생리학적 프로필

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운동 스트레스가 증가하면 체내의 다양한 시스템이 반응한다. 심박수(HR), 산소 섭취량(VO2, 유산소 능력), 혈중 젖산 농도(BLa), 주관적 운동 강도(RPE)에 변화가 생긴다. 이런 생리학적 반응은 비교적 예측하기 쉬운 것도 있는 반면, 그 반응이 선형적으로 상승하지 않는 것도 있다.

Aerobic and blood lactate (BLa) profiles and heart rate and rating of perceived exertion (RPE) responses to run speeds.
Daniels’ Running Formula by Jack Daniels, 2021

1. 분당 최대 산소 섭취량 VO2max ml/kg/min

운동 강도가 높아지면 산소 섭취량도 높아진다. 계속 강도를 올리다 보면 그 이상으로는 산소를 이용할 수 없는 지점에 도달하는데 이것이 최대 산소 섭취량이다. 말하자면 유산소적 지구력을 가늠하는 좋은 지표이다.

최대 산소 섭취 한계에 다다른 이후에도 운동강도를 더 높이면 무산소 경로를 이용해서 에너지를 생산해야 한다. 그러면 젖산 lactic acid 이 급격히 축적되기 시작한다. 이 상태로는 그 강도의 훈련을 기껏해야 몇 분동안 지속할 수 있을 뿐이다. 현실적으로 대부분은 최대산소섭취 한계점에 도달하기 전부터 급속히 쌓이기 시작한다. 여기에는 다른 변수인 젖산 역치 lactate threshold 또는 무산소 역치 anaerobic threthold 와 관련이 있다.

VO2max 는 어떻게 측정할까?
가장 정확한 방법은 전문적인 스포츠의학과 실험실에서 트레드밀과 가스분석기를 이용하는 것이다. 트레드밀에서 점점 속도를 높혀가고, 다시 경사도를 높혀가면서 실제 사용되는 산소량을 측정하게 된다. VO2max는 가장 힘들 때 혹은 그 직전의 시점에서 결정된다.

하지만 현실적으로 이런 측정이 어렵다면, 록포트의 걷기 테스트, 쿠퍼의 지구력 테스트, 잭다니엘스의 대회기록으로 추정하기 등을 통해 추정할 수 있다. (다음 사이트에 산출이 가능하다. http://marathon.pe.kr/pds/vo2max.shtml) 스포츠 워치에서도 내가 훈련한 기록을 바탕으로 계산을 해준다.

VO2max 를 향상시킬 수 있을까?
초보자는 운동을 통해 5~20%까지 유산소 능력, 즉 VO2max 를 향상시킬 수 있다고 한다. 하지만 선수나 정기적으로 훈련을 통해 VO2max 를 어느 정도 끌어올린 사람이라면 향상폭이 아주 미미할 수 있다. 훈련을 통해 VO2max가 최대치까지 향상되어 멈춘 뒤에도 경기 능력은 계속 향상되는데, 이것은 LT(젖산역치)가 향상되어 무산소 지구력이 높아진 덕이다.

2. 러닝 이코노미 running economy

실험에 따르면 러닝 속도가 같을 때 분당 산소 요구량은 크게 변화가 없다. 그리고 아래 그래프처럼 속도 증가와 비례해서 산소 섭취량이 증가한다. 이 직선을 이코노미 커브 economy curve 라고 한다. 러닝 이코노미가 다른 사람보다 뛰어나다는 것은 같은 속도에서 소비하는 산소량이 적다는 의미다. 달리는 동안 사용하는 에너지를 최소화하는 능력, 쓸데 없는 에너지 소비를 줄이고 효율적으로 사용하는 능력이다.

훈련을 시작할 때에는 너무나 힘들고 헉헉거리지만 훈련을 지속하면 같은 페이스로 달려도 숨이 차지 않고 달릴 수 있게 된다. 산소섭취능력이 향상된 것과 동시에 러닝 이코노미도 향상된 것이다. 러닝 이코노미는 자세와 밀접한 관계가 있다. 쓸데 없는 움직임이 많으면 더 많은 에너지를 필요로 한다. 훈련을 통해 자세가 좋아지면 작은 산소량으로도 더 잘 달릴 수 있게 되는 것이다.

달리기는 감속과 가속의 연속이다. 발이 지면에 닿는 순간에 브레이크가 걸리고 차는 순간에 속도가 올라간다. 일정한 속도로 달리기 위해서는 감속된 만큼 가속이 필요하다. 감속이 줄어들면 가속도 줄어든다. 스트라이드를 넓게 하고, 전방에 착지하는 것이 아니라 몸의 중심축에 착지하고, 불필요한 상하 움직임을 줄이고, 불필요한 근수축을 줄이기 위해 긴장을 푸는 것이 좋다.

