가 됐다. “비만, 고혈압, 당뇨와 같은 만성질환에 운동이 좋다는 건 널리 알려졌지만, ‘왜’ 좋은지에 답을 할 수 있는 사람은 별로 없었습니다. 저는 이 ‘왜’에 관심을 두고, 운동했을 때 우리 몸 세포 단위에서 벌어지는 변화를 관찰하고 기전을 파악하는 과학적인 접근을 하고 있습니다” ‘왜’는 과학자의 기본자세다. 김 교수는 이 자세를 체육학에 접목하며 운동생리학과 분자생물학을 융합해 동물실험과 분자생물학적 실험기법을 활용한다. “우리 연구실은 운동과학, 의과학, 생명과학, 약학 분야의 국내외 다양한 인적네트워크를 보유하고 있으며 경상국립대 약학연구소 및 의생명연구원과의 긴밀한 협조 등 최고의 연구환경을 갖추고 있습니다”
초고령화 사회에 대비한 ‘노화’ 연구
연구그룹의 가장 큰 테마는 ‘노화’다. 우리나라도 초고령사회에 진입한 이상 어떻게 하면 더 건강한 노후를 보낼 수 있을지가 많은 국민의 관심사다. 여기서 운동이 방법론적으로 등장하는데, 몸이 망가지기 전 ‘예방’에 큰 방점을 두고 있다. “노화를 예방하고 개선하는데 구체적으로 운동이 어떻게 도움을 줄 수 있을까? 더 효율적인 운동방법이 있을까? 라는 물음을 갖고 연구에 임하고 있습니다. 개개인의 신체적 특성과 유전적 특성에 따른 맞춤형 운동을 처방하고, 더 나아가서는 운동 대체 치료제 개발을 위한 정보도 제공해 줄 수 있다고 생각합니다. 미국스포츠의학회(ACSM)의 슬로건처럼 ‘운동은 약(Exercise is Medicine)’이며, 개인의 증상과 특성에 맞게 처방하는 시스템이 필요하고, 운동을 처치할 운동처방사들의 수요도 증가할 것으로 예상합니다” 김지석 교수는 노화를 테마로 특히 혈관연구에 전문성을 두고 있다. “노화가 진행됨에 따라 근육량의 감소가 일어나는데, 근육의 질을 유지하는 방법이 유산소운동입니다. 노년에 근육량 증가를 위한 근력운동을 유지하기란 현실적으로 어렵지만, 걷기와 같은 유산소운동은 일생 가능합니다. 유산소운동은 근육조직 내에 새로운 모세혈관의 신생에 도움을 주고, 이는 근육세포에 산소와 영양분 공급을 증가시켜 근육의 질을 유지하고, 노인들이 누군가에게 의지하지 않은 독립된 삶을 영위하는 데 도움을 줄 수 있다는 연구를 동물모델과 임상연구를 통해 증명하기도 했습니다”
운동으로 들여다보는 신장기능 개선 연구
그의 혈관에 관한 관심은 신장의 중요한 기능인 혈액 여과 기능을 담당하는 미세혈관 덩어리인 사구체까지 미쳐, ‘신장기능 개선에 대한 유산소운동의 역할 규명’이라는 한국연구재단 중견연구자 과제에 선정되기도 했다. 체육학 분야에서 이공분야 중견연구과제를 수주하는 경우는 드물어 그의 연구 행보에 많은 관심이 갔다. “신장 질환으로 생길 수 있는 합병증 예방 차원에서의 운동 치료 관련 연구는 있지만, 초기 단계 신장 질환자의 실질적인 신장기능 악화 지연 및 개선을 위한 운동의 역할에 관한 연구가 간과됐다고 생각합니다. 이에 저희는 신장기능을 개선할 수 있는 유산소성 운동의 역할과 기전에 관해 연구하고자 합니다” 특히, 신장은 한 번 망가지면, 회복이 힘들고 혈액투석이나 신장이식밖에는 방법이 없어, ‘예방’에 초점을 둔 그의 연구가 더 큰 기대를 받고 있다. 김 교수는 동물모델을 활용해 신장기능 저하 초기 단계의 신장기능 개선에 대한 유산소운동의 역할을 규명하고 차후 임상연구를 위한 예비 데이터를 제공하겠다는 계획이다. 여기서 중요한 건 연구그룹의 기전연구 시스템이다. 실험동물의 사구체여과율과 혈중 크레아티닌 농도를 측정해 유산소운동으로 신장기능이 개선됐는지를 과학적으로 증명하겠다는 것이다. “본 연구는 초기 단계 신장 질환자에게 필요한 운동 가이드라인을 제시해주고, 운동 대체 치료제 개발을 위한 정보제공에도 이바지하리라 생각합니다”
‘왜’를 설명할 수 있는 운동전문가 양성
김지석 교수는 그와 같이 운동과학을 하는 학생들이라면, 앞으로 ‘왜’를 설명할 수 있는 전문가가 돼야 한다고 강조했다. “운동방법(how)뿐만 아니라 왜(why) 해야 하는지 모두를 설명할 수 있는 사람이 경쟁력을 갖게 될 것입니다. 저는 학생들에게 실패의 자유를 보장하며, 좋아하고 재미있어하는 연구를 하라고 합니다. 그래서 우리 연구그룹에서 진행하는 주제들이 다양하고 기발합니다. 다만 한 가지 조건을 붙이자면, 연구를 위한 연구가 아닌 꼭 사람들의 실생활에 도움이 되는 연구를 하라고 강조합니다”
신체의 운동수행력을 분석해 운동을 처방하는 시대에서, 나아가 인체 조직 내부에서 일어나는 변화까지 관찰하고 실험해 개인별 맞춤형 운동을 제안하는 시대로 가고 있다. 김지석 교수 연구그룹의 연구와 인력양성이 앞으로 더 기대되는 이유다.
[이슈메이커=임성희 기자]
