2. 운동생리학
철인경기에 참여하려는 사람들은 운동을 하게 되면 생리학적으로 우리 몸에서 어떠한 변화가 일어나는지를 알아야 한다. 특히, 혼자 연습하는 선수에게는 더욱 그렇다. 연습할 때 심박수에 관한 것보다 먼저 훈련에서 입증된 과학적인 기본지식부터 알고 넘어가는 것이 필요하다.
1) 운동생리학적 측면에서의 운동효과
운동생리학은 안정시와 운동 중에 각 세포로부터 기관까지 운동능력을 증가시키고 건강을 다지는 신체에 관한 연구를 하는 학문이다. 운동을 하는데 필요한 골격근육과 신경이 있지만 얼마나 길게 얼마나 강하게 운동선수가 운동할 수 있는가는 심장, 혈관, 폐, 그리고 활동조직으로 피를 공급하는 이들 기관의 조직화된 활동에 달려있다. 심폐기능이란 심장의 펌핑능력과 혈관의 공급능력을 의미한다. 혈액은 폐로부터 가스교환이 이루어지는 지점에 다다르고 몸전체를 순환한다. 혈관 벽에 가해지는 압력은 기존 혈액의 양과 혈액 벽에 가해지는 근육통에 의해서 결정된다. 예를 들면 운동을 하게되면 골격근육에 연결된 혈관은 팽창하고 이 근육에 혈액을 공급한다. 폐에 더 많은 공기가 공급되면 폐에 흐르는 혈액이 증가하고 폐를 거쳐 심장으로 돌아오는 정맥에는 산소만 있고 이산화탄소는 거의 없다. 따라서, 혈액량과 흐름, 혈액가스(산소와 이산화탄소의 동화작용), 혈압 및 혈액분포는 운동할 때 변화수요에 맞춰 공급되는 구조에서 활동한다. 운동을 통해서 심장근육을 발달시켜 혈액의 공급을 원활하게 하는 것이 필요하다. 선천적으로 큰 심장을 갖고 태어난 사람은 철인경기와 같은 지구력 경기에 유리할 수밖에 없다. 정상인은 심장의 직경이 약 10㎝에 불과한 반면 우리나라의 대표적인 마라토너인 이봉주 선수는 심장의 직경이 15.5㎝에 달한다고 한다. 일반인들이 한 번의 심장박동으로 110∼120㎖의 혈액을 뿜어내는데 반하여 큰 심장은 그 양이 180∼200㎖나 된다고 한다. 누구나 큰 심장을 갖고 싶어하나 선천적이고 성장기의 운동선수는 훈련을 통하여 그 크기를 약 23% 정도 늘릴 수 있다고 한다. 성인의 경우에는 심장의 크기를 늘리는 것은 불가능하고 꾸준한 운동을 통하여 심장근육을 발달시켜 수축력을 높이는 것은 가능하다.
2) 운동할 때와 하지 않을 때의 다른 점
생리학적인 관점에서 휴식을 취할 때와 강도높게 운동할 때를 비교하면 안정시 상태로부터 경기할 때까지 신체의 수행능력을 적절히 증가시키는 것이 매우 중요함을 이해하게 된다. 아마 가장 인상적인 것은 조직에서 소비하는 산소량의 증가일 것이다. 안정시 평균 산소소비량은 3.5 ㎖/㎏/min(분당 체중 1 ㎏당 산소소비량)이 되므로 체중 60㎏인 선수는 210 ㎖/min이 된다. 같은 체중의 잘 훈련된 남자선수의 경우 산소소비량은 85 ㎖/㎏/min까지 증가하고 이는 거의 5 L/min((85-3.5) * 60 = 4890 ㎖ = 4.89 L)더 많은 셈이다. 잘 훈련된 선수의 분당 최대산소소비량(보통 VO2max라고 표현하고 "최대산소섭취량"이라고도 불림)은 운동을 하지 않는 사람보다 2배 가량 많다. 일례로 일반인의 최대산소소비량은 45 ㎖/㎏/min에 불과하나 체육과학연구원에서 측정한 이봉주선수의 최대산소소비량은 78.6이었고, 마라톤 세계신기록을 보유한 에티오피아의 딘사모는 80.6, 황영조선수는 82.5㎖/㎏/min이라고 한다. 분명히 입에서 근육에 있는 미토콘드리아(mitochondria)까지 산소를 이동시키는 조직활동은 거대한 것이다. 미토콘드리아는 근육조직의 발전소(power house)라고 불리우며 운동능력과 상태는 미토콘드리아의 전체 대사능력과 일부 관련이 있다. 각 미토콘드리아는 식품에 들어있는 에너지를 운동에너지로 변환시키는데 관여하는 다양한 형태의 효소를 가지고 있다. 이는 아데노신 3인산염(adenosine triphosphate, ATP)이라는 분자의 도움에 의한다. 이러한 ATP는 근육섬유자체에 저장돼 있기도 하고 근육자체에서 생성되기도 한다.
3) 근육의 종류
같은 근육섬유라도 그 근육이 발휘할 수 있는 능력이 다르다. 근육섬유의 색깔이 붉은 색을 띄거나 흰색일 수 있는데, 지근성 근육인 붉은 색의 근육섬유는 모세혈관이 잘 분포되어 있기 때문이며 이로 인해 혈액공급이 원활하게 이루어진다. 반면에 흰색의 근육섬유는 속근성 근육이라고 하며 수축속도가 매우 빠르나 혈액공급은 상대적으로 부족하여 오랫동안 운동할 수 없다. 두 근육의 좋은 예로 비둘기와 닭을 비교하면, 멀리 날아갈 수 있는 비둘기는 붉은 색의 근육이 대부분인 반면 잘 날아갈 수 없는 닭은 흰색의 근육섬유가 대부분이다. 다른 예로는 생선을 들 수 있다. 사람들이 즐겨 먹는 생선회는 대부분 흰색으로 속근성 근육이며 재빨리 도망칠 때 이용되고, 정상적으로 유영할 때는 지느러미를 이용하기 때문에 지느러미 부근의 살은 붉은 색을 띄고 있다. 따라서, 철인경기와 같은 강한 지구력이 요구되는 경기에 참여하려는 사람은 붉은 색의 지근성 근육이 많아야 유리하다. 반면에 속근성 근육이 많은 사람은 지구력 경기보다는 단거리 달리기와 같이 무산소운동에 소질이 있게 된다. 이러한 근육섬유는 선천적인 요소로서 훈련으로 수나 비율을 증대시킬 수 없고 운동을 통해서 근육섬유의 크기를 증대시켜 에너지의 축적능력을 배양할 수는 있다.
4) 근육의 주요 에너지원
근육의 가장 주된 에너지원은 글리코겐이고, 음식을 섭취하면 근육과 간에서 탄수화물을 저장된 상태로 남게 된다. 글리코겐은 산소와 더불어 ATP를 만들기 위한 에너지를 생성한다. 근육이 수축하려면 ATP가 필요하다. 산소없이도 ATP가 잠시(3∼5초)동안은 생성될 수 있고 20∼60초 이상 지속하기 어려우며, 이로 인하여 생성되는 것은 젖산이다. 이를 무산소(anaerobic) 호흡이라 한다. 대표적인 무산소운동으로는 역도와 같이 단시간내에 엄청난 힘이 필요한 운동이다. 운동선수에게는 근육에 전달할 수 있는 산소의 양을 최대로 하여 글리코겐이 산화할 수 있도록 하는 것이 좋다.
5) 지방의 산화
근육세포의 주변에는 지방(triglyceride)분자라고 불리는 순환되는 지방덩어리가 존재한다는 것이다. 이 분자는 3가지 지방산분자와 하나의 지방(glyceride)분자와 연결된 화학구조를 하고 있다. 근육이 수축하는데 필요한 에너지를 공급하기 위하여 이 분자는 특수효소에 의해 부서져서 유리지방산(free-fatty-acid)과 글리세롤(glycerol)로 변화되어야 한다. 유리지방산 분자는 혈관내에 들어가 미토콘드리아까지 도달하게 된다. 글리세롤분자는 간에서 포도당을 생성하는데 쓰인다. 이 두 가지 과정은 철인경기나 마라톤 등 장시간 운동을 하는 동안 에너지를 공급하는 중요한 과정이다.
6) 운동시 생리학적 변화
숨쉬기는 최소 분당 12회에서 운동시 40∼50회까지 증가한다. 전체 공기소비량은 분당 6리터에서 180리터까지 30배까지 증가하고 세계적인 마라토너는 270리터 정도 된다고 한다. 심장을 통해서 배출되는 혈액의 양은 안정시 분당 5리터에서 심하게 운동할 때 분당 40리터 이상 8배나 많이 배출된다. 골격근육은 필요한 혈액공급량이 안정시 20퍼센트에서 심하게 운동할 때 85퍼센트까지 증가한다(안정시 분당 1.2리터에서 운동시 22 리터까지). 따라서 장기(viscera) 등 다른 조직들은 혈액공급이 차단되고 골격근육이 필요로 하는 혈액을 공급받게 된다. 활동하는 근육의 경우에는 안정시보다 20배나 많은 산소가 공급된다. 이와 함께 폐를 통하여 가스로 배출되는 이산화탄소와 같은 휘발성 산, 젖산과 같은 비휘발성 산 등 신진대사에 의한 배설물을 운반해야 한다. 마찬가지로 열에너지는 시간당 1,194 칼로리로 100배까지 증가하는데 기온이 높으면 더 증가한다.
7) 땀이 나는 이유
더운 날에는 시간당 2ℓ 이상의 많은 땀이 증발하여 열의 방출을 돕는다. 열손실은 표피에 있는 확장된 혈관을 통과하면서도 발생한다. 땀으로 나가는 체액손실은 대부분 혈장이 운반하고 땀이 많이 배출되면 혈액의 양이 줄어들어 에너지원을 보충하게 하고 활동 근육에 산소를 공급하도록 한다.
8) 생리학적 관점에서의 훈련강도
유산소와 무산소상태를 정확히 조화시킬 수 있는 훈련프로그램은 다음과 같다.
1) 모든 종류의 근육에서 탄수화물과 지방을 산화시킬 수 있는 미토콘드리아 효소를 증가시켜야 한다.
2) 근육모세혈관을 발달시켜 활동근육으로의 혈액공급을 원활히 한다.
3) 6개월 이상의 강도높은 훈련기간동안 젖산을 적게 만들고 제거능력을 강화하도록 근육의 미토콘드리아 호흡능력을 증가시킨다.
