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Read: 9646, Vote: 5, Date: 2013/05/13
제 목 근육이 어떻게 보폭과 속도에 영향을 미치나?
작성자 운영자
[근전도검사(筋電圖檢査)와 근운동학(筋運動學) 저널(the Journal of Electromyography and Kinesiology)의 최근호에 실린 연구에 따르면 최적의 보폭(optimal stride rate), 그리고 최적의 달리기 피치의 회전율을 정하는 데 근육(근력)이 큰 역할을 한다고 밝히고 있다.  물론 이 연구가 아직 구체적인 방법을 제시해주지는 못하고 피상적이지만 근육과 발의 회전율의 관계를 설명해주고 있어 나름대로 의미가 있다고 판단하여 내용을 소개한다.

최적의, 그리고 효율적인 보폭은 매우 중요하다.  왜냐하면 적은 에너지를 사용하면서 달릴 수록 더 오래, 더 빨리 달릴 수 있기때문이다.  



이 연구에 따르면 수년에 걸친 연구에서 과학자들은 자연적인 발 회전율과 개인의 달리기 역학을 연계시켜 보았다.   즉 여러분이 선호하는 회전율(stride frequency, 정해진 시간내에서의 발걸음수)은 여러분 다리의 경직성 아니면 건과 인대의 탄력성의 산물이라고 할 수 있다.  하지만 근육은 달리기 역학에 크게 영향을 끼친다.  그래서 펜실베니아 주립대학(The Pennsylvania State University)의 신체운동학부(Department of Kinesiology) 연구팀들은 근육의 대사적 요구(metabolic demands)가 우리몸이 자연적으로 보조를 맞추게 되는 발회전율에 영향을 미치는지 여부를 파악하고자 했다.

연구를 주도한 이 대학 박사과정의 릴리 쉬한(Riley Sheehan)은 "우리의 목표는 발의 회전율을 보다 광범위하게 이해하기위한 것이다.   '역학'과 같은 한가지 측면에서 우리 몸이 수행하는 것을 기술하는 것도 좋지만 회전율은 다방면(multifaceted)적이다"고 설명한다.

쉬한과 그의 동료들은 10명의 건강한 성인(남녀 각각 5명, 평균연령은 21세)들을 러닝머신에서 달리도록 했다.   이들의 발걸음수(stride frequency)와 대상활성도(metabolic activity, 代謝活性度 = 특정 근육이 얼마정도의 에너지를 사용하는지의 정도)를 측정했다.  처음에는 기초값을 얻기위해 평지에 달리도록 한 후 다음에는 내리막을 달리도록 하여 다양한 발걸음 회전율을 측정했다.

내리막달리기는 러닝머신에서 10%경사(러닝머신에서 -6으로 설정)로 달렸는데 이는 이 정도가 가장 비용중립적(cost neutral)이기 때문이다.  비용중립적이라는 말은 가속으로 얻는 에너지에 브레이크가 걸리면서 에너지가 소비됨으로써 균형을 이루기 때문이다.   가능한한 생체역학적인 손상을 배제함으로써 근육에서의 손상만을 떼내서 측정할 수 있다고 쉬한은 말한다.

그들은 발회전이 느릴 때는 달리기의 입각기(stance phase, 발이 지면에 닿아 있을 때, 아래 '보행주기' 설명 참고)에서 근육의 활동이 보다 더 많다는 것을 발견했다.  발걸음이 빨라졌을 때 근육은 유각기(swing phase)에서 더 많은 에너지를 소비했는데 이를 통해 쉬한 연구팀은 발회전은 적어도 부분적으로는 이 두 동작이 이뤄지는 동안 근육의 손상사이에서 절충점을 찾게 된다는 결론에 도달했다.    

이 결론은 연구욕이 강한 과학도들에게는 매우 관심을 끄는 사실이라고 쉬한은 밝히고 있다.  하지만 이 연구는 내리막을 달리는 동안 달림이의 대퇴부를 보호할 수 있는 방법을 찾고자 하는 미래의 연구를 위해 씨를 뿌린 것이라고 덧붙였다.

내리막을 달리게 되면 달림이의 대퇴부가 익센트릭 수축을 일으킨다.(관련글 - 익센트릭이 근육을 손상시킨다)  앞에서 설명한 바 있듯이 근육이 늘어나면서 수축을 일으키는 현상인데 이것이 지발성 근육통(DOMS)의 원인이 되고 있다.   근육활동과 발의 회전율을 더 이해하게 되면 이 근육통의 감소로 이어질 수 있다고  쉬한 연구팀은 밝히고 있다.   즉, 이 연구는 내리막에서 다리의 회전율과 보폭의 약간의 변화가 익센트릭 수축으로 인한 손상을 감소시킬 수 있다는 것을 설명해주고 있다.  보스턴마라톤 등과 같이 레이스 초반에 수 마일에 걸친 내리막이 있는 레이스에서는 효과를 발휘할 수 있을 것이다.  

보행(주행)주기(gait cycle or running cycle)

보행과 주행은 신체이동 중에서 가장 기본적인 것이다.  기립상태에서 어느 쪽인지 한쪽 다리의 발뒤꿈치가 접지하고 나서, 다시 그 다리의 발뒤꿈치가 지지면에 접할 때 까지를 보행 혹은 주행주기라고 한다.  보행 혹은 주행주기는 두주기로 되어 있다.  발뒤꿈치가 접지하고 나서 발가락이 지지면에서 떨어질 때까지의 입각기(立脚期, stance phase)와 발가락이 지지면을 떨어지고 나서 동축의 발꿈치가 접지할 때까지의 유각기(遊脚期, swing phase)로 이루어져 있다.   좌우각의 입각기는 일부 겹쳐 있다. 보통 달리기에서는 62%가 입각기이며 38%가 유각기라고 한다.

입각기(stance phase)는 한 발이 지면에 닿아 있을 때, 즉 착지에서 도약까지를 말하며 영어로는 support phase, drive phase라고도 한다.  쉬한 연구팀들의 설명에 의하면 발회전율이 낮을 때는 달리기의 입각기에서 보다 근육의 활동이 크다고 한다.  


유각기(swing phase)는 한 발이 공중에 떠 있을 때, 즉, 도약에서 착지때까지를 말한다.



관련글 : 익센트릭이 근육을 손상시킨다
근육통의 정체
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