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  • 근육은 왜 회복이 오래 걸릴까? ‘다핵세포’이기 때문

    근육은 왜 회복이 오래 걸릴까? ‘다핵세포’이기 때문

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    근력 운동은 보통 일주일에 2~3회 정도가 권장된다. 이 또한 보편적인 기준일 뿐이며, 실제로는 강도에 따라 그에 맞는 휴식시간을 주어야 한다. 낮은 강도로 근력 운동을 했다면 하루만에 회복되기도 하고, 높은 강도로 근력 운동을 수행했다면 최대 72시간, 즉 3일까지 휴식이 필요할 수도 있다. 

    문득 그런 생각이 든다. 피부 표면에 상처가 생겼을 때를 생각해보면, 3일이라는 회복 시간은 다소 길게 느껴진다. 그렇다면 근육은 왜 이렇게 회복하는 데 오랜 시간이 걸리는 걸까? 그 이유에 대해 알아보기로 한다.

     

    골격근은 ‘다핵세포’

    근육의 특성을 이해하기 위해서는 먼저 ‘세포의 구조’를 알아둘 필요가 있다. 세포는 그 구조에 따라 크게 ‘단핵세포’와 ‘다핵세포’로 나뉜다. 단핵세포는 글자 그대로 하나의 핵을 가진 세포이며, 다핵세포는 여러 개의 핵을 가진 세포를 말한다.

    단핵세포는 손상이 발생할 경우 해당 부위에서 직접 세포 분열을 진행해 즉각적으로 새로운 세포를 생성할 수 있다. 이 때문에 세포 주기가 짧고, 손상 부위를 빠르게 복구할 수 있다. 피부 세포나 혈액 세포 등이 대표적인 단핵세포에 해당한다. 인체를 구성하는 세포들은 단핵세포 구조인 경우가 대부분이다.

    그 외의 예외적인 것들이 바로 다핵세포다. 근육, 특히 골격근은 대표적인 다핵세포에 해당한다. 내장기관 벽에 위치한 평활근은 단핵세포 구조로 서로 다른 구조를 가진다. 

    다핵세포는 여러 핵이 결합돼 이루어져 있기 때문에 손상 복구 과정이 다소 복잡하다. 여러 핵 사이의 조정 및 협력 과정이 필요하기 때문이다. 단핵세포가 일원화된 시스템이라면, 다핵세포는 여러 주체가 협의를 거쳐 최적의 절충안을 내야하는 구조와 같다고 보면 된다. 

    골격근과 같은 다핵세포의 경우 손상된 섬유를 복구하기 위해 ‘위성 세포’를 활용한다. 이는 평소 비활성 상태로 존재하는 일종의 예비 세포라 할 수 있다. 손상이 발생하면 골격근의 세포를 이루는 여러 핵들이 협력해 위성 세포를 활성화시키고, 이를 분화해 새로운 근육 세포를 만들어내는 식이다.

     

    골격근은 왜 다핵구조를 띠고 있는가?

    다핵세포는 분명 그 나름대로 중요성이 있을 것이다. 하지만 우선 떠오르는 의문은 이것이다. 왜 골격근은 회복 속도가 효율적이지 않은 다핵구조를 갖고 있는가? 이는 우리 몸에서 골격근이 담당하는 본질적 역할과 관련이 있다. 

    골격근의 주된 역할은 신체의 움직임을 지탱하고 필요한 힘을 생성해내는 것이다. 다핵구조는 하나의 세포 안에서 더 많은 단백질 합성과 에너지 대사를 가능하게 한다. 컴퓨터로 치자면 복합 연산이 가능한 다중 코어 프로세서라고 할 수 있을 것이다. 즉, 보다 큰 힘을 발휘하기 위함이다.

    또한, 여러 개의 핵이 존재하기 때문에 다양한 움직임에 대응할 수 있는 유연성도 갖는다. 간단하게 말해, 하나의 핵이 있는 단핵세포는 주어진 하나의 역할을 반복적으로 수행하는 데 능하다. 해당 역할 수행에는 효율적이지만, 그 외의 다른 역할을 수행하는 데는 부적합하다.

