Minerals

운동과 영양 제9강의

2014. 2학기 가천대학교 운동재활복지학과 담당교수 이은석

김지연

무기질

체내 구성성분 – 약 4%

7~9가지 필수적 → 5가지 운동능력과 연관. (zinc, copper, chromium, selenium & iron)

기본적인 두 가지 기능

1. 골격, 치아, 근육과 다른 기관 구조를 포함하여 신체조직을 구성

2. 대사조절에 관여하는 금속효소들의 구성성분.

기능 1. 산, 염기 평형 유지

1. 산성 Cl-, S-, P- 등 알칼리성 Ca++, Na, K+, Mg++등.

지방, 탄수화물, 단백질 대사

근 수축 등의 촉매작용 – Ca, Mg, Mn 등

2. 대사과정의 촉매작용

철분 → Hb, Myoglobin

칼슘, 인 → 뼈

3. 체내 구성성분

4. 수분 평형의 유지

5. 신경의 자극 전달

6. 근 수축의 조절

칼슘(Ca++), 마그네슘(Mg++) 필수적인 요소

다량 무기질 : 칼슘

인체가 가장 많이 함유된 무기질 체중의 1.5 ~ 2.0%

① 골격,치아 형성(99%)

② 단백질과 결합,세포내 기능: 근육의 수축 이완 조절

혈액 응고에 관여

체액의 산·알칼리 평형 유지 등.

Calcium : Ca

• 생리적 작용

• 결핍증 골절, 충치, 골다공증, 골연화증, 근육 경련 등.

• 1일 필요량 600 ~ 1400mg (성인남자 25세 이상 800mg)

• 함유식품 우유, 유제품, 해초, 새우, 푸른 야채류 등.

• 보충

칼슘과 골다공증

- 한번에 600mg을 섭취하는 것보다 하루에 3회 간식이나 식사와

- 폐경기 이후의 여성들에 있어서 골절의 위험률을 감소시키고

또는 비호르몬 약물 치료)으로 구성되어 있다.

현재 골다공증 치료는 보통 세 부분 (칼슘 보충제, 운동, 호르몬 요법

칼슘보충제

함께 200mg정도씩 섭취하는 것이 좋다.

- 하루 600mg의 칼슘 보충제가 식사중의 500~600mg의 칼슘과

합해지면 대부분의 사람들에게 충분한 칼슘영양을 제공할 수 있다.

- 과량의 식이칼슘이나 칼슘 보충제는 철분이나 아연과 같은 다른

주요 무기질의 흡수를 방해.

- 평상시의 Ca보충은 노인들의 발목과 엉덩이 골절 예방 효과.

골손실을 감소시킬 수 있으나 완전 예방은 어려움.

- 칼슘염의 침착과 발달을 촉진하면서 골격에 기계적 충격을 부여한다.

여성운동선수 3대질환 : 이상 식습관, 무월경, 골다공증

- 폐경기 여성들의 골 손실 속도를 낮추고 골다공증을 예방하는데

운동

중강도 운동종목에 참여하는 여자운동 선수들은 운동을 하지 않거나

무강도 운동종목에 참여하는 여성들보다 훨씬 골격 무기질 밀도가 증가했다.

운동은 중요한 요인

스포츠성 골다공증

- 체중조절 경기에 임하는 지구력 여자 운동선수들에게 있어서 교란된

칼슘대사와 관련하여 그 심각성이 대두된다.

1. 체중 부하 운동은 건강한 골격의 정상적인 발달과 유지를 위해

필수적이다.

4. 나이든 여성들을 위한 최적의 예방법은 넘어질 때 발생하는 골다공성

골절의 발생을 감소시킬 수 있는 강도, 유연, 조화를 향상시키는

활동을 포함한다.

3. 운동은 폐경기에 사용되는 호르몬 보충요법을 대치하는

것으로는 권장되지 않는다.

2. 좌식 생활하는 여성들은 활동량을 증가시켜서 골질량을 증가시킬

필요가 있다. 그러나 활동량을 증가시킴으로써 주로 얻을 수 있는

혜택은 운동 부족으로 인해 더 진행될 수 있는 골격 손실을 방지

할 수 있는 것이다.

- 골다공증과 운동에 관한 견해 (ACSM) –

- 골다공증을 예방하기 위해 폐경기 이후 여성은 에스트로겐 치료를

하고 있는 경우 하루 1000mg의 칼슘을, 그렇지 않은 경우는

1200~1500mg을 섭취해야 함.

• 제언

- 체중지지 유산소성 운동이나 근력운동들이 권장됨.

다량 무기질 : 인

1. Ca와 함께 뼈, 치아 형성

2. 신경과 근육의 기능에 관여

3. ATP성분 – 탄수화물, 지방, 단백질의 중간대사

4. 체액의 pH조절

Phosphorus : P

• 1일 필요량 1000mg (성인남자 800mg)

• 함유식품 생선, 콩, 육류, 계란, 우유 등

• 결핍

① 장기간 위장약 복용하거나 알콜중독 환자들의 치유과정 에서

심각한 질병을 갖고 있는 사람들에게 발생할 수 있다.

