글/신윤아(단국대학교 교수)


저항운동은 체지방의 감소와 제지방조직의 증가 등 신체조성에 긍정적인 영향을 주어 건강을 증진시키면서 근력과 근지구력 및 파워 등을 증가시키는 효과가 있는 것으로 보고되어 인기를 얻고 있으며, 운동 프로그램의 일부로 실시하면서 저항훈련을 실시하는 여성들의 수도 증가하고 있는 추세이다. 그러나 이러한 저항훈련의 효과는 성별, 나이, 식생활과 유전적인 요인 등 다양한 요인에 의해 영향을 받으며, 운동 강도, 기간, 운동량에 따라서도 달라지는데, 이러한 저항운동의 효과에 영향을 미치는 요인들에 대하여 알아보도록 하자.


1. 성별에 따른 저항운동의 효과 차이

저항훈련에 따른 근력의 증가와 근비대 효과는 고강도 저항운동에 의해 기대할 수 있다. 초기의 연구에서는 고강도 저항운동에 따른 절대적 근력의 증가는 남성이 여성보다 큰 것으로 보고하였으며, 이것은 남성의 여성보다 더 큰 신체크기와 신체질량, 즉 제지방량의 차이에 의한 것으로 제시하였다. 성별에 따른 근력의 차이는 특히 하체보다 상체에서 더욱 많이 나타나게 되는데, 이것은 성별에 따른 근육량의 분포 차이에 의해 나타나게 된다. 또한 근력의 증가는 근비대에 의해서도 영향을 받게 되는데, 여성들은 남성보다 근비대가 적은 것으로 보고되었으며, 이러한 차이는 남성들에 비해 여성들의 낮은 테스토스테론 수준과 생산에 의한 것으로 보고되었다.

반면, 최근의 연구들은 상대적인 근력의 증가, 즉 제지방량에 대한 근력의 변화량은 남성과 여성이 차이가 없는 것으로 보고하였다. 동일한 강도, 운동량, 기간 동안 저항운동을 실시하였을 때 남성들과 마찬가지로 여성들도 근섬유와 근육 단백질의 비대가 나타나는 것으로 보고되었으며, 근육의 구조는 성별에 따른 차이가 없기 때문에 일정 근육량과 근력의 증가는 동일하게 나타나는 것으로 보고된다.

또한, 저항운동에 의해 분비가 촉진되는 동화작용 호르몬 중 성장호르몬의 분비 수준이 여성들에게 높은 것으로 보고되었다. 테스토스테론은 남성들에게 근비대 효과에 우선적인 영향을 주게 되지만, 여성들은 저항운동 후 동화작용 호르몬인 성장호르몬의 분비가 증가하며, 이러한 분비수준은 남성들보다 높은 것으로 나타난다. 따라서 여성들의 높은 성장호르몬 수준은 근육 단백질의 합성과 결합을 촉진시킴으로서 저항훈련에 따른 근육량과 근력 증가를 유도하는 것으로 제시된다.


2. 나이에 따른 저항운동의 효과 차이

신체의 기능이 쇠퇴하는 노화과정은 다양한 신체조직에서 나타나며, 30대를 기점으로 근육량이 급격하게 감소하기 시작한다. 근육량의 감소와 함께 근력도 감소하게 되며, 특히 속근섬유의 운동단위 소실로 인하여 순간적으로 힘을 발휘하는 능력도 감소된다. 그러나 저항훈련에 따른 근육 크기나 근력의 증가는 저항운동의 자극(운동량, 강도, 빈도)만 동일하게 주어진다면 젊은 사람들과 마찬가지로 증가하며, 성별에 따른 차이도 나타나지 않는 것으로 보고된다. 특히 노인들에게 저항운동에 따른 근육량의 증가는 인슐린 감수성과 혈중 글루코오스 수준을 개선시키고, 골밀도와 건강과 관련된 변인(심혈관질환 위험요인-중성지방, 고혈압, 비만 등)들에 긍정적인 영향을 주어 건강개선에도 효과적인 것으로 보고되었다.


3. 식생활에 따른 저항운동의 효과 차이

저항운동을 실시하는 동안 적절한 에너지 섭취와 다량 영양소의 섭취는 저항운동의 효과에 영향을 주게 되는데, 탄수화물 및 단백질과 같은 다량영양소로 구성된 식이요법과 단백질 보충제 섭취는 저항운동에 따른 동화작용(근육 단백질 합성)을 자극하여 근력과 근비대를 증가시키는 것으로 보고되었다.

단백질 보충제 섭취는 저항운동 기간 동안 손상된 근조직섬유의 회복과 형성을 위하여 증가된 단백질 합성에 사용되며, 저항훈련에 의한 제지방량의 증가를 위해 새로운 근육을 합성하고 보충하기 위해서는 추가적으로 1.6~1.8g/kg/day의 단백질이 필요하다고 보고되었다. 근육크기와 근력증가에도 추가적인 단백질 섭취가 중요한 역할을 담당하게 되는데, 단백질 보충제는 제지방조직을 증가시키고 근육 형성과 관련된 동화작용 호르몬(테스토스테론 및 성장호르몬)의 증가와도 관련성이 있는 것으로 보고된다.