    반면, 다핵세포는 이론적으로 각각의 핵이 다른 역할을 수행할 수 있는 구조라 할 수 있다. 골격근은 사용하기에 따라 여러 방향으로 움직일 수 있으며, 때로는 팽팽하게 당겨지는가 하면 어떤 때는 단단하게 조여지는 식으로 힘을 발휘한다. 이처럼 여러 상황에 대응할 수 있는 능력은 근본적으로 다핵구조이기 때문에 가능한 것이다.

     

    ‘근육 = 단백질’ 공식이 나온 배경

    ‘단백질’ 하면 흔히 근육을 연상시킨다. 실제로 단백질은 근육 외에도 다방면으로 사용되는 만능에 가까운 자원이다. 다만, 근육은 그중에서도 특히 단백질이 중요한 조직이다. 근육 세포는 ‘액틴’과 ‘미오신’이라는 단백질을 주요 구성요소로 가지고 있다. 수축과 이완이라는 골격근의 기본 기능의 토대가 되는 단백질이다.

    특정한 움직임을 여러 차례 반복하거나 한계 이상으로 움직였을 때, 골격근은 손상을 일으키며 회복 프로세스를 진행한다. 과학 및 운동 생리학 분야에서는 이 과정에서 단백질을 섭취하면 긍정적인 영향이 있다는 것을 발견했다. 손상된 근육 세포가 위성 세포를 끌어들여 새로운 조직을 구축하는 과정에서 단백질이 매우 중요하다는 사실을 발견한 것이다.

    여러 개의 핵이 존재하는 골격근 세포는 단핵세포에 비해 더 많은 단백질을 합성할 수 있는 능력을 갖는다. 특히 운동(근육 세포 손상)을 마친 후 30분에서 2시간 사이에 단백질을 섭취해주면, 근육 합성이 가장 효율적으로 이루어진다는 연구 결과도 제기된 바 있다.

     

    ‘다핵구조 강화’라는 특성 이해하기

    정리를 해보자. 골격근은 기본적으로 여러 개의 핵을 가지고 있는 구조를 띤다. 여기에 손상이 발생하면 자체적으로 분열하는 대신 위성 세포를 활성화시켜 새로운 근육 세포를 만든다. 그렇다면 새롭게 만들어진 근육 세포는 어떻게 될까? ‘근섬유가 강화되는 원리’를 떠올리면 답을 알 수 있다. 바로 기존 근육 세포에 포함된 핵을 강화하거나, 새로운 핵을 추가하는 것이다.

    즉, 골격근을 단련할수록 세포 속의 핵들이 더 강해지거나 새로운 핵이 추가되며 다핵구조가 강화된다. 핵이 많아질수록 골격근은 더 큰 힘을 낼 수 있게 되거나, 더 지속적으로 힘을 유지할 수 있게 된다. 

    내구도가 높으면 그만큼 오래 견딜 수 있지만, 손상됐을 때 정상으로 회복하기 위해 걸리는 시간이 클 가능성이 높다. 골격근의 운동능력이 높아질수록 잘 손상되지 않게 되지만, 의도적으로 운동 강도를 높여 손상을 일으켰을 때 회복이 오래 걸리는 이유다.

    이를 바탕으로 근육의 효과적인 성장과 유지를 위해 무엇을 중요시해야 하는지도 알 수 있을 것이다. 근육을 성장시키는 원리, 그 과정에서 단백질 섭취가 중요한 이유 등을 이해하는 데 보탬이 되길 바란다. 

  • 심폐 기능 좋으면 치매 유전 요인도 극복한다

    심폐 기능 좋으면 치매 유전 요인도 극복한다

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    나이가 들면 근육이 감소한다. 보통 이 말은 운동 능력이 약해진다는 의미로 받아들이기 쉽다. 실제로 근육이 줄어들면 그만큼 운동 능력이 약해지는 것은 맞다. 하지만 우리 몸의 근육은 팔, 다리, 복근 등만 있는 것이 아니다. 내부의 장기를 움직이는 것 역시 근육의 역할이다.

