유산소 운동의 효과
일반적으로 유산소 운동이란, 유산소 대사과정(Aerobic Metabolism)을 통해서 에너지를 생산하여 수행하는 모든 운동을 말한다. 신체 내의 모든 생리적인 일들, 예를 들어 근육의 움직임, 신경의 전달, 심장의 박동, 소화작용, 호르몬의 분비 등을 위해서는 에너지가 필요하며 이 때의 에너지를 생체에너지(Bioenergy)라고 한다. 생체에너지의 근원은 아데노신삼인산(ATP)이라고 하는 화학물질이며, ATP를 한번 사용하고 난 후 다시 에너지를 생성하려면 재합성되어야 한다.
유산소 대사란 탄수화물, 지방, 단백질과 같은 열량소를 체내에서 분해하고 산소와 결합하면서 ATP를 만들어내는 생화학적인 과정으로서 매우 복잡한 단계를 거친다. 유산소 운동이란 유산소 대사를 통해 ATP를 만들고 그것을 분해함으로써 운동 중 근육을 움직이는데 필요한 에너지를 얻는 모든 운동을 일컫는 말이다.
완전한 유산소 운동은 극히 소수이며 대부분의 운동은 유산소 대사와 무산소성 대사를 모두 이용하며 운동에 따라 그 비율이 다양하다. 그러나 운동 중 유산소 대사의 비율이 현저하게 높다면 그 운동을 유산소 운동이라고 할 수 있다. 동일한 강도의 운동이라도 신체기능과 체력에 따라서 유산소 대사의 비율이 달라질 수 있다.
유산소 운동과 체력
유산소 운동을 통해서는 전신지구력을 증진시킬 수 있다. 전신지구력이 우수한 사람은 그렇지 못한 사람에 비해 동일한 강도의 운동을 보다 오래 지속할 수 있으며 운동강도가 높아져도 무리없이 유산소 대사를 하면서 운동을 수행할 수 있다. 전신지구력의 증진은 유산소 작업 능력의 증진을 의미하며 그것은 또한 신체활동의 효율이 증가되는 것으로서 비단 스포츠 활동에서 뿐 아니라 일상생활 중에서도 매우 중요한 역할을 한다.
유산소 작업 능력의 지표 유산소 작업 능력이란 유산소 대사를 통해 에너지를 생산하는 능력을 말한다. 유산소 대사능력이 좋으려면 다음과 같은 신체기능들이 우수하여야 한다.
- 대기 중의 산소를 폐에서 받아들이는 기능(폐확산능력)
- 혈액이 산소를 운반하는 기능
- 심장이 혈액을 온 몸으로 내보내는 기능
- 근육에서 산소를 잘 받아들여 유산소 대사를 하는 기능
결국 유산소 대사 능력이란 결국 산소를 활동하는 근육에 잘 보내고 근육은 산소를 잘 이용하여 에너지를 생산하는 것이다. 이러한 유산소 대사 능력을 나타내는 지표로 최대산소섭취량을 들 수 있다.
최대산소섭취량 = 일회박출량 × 심박수 × 동정맥산소차
최대산소섭취량의 수준이 높다는 것은 그만큼 유산소 대사 능력의 한계가 높다는 것을 의미한다. 최대산소섭취량이 높은 사람은 그렇지 못한 사람과 비교할 때 동일한 운동강도의 운동을 보다 쉽게 수행할 수 있다. 또한 유산소 운동을 통해서 최대산소섭취량이 증가하면 이전에 힘겹게 수행하던 운동도 보다 쉽게 해낼 수 있다. 전신지구력 및 신체활동의 효율이 증가하는 것이다.
유산소 운동을 통한 신체기능의 변화 유산소 운동을 통하여 신체의 기능적인 변화가 일어나는데 그 내용은 다음과 같다.
- 궁극적으로 최대산소섭취량이 증대된다.
- 최대산소섭취량을 결정하는 요소 중 혈액을 근육으로 잘 보내는 능력, 다시 말하면 산소 공급 능력은 심장기능의 변화에 기인한다.
- 심박수는 유산소 운동을 통해 오히려 감소한다. 이것은 교감신경이 억제되고 부교감신경이 활성화되기 때문인데 심박수가 감소되더라도 일회박출량은 증가하기 때문에 심장근육에 무리를 주지 않으면서 혈액을 잘 분출할 수 있다.
- 심장의 용적과 심근의 수축력이 증가하면서 일회박출량이 증대되고 그로 인하여 심장의 효율이 증대된다.
- 유산소 운동을 하면 교감신경이 억제됨으로써 혈압도 낮아지게 되고 혈압이 낮아진다는 것은 그만큼 심장이 쉽게 혈액을 분출할 수 있게 됨을 의미한다.
- 혈액 내에 헤모글로빈의 양이 증가하여 산소수송능력을 높인다.
- 최대산소섭취량을 결정하는 요소 중 근육의 산소 이용 능력을 다음과 같은 변화에 기인한다.
(근육 내에 모세혈관의 밀도가 높아져서 보다 효율적으로 혈액공급이 이루어진다. 근육 세포의 미토콘드리아 양이 증가하여 유산소 대사의 용량이 커진다. 미토콘드리아 내의 유산소 대사 효소가 활성화되어 유산소 대사율을 높인다.)
유산소 운동과 건강
유산소 운동은 성인질환을 예방한다. 그것은 유산소 운동을 통해서 증상을 줄이고 사망률과 재발병율을 낮추고 심리적 상태를 양호하게 만든다.
