Effect of Cold Shower on Recovery From High-Intensity Cycling in the Heat (2019)

https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000003017

 

해당 논문은 고온 환경에서 고강도 자전거 운동을 수행한 후 냉수 샤워(CWS, Cold Water Shower)가 심박수, 코어 체온(Tc), 타액 코티솔 수치 및 열적 쾌적성(TCS)에 미치는 영향을 비교한 연구이다. 냉수 샤워는 간단하고 접근성이 높은 회복 방법으로, 고온 환경에서 운동 후 빠른 회복을 도울 수 있을지 검토하기 위해 고안되었다.

 

연구 개요

• 연구 대상:

  • 20~25세의 건강한 남성 9명(평균 연령: 20.9세)
  • 평균 체질량지수(BMI): 22.9kg/m², 체지방률: 16.6%
  • 피험자들은 주당 3일 이상 규칙적인 운동을 수행하는 습관이 있었으며, 실험 전 48시간 동안 카페인 및 알코올 섭취, 추가 운동을 삼가도록 요청받았다.

• 실험 환경 및 설계

  • 고온 환경: 35°C의 온도, 40~60%의 상대 습도
  • 운동 강도: VO2peak(최대 산소 섭취량)의 65%로 45분간 고강도 자전거 운동 수행
  • 회복 조건
    1. 냉수 샤워(CWS): 15분 동안 15°C의 물로 샤워
    2. 수동 회복(SIT25): 25°C의 방에서 수동적으로 휴식
  • 교차 연구 설계로 피험자들은 7일 간격으로 두 가지 조건을 모두 경험

 

연구 방법

1. 운동 전 측정

   • 심박수(HR), 코어 체온(Tc), 열적 편안감(TCS), 타액 코티솔 수치를 측정
   • 초기 상태에서 모든 지표는 두 조건 간 유의미한 차이가 없었음

2. 운동 후 회복 기간

   • 각 조건에서 15분 동안 지정된 회복 활동 수행
   • 이후 2시간 동안 25°C의 방에서 추가 회복 진행
   • 회복 기간 동안 30분, 1시간, 2시간 시점에서 심박수, 체온, 코티솔, 열적 쾌적성을 측정

3. 측정 지표

   • 심박수(HR): 가슴 스트랩과 손목 시계로 지속적으로 측정
   • 코어 체온(Tc): 섭취 가능한 온도 캡슐을 사용하여 측정
   • 코티솔: 타액 샘플을 채취하여 민감한 효소 면역 분석법으로 분석
   • 열적 쾌적성(TCS): -4(매우 불편)에서 +4(매우 편안)까지의 척도로 평가

 

주요 연구 결과

1. 심박수(HR) 변화

• 냉수 샤워(CWS) 조건에서 첫 30분 동안 심박수 회복이 더 빨랐다.
  • CWS 조건: 심박수가 평균 18% 감소
  • SIT25 조건: 심박수가 평균 7% 감소
• 이는 냉수 샤워가 심혈관 스트레스를 더 효과적으로 줄일 수 있음을 시사한다.
• 30분 이후 두 조건 간의 심박수 감소 속도는 유사하게 나타났다.

2. 코어 체온(Tc) 변화

• 두 조건 모두 운동 후 체온 감소가 관찰되었으나, 냉수 샤워(CWS)가 수동 회복(SIT25)보다 더 빠른 체온 감소를 유도하지는 못했다.
• 냉수 샤워는 약 34%의 피부 노출 면적에 의존하는 반면, 냉수 침수(CWI)는 약 90%의 신체 면적을 활용해 더 효과적인 열 손실을 유도한다.

3. 타액 코티솔 수치

• 운동 후 코티솔 수치는 두 조건 모두에서 유의미한 차이를 보이지 않았다.
• 코티솔 감소는 체온 감소와 밀접하게 연관되어 있으며, 냉수 샤워는 체온을 충분히 낮추지 못해 코티솔 감소 효과를 보이지 않았다.

4. 열적 쾌적성(TCS)

• 냉수 샤워(CWS)는 실험 직후 열적 편안감을 크게 개선했다.
  • CWS 조건: 매우 편안(+4)
  • SIT25 조건: 약간 편안(+1)
• 이는 냉수 샤워가 피부의 온도 감각을 자극하여 편안한 느낌을 유도한 것으로 해석된다.

 

 

그래프 설명

1. Heart Rate (심박수)

• CWS(냉수 샤워): 심박수가 첫 30분 동안 빠르게 감소(약 18%)하여 심혈관 스트레스를 더 효과적으로 줄였음을 보여준다.

• SIT25(수동 회복): 심박수 감소가 더 느렸으며, 1시간 이후에서야 안정적인 회복이 이루어졌다.

• 냉수 샤워는 고온 환경에서 운동 후 심박수 회복을 가속화하는 데 유리하다.

2. Core Temperature (코어 체온)

• 두 조건 모두에서 코어 체온이 감소했지만, CWS와 SIT25 간 유의미한 차이는 관찰되지 않았다.

• 냉수 샤워가 체온 감소에 특별히 더 효과적이지는 않았다.

• 냉수 샤워는 체온 감소보다는 심박수 회복과 열적 편안감에 주된 효과를 보인다.

3. Cortisol (코티솔)

• 두 조건 모두에서 운동 후 코티솔 수치가 감소했으나, CWS와 SIT25 간 큰 차이는 없었다.

• 코티솔 감소는 체온 감소와 밀접하게 연관되므로, 냉수 샤워가 코티솔 감소에 미치는 효과는 제한적이다.

• 냉수 샤워는 스트레스 호르몬(Cortisol) 감소를 목표로 할 경우 적합하지 않다.

4. Thermal Comfort Sensation (열적 편안감)

• CWS: 운동 후 즉각적으로 열적 편안감을 크게 개선(+4, 매우 편안)

• SIT25: 열적 편안감은 더디게 개선되며, 운동 직후에는 비교적 낮은 편안감(+1)을 보였다.

• 냉수 샤워는 운동 직후 열적 편안감을 빠르게 회복시켜 심리적 안정과 만족감을 제공한다.

 

연구 결론

냉수 샤워는 고온 환경에서 운동 후 열적 편안감을 빠르게 개선하고 심박수 회복을 가속화하는 데 효과적이다. 특히 심혈관 스트레스를 줄이고 운동 후 심리적 상쾌함을 제공하는 데 유용하다. 그러나 체온 감소나 염증 반응 완화와 같은 생리적 회복에는 제한적이므로, 이러한 목적을 위해서는 냉수 침수(CWI)와 같은 강력한 회복 방법이 더 적합할 수 있다.