    근육의 감소로 나타나는 대표적인 예가 바로 심폐 기능(CRF)이 약해지는 것이다. 심폐 기능은 순환계와 호흡계가 우리 몸 곳곳에 산소를 공급하는 능력을 말한다. 노화에 따라 골격근 양이 줄어들면서 심폐 기능 또한 자연스럽게 약해진다. 

    영국 스포츠 의학 저널(BJSM)에 게재된 한 연구 결과에 따르면, 심폐 기능의 약화가 치매 위험과 관련이 있다. 그 내용을 보다 상세하게 살펴보도록 한다.

     

    근육 못지 않게 빨리 감소하는 CRF

    일반적으로 근육은 30대 중반부터 40대를 전후해서 매년 1%씩 감소한다. 여기서 나이가 들면 매년 2~3%, 혹은 그 이상씩 줄어들게 된다. 나이가 들어갈수록 적절한 근력 운동을 꾸준히 해줘야 한다고 강조하는 이유다.

    심폐 기능은 어떨까? 보통 심폐 기능은 20~30대에도 10년마다 3~6% 가량 약해지는 것으로 알려져 있다. 이 역시 나이가 들수록 감소폭이 커진다. 70대에는 10년마다 거의 20% 가량 심폐 기능이 약해진다.

    심폐 기능이 약해지면 근육 뿐만 아니라 몸 전체의 산소 공급에 영향을 받는다. 혈액 순환이 원활하지 않게 되면 혈전이 생길 가능성이 높아지고, 혈관을 따라 돌아다니던 혈전이 뇌혈관을 막으면 뇌경색을 일으킬 수 있다. 

    심장은 자신이 뿜어낸 혈액의 일부를 공급받아 움직인다. 심폐 기능이 약해지면 심근(심장근육)이 필요한 산소를 충분히 공급받지 못하게 되므로 허혈 상태가 될 수 있다. 이는 심근 손상을 불러일으키는 원인이 될 수 있다. 심폐 기능 저하로 인해 더 많은 일을 해야 하는 심장이 과부하를 일으켜 심장 마비 등의 문제가 생기기도 한다.

     

    CRF 감소가 치매를 유발한다

    산소 공급이 부족해지면 큰 영향을 받는 또 하나, 바로 뇌다. 공기가 탁한 곳에 머무르면 불쾌감을 느끼거나 어지러워지는 것이 그 예다. 뇌를 구성하는 신경세포(뉴런)는 산소 공급이 충분하지 않을 때 손상을 입게 된다. 이것이 누적되면 치매나 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환을 유발할 수 있다.

    BJSM에 게재된 이번 연구에서는 영국 바이오뱅크로부터 39~70세 사이에 있는 6만1천여 명의 데이터를 확보했다. 이들의 공통점은 2009년~2010년 사이에 바이오뱅크에 데이터를 등록하고, 이후 현재까지 치매를 일으키지 않았다는 점이다. 이는 같은 주제를 다룬 이전 연구들이 소수 인원을 대상으로 했던 것에 비해 규모를 크게 확대했다는 데 의의가 있다.

    연구에서는 성별과 연령을 기준으로 하여 참가자들을 비슷한 규모의 세 개 그룹으로 나눴다. 그리고 실내 자전거를 활용해 6분 간 운동 테스트를 진행한 다음, 심폐 기능 및 인지 기능을 측정해 그룹별로 결과를 분석했다. 

    분석 결과, 심폐 기능이 높게 나온 그룹은 심폐 기능이 낮은 그룹에 비해 치매 발병 위험이 40% 가량 낮게 나타났다. 발병 시 예상되는 시기도 1.48년 더 늦었다. 즉, 심폐 기능을 높게 유지하려는 노력이 치매 발병 위험을 크게 낮춘다는 이야기다.

     

    유전적 요인 있어도 효과 있어

    또한, 연구에서는 ‘유전적 요인에 따른 치매 위험’에 대해서도 분석을 진행했다. 각 참가자들을 대상으로 알츠하이머 다유전자 위험 점수를 활용해, 치매에 대한 유전적 소인이 있는지를 확인했다. 바이오뱅크 등록 후 추적 기간 동안 약 0.9%에 해당하는 553명이 유전자상 치매 위험 요인이 있는 것으로 확인됐다.

