운동 종류와 근육의 수행능력- 지근과 속근

신체 트레이닝은 신체 골격의 외형적인 변화를 만들어내고 근육의 수행능력의 변화를 불러온다. 반대로 근육을 사용하지 않는다면 감소하고 작아진다. 근성장이 이루어질 때, 근세포들의 사이즈가 변할지라도, 새로운 근세포가 형성되지 않는다.

구조 단백질들이 근섬유에 합성되어 근비대가 일어나 근세포의 직경이 커지게 된다. 반대로, 구조단백질을 잃게 되고 근육세포의 크기가 작아지면 근육이 위축이 일어난다.  노화가 진행됨에 따라 근 위축이 일어나는 현상을 근육감소증(sarcopenia)라고 부른다. 

 

지구력 운동(endurance)

 

지근 섬유(slow fiber)는 지구력 운동에서 주로 이용되는 근섬유이고 적은 힘만을 필요로 한다. 산소성 대사는 오랜 시간에 걸쳐 근수축을 지속할 수 있는 지근 섬유가 사용된다.  지구력 운동 훈련은 지근 섬유를 더 효율적으로 사용할 수 있게 하는데, 이는 더 많은 미토콘드리아를 생산해 더 많은 ATP를 생산할 수 있게 한다. 지구력 운동은 또한 근세포의 미오글로빈을 증가시키고 산소를 더 많이 공급할 수 있게 한다. 미오글로빈은 근형질(sarcoplasm)에서 찾을 수 있는데, 산소를 저장하는 기능을 한다.

주구력 운동은 혈관생성(angiogenesis)을 촉진하는데 이는 광범위한 모세혈관 근세포 주변에 형성되는 것을 말한다. 이러한 혈관생성은 산소와 노폐물들의 더 원활한 교환을 가능하게 하여 깊은 곳의 근세포까지 닿을 수 있게 한다. 이는 근성장이 크게 증가하지 않는데 이는 영양분과 가스들의 교환을 적은 지역에서 원활하게 이루어지는 것을 유지하기 위해서이다. 이러한 세포적인 변화는 피로감 없이 오랜 시간 동안 낮은 강도의 근수축을 가능하게 한다. 

 

지근의 비율이 높으면 지구력 운동에 적합하다고 볼 수 있다. 신체의 자세를 유지할 수 있게 하는 근육들은 속근보다 지근들의 분포 비율이 더 높게 되어 있다. 마라톤 선수들은 많은 지근 섬유의 분포로 효과적인 수행능력을 나타내지만, 여기서 재밌는 사실은 최고 수준의 마라톤 서순들이 선천적으로 많은 지근 섬유를 가지고 있는 것인지 아니면 반복되는 훈련으로 많은 지근 섬유들을 갖게 되는지는 명확하게 밝혀지지 않았다. 

 

저항운동(resistance exercise)

 

지구력 운동과 반대로 저항 운동은 많은 속근 섬유(FG fiber) 들을 필요로 하고, 속근 섬유는 강력하고 짧은 움직임에 사용된다. 높은 비율을 ATP 가수분해가 속근 섬유에서 일어남에 따라 강한 근수축을 결과를 나타낸다. 신체 저항운동은 근원섬유(myofibril)의 증가시켜 근육에 영향을 미친다. 그래서 근세포가 두꺼워지게 된다. 속근 섬유의 성장은 구조단백질이 더해짐으로써 커지게 되기 때문에, 많은 보디빌더나 근육을 크게 하고 싶은 사람들은 단백질은 섭취한다.

근원섬유(myofibril)와 근절(sarcomere)의 숫자가 증가하는 것 빼고는 세포의 변화는 일어나지 않는다.  미토콘드리아나 모세혈관은 밀집도가 변하지 않지만, 결합조직을 발달시킨다.  결합조직의 발달 또한 근육을 비대하게 강한 근수축을 일으키는데 도와주는 역할을 한다. 힘줄 또한 강해져, 힘줄 손상을 예방하고 근육에서 발생한 힘을 힘줄에 전달해 골격계의 움직임이 발생하게 한다. 

효과적인 스트렝스 트레이닝을 위해서는 운동 강도를 꾸준히 증가시키는 것이 중요하다. 예를 들어, 웨이트 리프팅 운동을 할 때 무게를 증가시키지 않으면 근육의 사이즈는 변하지 않는다. 큰 근육의 성장을 위해서는 무게를 점점 무겁게 해 근세포들을 힘들게 해야 한다.  그렇게 함으로써, 근세포들은 점점 무거운 무게를 적응하게 되고, 리프팅을 가능하게 한다.

 

하지만 적절하게 하지 않게 되면 근육, 힘줄, 뼈의 과도한 사용으로 부상을 일으킬 수 있다. 너무 무거운 무게로 훈련하거나 근육에게 충분한 휴식시간을 부여하지 않거나 관절이 올바른 정력이 일어나지 않을 때 부상이 일어난다. 근육세포의 손상은 근원섬유의 손상까지 유발할 수 있다. 근육 손상은 통증을 느끼게 하지만 손상이 회복될 때 근육이 커지게 된다. 구조 단백질이 손상된 단백질을 대체하게 되면서이다. 

 

운동 수행능력 향상을 위한 물질들

 

몇몇의 운동선수들은 자신들의 운동 수행능력을 향상하기 위해 근육의 수행능력을 향상하는 물질을 사용한다. 아니 볼릭 스테로이드는 가장 널리 알려진 에이전트 중 하나로서 근육 발달과 힘의 생산 능력 향상을 위해 사용된다. 아나볼릭 스테로이드는 테스토스테론의 한 형태로써 근육을 자극하게 근육의 크기를 증가시키게 된다.

 

지구력이 요구되는 운동선수들은 EPO(erythropoietin)을 사용하여 근육의 산소 활용도를 증가시키게 한다.  EPO는 주로 신장에서 생산되고 적혈구의 생성을 촉발시킨다.  

 

성장호르몬(hGH) 도 또 다른 하나의 보충제로서 근육 사이즈의 성장을 하게 하고 근육의 회복과 다른 조직의 회복을 도모하는 역할을 한다. 증가된 성장호르몬은 회복을 근육 손상 뒤 회복을 더 빠르게 하고 휴식을 줄일 수 있다. 고강도 운동을 지속하게 하는 역할도 있다.

 

운동 수행능력을 향상하는 보조제들은 종종 수행능력을 향상하지만 의학적인 목적이 아닐 때에는 불법이고 많은 스포츠에서도 금지되고 있다. 도덕적인 이슈인 사용하지 않는 사람과 사용한 사람의 차이가 극명하기 때문에 공평하지 않다는 이유이다. 가장 중요한 문제는 건강에 해를 가할 수 있기 때문이다. 보조제 사용의 부작용은 건강에 치명적일 수 있고 돌이킬 수 없는 해를 일으킬 수 있다. 불임과 강하게 연관성이 있고 , 공격적인 성향, 심장질환, 뇌종양 등을 유발할 수 있다.

 

비슷하게 , 몇몇의 운동선수들은 크레아틴을 사용해 힘의 생산능력을 최대화한다. 크레아틴 인산은 근육의 ATP를 빠르게 사용 가능하게 하여 강력한 힘을 생산하게 한다. 보조제의 사용의 효율성은 의문점으로 남아 있다.