② 구루병, 골연화증, 근육허약증, 운동 수행력 약화(골격손실)

인은 이론적으로 운동수행력을 저해하나 결핍증은 드물다.

- 인산염은 정상식사에 발견되는 양 이상으로 섭취할 때 인체 에너지

작업량을 증가시킴.

- 기능향상 보조제로 판매되고 있다.

- 장기간인 인 보충제의 섭취는 칼슘 불균형 초래, 골다공증 유도

• 제언

• 보충

- 최근 IOC에서는 인산염의 사용을 금지하지 않는다.

- 인 보충제를 섭취하기로 결정했다면 시합에 대비해 사용 전 훈련기간에

사용해 본다.

- 인정된 프로토콜은 5~6일 동안 하루 4g의 trisodium phosphate를

1g씩 음식과 음료수와 함께 섭취하는 것.

- 나트륨 인산염 보충제는 유산소성 지구력을 향상

다량 무기질 : 마그네슘

1. 탄수화물, 지방, 단백질 대사에 관여

2. 뼈의 구성 성분

3. 근육 수축에 관여

• 1일 필요량

400mg (성인남자 350mg)

• 함유식품

간, 계란 노른자, 푸른 야채, 해조류 등.

• 결핍

근육 경련 – 운동과 관련.

Magnesium : Mg

- 신체적으로 활동적인 사람들은 마그네슘이 풍부한 식품을 함유하는 균형잡힌 식사를 통해 충분한 양을 섭취해야 한다.

- 신체적으로 활동적인 사람들은 마그네슘이 풍부한 식품을

함유하는 균형잡힌 식사를 통해 충분한 양을 섭취해야 한다.

• 제언

- 과량은 부작용을 유발.

- 시합을 위해 체중 감량을 해야하는 사람들을 위해서는 RDA를

함유하는 마그네슘 보충제가 권장.

칼 륨

1. 세포의 삼투압 조절

2. 체액의 산,알칼리 평형

3. 에너지 생성

* 일반적 식사로 충분 – 결핍증 드물게 나타남.

• 함유식품

감귤류, 쥬스, 바나나

Potassium : K

미량 무기질 : 철분

① Hb, myglobin, cytocrome 형성

② 에너지 대사의 효소와 관련

③ 산소 운반

Fe

• 1일 필요량

10mg/day 남자 - 15mg/day 여자

• 함유식품

육류, 콩, 간, 등

• 결핍증

빈혈, 피로

• 운동능력과 관련된 연구 * 산소 운반 능력 향상 *

정상인 여자마라톤 선수 → 철분 고, 저와 관계없이 트레드밀 운동시간 차이 없음. (Matter, et al, 1987)

빈혈 증세 선수 → 운동능력 향상 (Haymes, 1987 ; Sherman & Kramer, 1989)

식이 철분

흡 수

저장, 운반

근육

근육색소와 효소

소장

간

기타 조직

효소

골수

적혈구에서 혈색소 형성

혈액

혈청 ferritin 적혈구

체내 철분대사

• 보충

- 철분결핍성 빈혈을 갖고 있는 사람이라면 철분 보충으로

이러한 상태가 개선되고 궁극적으로는 경기력 향상.

- 정상 혈색소와 정상철분수준을 갖고 있는 사람들에게 철분

보충은 아무 이로운 효과 없다.

- 여성 지구력 선수들 대상으로 보충 결과, 혈색소 농도나

경기력 향상면에 아무 영향이 없었다.

• 제언

- 생리 중 심한 혈류 손실을 하는 여자 장거리 육상 선수들

채식주의자, 고지대에서 훈련을 시작하는 선수들, 열량제한

식이를 섭취하는 선수들에게 권장 (철분 보충제).

- 다른 식품의 방해 효과 최소화하기 위해 빈속 섭취

(개인의 철분상태 측정 후 선별적으로 보충이 이루어져야 한다.)

미량 무기질 : 구리

1. 산소대사에 있어 철분과 함께 연관되어 작용.

2. 철분의 흡수에 필요하고 혈색소 형성

3. 미토콘드리아에서 산화효소인 시토크롬의 활성에 관련

4. 혈장에 있는 당 단백질의 구성성분

5. 유리기를 억제하는 항산화제 기능을 하는 SOD를 구성한다.

Cu

• 섭취 권장량

- 식품에 널리 존재 (특히 해산물, 육류, 콩류와 전곡류)

- RDA는 성인 19~50세 900μg

구리는 철분의 기능과 직접적으로 연관된 무기질

• 주요기능

• 결핍

빈혈, 골다공증, 신경결핍과 심장병

• 제언

구리 보충제는 신체활동량이 많은 사람들에게 권장되지 않는다.

미량 무기질 : 아연

단백질, 지방, 탄수화물 대사의 효소 성분, tissue repair Zinc

• 결핍증

식욕부진, 피부변화 등

• 1일 필요량

15mg/day 남자

12mg/day 여자

• 함유식품

간, 계란 노른자, 굴 등.

