Abstract
Purpose: There is a lack of data on the energy cost of children's everyday activities, adult values are often used as surrogates. In addition, the influence of body weight on the energy cost of activity when expressed as metabolic equivalents (METs) has not been vigorously explored. Methods: In this study 20 elementary school students 9~12 years of age completed 18 various physical activities while energy expenditure was measured continuously using a portable telemetry gas exchange system ($K_4b^2$, Cosmed, Rome, Italy). Results: The average age was 10.4 years and the average height and weight was 145.1 cm and 43.6 kg, respectively. Oxygen consumption ($VO_2$), energy expenditure and METs at the time of resting of the subjects were 5.41 mL/kg/min, 1.44 kcal/kg/h, and 1.5 METs, respectively. METs values by 18 physical activities were as follows: Homework and reading books (1.6 METs), playing game with a mobile phone or video while sitting (1.6 METs), watching TV while sitting on a comfortable chair (1.7 METs), playing video game or mobile phone game while standing (1.9 METs), sweeping a room with a broom (2.7 METs) and playing a board game (2.8 METs) belong to light intensity physical activities. By contrary, speedy walking and running were 6.6 and 6.7 METs, respectively, which belong to high intensity physical activities over 6.0 METs. When the effect of body weight on physical activity energy expenditure was determined, $R^2$ values increased with 0.116 (playing a game at sitting), 0.176 (climbing up and down stairs), 0.246 (slow walking), and 0.455 (running), which showed that higher activity intensity increased explanation power of body weight on METs value. Conclusion: This study is important for direct evaluation of energy expenditure by physical activities of children, and it could be used directly for revising and complementing the existing activity classification table to fit for children.
본 연구는 만 9~12세의 초등학생 총 20명(남아 11명, 여아 9명)을 대상으로 18가지의 일상생활에서의 대표적인 신체활동에 따른 에너지소비량을 측정하여, 아동의 일상생활에서 수행하는 신체활동에 따른 에너지소비량을 평가하고, 체중이 METs 값에 미치는 영향을 분석해보았다. 1. 연구대상자의 평균연령은 $10.4{\pm}0.6$세였으며, 평균 신장 및 체중은 $145.1{\pm}8.5cm$ 및 $43.6{\pm}10.3kg$ 이었다. 대상자의 허리둘레는 남아와 여아 각각 $73.6{\pm}9.6cm$ 및 $63.5{\pm}7.1cm$로 남녀 간의 유의한 차이를 보였다 (p < 0.05). 2. 연구대상자의 휴식 시 산소소비량 ($VO_2$), 에너지소비량 및 METs 값은 각각 $5.41{\pm}0.89mL/kg/min$, $1.44{\pm}0.17kcal/kg/h$ 및 $1.5{\pm}0.4METs$로 나타났다. 3. 18가지의 신체활동에 따른 METs 값은 앉아서 숙제하기 및 책읽기 ($1.6{\pm}0.3METs$), 앉아서 비디오 혹은 핸드폰으로 게임하기 ($1.6{\pm}0.5METs$), 앉아서 텔레비전 시청하기 ($1.7{\pm}0.5METs$), 서서 비디오 혹은 핸드폰으로 게임하기 ($1.9{\pm}0.6METs$), 빗자루로 방 쓸기 ($2.7{\pm}1.1METs$) 및 보드게임 ($2.8{\pm}2.2METs$)이 가벼운 신체활동에 속하였으며, 진공청소기로 청소하기 ($3.0{\pm}0.2METs$), 피구 ($3.6{\pm}0.9METs$), 삽질하기 ($3.8{\pm}0.4METs$), 계단오르내리기 ($3.8{\pm}1.3METs$), 농구 슛팅 ($4.4{\pm}.1.5METs$), 줄넘기 ($4.6{\pm}2.6METs$), 음악에 맞추어 스트레칭 ($4.7{\pm}2.3METs$), 천천히 걷기 ($4.8{\pm}2.6METs$) 및 배드민턴 ($4.8{\pm}1.0METs$)의 활동이 중간강도의 신체활동에 속하였다. 빨리 걷기 및 달리기는 각각 $6.6{\pm}1.7$ 및 $6.7{\pm}1.5METs$로 6.0 METs 이상의 고강도 신체활동에 속하는 것으로 나타났다. 4. 본 연구결과를 성인 METs 값 및 기존에 보고된 아동 METs 값과 비교하기 위하여 Bland-Altman 분석을 실시한 결과 각각 mean difference $0.18{\pm}1.57$, upper and lower limit of agreement 0.99 and -0.62 및 mean difference $0.28{\pm}1.49$, upper and lower limit of agreement 1.05 and -0.48로 나타났으며, ICC (interclass correlation coefficient)를 통한 일치도 분석결과는 각각 0.815 및 0.837로 성인의 METs 값보다는 기존에 보고된 아동 METs 값과의 일치도가 더 높은 것으로 나타났다. 5. 체중이 신체활동에 따른 에너지소비량에 미치는 영향을 살펴본 결과, 앉아서 게임하기 (METs 1.6), 계단오르내리기 (METs 3.8), 천천히 걷기 (METs 4.8) 및 달리기 (METs 6.6)에서 $R^2$값이 각각 0.116, 0.176, 0.246 및 0.455로 증가하였으며, 활동 강도가 높을수록 체중이 METs 값에 대한 설명력이 증가함을 알 수 있었다. 신체활동은 건강증진 및 질병예방에 중요한 역할을 하며, 특히, 일상생활에서 신체활동을 증진시키는 것은 많은 질병에 있어 최선의 예방책 가운데 필수적인 요소이다. 이러한 면에서 영양 및 운동처방의 목표에 정확하게 도달하기 위해서는 에너지소비량, 특히, 일상생활에서의 신체활동이 정확하게 평가되어져야한다. 결론적으로, 신체활동에 따른 에너지소비량을 평가하기 위해 성인의 데이터가 존재할지라도 아동들의 일상적인 활동에 대한 에너지 cost 자료는 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 초등학생의 신체활동에 따른 에너지소비량에 대한 데이터를 직접 측정하여 평가하였다는데 큰 의의가 있으며, 추후 연구에서는 더 넓은 범위의 그룹 및 다양한 연령대의 아동을 대상으로 한 연구가 이루어져야 할 것이다.
