제5장 무산소성 훈련 프로그램에 대한 적응

 

무산소성훈련anaerobic training은 고강도의 간헐적운동이 특징이며, 유산소성 대사과정보다 더욱 빠른 속도의 아데노신 삼인산ATP 재생산이 필요하다.
무산소성 비젖산체계(인원질과 크레아틴 인산 체계)와 무산소성 젖산체계(해당작용체계)에서 에너지를 생산하는 무산소성 대사과정에 의해 공급된다.

무산소성 훈련 프로그램에는 저항훈련, 플라이오메트릭 훈련, 스피드, 민첩성, 인터벌트레이닝이 있다.
유산소성 체계는 궁극적으로 고강도 무산소성 활동에서는 제한적으로 관여하지만, 저강도 운동이나 회복기 동안의 에너지 축적에는 중요한 역할을 한다. 

스프린트, 플라이오메트릭 훈련과 같은 인원질체계에 영향을 받는 운동은 10초 이내의 수행과, 세트 사이의 휴식을 통해(ex: 5~7분)  완전 회복이 가능하다. 
장시간의 인터벌 형태의 무산소성 훈련은 주로 해당작용으로 부터 생산되는 에너지를 사용하는데, 이때는 고강도의 운동 사이에 짧은 휴식 인터벌(ex: 20-60초)이 적용된다. 
(짧은 간격의 휴식과 고강도 운동을 병행하는 것은 운동선수에게 시합 중 피로하지 않은 상태에서 거의 최대능력을 발휘하도록 하는데 중요한 고려사항이다.)

 

신경의 적응

무산소성 훈련은 대뇌에서 시작해 근섬유 수준까지 지속적으로 연결되는 근신경 사슬에 따라 장시간 동안의 적응을 초래한다. 신경구동을 증가시키는 것은 근력과 순발력의 발현을 극대화하는 데 매우 중요하다.
(신경구동의 증가는 주동근의 동원, 근섬유의 격발속도, 시간, 그리고 고강도 근육 수축 중에 동시에 동원되는 근신경 수의 증가를 통해 나타나게 된다.)

 

중추신경계 적응

운동단위 활성의 증가는 고위 뇌중추에서 시작, 근육의 힘과 순발력을 최고로 발휘할 수 있도록 운동피질의 활성을 증가시킨다.
힘이 발달되어 증가할 때나 새로운 운동, 움직임을 배울 때 운동피질의 활성이 근신경 기능의 동원을 증가시킨다.
(훈련받지 않은 사람은 최대 운동단위의 동원능력, 특히 속근 운동단위 동원이 제한된다)

 

운동단위의 적응

운동단위motor unit: 근신경계의 기능단위
운동단위들은 대개 10개미만의 작은 근섬유를 자극하지만 크고 강력한 몸통과 사지근육의 경우, 100개 이상의 근섬유를 자극한다.
운동단위의 격발속도나 빈도수의 변화는 근력에 영향.
활동전위의 일시적인 중복에 의해 나타나는 성공적인 근수축의 가중은 더 큰 발활율에 의한 증가된 힘을 반영한다.

size principle

힘의 요구가 증가함에 따라서 운동단위는 낮은 역치의 운동단위에서 높은 역치의 운동단위로 연속적으로 동원되어야 한다. = 크기의 원리size principle
*그러나 운동선수는 보다 낮은 역치 운동단위들의 동원을 억제하고 최적의 속도와 순발력 발휘에 중요한 보다 높은 역치 운동단위들을 먼저 활성화 시킬 수 있다 = 선택적 동원selective recruitment

한쪽의 사지만 훈련시켜도 훈련되지 않은 사지의 근력도 증가 = 교차훈련cross-education
비훈련자들의 경우, 양쪽이 함께 수축한 것 보다, 한쪽씩 수축하여 합한 근력이 더 높은 것 = 양측손실bilateral deficit
훈련되거나 강한 경우, 수의적 활성도 증가에 따라 한쪽씩 수축의 합보다 양측이 더 높은 것 = 양측촉진bilateral facilitation

 

무산소성 훈련에 대한 근육적응

 

근비대의 과정 = 근원섬유 내에서 수축성 단백질인 액틴과 마이오신의 합성 증가, 근섬유 내 근원섬유 수 증가를 포함. 새로운 근세사들이 근원섬유의 외부 층에 추가되어 직경이 증가한다.