    하지만 심폐 기능과 함께 분석한 결과, 다유전자 위험 점수가 높게 나온 사람이더라도 심폐 기능이 좋으면 긍정적 영향이 있는 것으로 확인됐다. 치매 유전적 소인이 있는 사람들만을 대상으로 한 분석에서도, 심폐 기능이 좋은 사람은 치매 발병 위험이 35% 가량 낮게 나타난 것이다.

    결론적으로, 꾸준한 유산소 운동으로 심폐 기능을 우수하게 유지할 경우, 치매 유전 요인이 있는지 여부와 무관하게 치매 발병 위험을 낮출 수 있다는 의미다.

     

    실제로는 영향 더 클 수 있어

    이 연구에 참가한 6만여 명의 사람들은 대체로 ‘건강한’ 사람들이었다. 만성 질환 등 건강상 문제가 있는 사람들은 운동 테스트에서 제외했기 때문에, 별다른 건강 문제가 없는 인원들만을 대상으로 삼았다. 

    그렇다면 이 연구의 결과로 나온 결과는 실제보다 과소평가 돼 있다는 의미일 수 있다. 대체로 건강한 사람들 중에서도 심폐 기능에 따라 치매 위험이 40% 더 낮게 나타났다. 그렇다면 평균 수준의 건강상태를 가진 대규모 집단에서는 다른 수치가 나올 가능성이 있다.

    또한, 심폐 기능에 의한 영향을 보다 정확하게 측정하려면, 심폐 기능을 여러 차례에 걸쳐 반복적으로 측정해야 한다. 그래야만 심폐 기능의 변화에 따른 치매 위험을 보다 정확하게 알 수 있기 때문이다. 이 연구 결과를 바라보는 데 있어 유의해야 할 포인트다.

    그럼에도 불구하고 연구팀은 심폐 기능을 우수하게 유지하는 것이 치매 위험을 낮춘다는 사실 자체는 분명하다고 강조했다. 또한, 그들은 “심폐 기능을 강화하는 것이 알츠하이머병 등 치매에 대한 유전적 요인이 있는 사람들에게도 좋은 예방 전략이 될 수 있다”라고 이야기했다.

  • 등, 허리, 엉덩이 운동, 왜 안 해? ‘배면 근육’이 중요한 이유

    등, 허리, 엉덩이 운동, 왜 안 해? ‘배면 근육’이 중요한 이유

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    운동을 좀 한다 싶은 사람들도 흔히 놓치곤 하는 부분이 하나 있다. 바로 가슴이나 어깨, 팔과 같은 ‘전면 근육’에 집중하는 경향이 있다는 것이다. 사실 납득은 된다. 거울에 비치는 모습은 정면이기 때문에 아무래도 먼저 눈에 띌 수밖에 없다. 거울 두 개를 활용하면 뒤쪽 근육도 볼 수 있지만, 번거롭다는 게 가장 큰 장애물이 된다.

    보이든 보이지 않든 배면 근육, 즉 뒤쪽의 근육을 단련할 수 있는 운동을 병행해주면 아무런 문제가 없다. 하지만 앞으로 보이는 근육들에만 집중하다 보면 신체 균형이 깨지고 기능적인 문제가 생길 수도 있다.

    배면 근육은 기본적으로 척추를 안정화시키는 기능을 한다. 배면 근육이 탄탄하게 자리를 잡고 있으면 어떤 운동을 하더라도 올바른 자세를 유지하기가 수월해진다. 하지만 수많은 운동 프로그램을 보면 상대적으로 배면 근육에 소홀한 경우가 많다.

    본 글에서는 배면 근육의 중요성을 다시 한 번 상기시킴과 동시에 배면 근육을 단련할 수 있는 방법들을 살펴보고자 한다. 건강을 위한 근육 단련에서 가장 중요한 포인트는 ‘균형’이라는 점을 다시 한 번 되새기기 바란다.

     

    배면 근육에 속하는 것들과 그 역할

    혹시 배면 근육이라는 말이 낯설고 어색하다면, 그냥 ‘몸 뒤쪽 근육’ 혹은 ‘뒤쪽 근육’이라고 이해하면 된다. 단순하게 등 근육이라고 설명하고 싶지만, 엄밀히 말해 배면 근육은 등부터 다리 뒤쪽까지를 모두 포괄하기 때문이다. 

