본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

고온환경에서의 운동중 세로토닌 운반체(5-HTT) 유전자 다형성에 따른 중추피로 관련 변인 비교

Comparisons of central fatigue by gene polymorphism of 5-HTT under hot environment

김광회|박동호|김도윤|이신언
한국운동생리학회|2009.02|운동과학 (Exercise Science)|제18권 제1호|pp. 31-42|DOI 10.15857/ksep.2009.18.1.31

2

조회

0

다운로드

3

인용

0

참고문헌

키워드

hot environment중추피로고온환경central fatigue5-HTT 유전자 다형성5-HTT genotype

초록

본 연구의 목적은 고온환경에서의 유산소성 탈진 운동 후 5-HTT유전자 다형성에 따라 중추피로의 원인으로 여겨지는 심부온도 및 신경전달물질들의 변화를 관찰함으로써 5-HTT 유전자 다형성에 따른 고온환경에서의 중추피로 유발과 관련된 변인들의 차이를 알아보는데 있었다. 1차적으로 307명을 대상으로 5-HTT 유전자 다형성을 분석하였으며, 그 중 SS형과 LS형(이상 S형) 8명과 LL형(이상 L형) 8명 등 총 16명을 선정하였다. 모든 대상자들은 35℃ 습도 50% 환경에서 30분동안 VT 운동강도의 달리기를 실시한 후, 점증부하방식의 최대 유산소 달리기 운동을 실시하였으며 5-HTT 유전자 다형성별로 시기간 신경전달물질 및 중추피로를 비교한 결과는 다음과 같다. 첫째, 고온환경에서의 최대운동 직후 VO2는 S형이 L형보다 유의하게 높았지만(p<.05) 운동소요시간, 젖산, 심박수에서는 차이가 없었다(p>.05). 둘째, L형은 회복기에서 최대운동 직후보다 증가했으며, S형은 감소했지만 유의한 차이는 없었다(p>.05). 셋째, 두 다형성 모두 최대운동직후 가장 높은 도파민 변화를 보였지만 5-HTT 다형성에 따른 차이는 없었다(p>.05). 넷째, 프로락틴은 두 다형성 모두 최대운동직후 가장 높았지만 5-HTT 유전자 다형성에 따라 차이는 없었다(p>.05), 다섯째, 다형성에 따라 직장온, 암모니아, pH, 젖산, 피로자각 수준은 차이가 없었지만(p>.05), 회복기 피로자각 회복속도에서 다형성간 다른 경향을 보였다. 여섯째, 프로락틴, pH는 L형의 피로자각 수준을 예측하는데 유의한 설명변인이며(p<.05), 도파민은 S형의 피로자각수준에 대한 유의한 설명변인으로 나타났다(p<.05). 이상의 결과들을 요약하면 고온환경에서의 60분가량의 운동 후 신경전달물질에 의한 중추피로 유발 관련 변인들은 5-HTT 유전자 다형성에 따라 차이가 없는 것으로 나타났다.

Abstract

The purpose of this study was to investigate the difference of central fatigue by 5-HTT gene polymorphism during exhausted exercise under hot environment. Polymorphisms in the 5-HTT were determined in genormic DNA obtained from 307 college aged men. 16 out of 368 were participated into this study and divided into two groups according to their genotypes (S-type(SS, LS)=8, L-type(LL)=8). All participants performed exhausted exercise under 35℃(50% humidity) circumstance during 30 minnutes at ventilatory threshold intensity and then immediately run with gradual exercise type until no more performing. For the trial, blood samples were collected at pre exercise(baseline), post-VT exercise(during exercise), post-exercise, after 30min(recovery). we analyzed dopamine, serotonin, prolactin, ammonia and also rectal temperature as core temperature and the other factors including lactate, pH and the rate of self-Perceived fatigue at each trial. The results were followed as blow : first, VO2 of S type at post exercise were higher than L types significantly(p>.05). Second, there was no difference in plasma serotonin between 5-HTT types(p>.05). Third, there was no differenence in dopamine and in prolactin of 5-HTT types(p>.05). Forth, ammonia, pH, lactate, rectal temperature and rate of self-perceived fatigue had no difference by genotype(p>.05). Fifth, rate of self-perceived fatigue of L type had the significant influence by prolactin(p<.05), whereas S type had influence by dopamine(p<.05). With these results leaded the conclusions that according to the 5-HTT gene polymorphism the difference of central fatigue caused by exhausted exercise under hot environment might not be assured.