관상동맥질환에 대한 효과
- 관상동맥질환은 콜레스테롤이나 지질이 관상동맥의 내벽에 쌓여 관상동맥의 직경이 좁아지거나 막혀 심근으로 혈류공급이 제한됨으로써 심한 경우 심근이 괴사하는 질환이다.
- 관상동맥질환을 일으키는 주된 요인으로 고지혈증, 고혈압, 흡연을 들 수 있는 유산소 운동을 통해서 고지혈증과 고혈압을 개선할 수 있다.
; 유산소 운동을 통해서 혈중 중성지방, 저밀도 지단백 콜레스테롤, 총콜레스테롤 등 관상동맥질환의 위험요인의 양을 줄일 수 있고, 고밀도 지단백 콜레스테롤의 양을 증가시킨다.
; 유산소 운동을 하면 교감신경이 억제됨으로써 혈압을 낮추는 효과가 있다.
- 유산소 운동은 관상 혈관계를 개선시킨다.
; 관상동맥의 직경을 넓혀주어 관상혈류의 저항을 낮추고 관상혈류가 원활하게 이루어지도록 한다.
; 심근의 모세혈관의 밀도가 증가하면서 보다 효율적으로 심근에 혈액을 공급할 수 있게 된다.
- 혈압과 심박수는 심근의 산소요구량(RPP), 즉 심장근육이 활동 중 부담하는 정도를 결정한다.
RPP = 수축기혈압 × 심박수
; 유산소 운동을 통해서 혈압과 심박수를 낮출 수 있으므로 운동 중 심장기능의 효율이 높아지고 심근의 부담이 줄어든다. 이것은 심장질환자들에게 매우 중요한 의미를 갖는다. 왜냐하면 신체활동에 따른 심근허혈의 수준을 높이는 것으로서 심장질환자들의 신체활동 강도를 더욱 높일 수 있기 때문이다.
; 심박수가 낮아진다는 것은 심근확장기가 길어진다는 것을 뜻한다. 관상혈류의 공급은 심근 확장시에 이루어지므로 보다 효율적으로 심근에 혈액을 공급할 수 있게 된다.
당뇨병에 대한 효과
- 당뇨란 소화 흡수된 포도당이 세포로 유입되지 못하여 에너지 대사에 쓰이지 못함으로써 제반 증상을 일으키는 질환이다.
- 포도당이 세포로 유입되기 위해서는 췌장에서 분비되는 인슐린 호르몬의 도움이 필요한데 당뇨병의 경우 인슐린의 분비가 안되거나 인슐린이 분비되어도 세포에서 인슐린의 작용을 감지하지 못하는데서 비롯된다.
- 유산소 운동은 세포가 인슐린의 작용을 잘 감지할 수 있도록 함으로써 당뇨 증상의 개선에 효과가 있다.
- 유산소 운동은 그 자체가 인슐린의 효과를 가지고 있다. 즉, 당이 세포로 잘 들어갈 수 있게 함으로써 인슐린이 분비되지 않은 경우에도 효과를 기대할 수 있다.
비만에 대한 효과
- 비만이란 과도하게 체지방이 쌓이는 것을 말한다. 남자는 체중의 20% 이상, 여자는 30% 이상일 때 비만이라고 할 수 있다.
- 음식물로 섭취한 탄수화물, 지방, 단백질은 열량가를 가지고 있으며 이들을 에너지 대사에 사용하지 못하면 체지방으로 축적된다. 섭취한 열량과 소비한 열량이 균형을 이룰 때 체지방의 축적을 방지하여 비만을 막을 수 있다.
- 비만은 소아형 비만과 성인형 비만이 있는데 소아형 비만은 지방세포의 수가 증가하는 것이고 성인병 비만은 지방세포의 크기가 증대되는 것이다. 소아형 비만의 경우 체중 조절을 하더라도 비만으로 환원할 잠재적 위험을 항상 가지고 있으므로 더 심각하다고 할 수 있다. 또한 체지방의 분포에 따라 복부비만(Apple type)과 하체비만(Pear type)으로 분류할 수 있는데 복부비만의 경우 심혈관계 질환의 위험도가 더 높은 것으로 보고되고 있다.
- 비만을 예방하고 개선하는데는 음식물의 조절(Diet)과 운동이 중요한 역할을 한다.
; 음식물의 조절만으로 체중조절을 하기는 매우 힘들다.
; 잘못된 다이어트는 오히려 신체에 해를 끼칠 수 있다. 또한 Set Point Theory에 의하면 개인 별로 체지방의 정도가 정해져 있으므로 음식물의 조절은 매우 힘들다.
* Set Point Theory
뇌의 시상하부(Hypothalamus)에 각 개인마다의 체지방량 축적에 관한 정보가 입력되어 있다는 학설. 시상하부와 체지방 조직 간의 생체정보의 교환으로 Set Point Theory에 의해 설정된 체지방 축적양이 넘치거나 모자랄 때 식욕을 억제하거나 촉진한다. 따라서 오직 식사의 억제가 비만을 해결해 주기 힘들다. 이 학설은 운동을 통한 에너지 소비가 체중조절에 가장 유효하다는 것을 설명해 준다.
만성폐쇄성폐질환에 대한 효과
- 만성폐쇄성폐질환(COPD)은 공통적으로 기도의 저항이 증가하여 대기로부터 공기를 폐안으로 유입하는 데 어려움을 겪는다. 그 결과 호흡곤란증을 수반하게 된다.
- 호흡기능은 호흡근의 작용으로 폐의 공기압과 대기압에 차이를 만들어 공기가 유입되고 유출되는 것이다. 유산소 운동을 통해 호흡근을 강화하면 폐환기 효율을 높임으로써 높은 기도저항을 극복하는데 도움을 줄 수 있다.
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