긴 훈련기간동안 이러한 순환과 신진대사 활동은 운동 중 탄수화물의 산화를 적게 하고 지방산물의 미토콘드리아 능력을 증가시킨다. 긴 강도높은 훈련을 통해서 글리코겐을 절약하는 효과는 매우 중요하다.
3. 영양식
1) 탄수화물
대부분의 지구력 경기를 하는 선수들은 탄수화물에 의해 경기력이 크게 좌우된다. 선수들의 식단 중 80∼90%는 탄수화물이 함유된 음식이다. 그들은 탄수화물을 조금씩 섭취하면 그 다음 날은 초인적인 힘을 갖고 잠에서 깨어나는 줄 알고 있으나, 탄수화물은 적절한 영양식에서 매우 중요한 영양소이지만 반드시 그렇지만은 않다. 탄수화물의 과다섭취에 대하여 좋은 점과 나쁜 점을 지적하고자 한다.
탄수화물이 지구력경기를 하는 선수들에게 어떠한 영향을 미치는 지를 이해하기 위하여 운동 중 신체에 어떤 반응이 나타나는 가에 대하여 기본적인 이해가 필요하다. 신체에는 약 1,500에서 2,000 칼로리를 간과 근육에 글리코겐으로 저장할 수 있다. 신체를 움직이면 운동 중에 시간 당 평균 600∼1,000 칼로리가 소모되기 때문에 에너지원을 2시간마다 보충해야 한다. 따라서 운동을 하면 신체에서는 에너지원으로 축적된 글리코겐을 사용한다. 약 2시간이 지나면 글리코겐이 고갈되기 시작하고 결국에는 이 시점에서 글리코겐이 바닥나게 된다. 운동 중 고비 또는 마의 장벽이라는 말을 들어왔다. 고비라는 말은 이전에 갖고 있던 에너지를 더 이상 발휘할 수 없는 것과 동시에 심박수를 증가시킬 수 없는 상태라고 쉽게 이해할 수 있다.
간단히 설명하자면 그 과정의 이해가 매우 중요하다는 것이다. 다음 훈련이나 경기 전에 적정량의 탄수화물을 정확한 시간에 섭취하는 것이 필요하다. 이 분야의 연구결과에 따르면 지구력 경기를 하는 선수들의 식단은 40%에서 60%까지는 탄수화물로 구성되어야 한다. 이 양은 평균 400에서 600그램의 탄수화물을 섭취하는 것에 해당된다. 훈련 중에 탄수화물을 섭취하는 양보다는 섭취하는 시간이 더 중요하다. 훈련 후 20에서 60분에는 몸에서 많은 양의 탄수화물을 섭취할 수 있는 시간이다. 연구결과에 따르면 훈련 후 1시간동안에 소모된 글리코겐의 80%를 보충한다고 한다. 그 이후에는 서서히 보충하게 된다.
따라서 훈련 직후 탄수화물을 보충해주는 것이 매우 중요하다. 대부분의 전문가들은 격렬한 운동을 한 후 1시간 이내에 80 내지 100그램의 탄수화물을 보충해야 한다고 믿고 있다. 이렇게 보충해줌으로써 다음날의 훈련에 대비하고 다음날 훈련할 때 고생하지 않는다고 한다.
하지만 과도한 탄수화물의 섭취는 몇 가지 부정적인 측면도 있다. 첫 번째는 과도한 탄수화물의 섭취는 체내에 지방으로 축적될 수 있다. 지방으로 인한 과체중은 철인3종경기에서 시간지연을 초래한다. 두 번째는 신체에서 복합인슐린이 반응하기 때문에 탄수화물을 많이 섭취해도 포만감을 느낄 수 없고 금방 배고픔을 느끼게 된다. 마지막으로 탄수화물은 근육경련을 멈추게 하는 데는 좋지 않다. 따라서 많은 양의 탄수화물과 적은 양의 단백질 식단은 근육경련을 유발시킬 수 있고 과도한 훈련을 소화시킬 수 없게 한다.
지구력 경기를 하는 선수들은 탄수화물을 섭취해야 10㎞당 30초를 줄일 수 있다고 들어왔기 때문에 다른 영양소는 소홀히 하거나 잊고 있고 많은 탄수화물의 섭취가 매우 중요하다고 믿고 있으나 사실은 그렇지 않다.
단백질은 근육의 유지와 강화에 필요한 영양소이다. 영양권장량(RDA)에 따르면 인간은 건강을 유지하기 위해서 하루에 60그램의 단백질을 소모한다고 한다. 이 양은 인간이 움직일 때 사용하는 근육에서 파운드(0.45㎏)당 0.67그램의 단백질이 필요한 것과 같다. 많은 선수들이 이 같은 사실을 알고 있으나 중요한 사실을 잊고 있다.
최근에 운동의학 분야의 의사들은 운동선수들에게 필요한 처방을 제시하고 있는데 그들에 의하면 중간 정도에서 높은 정도의 운동선수들은 순수근육 1 파운드당 1∼1.5그램의 정량 단백질을 소비한다고 한다. 예를 들면 10%의 체지방을 가진 200파운드(180파운드의 순수근육으로 구성)의 선수는 180에서 260그램의 단백질이 매일 필요하다는 것이다. 이 것은 많은 것처럼 보이지만 식단에서 단백질의 보충은 쉽게 할 수 있다. 건강식품센타에서 단백질을 많이 함유하고 있는 약품을 구입해도 되고, 음식으로는 달걀의 흰자와 생선, 땅콩과 육류 등을 섭취함으로써 단백질을 보충할 수 있다.
지난 수십 년 동안 의사와 영양학자들은 지방을 지나치게 섭취하면 심장마비와 고혈압 및 비만의 원인이 된다고 경고했다. 그 의견이 틀린 것은 아니지만 지방 역시 장거리 운동선수에게는 필요한 영양소 중의 하나이다. 지방은 많은 에너지원이 되기 때문이다. 우리의 몸에는 약 2,000 칼로리의 탄수화물과 20,000 칼로리의 지방을 에너지원으로 축적할 수 있다. 우리의 식단에는 약 10%에서 30%까지의 지방을 포함하고 있다는 것이 중요하다. 이를 충족시키기 위해서 버터조각을 먹으라는 것이 아니라 단백질 식품을 섭취하면 지방섭취는 필요없다. 거의 모든 단백질 식품은 일정량의 지방을 포함하고 있기 때문에 거의 필요한 양의 지방을 저절로 섭취하게 된다.
2) 스포츠 식음료
인체의 모든 근육은 산소공급이 필요하다. 산소는 혈액내의 적혈구에 의해서 공급되는데, 혈액내의 소금농도가 0.9%에서 적혈구의 기능이 활발하다고 알려져 있다. 운동을 하게 되면 땀이 나게 되고 혈액내의 소금농도가 저하된다. 이 때 소금성분이 있는 음료를 마셔서 혈액의 소금농도를 높여주는 것이 필요하고 이 점을 착안한 것이 요즘 시판되고 있는 스포츠음료이다. 이들은 소금농도가 약 2∼3%정도로서 체내에서 흡수가 빠르고 혈액의 소금농도를 다시 높여주기 때문에 땀을 많이 흘리는 운동을 지속적으로 할 경우에는 충분한 산소공급을 위하여 마시는 것이 좋다.
3) 스포츠 음료의 섭취
1965년에 게토레이가 첫 선을 뵌 이래 초창기의 모든 스포츠음료에 대한 실험이 성공적이진 못했다. 첫 번째 조제는 미국 Oregon 대학의 전설적인 육상코치인 Bill Bowerman이 1972년 올림픽 마라톤을 위하여 Kenny Moore를 훈련시키면서 시작되었다. Bowerman은 몇 가지 재료를 물에 섞어서 전해질을 대신해서 물과 탄수화물을 보충하기 위하여 Moore의 훈련성과를 높이려 했다. 그 음료수가 어떤 결과를 낳게 되나를 확인하기 위해서 Bowerman은 Moore에게 트랙에서 오랫동안 강도높은 훈련을 시켰고, 그 순간 훈련을 멈추고 Bowerman은 그에게 제조한 그 음료를 마시게 했다. Moore는 그 음료수를 마지못해 꿀꺽 마셨으나 즉시 몸을 비틀면서 마신 것을 토해버렸다. Bowerman은 그래도 그 음료수가 기록을 단축시킬 수 있다면 복용해야 한다고 말했다. 그는 직접 그 음료수를 조금 마신 후에 말하기를 맛이 양의 오줌과 같다고 했다. 탈수를 방지하고 에너지를 보충하기 위한 스포츠음료로서 가장 중요한 점은 맛이다. 맛이 없다면 충분히 마시려고 하지 않을 것이다. 스포츠음료가 믿을 만하고 비법에 의해서 제조되었으며 연구입증까지 마친 것이라도 맛이 역겹다면 그 음료보다는 다른 음료를 마실 것이다. 따라서 스포츠음료를 선택하고 섭취할 때 다음과 같은 것을 고려해야 한다.
1) 맛이 중요하다. 맛은 사람의 여건에 따라 다르다. 조금 더 구체적으로 말하면 운동할 때 느끼는 맛과 점심시간에 의자에 앉아서 느끼는 맛이 다르다는 것이다. 일반(soft)음료나 과일쥬스의 문제점은 단맛을 증가시키고 그 맛은 운동 중에 경기력을 감소시킨다. 반대로 말하면 보통 스포츠음료는 일반 음료보다는 맛이 떨어진다는 것이다.
2) 제공될 음료수에 미리 적응하라. 목표로 하는 경기에서 제공될 음료수에 적응해야 한다. 물론 모든 사람의 입맛에 맞출 수는 없다. 대부분의 철인경기는 시합 전 어느 시점에서 제공될 음료수를 밝힌다. 운이 좋으면 평소 좋아하던 음료수일 수 있고 최소한 입맛에 맞을 정도일 수도 있다. 입맛에 맞지 않으면 훈련 중에 특히 장시간 훈련 중에는 마시는 것도 연습해야 한다. 그렇게 해야만 위도 그 음료수에 적응할 수 있고 점차 그 음료의 맛도 알게 된다.
3) 충분히 섭취하라. 충분한 수분의 공급은 경기 당일 아침이 아니라 일 주일 전부터 필요하다. 특히 경기하는 곳이 아주 더운 지방이라면 더욱 그렇다. 항상 음료수병을 차고 그 안에 물이나 스포츠음료를 넣고 다녀야 한다. 조금씩 마시지 말고 탄수화물을 섭취하듯이 수분을 충분히 섭취해야 한다. 깨끗하고 투명한 소변색깔은 섭취를 잘 하고 있다는 것을 의미한다.
