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Read: 5302, Vote: 4, Date: 2016/07/15
제 목 운동강도와 에너지 고갈
작성자 운영자
마라톤 후반에 크게 페이스가 떨어지는 현상을 "30km 벽" "35km 벽"이라고 한다.  주자 사이에서는 잘 알려진 이 "에너지 고갈" 현상은 왜 일어날까?

근수축시의 에너지

운동은 근육의 수축·이완의 연동에 의해서 일어난다.  팔을 움직이는 것과 같은 단순한 운동에서 보다 복잡하고 전신 운동이 될수록 활동하는 근육군이 많아진다.

어떤 운동시에 필요한 에너지량은 활동하는 하나하나의 근육이 수축할 때 필요한 에너지의 총량으로 평가할 수 있다.

일반적으로 에너지원을 말하면 탄수화물과 지방을 떠올리는 사람이 많을 것으로 생각한다.   실제로는 근수축에 직접 이용되는 에너지는 ATP(아데노신3인산)로 불리는 물질이다. 이 ATP 한 분자가 가수분해를 통해 다량의 에너지를 방출하며 이것이 근 수축의 원천이 된다.

그런데 ATP는 근육중에 극히 소량밖에 축적되지 않는다. 그래서 근수축에 필요한 에너지원(ATP)을 고갈되지 않도록 하기위해서는 분해와 동시에 재합성할 필요가 있다.

이 "분해→재합성→분해"의 사이클을 반복함으로써 에너지를 계속 공급하게 되어 운동을 계속 이어갈 수 있다. 이 때 ATP의 재합성에 사용되는 에너지원으로 탄수화물이 이용되는 것이다.

체내에 축적되는 탄수화물의 양과 마라톤에 필요한 에너지양

탄수화물은 간이나 근육에 글리코스, 글리코겐이라는 형태로 축적되는데, 그 양은 체중 60kg의 남자의 경우 약 300~400g정도에 불과하다.  이를 에너지로 환산하면 약 1600kcal에 해당한다.

운동 때 필요한 에너지량은 운동 강도, 시간, 체중 등으로 추정할 수 있다.  마라톤의 경우 달리는 속도가 빠르면 단위 시간에 필요한 에너지는 크지만 골인 기록은 짧아진다.  반대로 천천히 뛰는 사람은 단위 시간의 에너지량은 작지만 더 오랜 시간 계속 달려야 한다.

그래서 같은 42.195km를 달릴 경우 빠른 사람이나 느린 사람이나 체중이 같다면 필요한 에너지량은 거의 같은 될 것이다. 이 관계에서 몸무게 1kg을 1km 움직이기 위한 에너지 양을 계산하면 그 값은 약 1kcal에 해당한다.

그러므로 60kg의 사람이 풀코스를 달리면 2540kcal(60kg× 42.195km)정도의 에너지가 필요하다.

탄수화물만으로는 턱없이 부족

앞에서 언급한 것처럼 탄수화물의 비축량은 1600kcal정도이다. 그러므로 "30km 마라톤벽"을 극복하고 풀코스를 완주하려면 탄수화물만으로는 절대적으로 에너지가 부족하다.

그래서 주자는 가급적 탄수화물의 이용을 절약하고 또 하나의 에너지원인 지방을 효율적으로 사용하며 레이스를 펼칠 필요가 있다.  지방은 체지방 등으로 6~10kg정도 축적하고 있어 에너지양은 54,000~90,000kcal나 된다.

풀코스 마라톤을 비롯한 울트라마라톤, 트라이애슬론, 산악레이스 등에서는 지방이라는 큰 에너지원을 활용하여 필요한 에너지를 충당하고 있다.

지방에서 에너지를 생성해내는 것을 지질대사(脂質代謝)라고 한다.

지질대사는 운동강도와 시간에 의존한다

지방의 이용율은 주로 운동강도에 의해서 변화한다.  강도가 낮으면 지방의 이용율은 늘어나고 강도가 높으면 그 비율이 줄어든다.

강도가 50%정도의 가벼운 운동은 탄수화물과 지방의 이용 비율은 약 5:5이다. 한편 강도가 80%의 다소 강한 운동을 하게 되면 그 비율은 7:3으로 지방의 공헌은 30%정도까지 감소한다.

또 같은 운동강도라 해도 운동시간이 길면 지방대사의 비율은 늘어난다. 예를 들어 80%의 강도로 달리면서도 시간이 길어지면 지방의 이용율은 30%보다 커진다는 것을 의미한다.

마라톤의 운동강도

그렇다면 마라톤의 운동강도는 어느 정도일까?

A씨의 마라톤 레이스중 심박수가 175~180박/분 정도라고 하자.  최고심박수, 안정시 심박수를 파악하면 레이스 중의 심박수로 아래와 같은 계산에 의해 그 사람의 운동 강도를 알 수 있다.



A씨의 예에서는 마라톤의 운동강도는 85%이상이 된다.  

마라톤 레이스에서 운동강도는 개인차가 있지만 대체로 60~90%정도 된다. 대체로 초보자일수록 상대적 운동강도는 낮고 빠른 주자, 그리고 고수가 될 수록 운동강도는 높아진다고 볼 수 있다.

마라톤 레이스중의 글리코겐 고갈

앞에서 언급한 것처럼 장시간을 요하는 마라톤에서는 지방 에너지 이용율은 높아진다.  마라톤 강도가 60%정도의 초보자는 지방의 이용율이 50~70% 가까이 된다.

한편 80% 이상의 높은 강도로 달리는 주자일수록 지방 이용이 줄고 그 만큼 탄수화물(글리코겐)을 더 사용하게 된다. 만일 전체 에너지량(2540kcal:체중 60kg의 사람)의 절반 정도를 탄수화물로 충당한다고 생각하면, 축적된 탄수화물 1600kcal로 충분히 충당할 수 있다고 생각할 것이다.

그러나 탄수화물을 필요로 하는 것은 근육군 뿐 아니다.  우리의 뇌 활동 또한 탄수화물에 의해 유지되고 있다. 이 점을 감안하면 체내에 축적되어 있는 1600kcal이라는 탄수화물량은 마라톤을 달리는 데에서 충분한 양이라고는 할 수 없다.

그러므로 천천히 달리는 주자보다 빠른 주자일수록 에너지 고갈의 가능성이 높아진다.

다음은 어떻게 탄수화물을 절약할지 그 구체적 방법에 대해서 소개한다.  
장성래 좋은정보 감사합니다 참고하겠습니다 11/30   
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