저항훈련은 근원섬유량, 세포질 밀도, 근소포체와 T-세관 밀도, 나트륨-칼륨ATP 가수분해효소의 활성을 증가시킨다.
(전력질주 훈련은 칼슘 방출을 증가시키고 이것은 액틴과 마이오신 십자형교 형성을 촉진하여 스피드와 순발력을 향상시키는데 도움이 된다)

고강도 저항훈련은 미토콘드리아 밀도를 감소시킨다. (미토콘드리아 수가 변하지 않거나 증가하더라도, 근육면적에 비례하기 때문에 근육횡단면적이 증가처럼, 단위부피당 미토콘드리아 밀도는 근비대와 함께 감소한다)

또한 미토콘드리아 밀도의 감소와 유사하게, 모세혈관의 밀도 감소도 초래한다.
(보디빌더의 운동은 수소이온 농도를 증가시키지만, 섬유 당 높은 모세혈관 밀도는 활동근에서 대사부산물을 제거하는 데 도움을 줄 수도 있다)

젖산역치 이상으로 수행된 고강도 인터벌 훈련은 중화능력을 16-38%까지 증가시킨다. 무산소성 단체종목의 선수는 지구성 선수와 비훈련 집단보다 더 높은 중화능력을 가진 것으로 나타났다.
(증가된 중화능력은 선수에게 보다 많이 축적된 수소이온에도 견딜 수 있도록 하여 피로를 지연시키고 근지구력을 증가시킨다.)

ATP와 크레아틴인산CP을 반복적으로 고갈시키는 고강도의 간헐적인 근수축은 '초과회복'을 통하여 고 에너지 복합체의 저장능력을 증가시킬 수 있다.

 

무산소성 훈련에 대한 결합조직의 적응

 

새로운 뼈의 형성(대개 골막periosteum에서 일어나서 뼈의 직경과 강도를 증가시킨다)

기계적 부하mechanical loading
-> 골아세포osteoblasts가 반응, 뼈 표면으로 이동, 뼈의 모양 형성
-> 강도를 높이기 위해 뼈세포 사이 공간에 축적되는 단백질을 제조, 분비
-> 이런 단백질이 골기질bone matrix 형성.
-> 수산화인회석hydroxyapatite라고 하는 인산칼슘 결정체로 무기질 화

최소필요장력minimal essential strain, MES = 새로운 뼈 생성을 시작하는데 필요한 자극 역치
-> 역치자극(최소필요장력)에 도달하거나 초과하는 힘은 기계적 장력을 받는 부위에 새로운 골형성을 시작한다.

 

운동선수의 골 형성 자극

- 한 번에 많은 근육군들을 포함하는 구조적 운동과 다중관절 운동을 선택한다. 독립적인 단일관절의 움직임은 피하는 것이 좋다.
- 척주와 엉덩이를 통해서 축성 힘 벡터를 가하는 운동을 선택하고, 단일관절 보조운동보다 더 무거운 부하를 적용한다.
- 점진적 과부하의 원리를 사용하여 근골격계에 자극을 가하고 조직이 자극에 익숙해지면 점증적으로 부하를 증가시킨다.
- 고강도운동과 탄선운동 또는 고충격 운동을 병행해서 사용하여 다양한 강도의 힘에 뼈를 노출시킨다.
- 운동 선택을 다양화함으로써 힘의 분산을 변화시키고 새로운 뼈 형성에 독특한 자극을 제공한다.

-> 골성장을 자극하는 기계적 부하의 성분에는 부하의 크기, 부하의 속도, 힘의 적용 방향, 부하의 양(반복수)이 있다.