미량 무기질 : 크로뮴

인체 영양에 있어서 필수적인 매우 견고한 금속원소

Cr

• RDA RDA는 설정되지 않았으며 ESADDI는 하루 50~200μg

• 식품급원 효모, 전곡류, 콩류, 물엿, 치즈, 버섯

• 주요기능

1. 인슐린과 연관된 포도당 내성인자의 필수 구성요소로 고려된다.

2. 인슐린의 활성을 촉진함으로써 지질과 단백질 대사에 영향을 줌.

3. 근육으로의 아미노산 운반 촉진.

• 결핍

당질대사의 손상

• 보충

운동 중 인슐린 감수성과 당질 대사를 향상시킴

(지구력 운동선수들에게 유리한 효과)

미량 무기질 : 셀레늄

항산화 작용, 면역력 향상, 생식력 증강, 피부대사 촉진

• 1일 필요량

50~200mg

• 함유식품

고기, 해초, 곡류(현미)

Selenium

• 운동과 관련된 기능 및 예상되는 잇점

항산화 작용 → 피로 방지 및 운동에 의한 조직의 상해 방지.

• 연구결과

No studies available.

미량 무기질 : 동

보효소, 적혈구 생성 및 에너지 대사의 주요 기능

• 결핍 증세 드물게 나타남.

• 함유식품 간, 조개류, 건포도, 콩 등.

Copper

• 운동능력과 관련된 연구

이론적으로 적혈구 생성 및 에너지 대사에 도움을 주어

유산소 능력을 향상 시킬 것으로 기대 됨.

(Studies not available)

• 1일 권장량

1.5 ~ 3mg/day 성인남자.

10mg/day 까지는 안전.

미량 무기질 : 보론

비금속 원소

B

• RDA 0.5~1.0mg/day

• 식품급원

- 말린 과일류, 견과류, 콩류, 신선한 채소류, 사과잼, 포도쥬스와

와인 등 많은 식물류에 천연적으로 존재.

• 주요기능

1. 세포막 구조와 기능, 무기질 대사에 기여

2. 에스트로겐이나 테스토스테론 같은 스테로이드 호르몬의 대사에

관여한다고 알려짐.

• 결핍 결핍에 대한 증거는 거의 없다.

미량 무기질 : 바나듐

V(바나듐)

• RDA 10~100mcg

• 주요기능

1. 당질 및 지질대사 포함해 체내의 몇 가지 효소적 반응에 관여.

2. 단백질 대사와 당질 대사에 인슐린과 같은 효과 갖는다고 제안.

• 결핍

바나듐 결핍은 인간에게서는 발생되지 않는다. 그렇지만 만약

만약 바나듐이 인슐린과 같은 효과를 유도한다면 결핍상태는

당질 대사 손상 가능.

연한회색 금속 원소

• 보충

- 인슐린 비의존형 당뇨병을 갖는 사람들의 당질대사상태 향상.

- 부작용은 위장관 장애, 주로 설사 동반

- 과잉 보충은 간과 신장의 손상 초래

• 제언

- 신체적으로 활동량이 많은 사람에게 권장되지 않는다.

- 과잉섭취는 독성을 나타낸다.

무기질 결핍과 과잉은 건강과 운동수행능력에 어떻게 영향을 주는가?

3. 과잉 섭취시 비록 소량일지라도 여러 건강상의 문제를 발생.

1. 미네랄 결핍은 여러 단계를 거치며 발생한다.

- 초기 결핍 단계에서는 어떤 운동선수들은 저열량 식사로 전환하며

무기질 섭취가 함께 감소하며 발생한다.

2. 인체는 미네랄의 유효한 조절체계를 갖고 있다.

- 결핍이 발현되면 인체는 섭취된 미네랄을 장에서 더 많이 흡수하고

소변과 같은 배설경로로 적게 배출하기 시작한다.

운동이 무기질 필요량을 증가시키는가?

• 운동은 여러 메커니즘 통해 신체로부터의 무기질 손실을 초래.

• 많은 무기질들은 운동 중에 근육이나 다른 곳의 신체 저장고로부터 유출되어

순환계로 동원.

• 순환하면서 신장을 통해 제거되어 소변을 통해 배출.

• 이러한 잠재적인 무기질 손실로 인해 적어도 스포츠 영양학계의 한 연구자는

운동선수에겐 무기질 보충이 반드시 고려되어야 한다고 제안.

필요로 하는 무기질을 식사를 통해 섭취할 수 있는가?

• 무기질 영양의 기본 원칙은 칼슘과 철분이 풍부한 자연식품의 섭취.

무기질

신체적으로 활동량이 많은 사람들은 무기질 보충제를 섭취해야 하는가?

• 적절한 무기질 영양을 식사로부터 충분히 제공받을 수 있다.

• 운동수행능력을 악화시킬 정도의 무기질 결핍은 드물다.

• 많은 무기질을 과량으로 섭취하면 유해하다.