4) 일찍 마시고 자주 섭취하라. 수분이 부족하면 경기력이 크게 떨어지기 때문에 음료수를 걱정하지 않는다는 것은 큰 착각이다. 따라서 음료수는 일찍 그리고 자주 섭취하는 것이 좋다.
5) 섭취량은? 연구결과에 의하면 음료수의 적절한 섭취방법은 매 15분마다 250에서 300㏄정도를 마시는 것이다. 이 양은 다소 많은 것 같지만 훈련을 경기의 연장으로 보는 것이다. 실제 보급소의 간격도 이와 일치한다. 신체도 그 과정에 돌입하게 되고 경기력의 저하도 최소화할 수 있다.
6) 어떻게 만들어지나? 스포츠음료의 비법에 대한 가장 정확한 답은 두 가지로 요약할 수 있다. 과학의 발전과 개인차이를 극복한 것이다. 현재까지의 연구결과는 6내지 8퍼센트의 탄수화물농도가 운동하기에 적당하다고 한다. 그 정도가 위장에 부담없이 최적 수분과 에너지의 보충에 적당하다고 한다. 연구결과는 그 보다 높은 것도 경기력을 저하시킨다고 한다. 중요한 전해질관련 재료는 소금이다. 소금은 맛을 증가시키고 수분의 흡수를 촉진시키며 혈중염분농도가 낮아서 발생하는 염분저하증(hyponatremia)을 방지한다.
7) 스포츠음료의 기능은? 경기 중에 음료수를 마시는 목적은 탈수와 염분저하증(hyponatremia)을 방지하고 저장된 글리코겐의 고갈을 막을 탄수화물을 보충하기 위함이다. 이는 장거리 경기에 매우 중요한 사항이고 경기에서 빠르고 안전하게 하기 위함이다.
4) 스포츠 식품
지난 20년간 스포츠식품은 놀랄 만큼 발전해왔다. 1970년 미국 플로리다대학에서 게토레이가 첫 선을 보였고, 현재는 많은 식품을 접할 수 있게 되었다. 이 분야는 이제 음료뿐만 아니라 다른 종류까지도 출시되었는데, 탄수화물 보충제, 회복음료, 스포츠바, 에너지젤까지 다양하다. 이제는 글리세롤을 포함한 식품까지 등장했는데 이것은 몸을 마치 물을 흡수하는 스폰지와 같이 만들어 주는 것이다. 너무 많은 종류가 소개되어 헛갈림을 방지하기 위하여 스포츠 식품을 정리하면 다음과 같다.
1) 스포츠음료 - 게토레이(Gatorade)를 제외하고 Exceed, PowerAde, Hydra Fuel, Cytomax, All Sport, Body Fuel, Endura, Sportola, 10K 등이다. 이들 음료의 공통적인 성분은 낮은 탄수화물과 염분농도를 들 수 있다. 이들 음료들은 위에서 흡수될 수 있는 소장까지 빨리 이동하는 것으로 확인되었다. 스포츠음료는 1시간 이상 운동할 때 필요하다. 땀 배출량과 기온에 따라 다르지만 한 선수가 보통 시간당 1병(550㏄) 정도 섭취한다. 몇 번 많이 마시는 것이 조금씩 여러 번 섭취하는 것보다 효과적이다. 최근에는 스포츠바인 PowerBar를 마실 수 있게 용기에 넣은 PowerBar Perform을 시장에 내놓았다. 기존의 PowerBar는 물과 함께 마셔야 하는 불편함이 있었는데 반해 음료수는 바로 마실 수 있고 효과는 복용 직후 나타난다고 한다.
2) 탄수화물 보충제 - 1980년대 초에 마라톤과 같은 지구력경기를 하기 전에 복용할 수 있는 탄수화물 보충제로서 출시되었고 그 회사에서는 파스타처럼 건더기가 없어서 빨리 소화될 수 있는 음료수라고 선전하였다. 이런 부류의 음료수로는 Ultra Fuel, ProOptibol, GatorLode, Exceed HCS, GatorPro, Metabolol, Endura Optimizer 등이 있다. 이러한 음료수들은 경기 전 3일부터 섭취하며 2시간 이상 효과가 있다. 이것들은 몸에 탄수화물을 더 축적하여 피로를 덜 느끼게 한다. 성분은 탄수화물 외에도 약간의 지방과 단백질을 함유하고 있다. 이들 보충제는 16온스(480㏄) 분량에 약 400칼로리 정도를 발휘할 수 있다. 철인경기와 같이 4시간 이상 계속되는 경기에서 일부 선수들이 사용하고 있다. 주의할 점은 지방을 3그램 이상 복용하면 흡수를 지연시켜 탈수를 일으킬 수 있다.
3) 회복음료 - 보충음료와 회복음료는 같은 점이 많다. 공통적인 것은 긴 지구력경기 후에 빠른 회복을 위하여 탄수화물과 함께 다량의 단백질을 첨가한 것이다. 운동을 통해서 고갈된 에너지는 단백질이기 때문이다. 보충시기가 늦으면 근육이 경직되고 회복기간이 길기 때문이다. 이 범주로 분류할 수 있는 음료는 Shaklee Fitness, Shaklee Physique, Hot Stuff, NitroFuel, Power Surge, ProOptibol, Nutrament, Mebabolol 등을 들 수 있다. 이들을 이용하여 가장 좋은 효과를 거두려면 운동 후 2시간 이내에 섭취해야 한다.
4) 스포츠바 - 1980년대 중반에 PowerBar가 출시되었다. 일반 과자처럼 생겼지만 주된 성분은 지방성분이 없이 모든 단백질과 탄수화물이다. 대부분은 운동에 필요한 3그램 이하의 지방성분을 함유하고 있고 일부는 그 이상을 함유하고 있다. 예로는 PowerBar, CytoBar, GatorBar, Exceed Sports Bar, Sportola Sports Bar, Performance Bar 등이다. 이들 바는 90분 이상 운동하는데 사용된다. 이것들의 단점은 흡수율이다. 바 한 개를 먹을 때마다 240∼480㏄ 정도의 물을 섭취해야 하고 근육이 제대로 역할을 하기 위해서는 30분 이상 소요된다는 것이다.
5) 젤 - 가장 최근에 나온 것은 찢어서 빨아먹을 수 있는 조그만 주머니에 담긴 젤이나 끈적끈적한 액체다. 이들의 가장 좋은 점은 작은 비닐봉지에 담겨있어 사용하는데 편리하고 1개가 약 100칼로리의 열량을 발휘한다는 것이다. 이 범주에 속하는 것은 ReLode, Packet Rocket, Gu, Squezzy 등이다. 1시간 이상 운동하는 동안 1봉지를 30분마다 먹되 240∼300㏄의 물과 함께 먹으면 된다. 4시간 이상 계속되는 경기에서는 매 15분마다 1개를 섭취한다.
5) 영양식단
모든 운동과 마찬가지로 철인경기에서도 영양식은 경기에 임하는데 필수적이다. 다음 그림은 한국영향학회에서 제안하는 한국인의 영양권장량으로서 대략 그림에 나타난 비율로 섭취하는 것이 모든 영양분을 균형있게 보충할 수 있어, 탑의 밑부분으로 갈수록 많이 섭취하는 것이 좋다. 이와 같이 섭취한다면 경기에 필요한 충분한 영양분을 공급받을 수 있다.
이번에는 Hulaman의 영양식을 소개하기로 한다. 그는 피라미드 형태의 식단을 짜서 실행하고 있다. 식단의 구성을 살펴보면 다음과 같은데 우리 나라 사람들이 즐겨 먹는 식단으로 재구성한 것이다. 그가 제안하고 있는 영양식은 앞의 그림에서 제시된 것과 유사한 것으로서 탄수화물이 많은 곡류나 전분류의 섭취를 강조하고 있다.
6∼11회 : 빵, 떡, 밥, 국수
3∼5회 : 야채, 나물
2∼4회 : 과일∼3회 : 우유, 야쿠르트, 치즈
2∼3회 : 고기, 닭고기류, 생선, 콩류, 달걀, 두부, 된장
가끔 : 지방분이나 당분이 많이 함유된 음식
그는 70%의 탄수화물, 20%의 단백질, 10%의 지방을 섭취하고 있는데 가족 중 심장병을 앓은 경험이 있기 때문이다. 그런데 그가 제안하고 있는 새로운 방법은 이를 40대 30대 30으로 한다는 것이고 이를 세계적인 선수나 어린 선수 또는 훈련 중에는 그와 같이 하라는 것이다. 하지만, 지방을 너무 오래 섭취하는 것은 추천하지 않는다고 한다. 그는 먹는 것을 좋아하기 때문에 항상 1파운드(0.45㎏)의 지방은 3,500칼로리와 같고 지방 100칼로리를 태우려면 1마일(1.6㎞)을 걷거나 뛰어야 한다고 생각하고 있다. 따라서 지방 1파운드를 태우려면 35마일(56㎞)을 걷거나 뛰어야 한다는 것이다. 이렇게 운동을 하면 쉬었을 때보다 운동 후에 더 많은 지방을 태울 수 있는 현상(thermonucleargenesis)도 기대할 수 있다고 한다.
4. 글리세롤의 효과
국내에서는 아직 식용글리세린이 시판되고 있지 않지만, 최근의 문헌에 의하면 글리세롤은 장시간 체내에 수분을 유지하는데 탁월한 효과가 있는 것으로 나타났다. (철인)3종경기는 짧게는 스프린트코스의 55분부터 길게는 Ironman코스의 8시간 이상까지 지속되기 때문에 수분의 섭취가 경기의 성공여부와 직결된다. 경기는 덥고 습한 상황에서 개최되기 때문에 3리터 이상이 땀으로 배출될 수 있고 체온조절(theromoregulation)효과도 감소할 수 있다. 1.5리터만 땀으로 배출되더라도 선수들은 경기력이 크게 떨어질 수 있다. 중요한 사실은 많은 선수들이 수분을 섭취할 충분한 기회가 제공되는데도 불구하고 충분히 섭취하지 않는다는 것이다. 물론 경기 전에 너무 많이 섭취하는 선수들도 많이 있지만 전혀 섭취하지 않는 것보다는 낫다. 그러나 생리학적인 견지에서 항상성(homeostasis)이 깨어지는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 과도하게 섭취된 수분은 신장에서 빨리 배출된다. 여기서 글리세롤의 역할이 필요하다. 수분이나 스포츠음료로 섭취된 글리세롤은 4시간까지 과다수분섭취 기간을 연장시킬 수 있다.
1) 글리세롤이란?
