짧은 시간 동안 온 힘을 다해 수행하는 전력 질주 운동이 장시간의 중강도 운동보다 혈장 단백질에 빠르고 폭넓은 변화를 일으켜 근육과 지방 등 체내 조직의 반응까지 다르게 만든다는 연구 결과가 나왔다. 미국 록펠러대학교와 호주 빅토리아대학교 등 공동 연구팀은 운동 강도가 장기 간 신호 전달 물질인 단백질 분비에 미치는 영향을 분석해 이같이 밝혔다.

연구팀은 평균 연령 26세의 건강하고 활동적인 남성 가운데 혈액 시료를 확보할 수 있는 19명을 분석했다. 이 가운데 10명은 실내 자전거 페달을 30초간 전력으로 밟은 뒤 4분간 휴식하는 방식을 6회 반복했다. 실제 전력질주 시간은 총 3분이었다. 나머지 9명은 개인별 운동 능력에 맞춘 중간 강도로 90분간 자전거를 탔다. 연구팀은 운동 전과 직후, 운동을 마치고 3시간이 지난 시점에 혈액을 채취했다.

혈장 단백질 2,884개를 분석한 결과, 전력질주 직후에는 전체의 약 25%에 해당하는 714개가 운동 전보다 유의하게 달라졌다. 이 가운데 98% 이상은 양이 증가했다. 반면 중강도 운동 직후 변화한 단백질은 7개였으며, 3시간 뒤에는 19개로 늘었다. 연구팀은 이 같은 차이가 운동 강도에 따라 혈액을 통해 여러 조직이 신호를 주고받는 시점과 범위가 달라질 수 있음을 보여준다고 설명했다.

이러한 차이는 세포실험에서도 확인됐다. 전력질주 직후 채취한 혈장을 실험실에서 배양한 사람의 지방세포에 처리하자 1,128개 유전자의 활동이 증가하고 549개는 감소했다. 중강도 운동 후 혈장을 처리한 지방세포에서는 활동이 증가한 유전자가 14개, 감소한 유전자가 11개였다. 쥐 근육세포를 이용한 실험에서도 전력질주를 재현한 자극 후 배출된 단백질은 212개로, 중강도 운동을 재현한 자극 후 확인된 9개보다 많았다.

연구팀은 운동 강도가 혈액 속 신호뿐만 아니라 근육과 지방세포의 반응에도 영향을 준다고 분석했다. 다만 변화한 단백질 수가 많다는 사실만으로 전력질주가 중강도 운동보다 건강에 더 좋다고 판단할 수는 없다.

연구팀은 영국 바이오뱅크 참여자 5만 3,026명의 자료를 이용해 운동으로 달라진 단백질과 질환 위험의 관계도 살펴봤다. 그 결과 143개 단백질이 여러 질환의 위험이 낮은 것과 연관됐으며, 대부분 전력질주 후에만 유의하게 변한 단백질이었다. 대사질환과 비만, 제2형 당뇨병 위험이 낮은 것과 연관된 단백질 33개 가운데 32개도 전력질주 후 달라졌다. 이는 연관성을 분석한 결과로, 전력질주가 해당 질환을 직접 예방한다는 의미는 아니다.

교신저자인 폴 코언 미국 록펠러대학교 분자대사연구실 연구자는 논문에서 "운동 강도는 인체에서 분비되는 물질의 구성을 결정하는 주요 요인"이라며 "전력질주 운동은 중강도 운동보다 훨씬 짧은 시간에도 강한 대사 신호를 유도했다"고 설명했다. 연구팀은 참여자가 적고 남성 비중이 높았으며, 운동 강도와 운동 시간의 영향을 명확하게 구분하지 못했다는 점을 한계로 제시했다.

이번 연구 결과(Exercise intensity modulates interorgan communication and is associated with cardiometabolic health outcomes in humans: 운동 강도는 장기 간 소통을 조절하며 인간의 심장대사 건강 결과와 연관된다)는 2026년 9월 학술지 '셀 리포츠 메디신(Cell Reports Medicine)'에 게재됐다.