참고문헌 (40)

  1. 김성수, "운동강도에 따른 탈진 운동이 혈중 5-HT와 dopamine의 농도에 미치는 영향", 40(3), pp.675~684 (2001), 한국체육학회
  2. 박동호, "세로토닌 운반체 유전자다형성과 지구성운동 적성과의 관련성", 운동과학, 14(2), pp.171~180 (2005), 한국운동생리학회
  3. 박동호, "탈진 운동 후 세로토닌 운반체 유전자다형성에 따른 혈중 FFA, f-Trp, BCAAs 및 f-Trp", BCAAs의 반응, 2005, pp.16(2), 74~88[DOI]
  4. 체육과학연구원, "전문가를 위한 최신 운동처방론" (1999), 도서출판 21세기교육사
  5. Astrand, K., "Response characteristics of peripheral mechanoreceptive units in man: relation to the sensation magnitude and to the subject's task. Electroencephalogr", Clin. Neurophysiol, 64(5), pp.438~446 (1986)
  6. Bailey, S. P., "Neuroendocrine and substrate responses to altered brain 5-HT activity during prolonged exercise to fatigue", J. Appl. Physiol, 74(6), pp.3006~3012 (1993)
  7. Blomstrand, E., "Amino acids and central fatigue", Amino Acids, 20(1), pp.25~34 (2001)
  8. Bridge, M. W., "Effect of ambient temperature on exercise-induced prolactinaemia", J. Physiol, 521, pp.103~ (1999)
  9. Bridge, M. W., "Responses to exercise in the heat related to measures of hypothalamic serotonergic and dopaminergic function", Eur. J. Appl. Physiol, 89, pp.451~459 (2003)
  10. Brisson, G. R., "Exercise-induced blood prolactin variations in trained adult males: a thermic stress more than an osmotic stress", Horm. Metab. Res, 23, pp.200~206 (1986)
  11. Brück, K., "Body temperature related factors diminishing the drive to exercise", Can. J. Physiol. Pharmacol, 65(6), pp.1274~80 (1987)
  12. Chaouloff, F., "Physical exercise and brain monoamines: a review", Acta. Physiol. Scand, 137(1), pp.1~13 (1989)
  13. Chaouloff, F., "Motor activity increases tryptophan, 5-hydroxyindoleacetic acid, and homovanillic acid in ventricular cerebrospinal fluid of the conscious rat", J. Neurochem, 46, pp.1313~1316 (1986)
  14. Cox, B., "Further evidence for a physiological role for hypothalamic dopamine in thermoregulation in the rat", J. Physiol, 300, pp.7~17 (1980)
  15. Davis, J. M., "Central and peripheral factors in fatigue", J Sports Sci, 29(1), pp.45~57 (1995)
  16. Davis, J. M., "Serotonin and Central mervous system fatigue; nutritional consideration", Am. J. Clin. Nutr, 72(2), pp.573s~578s (2000)
  17. Davis, J. M., "Possible mechanism of central nervous system fatigue during exercise", Med. Sci. Sports Exerc, 29, pp.45~47 (1997)
  18. Gonzalez-Alonso, J., "Reductions in Systemic and Skeletal Muscle Blood Flow and Oxygen Delivery Limit Maximal Aerobic Capacity in Humans", Circulation, 107, pp.824~830 (2003)
  19. Goto, M., "Investigation of Subjective Symtoms of Fatigue for Students Engaged Care-Work Training", Medical Welfare Journal, 18(1), pp.213~217 (2008)
  20. Heils, A., "Allelic variation of human serotonin transporter gene expression", J Neurochem, 66, pp.2621~2624 (1996)
  21. Hori, T., "Midbrain neuronal responses to local and spinal cord temperatures", Am J Physiol, 231, pp.1573~1578 (1976)
  22. Kim, D. K., "Serotonin transporter gene polymorphism and antidepressant response", Neuroreport, 11, pp.215~21 (2000)
  23. Lesch, K. P., "Association ofanxiety-related traits with a polymorphism in the serotonin transporter gene regulatory region", Science, 274, pp.1527~1531 (1996)
  24. Low, D., "Exercise thermoregulation and hyperprolactinaemia", Ergonomics, 48(11), pp.1547~1557 (2005)
  25. Mathew, W. B., "Responses to exercise in the heat related to measures of hypothalamic serotoniergic and dopaminergic function", Eur. J. Appl. Physiol, 89, pp.451~459 (2003)
  26. Meeusen, R., "Exercise and brain neurotransmission", Sports Med, 20(3), pp.160~188 (1995)
  27. Miharu, M., "Relationship between maximal pulmonary ventilation and Arterialized venous Blood Potassium and Dopamine Concentraitons Obtained at Exhaustion in Man", Jpn. J. Physiol, 48, pp.17~23 (1998)
  28. Mortensen, S. P., "Limitations to systemic and locomotor limb muscle oxygen deliveyr and uptake during maximal exercise in humans", J. Physiol, 566, pp.273~285 (2005)
  29. Mutch, B. J. C., "Ammonia metabolism in exercise and fatigue: a review", Med Sci Sports Exerc, 15(1), pp.41~50 (1983)
  30. Narita, M., "Association between serotonin transporter gene polymorphism and chronic fatigue syndrome", Biochem Biophys Res Commun, 311(2), pp.264~266 (2003), 264-266.
  31. Newsholme, E. A., "Amino acid, brain neurotransmitters and a functional link between muscle and brain that is important in sustained exercise", pp.127~133 (1987), John Libbey Eurotext Ltd
  32. Newsholme, E. A., "Tryptophan, 5-hydroxytryptamine and a possible explanation for central fatigue", Adv. Exp. Med. Biol, 384, pp.315~320 (1995)
  33. Nybo, L, "Hyperthermia and fatigue", J. Appl Pyysiol, 104(3), pp.871~878 (2007)
  34. Nybo, L., "Effects of marked hyperthermia with and without dehydration on VO2 kinetics during intense exercise", J. Appl Physiol, 90 (2001)
  35. Pitsiladis, Y. P., "Hyperprolactinemia during prolonged exercise in the heat: Evidence for a centrally-mediated component of fatigue in trained cyclists", Exp. Physiol, 87, pp.215~226 (2002)
  36. Sahlin, K., "Metabolic factors in fatigue", Sports Med, 13(2), pp.99~107 (1992)
  37. Saltin, B., "Muscle glycogen ultilisation during work of different intensities. In: Al PE (ed) Muscle metabolism during exercise", pp.289~299 (1972), Plenum
  38. Sothmann, N. S., "Simulated weightlessness to induce chronic hypoactivity of brain norepinephrine for exercise and stress studies", Med Sci Sports Exerc, 29(1), pp.39~44 (1997)
  39. Wilson, W. M., "Evidence for a possible role of 5-hydroxytryptamine in the genesis of fatigue in man: administration of paroxetine, a 5-HT reuptake inhibitor, reduces the capacity to perform prolonged exercise", Exp. Physiol, 77, pp.921~924 (1992)
  40. Young, S. N., "The clinical psycholpharmacology of tryptophan. In: Nutrition and the Brain. Vol. 7" (1986), Raven