글리세롤은 혈장의 지방분해에 의해 생성되거나 근육내의 지방(triglycerides)에서 만들어지는 자연대사산물이다. 이것은 무색 무취 무점성이고 매우 단맛이 난다. 또한 삼투성이 있고 내성이 있으며 위장에서 빨리 흡수되고 일정량이면 안전하다. 더불어 몸에서 분비하기보다는 수분을 흡수하는 친수성(hydrophilic) 물질이라서 수분이 체내에서 오랫동안 머무르게 한다. 한 마디로 말하면 글리세롤은 스폰지와 같다.
2) 기전
글리세롤은 혈관내, 세포와 세포사이 등을 포함한 온몸에서 생성된다. 글리세롤은 물과 친화력이 있기 때문에 이들 공간은 글리세롤이 섭취한 여분의 물로 최대 용량으로 가득차게 된다. 뛰거나, 사이클을 타거나, 수영하게 되면 체내체온(core temperature)와 수분손실율이 증가하고, 이는 혈장량(plasma volume)이 감소한다는 것을 의미한다. 그러나 신체의 모든 부분이 물로 가득 차있을 때는 이 효과는 최소화된다. 즉, 혈장량을 유지하기 위한 공간으로부터 또는 적어도 그 감소를 최소화하기 위하여 수분은 이동하게 된다. 이는 무엇을 의미하나? 내열성의 혈장량으로 인해 땀을 더 배출하게 되고 체온조절(thermoregulation)을 더 잘 유지하게 된다. 1990년에 Lyons 등이 수행한 연구에 의하면 물과 함께 글리세롤을 섭취한 선수는 물만 섭취한 선수보다 땀을 28%나 더 배출했다고 발표했다.
3) 효과검증
글리세롤이 운동선수에게 아주 이로운 것임에도 불구하고 그것이 운동에 미치는 역할은 약간의 연구만이 수행되었다. 3가지 연구에 대해서 알아보자. 1990년에 Lyons 등은 운동할 때 체온조절(땀의 배출과 직장의 온도)에 미치는 글리세롤의 과다섭취 효과와 심장혈관의 반응(심박수) 등을 조사했다. 6명의 선수로 하여금 3개의 별도의 실험을 행했는데 오렌지쥬스만, 오렌지쥬스와 글리세롤, 마지막으로 오렌지쥬스와 물을 섭취하게 한 후 적당한 기후 내에서 최대산소섭취량(VO2max)의 60퍼센트로 1시간 30분 동안 운동을 하게 했다. 운동을 시작한 지 2.5시간이 되었을 때 글리세롤을 섭취했을 때와 다른 음료수를 섭취했을 때(controlled group)를 비교하면 500㎖의 소변을 덜 배출했고 700㎖ 정도의 수분을 더 많이 체내에 유지했다. 운동하는 동안 글리세롤을 섭취한 선수들은 땀을 더 많이 흘렸고 직장의 온도는 낮게 나타났다. 심박수는 심하게 변하지 않았다. 운동을 시작한 후 15분 동안에는 포만감은 있었으나 메스꺼움(nausea)을 느낄 수 없었다고 말하는 것은 중요한 것이었다. 이 연구결과에서 체온조절능력은 글리세롤을 섭취한 후 증가되어 선수들의 지구력을 향상시킨다는 것을 알 수 있었다.
1996년에 Montner 등이 발표한 연구논문도 중요한 내용을 담고 있다. 그의 첫 번째 실험에서는 선수들에게 글리세롤을 물과 함께 과다섭취시킨 다음 사이클 에르고메트리(ergometry)실험을 하는 동안 직장온도(RC), 심박수(HR) 및 장기간의 지구력 시간(PET) 등을 측정하였다. 두 번째 실험은 첫 번째 실험에서 섭취한 것과 동일하게 섭취한 후 실험하는 동안 탄수화물이 들어있는 일정량의 음료섭취를 허용했다. 마찬가지로 RC, HR, PET 등이 측정되었다. 두 실험 모두 편중되지 않게 하기 위하여 바꿔가며 실험했다.
실험 I
이 실험에서는 11명의 훈련이 잘 된(최대산소섭취량의 평균이 61 ㎖/㎏/min) 선수가 동원되었다. 그들은 2개의 실험에 응했는데, 첫 번째는 플라시보(placebo)-심리효과용 신약 테스트의 대조제용 위약-를, 두 번째는 글리세롤용액을 90분간 복용했다. 한 시간을 기다린 후 운동을 시작했다. 에르고메타에서 지칠 때까지 분당 회전수 60을 유지하면서 사이클링을 하도록 했다. 운동강도의 최대의 61%가 사용되었고 운동 중 음료는 제공되지 않았다. 글리세롤을 복용했을 때가 플라시보를 복용했을 때보다 21퍼센트 지구력시간이 더 유지되었다. 운동전 섭취한 물은 700㎖가 증가되었고 소변의 배출은 650㎖ 감소되었다. 땀배출은 변함이 없었고 직장온도는 비슷했다. 심박수는 큰 변화가 없었다.
실험 II
7명(남자 5명, 여자 2명)의 잘 훈련된 선수를 대상으로 실험하였으며 그들의 최대산소섭취량의 평균은 각각 60.9에서 56.1 ㎖/㎏/min이었다. 실험I과 같은 실험을 반복하였고 한 가지 다른 것은 운동하는 동안 5퍼센트 포도당액을 20분마다 공급했다. 또한 시간당 30.3그램의 포도당이 들어있는 평균 605 ㎖의 음료를 공급했다. 결과는 포도당을 섭취했을 때가 물이나 포도당만 복용했을 때보다 24퍼센트 지구력시간이 더 유지되었다. 운동전 섭취한 물과 소변배출량은 이 실험에서 일치하지 않았다. 심박수는 플라시보와 비교할 때 분당 평균 4.4회 낮아졌다. 직장온도의 변화는 두 실험에서 차이가 없었다. 선수들이 기진맥진할 때까지 20퍼센트 평균운동시간이 연장되었기에 글리세롤과 물을 입으로 미리 복용할 때 훈련과 경기력이 향상된다고 결론지을 수 있다.
4) 글리세롤의 복용
사람마다 개인차이가 있기 때문에 정확히 운동전에 복용방법을 제시하는 것은 어렵다. 하지만 한 가지 방법이 있는데 보통 1.2 g/㎏의 글리세롤을 섭취할 수 없다. 1.2그램 이상 섭취해도 아무런 효과가 없을 뿐만 아니라 여분은 소변으로 배출된다. 이 한계를 넘어서 너무 빨리 섭취하게 되면 토하게 되고, 메스꺼움을 느끼며 두통을 느끼게 되고 현기증까지 느끼게 된다. 또한 배에 포만감을 느끼고 머리가 어찔어찔하게 된다. 1996년에 Montner 등이 제안하는 복용방법에 따르면 70㎏의 선수는 2리터의 수분은 2.5시간까지 지속되고 1995년에 Koenigsberg 등과 1990년에 Lyons 등이 제안하는 복용방법은 훈련이나 경기하는 곳이 덥고 습한 지역이면 5퍼센트 글리세롤 용액이 좋다고 한다. 그러나 글리세롤의 과다복용은 4시간까지 지속되기 때문에 설탕과 소금성분이 있는 음료(게토레이, 파워에이드)를 섭취하는 것이 좋다고 한다. 다음은 Montner 등이 제안하는 글리세롤 섭취방법이고 체중 70㎏의 선수를 기준으로 작성된 것이다. 여기서, 총 물의 섭취량은 1.5시간에 1820 ㎖이고 글리세롤은 84g 또는 1.2 g/㎏이 된다.
1) 20% 글리세롤 용액을 5 ㎖/㎏(체중 1㎏당 글리세롤. 따라서 70㎏인 선수는 70 x 5 = 350 ㎖), 즉 70㎖의 글리세롤을 280㎖의 물과 마신다.
2) 30분 후 5 ㎖/㎏의 물을 마신다. 즉, 350㎖의 물을 마신다.
3) 15분 후 5 ㎖/㎏의 물을 또 마신다. 즉, 350㎖의 물을 마신다.
4) 15분 후 20% 글리세롤 용액 1 ㎖/㎏을 5 ㎖/㎏의 물, 즉 14㎖의 글리세롤을 406㎖의 물과 함께 마신다.
5) 30분 후 5 ㎖/㎏의 물을 마신다. 즉, 350㎖의 물을 마신다.
6) 1시간 후 운동을 시작한다.
5) 글리세롤의 구입
1997년에 인터뉴트리아 스포츠(InterNutria Sports)라는 회사에서 프로하이드레이터(Pro Hydrator)라는 제품을 출시했다. 이 제품의 주성분은 글리세롤이고 국내에서는 아직 구입할 수 없고 미국의 영양식품을 파는 곳에서 구입이 가능하다. 단 한가지 결점은 값이 비싸다는 것이다. 미국 내에서 플라스틱 한 병(16온스)에 약 5불에 시판되고 있다. 국내에는 아직 공업용 글리세린은 있으나, 식용글리세린이 시판되고 있지 않기 때문에, 절대 함부로 약국에서 구입한 글리세린을 복용해서는 안된다.
6) 결론
적절한 글리세롤을 미리 섭취하는 것은 4시간까지 수분을 과다섭취하는 결과를 낳고 운동전 소변의 양이 줄어들며 땀의 배출량은 증가한다. 또한 혈장량의 감소가 희석되고 심박수가 낮아지며 더위가 습도가 중요한 곳에서는 한 시간 이상 체내체온이 떨어진다. 다른 말로 표현하면 글리세롤을 너무 과용하면 철인경기와 같은 경기에서는 프로선수와 탈락자 사이의 다른 점을 알 수 있게 한다. 그러나 글리세롤의 복용으로 인한 가장 큰 장점은 선수들로 하여금 완벽한 수분상태를 유지할 수 있게 한다는 것이다. 이 말은 기후조건에 따라 시간당 500에서 1,000㎖까지 수분을 섭취한다는 것이다. 또한 여기에 제시된 복용방법을 따르기 이전에 나름대로의 연습을 통해서 정확한 복용방법을 각자가 알아내는 것이 중요하다.
5. 스트레칭
모든 운동을 하기 전후에 준비운동과 마무리운동은 반드시 해야 한다. 그 중에서 스트레칭은 그 운동의 핵심으로서, 근육의 긴장을 완화시키고 보다 자유롭고 쉬운 동작을 가능하게 하며, 동작의 범위를 확대시켜준다. 또한, 근육의 부상을 방지하고 신체 지각력을 발달시키며 혈액의 순환을 촉진시킨다. 따라서, 어떠한 운동을 하더라도 준비운동과 마무리운동에 스트레칭이 필수적이며, 다음 그림은 철인3종경기에 필요한 스트레칭을 종목별로 제시한 것이다.