선행연구에서 고단백질 식이섭취군이 통제군에 비하여 신체구성과 체력 향상에 더 긍정적인 효과가 있는 것으로 보고하였으며, 면역반응의 개선효과가 있는 것으로 보고하여 고강도의 저항운동시 추가적인 단백질 섭취가 효과적인 것으로 보고되고 있다. 그러나 하루에 2.2g/kg/day 이상의 과도한 단백질 섭취는 오히려 요를 통한 질소의 배출을 증가시켜 혈중 아미노산 농도와 근육량을 저하시키는 것으로 보고되므로 자신의 체중에 맞는 적절한 단백질 섭취가 중요할 것으로 생각된다.




4. 유전적 요인에 따른 저항운동의 효과 차이

운동훈련에 대한 신체반응은 운동 형태와 강도뿐만 아니라 유전적 경향의 복합적인 작용에 의해서도 영향을 받는다. 저항운동과 관련된 것으로 보고되는 유전자 중 알파 액틴 3(α-actinin-3:ACTN3)과 안지오텐신 전환효소(Angiotensin Converting Enzyme: ACE)가 운동수행과 관련된 유전자로 주목을 받고 있다. 일반인의 경우 ACTN3와 ACE 유전자형은 유․무산소 능력과 관련이 없는 것으로 나타나지만, 운동선수들의 경우 지구성 운동종목의 선수와 순발력 관련 운동종목 선수들은 ACTN3와 ACE 유전자형의 분포에 차이가 있는 것으로 나타난다.



유전자형에 따른 저항운동의 효과를 비교한 연구는 많이 이루어지지 않았는데, ACTN3 유전자형에 따른 저항운동 후 효과를 비교한 연구에서 동일한 운동프로그램을 실시한 경우 차이가 없는 것으로 보고하였다. 따라서 선수들의 운동종목과 운동수행력에는 유전자형에 따른 차이가 있지만, 저항운동에 따른 변화에 미치는 영향은 특히 일반인들에게는 아직까지 불분명한 상태이다.

* 참고문헌:
김철현, 김윤만(2005). 한국인에서 ACTN3단일염기다형성과 순발력관련 경기력의 관계. 한국체육학회지, 44(6): 465-474.
신윤아, 김성진(2010). ACTN3 유전자형에 따른 저항훈련 후 최대근력, 근파워 및 근지구력의 변화 비교. 한국체육학회지, 49(3): 329-341.
안의수, 곽동민, 손태열, 강현식, 이지영, 박수현(2007). ACE 및 ACTN-3 유전자 다형과 유․무산소성 체력지표와의 관련성. 운동과학, 16(3): 223-232.
임완기 등 공역(2009). 퍼스널 트레이닝의 정수. 도서출판 대한미디어. 46-65.
한상호, 홍창배, 김홍수, 김기진(2008). 웨이트 트레이닝 시 고단백 식이섭취가 신체구성 및 체력요인에 미치는 영향. 운동영양학회지, 12(3): 139-148.
American college of sports medicine(2009). Progression models in resistance training for healthy adults. Medicine & Science in sports & exercise, 687-708.
Deschenes, M.R., & Kreamer, W.J.(2002). Performance and physiologic adaptations to resistance training. American Journal of physical medicine & rehabilitation, 81: S3-S16.

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                                                                                                     글 / 이종각(전 체육과학연구원장)


요즈음 너의 할아버님께선 근력 좋으시냐?

이러한 안부를 묻는 말 속에 근력이 얼마나 중요한가를 담고 있다. 따라서 근력운동은
선수들의 경기력 향상을 위한 운동에는 말할 것도 없고, 건강을 위한 운동에도 핵심적인
내용으로 포함되게 마련이다. 근력의 발달을 위한 구체적인 운동 프로그램을
실행하기 전에 부하운동에 의해 근력이 좋아지는 이유를 제대로 알면 운동의 효과를
더 크게 얻을 수 있다.
 
부하운동을 체계적으로 반복하면 반응 및 적응현상을 일으켜 근육에 생리적 변화와
구조적 변화를 가져온다. 이러한 변화들은 수행한 특정운동에 의하여 신체에
나타나는 특이적 적응의 결과로서 운동량, 운동강도, 운동빈도 등에 의하여 그 정도가 좌우된다.
 
적응역치(adaptation threshold) 이상의 적정한 운동부하가 인체에 반복적으로 부하되면
근력이 발달되는데, 근력의 발달은 근육 크기의 증가, 신경계의 적응,
신경근 협응작용의 발달 등에 의한 것이다.

부하운동은 근육의 크기를 증가시켜 근력을 발달시킨다.

부하운동은 근력과 비례하는 근섬유의 횡단면적을 증가시키는데, 이것은 근원섬유의
크기와 수, 미오신 세사의 단백질량 , 모세혈관의 밀도 등의 증가에 의한 것이다.
이러한 생리적 변화는 결국 근력을 보다 강하게 한다.
 