관련 논문AI추천

고온환경에서의 최대운동시 운동형태에 따른 피로 비교김광회, 김도윤, 박동호한국운동생리학회 · 운동과학2008 · 제17권 제2호세로토닌 운반체 유전자다형성과 지구성운동 적성과의 관련성김영수, 김창선, 박동호, 성봉주, 정동식한국운동생리학회 · 운동과학2005 · 제14권 제2호탈진 운동 후 세로토닌 운반체 유전자다형성에 따른 혈중 FFA, f-Trp, BCAAs 및 f-Trp/BCAAs의 반응김영수, 김창선, 박동호, 성봉주, 윤재량, 이명천, 이종각, 정동식국민체육진흥공단 한국스포츠과학원 · 체육과학연구2005 · 제16권 제2호고온 환경에서의 트레드밀 운동이 흰쥐 뇌에서 세로토닌 발현, 신경세포 생성, 그리고 단기 기억력에 미치는 영향김창주, 서진희, 신말순, 이광식, 임백빈국민체육진흥공단 한국스포츠과학원 · 체육과학연구2009 · 제20권 제4호인종간 및 체육전공과 비전공자의 5-HTT 유전자 분포 비교김도윤, 김창선, 박동호, 이신언한국운동생리학회 · 운동과학2008 · 제17권 제4호고온환경에서의 운동 중 고막온과 직장온에 따른 프로락틴 변화김도윤, 박동호국민체육진흥공단 한국스포츠과학원 · 체육과학연구2009 · 제20권 제3호

이 간행물의 다른 논문 (14건)

다양한 운동강도가 혈장 지질과산화물, 항산화효소 및 염증성 사이토카인에 미치는 영향송욱, 김시영pp. 1-10ACE 유전자 다형성에 따른 유산소 운동이 중년여성의 심혈관질환 위험인자 및 심장기능에 미치는 영향김종국, 문성진, 정재근, 이영준, 이상황, 김영준, 김주홍pp. 11-20젊은 성인의 아디포넥틴 유전자 다형(G276T)과 비만, 인슐린 저항성, 심폐체력과의 관계김태경, 정정욱, 조진경, 강현식pp. 21-30유산소운동이 FTO 유전자 변이에 따른 비만 중년여성의 대사증후군 위험 요인에 미치는 영향이영준, 문성진, 김주홍, 김영준, 정재근, 이상황, 김종국pp. 43-52원심성 운동이 제 2형 당뇨쥐의 인슐린 저항성과 골격근 GLUT-4 발현에 미치는 영향구민석, 정영수pp. 53-64
원문 보기