철인경기에 참여하려는 사람들은 운동을 하게 되면 생리학적으로 우리 몸에서 어떠한 변화가 일어나는지를 알아야 한다. 특히, 혼자 연습하는 선수에게는 더욱 그렇다. 연습할 때 심박수에 관한 것보다 먼저 훈련에서 입증된 과학적인 기본지식부터 알고 넘어가는 것이 필요하다.
1) 운동생리학적 측면에서의 운동효과
운동생리학은 안정시와 운동 중에 각 세포로부터 기관까지 운동능력을 증가시키고 건강을 다지는 신체에 관한 연구를 하는 학문이다. 운동을 하는데 필요한 골격근육과 신경이 있지만 얼마나 길게 얼마나 강하게 운동선수가 운동할 수 있는가는 심장, 혈관, 폐, 그리고 활동조직으로 피를 공급하는 이들 기관의 조직화된 활동에 달려있다. 심폐기능이란 심장의 펌핑능력과 혈관의 공급능력을 의미한다. 혈액은 폐로부터 가스교환이 이루어지는 지점에 다다르고 몸전체를 순환한다. 혈관 벽에 가해지는 압력은 기존 혈액의 양과 혈액 벽에 가해지는 근육통에 의해서 결정된다. 예를 들면 운동을 하게되면 골격근육에 연결된 혈관은 팽창하고 이 근육에 혈액을 공급한다. 폐에 더 많은 공기가 공급되면 폐에 흐르는 혈액이 증가하고 폐를 거쳐 심장으로 돌아오는 정맥에는 산소만 있고 이산화탄소는 거의 없다. 따라서, 혈액량과 흐름, 혈액가스(산소와 이산화탄소의 동화작용), 혈압 및 혈액분포는 운동할 때 변화수요에 맞춰 공급되는 구조에서 활동한다. 운동을 통해서 심장근육을 발달시켜 혈액의 공급을 원활하게 하는 것이 필요하다. 선천적으로 큰 심장을 갖고 태어난 사람은 철인경기와 같은 지구력 경기에 유리할 수밖에 없다. 정상인은 심장의 직경이 약 10㎝에 불과한 반면 우리나라의 대표적인 마라토너인 이봉주 선수는 심장의 직경이 15.5㎝에 달한다고 한다. 일반인들이 한 번의 심장박동으로 110∼120㎖의 혈액을 뿜어내는데 반하여 큰 심장은 그 양이 180∼200㎖나 된다고 한다. 누구나 큰 심장을 갖고 싶어하나 선천적이고 성장기의 운동선수는 훈련을 통하여 그 크기를 약 23% 정도 늘릴 수 있다고 한다. 성인의 경우에는 심장의 크기를 늘리는 것은 불가능하고 꾸준한 운동을 통하여 심장근육을 발달시켜 수축력을 높이는 것은 가능하다.
2) 운동할 때와 하지 않을 때의 다른 점
생리학적인 관점에서 휴식을 취할 때와 강도높게 운동할 때를 비교하면 안정시 상태로부터 경기할 때까지 신체의 수행능력을 적절히 증가시키는 것이 매우 중요함을 이해하게 된다. 아마 가장 인상적인 것은 조직에서 소비하는 산소량의 증가일 것이다. 안정시 평균 산소소비량은 3.5 ㎖/㎏/min(분당 체중 1 ㎏당 산소소비량)이 되므로 체중 60㎏인 선수는 210 ㎖/min이 된다. 같은 체중의 잘 훈련된 남자선수의 경우 산소소비량은 85 ㎖/㎏/min까지 증가하고 이는 거의 5 L/min((85-3.5) * 60 = 4890 ㎖ = 4.89 L)더 많은 셈이다. 잘 훈련된 선수의 분당 최대산소소비량(보통 VO2max라고 표현하고 "최대산소섭취량"이라고도 불림)은 운동을 하지 않는 사람보다 2배 가량 많다. 일례로 일반인의 최대산소소비량은 45 ㎖/㎏/min에 불과하나 체육과학연구원에서 측정한 이봉주선수의 최대산소소비량은 78.6이었고, 마라톤 세계신기록을 보유한 에티오피아의 딘사모는 80.6, 황영조선수는 82.5㎖/㎏/min이라고 한다. 분명히 입에서 근육에 있는 미토콘드리아(mitochondria)까지 산소를 이동시키는 조직활동은 거대한 것이다. 미토콘드리아는 근육조직의 발전소(power house)라고 불리우며 운동능력과 상태는 미토콘드리아의 전체 대사능력과 일부 관련이 있다. 각 미토콘드리아는 식품에 들어있는 에너지를 운동에너지로 변환시키는데 관여하는 다양한 형태의 효소를 가지고 있다. 이는 아데노신 3인산염(adenosine triphosphate, ATP)이라는 분자의 도움에 의한다. 이러한 ATP는 근육섬유자체에 저장돼 있기도 하고 근육자체에서 생성되기도 한다.
3) 근육의 종류
같은 근육섬유라도 그 근육이 발휘할 수 있는 능력이 다르다. 근육섬유의 색깔이 붉은 색을 띄거나 흰색일 수 있는데, 지근성 근육인 붉은 색의 근육섬유는 모세혈관이 잘 분포되어 있기 때문이며 이로 인해 혈액공급이 원활하게 이루어진다. 반면에 흰색의 근육섬유는 속근성 근육이라고 하며 수축속도가 매우 빠르나 혈액공급은 상대적으로 부족하여 오랫동안 운동할 수 없다. 두 근육의 좋은 예로 비둘기와 닭을 비교하면, 멀리 날아갈 수 있는 비둘기는 붉은 색의 근육이 대부분인 반면 잘 날아갈 수 없는 닭은 흰색의 근육섬유가 대부분이다. 다른 예로는 생선을 들 수 있다. 사람들이 즐겨 먹는 생선회는 대부분 흰색으로 속근성 근육이며 재빨리 도망칠 때 이용되고, 정상적으로 유영할 때는 지느러미를 이용하기 때문에 지느러미 부근의 살은 붉은 색을 띄고 있다. 따라서, 철인경기와 같은 강한 지구력이 요구되는 경기에 참여하려는 사람은 붉은 색의 지근성 근육이 많아야 유리하다. 반면에 속근성 근육이 많은 사람은 지구력 경기보다는 단거리 달리기와 같이 무산소운동에 소질이 있게 된다. 이러한 근육섬유는 선천적인 요소로서 훈련으로 수나 비율을 증대시킬 수 없고 운동을 통해서 근육섬유의 크기를 증대시켜 에너지의 축적능력을 배양할 수는 있다.
4) 근육의 주요 에너지원
근육의 가장 주된 에너지원은 글리코겐이고, 음식을 섭취하면 근육과 간에서 탄수화물을 저장된 상태로 남게 된다. 글리코겐은 산소와 더불어 ATP를 만들기 위한 에너지를 생성한다. 근육이 수축하려면 ATP가 필요하다. 산소없이도 ATP가 잠시(3∼5초)동안은 생성될 수 있고 20∼60초 이상 지속하기 어려우며, 이로 인하여 생성되는 것은 젖산이다. 이를 무산소(anaerobic) 호흡이라 한다. 대표적인 무산소운동으로는 역도와 같이 단시간내에 엄청난 힘이 필요한 운동이다. 운동선수에게는 근육에 전달할 수 있는 산소의 양을 최대로 하여 글리코겐이 산화할 수 있도록 하는 것이 좋다.
5) 지방의 산화
근육세포의 주변에는 지방(triglyceride)분자라고 불리는 순환되는 지방덩어리가 존재한다는 것이다. 이 분자는 3가지 지방산분자와 하나의 지방(glyceride)분자와 연결된 화학구조를 하고 있다. 근육이 수축하는데 필요한 에너지를 공급하기 위하여 이 분자는 특수효소에 의해 부서져서 유리지방산(free-fatty-acid)과 글리세롤(glycerol)로 변화되어야 한다. 유리지방산 분자는 혈관내에 들어가 미토콘드리아까지 도달하게 된다. 글리세롤분자는 간에서 포도당을 생성하는데 쓰인다. 이 두 가지 과정은 철인경기나 마라톤 등 장시간 운동을 하는 동안 에너지를 공급하는 중요한 과정이다.
6) 운동시 생리학적 변화
숨쉬기는 최소 분당 12회에서 운동시 40∼50회까지 증가한다. 전체 공기소비량은 분당 6리터에서 180리터까지 30배까지 증가하고 세계적인 마라토너는 270리터 정도 된다고 한다. 심장을 통해서 배출되는 혈액의 양은 안정시 분당 5리터에서 심하게 운동할 때 분당 40리터 이상 8배나 많이 배출된다. 골격근육은 필요한 혈액공급량이 안정시 20퍼센트에서 심하게 운동할 때 85퍼센트까지 증가한다(안정시 분당 1.2리터에서 운동시 22 리터까지). 따라서 장기(viscera) 등 다른 조직들은 혈액공급이 차단되고 골격근육이 필요로 하는 혈액을 공급받게 된다. 활동하는 근육의 경우에는 안정시보다 20배나 많은 산소가 공급된다. 이와 함께 폐를 통하여 가스로 배출되는 이산화탄소와 같은 휘발성 산, 젖산과 같은 비휘발성 산 등 신진대사에 의한 배설물을 운반해야 한다. 마찬가지로 열에너지는 시간당 1,194 칼로리로 100배까지 증가하는데 기온이 높으면 더 증가한다.
7) 땀이 나는 이유
더운 날에는 시간당 2ℓ 이상의 많은 땀이 증발하여 열의 방출을 돕는다. 열손실은 표피에 있는 확장된 혈관을 통과하면서도 발생한다. 땀으로 나가는 체액손실은 대부분 혈장이 운반하고 땀이 많이 배출되면 혈액의 양이 줄어들어 에너지원을 보충하게 하고 활동 근육에 산소를 공급하도록 한다.
8) 생리학적 관점에서의 훈련강도
유산소와 무산소상태를 정확히 조화시킬 수 있는 훈련프로그램은 다음과 같다.
1) 모든 종류의 근육에서 탄수화물과 지방을 산화시킬 수 있는 미토콘드리아 효소를 증가시켜야 한다.
2) 근육모세혈관을 발달시켜 활동근육으로의 혈액공급을 원활히 한다.
3) 6개월 이상의 강도높은 훈련기간동안 젖산을 적게 만들고 제거능력을 강화하도록 근육의 미토콘드리아 호흡능력을 증가시킨다.