부하운동에 의한 생리적 적응으로서의 근육 크기의 증가 현상은 크게 2가지 종류가 있는데,
단기적 근비대(short-term hypertrophy)와 장기적 근비대(chronic hypertrophy)로
나눌 수 있다. 단기적 근비대는 몇시간 동안만 지속되는 보디빌딩에서의
불어넣기(pumping-up) 효과가 좋은 예이다. 이런 단기적 근비대는 세포내에
수분이 증가함으로써 일어나는 것으로 수분이 수 시간 후에 혈액으로
돌아가면 그 효과는 사라지게 되며, 힘의 증가도 거의 이루어지지 않는다.

 
그러나 장기적 근비대는 근육의 구조적 변화에 의한 것으로 주로 근세사의
수와 크기의 증가에 의한 현상이다(Goldberg et al.,1975,Gregory,1981). 사람마다
개인이 가지고 있는 근섬유의 수는 유전적으로 결정되므로 선천적으로 힘이
좋은 사람이 있을 수 있다. 그러나 아주 강한 부하로 웨이트 트레이닝을 하면
근섬유의 분할(muscle splitting) 혹은 근증식(muscle hyperplasia)을 유발하며,
근비대는 근섬유 수의 증가에 의해서도 일어날 수 있다는 주장도 있다(Bompa,1999).
이 주장은 아직 동물실험의 결과에 근거를 두고 있을 뿐이다.

부하운동은 운동단위의 동원 양상을 변화시키는
신경계의 적응을 통해 근력을 증가시킨다.

 
근력은 운동단위의 동원 패턴과 1회 근수축에 동원되는 운동단위의 동기화(syn-
chronization) 수준에 따라 결정된다. 운동단위의 동원은 흥분자극과 억제신호를 발생시키는
서로 다른 신경세포들에 의해 조절된다. 흥분자극은 운동단위의 수축을 일으키지만
억제신호는 연결조직(건)과 뼈가 견뎌낼 수 없을 정도로 강한 힘이 근육에서 발휘되는
것을 방지하는 역할을 한다.
 
중추신경계는 근육의 흥분정도를 조절하기 위하여 억제신호를 발생시켜 근육으로
전달하는 기능을 가지고 있다. 트레이닝에 의해 흥분자극과 상반된 작용을 하는
억제신호를 능가하는 흥분작용을 일으켜 근육이 더욱 강력한 수축을 할 수 있도록
적응을 일으킨다. 사람이 발휘하는 힘의 크기는 얼마나 많은 운동단위가 수축을
하느냐 또는 이완상태에 있느냐에 달려 있다. 흥분자극이 억제자극을 능가하면
특정 운동단위가 자극을 받아 수축과 힘의 발휘에 참여하게 되는 것이다.
 
결론적으로 높은 수준의 근력 발휘는 더 많은 운동단위를 동원하여 전체 수축에
참여하도록 하는 능력이 증가한 결과이다. 이러한 적응적 반응은 근력 트레이닝에서
고강도의 부하운동을 프로그램에 배합하여 실시할 때 촉진될 수 있는 것이다.


반복운동을 통한 신경과 근육의 협응작용이 좋아지면 근력이 증가한다.

 
우리가 수행하는 반복적인 움직임의 결과로 신경과 근육의 협응력이 향상된다.
운동의 정확성은 어떤 동작을 수행하는데 관여하는 근육들의 수축 순서를 조화롭게
조정하는 능력과 관련이 있다. 이것은 길항근을 이완시켜 불필요한 근육의 수축이
기술을 올바르게 수행하는데 영향을 주지 않도록 하듯이 고도로 협응된 근육군은
에너지를 적게 소비하거나 방해작용을 하지 않는다. 이와 같이 협응력의 발달은
에너지의 효율적 이용을 가능하게 하며, 이러한 능력은 곧 경기력으로 전이된다.
 
초보자나 어린이들은 체계적인 훈련을 받지 않았으므로 운동을 할 때 근육과 신경의
협응력이 부족하여 에너지 소모가 크고 기술동작의 연결이 부드럽지 못한 경우가 많다.
또한 근력 트레이닝으로 근비대를 기대하기 어렵다. 그러나 근력 트레이닝을 처음 하게
되면 4~6주 만에 가시적인 근력의 증가가 나타난다. 이것은 근비대에 의한 것이 아니라
신경의 적응 또는 신경과 근육의 협응성이 좋아졌기 때문에 나타나는 현상이다.
근력 트레이닝에 대한 신경의 적응은 중량들기에 관여하는 근육들, 즉 협동근을
활성화시키는 능력의 발달, 그리고 주동근과 길항근의 협응력 증가 등으로
근력을 증가시키는 것이다.
 
따라서 근력 트레이닝의 초기에 나타나는 근력의 증가는 반복운동에 의한
신경적응의 결과이며, 근비대 효과에 의한 근력 향상은 수개월의 트레이닝을
실시한 후에 가시적으로 나타나므로 이를 고려하여 근력 트레이닝 계획은 적어도
6개월 이상의 기간이 설계되어야 하며, 강력한 부하운동도 포함시켜야 함을 알 수 있다.

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