안녕 하 세요 . 권영섭 입니다 . 제 가 있 는 뉴멕시코 주립 대 에 는 실험실 디렉터 로서 Robert Robergs 교수 님 이 계시 는데요 , 이분 이 볼 스테이트 재학 당시 코스틸 박사 밑 에서 활발히 연구 활동 을 했 던 분 입니다 . 생화학 전공 이 시 고 , 미국 운동 생리학자 협회 를 만든 분 이 기 도 하 죠 . 한국 에 이 분 운동 생리학 교과서 도 번역 이 되 었 습니다 . 제목 의 글 은 이 교수 님 께 미국 에 와서 한국 에서 배웠 던 것 과 는 다르 게 알 게 되 었 던 것 이 라서 운동사 전공 자 분 들 과 공유 하 려 합니다 . 예전 월드컵 때 인가요 ? 체육학 을 전공 했 다는 유명 한 아나운서 가 선수 들 이 지금 젖산 이 쌓여서 피로 하 다고 방송 을 하 더군요 . 젖산 이 바로 피 로 물질 이 라고 했 습니다 . 만일 , 클럽 이나 병원 에서 운동 시 힘들 어 할 때 “ 젖산 이 축적 되 어서 그래요 ! ” 라고 할 수 있 겠 죠 . 그 동안 그렇게 배워 왔 으니까요 . 저 도 마찬가지 였 습니다 . 강 도 있 는 운동 이 젖산 분비 를 촉진 하 고 이것 이 H +( Proton ) 방출 하 게 되 고 산성화 를 유발 한다고 오랫동안 ( 1920 년 대 부터 ) 운동 생리학 분야 에서 교육 되 어 왔 습니다 . 노벨상 수상자 들 인 A . V . Hill 과 Meyerhoff 은 젖산 은 피로 를 유발 하 는 근수축 후 에 발생 한다는 이론 을 1900 년 대 초 에 발표 했 는데 , 그 당시 에 는 Lactate 와 Lactate acid 를 구별 되 지 않 았 습니다 . ( Lactate 는 Lactate acid 와 는 다르 게 산 성 의 성질 이 없 다 . ) 그렇지만 , 산 에 관한 생화학 은 1940 년 대 에 와서야 정립 되 었 습니다 . 강 도 있 는 운동 으로 인해 근육 과 혈액 에 Lactate 가 증가 하 고 산성화 가 되 는 것 은 의심 의 여지 가 없 기 때문 에 대사 적 산성화 는 젖산 이 원인 이 라고 여겨져 왔 지만 , 아 이러 니 하 게 도 운동 중 근육 에서 젖산 이 생성 된다는 것 을 뒷받침 해 줄 연구 는 없 다고 합니다 . 거기 에 기초 생화학 에서 는 운동 중 acidosis 의 원인 을 다르 게 설명 하 고 있 고 많 은 과학자 들 이 젖산 이 산 성 증 을 만든 다는 이론 에 문제 를 제기 하 고 있 습니다 . 그렇지만 , 아직 까지 젖산 이 산 성 증 , 피로 의 원인 이 라고 운동 생리학 분야 에서 학생 들 에게 가르치 고 있 습니다 . 다음 은 이화 작용 ( 에너지 를 내 는 ) 시 H + 의 소비 와 방출 을 포함 한 반응식 입니다 . Phosphagan system 반응식 후 에 앞 에 나온 숫자 가 ATP 뒤 에 숫자 가 H + 입니다 . CrP + ADP + H + Cr + ATP 1 - 1 ATP ADP + H + - 1 1 AMP + H 2 O + H + IMP + NH 4 0 - 1 GlycolysisGlucose + ATP Glucose 6 - phosphate + ADP + H + - 1 1 Fructose 6 - Phosphate + ATP Fructose 1 , 6 - bisphosphate + ADP + H + - 1 1 그 이후 6 개 탄소 결합 은 세 개 씩 두 개 로 나눠 지 고 Glyceraldehyde 3 - phosphate + Pi + NAD + 1 , 3 bisphosphateglycerate + NADH + H + 0 2 Phosphoenolpyruvate + ADP + H + Pyrvuate + ATP 2 - 2 Lactate production Pyrvuate + NADH + H + Lactate + NAD + 0 - 2 Glycolysis 에서 글루코스 가 아직 두 개 로 나눠 지 기 전 에 H + 두 개 가 발생 되 고 , 두 개 로 나눠진 후 에 도 2 개 가 발생 되 는 반면 Pyrvuate 가 될 때 는 두 개 가 소모 됩니다 . 그래서 전부 2 개 가 발생 되 는데 이것 이 산 성 증 을 유도 할 수 있 는 것 처럼 보이 죠 . 