심박수는 러닝 이코노미를 평가할 수 있는 좋은 수닫ㄴ이다. 심박수가 낮아질수록 이코노미는 높아진다. 여러 자세를 시도해 보아 심박수가 낮아진다면 자세가 더 좋아졌다고 할 수 있다. 경제적으로 달리는 요령은 계속해서 즐겁게 달리는 것이다. 본인이 달리면서 즐겁게 팔이 흔들려지고 호흡이 가능하면 기분 좋게 달릴 수 있는 스피드로 달려보다.

3=1+2. 최대 유산소 속도 vVO2max m/min

달리기 능력을 측정하는 가장 좋은 지표 중 하나가 위에서 살펴 본 VO2max 와 러닝 이코노미를 하나로 묶은 변수인 vVO2max 이다. 예를 들어 내 VO2max 가 70ml/kg/min 이라고 하자. 이 산소소비비율이 325m/min 의 속도에서 처음 실현되었고, 더 속도를 높이더라도 더이상 VO2max 가 증가하지 않는다면 325m/min 이 본인의 vVO2max 이다.

Representative running economy curve
Daniels’ Running Formula by Jack Daniels, 2021

아래 그림을 보자. 러너1은 VO2max 가 러너2보다 높지만 러닝 이코노미를 결합한 vVO2max 는 325m/min 으로 동일하다. 최대 산소 섭취량에서의 속도가 같고, 실제 이 두 선수는 레이스에서 비슷한 기록으로 달린다.

Two runners with considerable differnces in VO2max and economy
and with very similar vVO2max and race times.
Daniels’ Running Formula by Jack Daniels, 2021

4. 젖산 역치 LT, lactate threshold

젖산의 생성과 소멸이 균형을 이루는 시점을 젖산 역치(LT)라 한다. 그 시점을 넘어서면 젖산이 축적된다. 훈련을 통해 근육세포의 미토콘드리아가 증가하고, 효소 활성이 증가하고, 근육의 모세혈관 증가가 이루어져 젖산을 혈중에서 제거하는 능력이 향상되면 아래 그래프에서 선이 오른쪽으로 이동한다. 같은 속도로 달리더라도 젖산이 훨씬 더 적게 쌓인다. 같은 젖산 농도에서 더 빨리 달릴 수 있게 되어, 젖산역치속도 LTRS, lactate threshold running speed 가 높아진다.

5km 미만의 경기에서는 VO2max 가 중요한 반면, 10km 이상의 경기에서는 LT가 더 중요해진다. VO2max 는 최대치까지 향상된 이후에는 그 이상 향상이 어려운 반면, LT는 그 이후에도 지속적으로 성장한다. 경기기록을 결정하는 중요한 포인트이다.

Two runners with considerable differnces in VO2max and economy
and with very similar vVO2max and race times.
Daniels’ Running Formula by Jack Daniels, 2021

5. 훈련 중 심박수

달리기 강도와 속도가 반드시 일치하는 것은 아니다. 온도가 높으면 달리는 속도가 같더라도 내 몸은 더 힘들다. 열을 식히기 위해 더 많은 혈액을 피부로 보내고, 심장은 더 빨리 뛴다. 같은 심박수를 유지한다면 속도는 상대적으로 줄어들 수 밖에 없다. 맞바람, 업다운, 진흙 길 등에서 심박수를 목표로 달리면 속도는 생각보다 떨어진다. 하지만 속도는 변해도 강도는 변하지 않는다. “이 훈련의 목적이 무엇인가”라는 질문에 대답하는 것이 중요하다. “강도”가 우선 사항이라면 심박수는 매우 유용하다.

최대 심박수
자신의 최대 심박수를 알아두자. 최대 심박수를 산출하는 방법은 여러가지 인데, 그중에서 연령을 기반으로 하는 방법(220-연령)이 주로 사용된다. 50세의 최고 심박수는 170이다. 하지만 오차가 많다. 스스로 측정해보고자 한다면 2분간 힘든 언덕길 달리기를 몇 번에 걸쳐 반복하는 것이 가장 간단하다. 꼭대기에서의 심박수를 반복해서 측정한다. 더이상 오르지 않을 때까지 반복한다.

휴식 시 심박수
아침에 깨어난 직후의 심박수를 체크해보자. 체력이 어떻게 향상되고 있는지 아려준다. 심장이 강해지면 한 번의 박동으로 운반할 수 있는 혈액량이 늘어나기 때문에 대부분 안정시 심박수는 낮아진다. 반대로 아침의 심박수가 평소보다 현저하게 높다면 오버 트레이닝이거나 건강상의 문제를 의심해야 한다.

헤모글로빈 농도
적당한 헤모글로빈 농도가 중요하다. 너무 높아도 혈액 점도가 높아 심장에 부담이 되고, 너무 낮으면 산소 운반능력이 저하된다.

참고 1 2 3 4 5