긴 훈련기간동안 이러한 순환과 신진대사 활동은 운동 중 탄수화물의 산화를 적게 하고 지방산물의 미토콘드리아 능력을 증가시킨다. 긴 강도높은 훈련을 통해서 글리코겐을 절약하는 효과는 매우 중요하다.
3. 영양식
1) 탄수화물
대부분의 지구력 경기를 하는 선수들은 탄수화물에 의해 경기력이 크게 좌우된다. 선수들의 식단 중 80∼90%는 탄수화물이 함유된 음식이다. 그들은 탄수화물을 조금씩 섭취하면 그 다음 날은 초인적인 힘을 갖고 잠에서 깨어나는 줄 알고 있으나, 탄수화물은 적절한 영양식에서 매우 중요한 영양소이지만 반드시 그렇지만은 않다. 탄수화물의 과다섭취에 대하여 좋은 점과 나쁜 점을 지적하고자 한다.
탄수화물이 지구력경기를 하는 선수들에게 어떠한 영향을 미치는 지를 이해하기 위하여 운동 중 신체에 어떤 반응이 나타나는 가에 대하여 기본적인 이해가 필요하다. 신체에는 약 1,500에서 2,000 칼로리를 간과 근육에 글리코겐으로 저장할 수 있다. 신체를 움직이면 운동 중에 시간 당 평균 600∼1,000 칼로리가 소모되기 때문에 에너지원을 2시간마다 보충해야 한다. 따라서 운동을 하면 신체에서는 에너지원으로 축적된 글리코겐을 사용한다. 약 2시간이 지나면 글리코겐이 고갈되기 시작하고 결국에는 이 시점에서 글리코겐이 바닥나게 된다. 운동 중 고비 또는 마의 장벽이라는 말을 들어왔다. 고비라는 말은 이전에 갖고 있던 에너지를 더 이상 발휘할 수 없는 것과 동시에 심박수를 증가시킬 수 없는 상태라고 쉽게 이해할 수 있다.
간단히 설명하자면 그 과정의 이해가 매우 중요하다는 것이다. 다음 훈련이나 경기 전에 적정량의 탄수화물을 정확한 시간에 섭취하는 것이 필요하다. 이 분야의 연구결과에 따르면 지구력 경기를 하는 선수들의 식단은 40%에서 60%까지는 탄수화물로 구성되어야 한다. 이 양은 평균 400에서 600그램의 탄수화물을 섭취하는 것에 해당된다. 훈련 중에 탄수화물을 섭취하는 양보다는 섭취하는 시간이 더 중요하다. 훈련 후 20에서 60분에는 몸에서 많은 양의 탄수화물을 섭취할 수 있는 시간이다. 연구결과에 따르면 훈련 후 1시간동안에 소모된 글리코겐의 80%를 보충한다고 한다. 그 이후에는 서서히 보충하게 된다.
따라서 훈련 직후 탄수화물을 보충해주는 것이 매우 중요하다. 대부분의 전문가들은 격렬한 운동을 한 후 1시간 이내에 80 내지 100그램의 탄수화물을 보충해야 한다고 믿고 있다. 이렇게 보충해줌으로써 다음날의 훈련에 대비하고 다음날 훈련할 때 고생하지 않는다고 한다.
하지만 과도한 탄수화물의 섭취는 몇 가지 부정적인 측면도 있다. 첫 번째는 과도한 탄수화물의 섭취는 체내에 지방으로 축적될 수 있다. 지방으로 인한 과체중은 철인3종경기에서 시간지연을 초래한다. 두 번째는 신체에서 복합인슐린이 반응하기 때문에 탄수화물을 많이 섭취해도 포만감을 느낄 수 없고 금방 배고픔을 느끼게 된다. 마지막으로 탄수화물은 근육경련을 멈추게 하는 데는 좋지 않다. 따라서 많은 양의 탄수화물과 적은 양의 단백질 식단은 근육경련을 유발시킬 수 있고 과도한 훈련을 소화시킬 수 없게 한다.
지구력 경기를 하는 선수들은 탄수화물을 섭취해야 10㎞당 30초를 줄일 수 있다고 들어왔기 때문에 다른 영양소는 소홀히 하거나 잊고 있고 많은 탄수화물의 섭취가 매우 중요하다고 믿고 있으나 사실은 그렇지 않다.
단백질은 근육의 유지와 강화에 필요한 영양소이다. 영양권장량(RDA)에 따르면 인간은 건강을 유지하기 위해서 하루에 60그램의 단백질을 소모한다고 한다. 이 양은 인간이 움직일 때 사용하는 근육에서 파운드(0.45㎏)당 0.67그램의 단백질이 필요한 것과 같다. 많은 선수들이 이 같은 사실을 알고 있으나 중요한 사실을 잊고 있다.
최근에 운동의학 분야의 의사들은 운동선수들에게 필요한 처방을 제시하고 있는데 그들에 의하면 중간 정도에서 높은 정도의 운동선수들은 순수근육 1 파운드당 1∼1.5그램의 정량 단백질을 소비한다고 한다. 예를 들면 10%의 체지방을 가진 200파운드(180파운드의 순수근육으로 구성)의 선수는 180에서 260그램의 단백질이 매일 필요하다는 것이다. 이 것은 많은 것처럼 보이지만 식단에서 단백질의 보충은 쉽게 할 수 있다. 건강식품센타에서 단백질을 많이 함유하고 있는 약품을 구입해도 되고, 음식으로는 달걀의 흰자와 생선, 땅콩과 육류 등을 섭취함으로써 단백질을 보충할 수 있다.
지난 수십 년 동안 의사와 영양학자들은 지방을 지나치게 섭취하면 심장마비와 고혈압 및 비만의 원인이 된다고 경고했다. 그 의견이 틀린 것은 아니지만 지방 역시 장거리 운동선수에게는 필요한 영양소 중의 하나이다. 지방은 많은 에너지원이 되기 때문이다. 우리의 몸에는 약 2,000 칼로리의 탄수화물과 20,000 칼로리의 지방을 에너지원으로 축적할 수 있다. 우리의 식단에는 약 10%에서 30%까지의 지방을 포함하고 있다는 것이 중요하다. 이를 충족시키기 위해서 버터조각을 먹으라는 것이 아니라 단백질 식품을 섭취하면 지방섭취는 필요없다. 거의 모든 단백질 식품은 일정량의 지방을 포함하고 있기 때문에 거의 필요한 양의 지방을 저절로 섭취하게 된다.
2) 스포츠 식음료
인체의 모든 근육은 산소공급이 필요하다. 산소는 혈액내의 적혈구에 의해서 공급되는데, 혈액내의 소금농도가 0.9%에서 적혈구의 기능이 활발하다고 알려져 있다. 운동을 하게 되면 땀이 나게 되고 혈액내의 소금농도가 저하된다. 이 때 소금성분이 있는 음료를 마셔서 혈액의 소금농도를 높여주는 것이 필요하고 이 점을 착안한 것이 요즘 시판되고 있는 스포츠음료이다. 이들은 소금농도가 약 2∼3%정도로서 체내에서 흡수가 빠르고 혈액의 소금농도를 다시 높여주기 때문에 땀을 많이 흘리는 운동을 지속적으로 할 경우에는 충분한 산소공급을 위하여 마시는 것이 좋다.
3) 스포츠 음료의 섭취
1965년에 게토레이가 첫 선을 뵌 이래 초창기의 모든 스포츠음료에 대한 실험이 성공적이진 못했다. 첫 번째 조제는 미국 Oregon 대학의 전설적인 육상코치인 Bill Bowerman이 1972년 올림픽 마라톤을 위하여 Kenny Moore를 훈련시키면서 시작되었다. Bowerman은 몇 가지 재료를 물에 섞어서 전해질을 대신해서 물과 탄수화물을 보충하기 위하여 Moore의 훈련성과를 높이려 했다. 그 음료수가 어떤 결과를 낳게 되나를 확인하기 위해서 Bowerman은 Moore에게 트랙에서 오랫동안 강도높은 훈련을 시켰고, 그 순간 훈련을 멈추고 Bowerman은 그에게 제조한 그 음료를 마시게 했다. Moore는 그 음료수를 마지못해 꿀꺽 마셨으나 즉시 몸을 비틀면서 마신 것을 토해버렸다. Bowerman은 그래도 그 음료수가 기록을 단축시킬 수 있다면 복용해야 한다고 말했다. 그는 직접 그 음료수를 조금 마신 후에 말하기를 맛이 양의 오줌과 같다고 했다. 탈수를 방지하고 에너지를 보충하기 위한 스포츠음료로서 가장 중요한 점은 맛이다. 맛이 없다면 충분히 마시려고 하지 않을 것이다. 스포츠음료가 믿을 만하고 비법에 의해서 제조되었으며 연구입증까지 마친 것이라도 맛이 역겹다면 그 음료보다는 다른 음료를 마실 것이다. 따라서 스포츠음료를 선택하고 섭취할 때 다음과 같은 것을 고려해야 한다.
1) 맛이 중요하다. 맛은 사람의 여건에 따라 다르다. 조금 더 구체적으로 말하면 운동할 때 느끼는 맛과 점심시간에 의자에 앉아서 느끼는 맛이 다르다는 것이다. 일반(soft)음료나 과일쥬스의 문제점은 단맛을 증가시키고 그 맛은 운동 중에 경기력을 감소시킨다. 반대로 말하면 보통 스포츠음료는 일반 음료보다는 맛이 떨어진다는 것이다.
2) 제공될 음료수에 미리 적응하라. 목표로 하는 경기에서 제공될 음료수에 적응해야 한다. 물론 모든 사람의 입맛에 맞출 수는 없다. 대부분의 철인경기는 시합 전 어느 시점에서 제공될 음료수를 밝힌다. 운이 좋으면 평소 좋아하던 음료수일 수 있고 최소한 입맛에 맞을 정도일 수도 있다. 입맛에 맞지 않으면 훈련 중에 특히 장시간 훈련 중에는 마시는 것도 연습해야 한다. 그렇게 해야만 위도 그 음료수에 적응할 수 있고 점차 그 음료의 맛도 알게 된다.
3) 충분히 섭취하라. 충분한 수분의 공급은 경기 당일 아침이 아니라 일 주일 전부터 필요하다. 특히 경기하는 곳이 아주 더운 지방이라면 더욱 그렇다. 항상 음료수병을 차고 그 안에 물이나 스포츠음료를 넣고 다녀야 한다. 조금씩 마시지 말고 탄수화물을 섭취하듯이 수분을 충분히 섭취해야 한다. 깨끗하고 투명한 소변색깔은 섭취를 잘 하고 있다는 것을 의미한다.