    구체적으로는 등 근육, 허리 근육, 엉덩이 근육, 허벅지 뒤쪽 근육이 포함된다. 위치로 따지면 종아리 근육 역시 정강이 뒤편에 위치하므로 함께 묶을 수 있을 것이다.

    여러 종류의 배면 근육 중 가장 중요한 것은 아무래도 척추를 지탱하는 그 주변 근육들이다. 이들은 올바른 자세를 유지할 수 있도록 돕는 역할을 하며, 척추를 따라 발생할 수 있는 통증을 예방하는 기능도 한다. 목부터 꼬리뼈까지 이르는 범위에 잦은 통증을 경험하고 있다면 배면 근육이 약하다는 대표적인 신호다.

    또한, 배면 근육은 몸통의 회전과 굽힘, 힘의 전달에서도 중요한 역할을 한다. 이는 골격 구조 때문이기도 하다. 몸통 앞쪽에 위치한 전면 근육은 상체와 하체가 직접적으로 연결돼 있지는 않다. 그러나 배면 근육은 척추라는 중심축을 따라 상체부터 하체까지 자연스레 연결돼 있기 때문에, 상체와 하체 사이의 힘을 전달하는데 있어 중요한 역할을 한다.

     

    배면 근육이 탄탄해야 하는 이유

    등부터 허리, 엉덩이까지 이어지는 배면 근육은 상체와 하체가 함께 힘을 내야 하는 상황에서 이를 연결하는 역할을 한다. 따라서 배면 근육이 잘 단련돼 있으면 일상에서 흔히 발생할 수 있는 근골격계 통증을 예방할 수 있다. 척추가 흔들리거나 충격을 받지 않도록 받쳐줄 수 있기 때문이다.

    뒤쪽 근육이 탄탄하면 물건을 들어 옮기는 등의 일상적 활동부터 스포츠 같은 격렬한 움직임까지 보다 활발하게 수행할 수 있다. 상체와 하체 근육을 연결하는 구조를 토대로, 여러 근육을 필요로 하는 동작을 보다 효율적으로 취할 수 있도록 지지해주기 때문이다.

    신체의 모든 영역이 그렇듯, 불균형은 건강과 멀어지는 결과를 초래한다. 전면 근육이 충분히 발달한데 비해 배면 근육이 부실하면, 자연스럽게 근육이 발달한 쪽으로 힘이 쏠릴 가능성이 생기므로 부상 위험이 높아진다. 

    부상으로 약해진 부위는 재차 부상을 겪기 쉬워지므로, 해당 부위를 사용하는 것을 꺼리게 되고, 이는 결국 전체적인 균형을 해치게 된다. 당연히 전반적인 건강에도 부정적인 영향을 미칠 수밖에 없다.

     

    배면 근육 단련을 위한 운동습관

    눈에 보이지 않을수록 의식적인 관리와 단련이 중요해진다. 헬스장을 다니고 있다면 랫 풀 다운이나 시티드 로우와 같이 등 근육을 사용하는 운동을 정기적으로 해야 한다. 분할 방식으로 한다면 상체 운동 루틴에 포함하도록 한다. 홈트레이닝이나 외부 시설을 사용한다면 풀업을 익히는 것을 추천한다.

    허리 근육과 엉덩이 근육은 집에서도 얼마든지 단련이 가능하다. 엎드린 자세에서 팔과 다리를 교차로 들어올리기를 반복하는 것도 좋고, 다리를 세워 엉덩이를 들어올리는 브릿지 자세도 좋다. 이들은 어느 근육에 자극점을 두느냐에 따라 효과가 달라지지만, 전반적인 배면 근육 발달에 도움이 되는 자세들이다.

    스쿼트, 데드리프트와 같은 전신 강화 운동도 좋다. 상체와 하체의 연결을 맡고 있는 배면 근육의 특성상, 전신을 한꺼번에 쓰는 동작을 하면 전반적인 균형을 단련하기에 좋다. 이를 통해 전신의 근육을 균형 있게 강화하면서 동시에 특정 부위 부상을 예방할 수 있다.

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