하지만 , Lactate production 을 보 면 Lactate 로 전환 되 면서 H + 두 개 가 다시 소모 되 는 것 을 알 수 있 습니다 . Glycolysis 시 Lactate 덕분 으로 H + 에 의한 산 성 증 은 생기 지 않 게 됩니다 . 따라서 Lactate 는 피 로 , 산 성 증 의 원인 이 아닌 산 성 증 을 제거 해 주 는 기능 을 하 고 거기 이 다 NADH 를 산화 시켜 NAD + 가 생 성 되게 하 는데 이것 은 다시 해당 작용 을 도와 에너지 를 생성 하 게 합니다 . 그렇 다면 , Lactate 가 아니 라면 어떤 것 이 산 성 증 을 유발 하 는가 ? 의외로 그 답 은 간단 한데 , 근육 수축 률 이 빨라 지 면 , ATP 가 가수 분해 되 어 연료 로 쓰여 지 고 그 공급 보다 수요 가 더 많 아 지 게 되 고 , 미토콘드리아 가 그 수요 를 감당 하 지 못하 게 되 면 해당 과정 에서 그 수요 를 충족 시켜야 하 는데 , 이때 lactate 의 발생 은 H + 줄여 산 성 증 을 방지 함 으로 오히려 좋 고 , ATP - PC 의 경우 역시 크레아틴 키나 제 에 의해 H + 의 균형 을 맞춰 줌 으로 산 성 증 을 유발 하 지 않 습니다 . 하지만 , ATP 가 가 수분 해 되 고 해당 작용 에 의해서 다시 ATP 로 전환 되 더라도 세포질 에 는 H + 이 그때 마다 남 게 되 고 이것 이 산 성 증 을 유발 하 게 됩니다 . 산 성 증 은 젖산 때문 이 아닌 , 해당 작용 ( 산 성 증 을 예방 하 고 ) 과 ATP 가수 분해 ( CrP 는 빨리 떨 어 지 므로 ) 에서 생기 는 H + 에 의해서 입니다 . 선수 가 강 도 있 는 운동 중 지치 는 이유 는 해당 작용 시 Lactate 에 의해서 가 아니 고 ( 이것 은 오히려 산 성 증 을 예방 하 고 ) , ATP - PC 시스템 ( 여기 서 CrP 역시 산 성 증 을 예방 한다 ) 에 의해 ( H + 의 제거 보다 생 성 이 더 빨라서 ) 것 입니다 . 실제 적 인 적용 ( 중량 운동 이 전공 인 저 는 이렇게 해석 하 고 싶 습니다 . ) 중량 운동 시 강 도 높 은 운동 을 해야 근육 이 형성 되 는 이유 도 , Lactate , Creatine kinase , HCO 3 - 와 더 불 어 , 아미노산 역시 산 을 중화 시킵니다 . 부위 별 로 운동 을 해서 그 부위 의 근육 의 산성도 를 높히 면 인체 는 그것 을 중화 하 기 위해 더 많 은 아미노산 ( 효소 ) 이 필요 하 게 되 고 그 아미노산 이 바로 근육 의 원료 가 되 지 않 겠 습니까 ? 산 성 증 을 일으키 는 또 하나 는 FT fiber ( 속 근섬유 ) 인데 이 역시 강 도 있 게 운동 을 해야 자극 되 는 섬유 이 고 근육 의 비대 를 위해서 는 강 도 있 게 운동 을 해야 하 는 이유 가 되 겠 습니다 . 운동 부위 로 근육 의 산성도 를 높히 는 가장 좋 은 방법 은 강 도 있 는 중량 ( 75 ~ 85 %) 으로 어느 정도 횟수 ( 8 ~ 10 ) 를 가지 며 세트 간 의 휴식 시간 은 최소한 ( 1 분 30 초 ) 으로 가지 면서 트레이닝 볼륨 은 높 은 운동 방법 이 되 어야 겠 습니다 . 이러 니 1 키 로 짜리 아령 으로 운동 해서 야 어디 근육 에 산 성 증 을 만들 어 낼 수 있 겠 습니까 ? 체육 전공 자 들 이 아닌 연예인 등 이 운동 을 통한 체중 조절 같 은 솔깃 한 카피 로 대중 매체 를 휘 어 잡 고 있 을 때 우리 전공 자 들 은 과학 적 인 방법 으로 대처 해 나가 야 올바른 운동 문화 를 선도 할 수 있 을 겁니다 . 권영섭 미국 뉴멕시코 주립 대학교 운동 생리학 실험실 RCEP � ( 임상 운동 생리학자 ) ( Registered Clinical Exercise Physiologist � ) , American College of Sports Medicine CSCS � ( 근력 운동 전문가 ) ( The certified strength training & condition specialist � ) , National strength training & conditioning association 공유 하 기 글 요소