지속시간과 강도가 대사적 반응에 미치는 영향에 대해서2

 

<점증부하 운동>

점증부하 운동검사(incremental exercise test, graded exercise test)는 환자들의 심장질환의 가능성 여부를 검사하고 피험자의 심폐지구력을 결정하기 위해 내과의사들과 운동학자들에 의해 종종 사용되었던 검사법이다. 이들의 실험은 일반적으로 트레드밀이나 자전거 에르고미터 등에 의해 실행되었다. 하지만 암 에르고미터는 하지마비 환자나, 팔과 관계된 운동(조정, 수영 등)을 하는 선수들을 검사하기 위해 사용되었다. 일반적으로 이 실험은 간단하게 준비운동을 마친 피험자를 대상으로 1분 or 3분마다 일정하게 운동량을 증가시키며 피험자가 의지적으로 운동을 더 이상 진행할 수 없을 때까지 진행한다. 운동량의 증가는 트레드밀의 속도나 경사도를 증가시키는 것으로, 자전거나 암 에르고미터에서는 파워의 증가를 위해 바퀴의 저항을 증가시키며 진행한다.

 

-최대산소섭취량-

최대산소섭취량은 최대산소섭취 운동을 진행하는 동안 산소를 수송하고 이용하는 최대능력(최대산소섭취 maximal oxygen uptake) 또는 최대산소섭취량(VO2 max)은 많은 운동과학자들에게 심혈관 체력을  평가하는 가장 타당한 지표로 이용되고 있다.

최대산소섭취량에 달할 때까지 산소섭취량이 운동량과 함께 체계적으로 증가한다. 최대산소섭취량에 도달했을 때 파워는 증가되지만, 산소섭취량은 더 이상 증가하지 않는다. 즉 이는 근수축을 위해 산소를 운반하는 산소운반체계능력의 '생리학적 최대한도(physiological ceiling)'로 표현한다. 고전적 자전거인 에르고미터에서 피험자가 최대능력을 넘어서 점증운동강도를 한 단계 더 높은 수준으로 완료했을 때, 산소섭취량은 고원 상태가 된다.

 

-젖산역치-

점증부하 운동검사의 초기 단계에서 근수축을 위한 모든 ATP 생산은 일반적으로 유산소적인 근원에서 나온다고 알고 있지만, 운동강도가 증가함에 따라 혈중 젖산 농도는 비직선적을 증가한다. 이러한 현상은 비훈련 피험자에서는 최대산소섭취량 50~60% 정도에서 나타나는 반면에, 훈련된 피험자에서는 보다 높은 운동강도(65~80% Vo2 max)에서 일어난다. 운동 중 혈중 젖산농도의 증가지점을 표현하는 가장 일반적인 용어로 무산소성 역치(anaerobic threshold)가 있다.

젖산의 농도의 변화가 시작되는 지점과 관련해서 사용되는 또 다른 용어인 혈중 젖산축적시점(onset of blood lactate accumulation)은 젖산역치와는 의미가 다른 것을 알 수 있다. 혀중 젖산 축적시점은 혈중 젖산의 증가지점을 의미하기보다는 혈주 젖산이 리터당 4mmol에 도달할 때의 산소섭취량 또는 운동강도를 의미한다. 즉 이러한 개념적인 혼돈을 방지하기 위해 점증부하 운동 시 혈중 젖산 농도의 갑작스런 즈가를 젖산역치라고 한다. 몇 연구자들은 점증적 운동부하 시 혈중 젖산농도가 급작스럽게 증가하는 것은 무산소성 대사과정인 해당작용을 많이 사용하고 있다.

 

* 젖산이 근육통증을 유발할까?*

몇몇 선수들이나 코치들은 젖산의 생성이 운동 후 근육총증을 유발하고 지속시킨다고 믿고 있다(24~48시간). 그럼에도 불구하고 생리학적으로는 이러한 종류의 근육통증의 중요한 요인이 젖산이 아니라고 말한다. 몇 가지 이유가 이러한 이론을 뒷받침하는데, 첫 째로는 심한 강도의 운동 후 골격근에서 젖산이 생성되는데, 근육과 혈액으로부터 젖산 제거가 빨리 이루어진다. 혈중 젖산 수준은 60분 정도 후에 회복기 수준으로 돌아간다. 그리하여 하루에서 이틀씩 가는 근육통증의 원인은 젖산이 아닌 것으로 보는 것이 맞다. 두 번째로 만약 젖산이 근육 통증을 유발한다면, 훌륭한 선수도 운동 후 근육통증을 경험해야 하지만 그렇지 않다. 정말로 잘 훈련된 선수는 훈동 후에도 근육에 대한 통증을 느끼지 못한다. 젖산이 근육통증의 원인이 아니라면 무엇이 근육통증의 원인일까? 요즘 이론들은 이러한 종류의 근육통증이 근섬유의 미세한 파열로 인한 것이라고 주장한다. 이러한 종류의 파열은 그 부위에 염증과 부종을 유발하고 느리게 회복되기 때문에 고통이 24~48시간이 지나도 잘 사라지지 않게 되는 것이라고 설명한다.