4) 일찍 마시고 자주 섭취하라. 수분이 부족하면 경기력이 크게 떨어지기 때문에 음료수를 걱정하지 않는다는 것은 큰 착각이다. 따라서 음료수는 일찍 그리고 자주 섭취하는 것이 좋다.
5) 섭취량은? 연구결과에 의하면 음료수의 적절한 섭취방법은 매 15분마다 250에서 300㏄정도를 마시는 것이다. 이 양은 다소 많은 것 같지만 훈련을 경기의 연장으로 보는 것이다. 실제 보급소의 간격도 이와 일치한다. 신체도 그 과정에 돌입하게 되고 경기력의 저하도 최소화할 수 있다.
6) 어떻게 만들어지나? 스포츠음료의 비법에 대한 가장 정확한 답은 두 가지로 요약할 수 있다. 과학의 발전과 개인차이를 극복한 것이다. 현재까지의 연구결과는 6내지 8퍼센트의 탄수화물농도가 운동하기에 적당하다고 한다. 그 정도가 위장에 부담없이 최적 수분과 에너지의 보충에 적당하다고 한다. 연구결과는 그 보다 높은 것도 경기력을 저하시킨다고 한다. 중요한 전해질관련 재료는 소금이다. 소금은 맛을 증가시키고 수분의 흡수를 촉진시키며 혈중염분농도가 낮아서 발생하는 염분저하증(hyponatremia)을 방지한다.
7) 스포츠음료의 기능은? 경기 중에 음료수를 마시는 목적은 탈수와 염분저하증(hyponatremia)을 방지하고 저장된 글리코겐의 고갈을 막을 탄수화물을 보충하기 위함이다. 이는 장거리 경기에 매우 중요한 사항이고 경기에서 빠르고 안전하게 하기 위함이다.
4) 스포츠 식품
지난 20년간 스포츠식품은 놀랄 만큼 발전해왔다. 1970년 미국 플로리다대학에서 게토레이가 첫 선을 보였고, 현재는 많은 식품을 접할 수 있게 되었다. 이 분야는 이제 음료뿐만 아니라 다른 종류까지도 출시되었는데, 탄수화물 보충제, 회복음료, 스포츠바, 에너지젤까지 다양하다. 이제는 글리세롤을 포함한 식품까지 등장했는데 이것은 몸을 마치 물을 흡수하는 스폰지와 같이 만들어 주는 것이다. 너무 많은 종류가 소개되어 헛갈림을 방지하기 위하여 스포츠 식품을 정리하면 다음과 같다.
1) 스포츠음료 - 게토레이(Gatorade)를 제외하고 Exceed, PowerAde, Hydra Fuel, Cytomax, All Sport, Body Fuel, Endura, Sportola, 10K 등이다. 이들 음료의 공통적인 성분은 낮은 탄수화물과 염분농도를 들 수 있다. 이들 음료들은 위에서 흡수될 수 있는 소장까지 빨리 이동하는 것으로 확인되었다. 스포츠음료는 1시간 이상 운동할 때 필요하다. 땀 배출량과 기온에 따라 다르지만 한 선수가 보통 시간당 1병(550㏄) 정도 섭취한다. 몇 번 많이 마시는 것이 조금씩 여러 번 섭취하는 것보다 효과적이다. 최근에는 스포츠바인 PowerBar를 마실 수 있게 용기에 넣은 PowerBar Perform을 시장에 내놓았다. 기존의 PowerBar는 물과 함께 마셔야 하는 불편함이 있었는데 반해 음료수는 바로 마실 수 있고 효과는 복용 직후 나타난다고 한다.
2) 탄수화물 보충제 - 1980년대 초에 마라톤과 같은 지구력경기를 하기 전에 복용할 수 있는 탄수화물 보충제로서 출시되었고 그 회사에서는 파스타처럼 건더기가 없어서 빨리 소화될 수 있는 음료수라고 선전하였다. 이런 부류의 음료수로는 Ultra Fuel, ProOptibol, GatorLode, Exceed HCS, GatorPro, Metabolol, Endura Optimizer 등이 있다. 이러한 음료수들은 경기 전 3일부터 섭취하며 2시간 이상 효과가 있다. 이것들은 몸에 탄수화물을 더 축적하여 피로를 덜 느끼게 한다. 성분은 탄수화물 외에도 약간의 지방과 단백질을 함유하고 있다. 이들 보충제는 16온스(480㏄) 분량에 약 400칼로리 정도를 발휘할 수 있다. 철인경기와 같이 4시간 이상 계속되는 경기에서 일부 선수들이 사용하고 있다. 주의할 점은 지방을 3그램 이상 복용하면 흡수를 지연시켜 탈수를 일으킬 수 있다.
3) 회복음료 - 보충음료와 회복음료는 같은 점이 많다. 공통적인 것은 긴 지구력경기 후에 빠른 회복을 위하여 탄수화물과 함께 다량의 단백질을 첨가한 것이다. 운동을 통해서 고갈된 에너지는 단백질이기 때문이다. 보충시기가 늦으면 근육이 경직되고 회복기간이 길기 때문이다. 이 범주로 분류할 수 있는 음료는 Shaklee Fitness, Shaklee Physique, Hot Stuff, NitroFuel, Power Surge, ProOptibol, Nutrament, Mebabolol 등을 들 수 있다. 이들을 이용하여 가장 좋은 효과를 거두려면 운동 후 2시간 이내에 섭취해야 한다.
4) 스포츠바 - 1980년대 중반에 PowerBar가 출시되었다. 일반 과자처럼 생겼지만 주된 성분은 지방성분이 없이 모든 단백질과 탄수화물이다. 대부분은 운동에 필요한 3그램 이하의 지방성분을 함유하고 있고 일부는 그 이상을 함유하고 있다. 예로는 PowerBar, CytoBar, GatorBar, Exceed Sports Bar, Sportola Sports Bar, Performance Bar 등이다. 이들 바는 90분 이상 운동하는데 사용된다. 이것들의 단점은 흡수율이다. 바 한 개를 먹을 때마다 240∼480㏄ 정도의 물을 섭취해야 하고 근육이 제대로 역할을 하기 위해서는 30분 이상 소요된다는 것이다.
5) 젤 - 가장 최근에 나온 것은 찢어서 빨아먹을 수 있는 조그만 주머니에 담긴 젤이나 끈적끈적한 액체다. 이들의 가장 좋은 점은 작은 비닐봉지에 담겨있어 사용하는데 편리하고 1개가 약 100칼로리의 열량을 발휘한다는 것이다. 이 범주에 속하는 것은 ReLode, Packet Rocket, Gu, Squezzy 등이다. 1시간 이상 운동하는 동안 1봉지를 30분마다 먹되 240∼300㏄의 물과 함께 먹으면 된다. 4시간 이상 계속되는 경기에서는 매 15분마다 1개를 섭취한다.
5) 영양식단
모든 운동과 마찬가지로 철인경기에서도 영양식은 경기에 임하는데 필수적이다. 다음 그림은 한국영향학회에서 제안하는 한국인의 영양권장량으로서 대략 그림에 나타난 비율로 섭취하는 것이 모든 영양분을 균형있게 보충할 수 있어, 탑의 밑부분으로 갈수록 많이 섭취하는 것이 좋다. 이와 같이 섭취한다면 경기에 필요한 충분한 영양분을 공급받을 수 있다.
이번에는 Hulaman의 영양식을 소개하기로 한다. 그는 피라미드 형태의 식단을 짜서 실행하고 있다. 식단의 구성을 살펴보면 다음과 같은데 우리 나라 사람들이 즐겨 먹는 식단으로 재구성한 것이다. 그가 제안하고 있는 영양식은 앞의 그림에서 제시된 것과 유사한 것으로서 탄수화물이 많은 곡류나 전분류의 섭취를 강조하고 있다.
6∼11회 : 빵, 떡, 밥, 국수
3∼5회 : 야채, 나물
2∼4회 : 과일∼3회 : 우유, 야쿠르트, 치즈
2∼3회 : 고기, 닭고기류, 생선, 콩류, 달걀, 두부, 된장
가끔 : 지방분이나 당분이 많이 함유된 음식
그는 70%의 탄수화물, 20%의 단백질, 10%의 지방을 섭취하고 있는데 가족 중 심장병을 앓은 경험이 있기 때문이다. 그런데 그가 제안하고 있는 새로운 방법은 이를 40대 30대 30으로 한다는 것이고 이를 세계적인 선수나 어린 선수 또는 훈련 중에는 그와 같이 하라는 것이다. 하지만, 지방을 너무 오래 섭취하는 것은 추천하지 않는다고 한다. 그는 먹는 것을 좋아하기 때문에 항상 1파운드(0.45㎏)의 지방은 3,500칼로리와 같고 지방 100칼로리를 태우려면 1마일(1.6㎞)을 걷거나 뛰어야 한다고 생각하고 있다. 따라서 지방 1파운드를 태우려면 35마일(56㎞)을 걷거나 뛰어야 한다는 것이다. 이렇게 운동을 하면 쉬었을 때보다 운동 후에 더 많은 지방을 태울 수 있는 현상(thermonucleargenesis)도 기대할 수 있다고 한다.
4. 글리세롤의 효과
국내에서는 아직 식용글리세린이 시판되고 있지 않지만, 최근의 문헌에 의하면 글리세롤은 장시간 체내에 수분을 유지하는데 탁월한 효과가 있는 것으로 나타났다. (철인)3종경기는 짧게는 스프린트코스의 55분부터 길게는 Ironman코스의 8시간 이상까지 지속되기 때문에 수분의 섭취가 경기의 성공여부와 직결된다. 경기는 덥고 습한 상황에서 개최되기 때문에 3리터 이상이 땀으로 배출될 수 있고 체온조절(theromoregulation)효과도 감소할 수 있다. 1.5리터만 땀으로 배출되더라도 선수들은 경기력이 크게 떨어질 수 있다. 중요한 사실은 많은 선수들이 수분을 섭취할 충분한 기회가 제공되는데도 불구하고 충분히 섭취하지 않는다는 것이다. 물론 경기 전에 너무 많이 섭취하는 선수들도 많이 있지만 전혀 섭취하지 않는 것보다는 낫다. 그러나 생리학적인 견지에서 항상성(homeostasis)이 깨어지는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 과도하게 섭취된 수분은 신장에서 빨리 배출된다. 여기서 글리세롤의 역할이 필요하다. 수분이나 스포츠음료로 섭취된 글리세롤은 4시간까지 과다수분섭취 기간을 연장시킬 수 있다.
1) 글리세롤이란?
글리세롤은 혈장의 지방분해에 의해 생성되거나 근육내의 지방(triglycerides)에서 만들어지는 자연대사산물이다. 이것은 무색 무취 무점성이고 매우 단맛이 난다. 또한 삼투성이 있고 내성이 있으며 위장에서 빨리 흡수되고 일정량이면 안전하다. 더불어 몸에서 분비하기보다는 수분을 흡수하는 친수성(hydrophilic) 물질이라서 수분이 체내에서 오랫동안 머무르게 한다. 한 마디로 말하면 글리세롤은 스폰지와 같다.
2) 기전
글리세롤은 혈관내, 세포와 세포사이 등을 포함한 온몸에서 생성된다. 글리세롤은 물과 친화력이 있기 때문에 이들 공간은 글리세롤이 섭취한 여분의 물로 최대 용량으로 가득차게 된다. 뛰거나, 사이클을 타거나, 수영하게 되면 체내체온(core temperature)와 수분손실율이 증가하고, 이는 혈장량(plasma volume)이 감소한다는 것을 의미한다. 그러나 신체의 모든 부분이 물로 가득 차있을 때는 이 효과는 최소화된다. 즉, 혈장량을 유지하기 위한 공간으로부터 또는 적어도 그 감소를 최소화하기 위하여 수분은 이동하게 된다. 이는 무엇을 의미하나? 내열성의 혈장량으로 인해 땀을 더 배출하게 되고 체온조절(thermoregulation)을 더 잘 유지하게 된다. 1990년에 Lyons 등이 수행한 연구에 의하면 물과 함께 글리세롤을 섭취한 선수는 물만 섭취한 선수보다 땀을 28%나 더 배출했다고 발표했다.
3) 효과검증
글리세롤이 운동선수에게 아주 이로운 것임에도 불구하고 그것이 운동에 미치는 역할은 약간의 연구만이 수행되었다. 3가지 연구에 대해서 알아보자. 1990년에 Lyons 등은 운동할 때 체온조절(땀의 배출과 직장의 온도)에 미치는 글리세롤의 과다섭취 효과와 심장혈관의 반응(심박수) 등을 조사했다. 6명의 선수로 하여금 3개의 별도의 실험을 행했는데 오렌지쥬스만, 오렌지쥬스와 글리세롤, 마지막으로 오렌지쥬스와 물을 섭취하게 한 후 적당한 기후 내에서 최대산소섭취량(VO2max)의 60퍼센트로 1시간 30분 동안 운동을 하게 했다. 운동을 시작한 지 2.5시간이 되었을 때 글리세롤을 섭취했을 때와 다른 음료수를 섭취했을 때(controlled group)를 비교하면 500㎖의 소변을 덜 배출했고 700㎖ 정도의 수분을 더 많이 체내에 유지했다. 운동하는 동안 글리세롤을 섭취한 선수들은 땀을 더 많이 흘렸고 직장의 온도는 낮게 나타났다. 심박수는 심하게 변하지 않았다. 운동을 시작한 후 15분 동안에는 포만감은 있었으나 메스꺼움(nausea)을 느낄 수 없었다고 말하는 것은 중요한 것이었다. 이 연구결과에서 체온조절능력은 글리세롤을 섭취한 후 증가되어 선수들의 지구력을 향상시킨다는 것을 알 수 있었다.
1996년에 Montner 등이 발표한 연구논문도 중요한 내용을 담고 있다. 그의 첫 번째 실험에서는 선수들에게 글리세롤을 물과 함께 과다섭취시킨 다음 사이클 에르고메트리(ergometry)실험을 하는 동안 직장온도(RC), 심박수(HR) 및 장기간의 지구력 시간(PET) 등을 측정하였다. 두 번째 실험은 첫 번째 실험에서 섭취한 것과 동일하게 섭취한 후 실험하는 동안 탄수화물이 들어있는 일정량의 음료섭취를 허용했다. 마찬가지로 RC, HR, PET 등이 측정되었다. 두 실험 모두 편중되지 않게 하기 위하여 바꿔가며 실험했다.
실험 I
이 실험에서는 11명의 훈련이 잘 된(최대산소섭취량의 평균이 61 ㎖/㎏/min) 선수가 동원되었다. 그들은 2개의 실험에 응했는데, 첫 번째는 플라시보(placebo)-심리효과용 신약 테스트의 대조제용 위약-를, 두 번째는 글리세롤용액을 90분간 복용했다. 한 시간을 기다린 후 운동을 시작했다. 에르고메타에서 지칠 때까지 분당 회전수 60을 유지하면서 사이클링을 하도록 했다. 운동강도의 최대의 61%가 사용되었고 운동 중 음료는 제공되지 않았다. 글리세롤을 복용했을 때가 플라시보를 복용했을 때보다 21퍼센트 지구력시간이 더 유지되었다. 운동전 섭취한 물은 700㎖가 증가되었고 소변의 배출은 650㎖ 감소되었다. 땀배출은 변함이 없었고 직장온도는 비슷했다. 심박수는 큰 변화가 없었다.
실험 II
7명(남자 5명, 여자 2명)의 잘 훈련된 선수를 대상으로 실험하였으며 그들의 최대산소섭취량의 평균은 각각 60.9에서 56.1 ㎖/㎏/min이었다. 실험I과 같은 실험을 반복하였고 한 가지 다른 것은 운동하는 동안 5퍼센트 포도당액을 20분마다 공급했다. 또한 시간당 30.3그램의 포도당이 들어있는 평균 605 ㎖의 음료를 공급했다. 결과는 포도당을 섭취했을 때가 물이나 포도당만 복용했을 때보다 24퍼센트 지구력시간이 더 유지되었다. 운동전 섭취한 물과 소변배출량은 이 실험에서 일치하지 않았다. 심박수는 플라시보와 비교할 때 분당 평균 4.4회 낮아졌다. 직장온도의 변화는 두 실험에서 차이가 없었다. 선수들이 기진맥진할 때까지 20퍼센트 평균운동시간이 연장되었기에 글리세롤과 물을 입으로 미리 복용할 때 훈련과 경기력이 향상된다고 결론지을 수 있다.
4) 글리세롤의 복용
사람마다 개인차이가 있기 때문에 정확히 운동전에 복용방법을 제시하는 것은 어렵다. 하지만 한 가지 방법이 있는데 보통 1.2 g/㎏의 글리세롤을 섭취할 수 없다. 1.2그램 이상 섭취해도 아무런 효과가 없을 뿐만 아니라 여분은 소변으로 배출된다. 이 한계를 넘어서 너무 빨리 섭취하게 되면 토하게 되고, 메스꺼움을 느끼며 두통을 느끼게 되고 현기증까지 느끼게 된다. 또한 배에 포만감을 느끼고 머리가 어찔어찔하게 된다. 1996년에 Montner 등이 제안하는 복용방법에 따르면 70㎏의 선수는 2리터의 수분은 2.5시간까지 지속되고 1995년에 Koenigsberg 등과 1990년에 Lyons 등이 제안하는 복용방법은 훈련이나 경기하는 곳이 덥고 습한 지역이면 5퍼센트 글리세롤 용액이 좋다고 한다. 그러나 글리세롤의 과다복용은 4시간까지 지속되기 때문에 설탕과 소금성분이 있는 음료(게토레이, 파워에이드)를 섭취하는 것이 좋다고 한다. 다음은 Montner 등이 제안하는 글리세롤 섭취방법이고 체중 70㎏의 선수를 기준으로 작성된 것이다. 여기서, 총 물의 섭취량은 1.5시간에 1820 ㎖이고 글리세롤은 84g 또는 1.2 g/㎏이 된다.
1) 20% 글리세롤 용액을 5 ㎖/㎏(체중 1㎏당 글리세롤. 따라서 70㎏인 선수는 70 x 5 = 350 ㎖), 즉 70㎖의 글리세롤을 280㎖의 물과 마신다.
2) 30분 후 5 ㎖/㎏의 물을 마신다. 즉, 350㎖의 물을 마신다.
3) 15분 후 5 ㎖/㎏의 물을 또 마신다. 즉, 350㎖의 물을 마신다.
4) 15분 후 20% 글리세롤 용액 1 ㎖/㎏을 5 ㎖/㎏의 물, 즉 14㎖의 글리세롤을 406㎖의 물과 함께 마신다.
5) 30분 후 5 ㎖/㎏의 물을 마신다. 즉, 350㎖의 물을 마신다.
6) 1시간 후 운동을 시작한다.
5) 글리세롤의 구입
1997년에 인터뉴트리아 스포츠(InterNutria Sports)라는 회사에서 프로하이드레이터(Pro Hydrator)라는 제품을 출시했다. 이 제품의 주성분은 글리세롤이고 국내에서는 아직 구입할 수 없고 미국의 영양식품을 파는 곳에서 구입이 가능하다. 단 한가지 결점은 값이 비싸다는 것이다. 미국 내에서 플라스틱 한 병(16온스)에 약 5불에 시판되고 있다. 국내에는 아직 공업용 글리세린은 있으나, 식용글리세린이 시판되고 있지 않기 때문에, 절대 함부로 약국에서 구입한 글리세린을 복용해서는 안된다.
6) 결론
적절한 글리세롤을 미리 섭취하는 것은 4시간까지 수분을 과다섭취하는 결과를 낳고 운동전 소변의 양이 줄어들며 땀의 배출량은 증가한다. 또한 혈장량의 감소가 희석되고 심박수가 낮아지며 더위가 습도가 중요한 곳에서는 한 시간 이상 체내체온이 떨어진다. 다른 말로 표현하면 글리세롤을 너무 과용하면 철인경기와 같은 경기에서는 프로선수와 탈락자 사이의 다른 점을 알 수 있게 한다. 그러나 글리세롤의 복용으로 인한 가장 큰 장점은 선수들로 하여금 완벽한 수분상태를 유지할 수 있게 한다는 것이다. 이 말은 기후조건에 따라 시간당 500에서 1,000㎖까지 수분을 섭취한다는 것이다. 또한 여기에 제시된 복용방법을 따르기 이전에 나름대로의 연습을 통해서 정확한 복용방법을 각자가 알아내는 것이 중요하다.
5. 스트레칭
모든 운동을 하기 전후에 준비운동과 마무리운동은 반드시 해야 한다. 그 중에서 스트레칭은 그 운동의 핵심으로서, 근육의 긴장을 완화시키고 보다 자유롭고 쉬운 동작을 가능하게 하며, 동작의 범위를 확대시켜준다. 또한, 근육의 부상을 방지하고 신체 지각력을 발달시키며 혈액의 순환을 촉진시킨다. 따라서, 어떠한 운동을 하더라도 준비운동과 마무리운동에 스트레칭이 필수적이며, 다음 그림은 철인3종경기에 필요한 스트레칭을 종목별로 제시한 것이다.
손님
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