 

운동선수의 결합조직 적응 자극

건, 인대, 근막
- 건, 인대 및 근막의 장기적 적응은 외부저항을 이용하는 점진적인 고강도 저항운동을 통해 촉진된다.
- 저강도 혹은 중강도의 부하는 결합조직의 콜라겐 함량을 현저하게 변화시키지 않기 떄문에 고강도 부하를 사용해야 한다.
- 힘은 관절의 전 가동범위에 걸쳐 발휘되어야 하며, 가능하면 다관절운동을 실시해야 한다.

연골
- 중강도의 무산소성 운동이 연골 두께를 증가시키는 데 적당한 것 같다. 그러나 고강도의 운동도 점진적인 과부하를 적절히 적용할 경우에는 퇴행성 관절질환을 야기하지 않는 것 같다.
- 조직생존력은 다양한 운동 형태를 선택하고 운동범위 전체에 부하가 적용될 때 유지할 수 있다.

 

무산소성 훈련에 대한 내분비 반응과 적응

호르몬은 무산소성 훈련 중 다양한 조절역할을 하고, 휴식과 운동 중에 신체기능을 정상범위 내에 유지하기 위해 작용하는 항상성 기전에 영향을 끼친다. 이것들은 동화작용과 이화작용을 통한 근육, 뼈, 결합조직의 발달을 포함한다.

급성 동화호르몬 반응

무산소성 운동에 대한 급성 도화호르몬 반응은 운동수행과 후속하는 훈련 적응에 중요하다. 동화호르몬 수용체의 상향조절은 호르몬의 효과를 조절하는데 중요하다.

 

무산소성 훈련에 대한 심혈관 및 호흡계 반응

급성 무산소성 운동은 심박출량, 1회 박출량, 심박수, 산소섭취량, 수축기 혈압과 활동근의 혈류 증가를 초래한다.

 

무산소성 운동 후 향상되는 수행능력

근력muscular strength
- 4주-2년 훈련 후, 비훈련자 40%, 보통 훈련 20%, 훈련된 16%, 상급의 10%, 엘리트 2%의 평균근력 증가 보고.
- 보다 높은 운동단위 추가 동원, 섬유2x가 섬유2a로 전이되고, 유사한 절재적 힘 출력에서 피로에 대한 저항능력 증가.

순발력power
- 훈련된 순발력 선수는 체중보다 무거운 1RM30~60%에 해당되는 높은 부하의 점프 스쾃에서 최고 순발력 발휘
- 스쾃은 1RM 56%, 파워클린은 1RM 80%에서 최고 순발력 발휘
- 상체의 경우, 1RM 46-62% 탄성적 벤치프레스 던지기에서 최고 순발력 발휘

국소적인 근지구력local muscular endurance
- 향상된 산화능력과 완충능력과 일치하는 향상된 근지구력과 후속 근육 적응 보여줌
- 미토콘드리아와 모세혈관 수 증가, 완충능력, 피로에 대한 내성, 대사관련효소활성도의 증가뿐만 아니라 근섬유 유형이 2x에서 2b로 전환되는 것 포함

체성분body composition
- 제지방 체중 증가, 체지방을 최대 9%까지 감소 가능
- 제지방조직, 1일 대사율, 운동중 에너지소비량 증가

유연성flexibility
- 잠재적으로 유연성에 긍정적 영향, 저항훈련과 스트레칭의 병행은 근육량을 증가시키면서도 유연성을 향상시키는 가장 효과적인 방법

유산소능력aerobic capacity
- 비훈련자는 최대산소섭취량 5-8% 증가. 하지만 훈련된 자는 저항훈련이 유산소 능력에 큰 영향 미치지 않는다.
- 고운동량과 짧은 휴식시간(30초 이하)을 이용한 프로그램과 서킷트레이닝은 최대산소섭취량 향상시키는 것으로 나타남.

운동수행motor performance
- 저항훈련은 달리기의 효율성, 수직 점프, 스프린트 속도, 테니스 서브 속도, 스윙과 던지기 속도 그리고 (공)차기 수행력을 증가시킨다.

 

과훈련

과훈련 연속체

무산소성 과훈련의 표지인자

1. 다음과 같은 증상을 겪는가?
- 원인 불명의 수행력 저하
- 지속적인 피로
- 훈련 중 노력의 감각 증가
- 수면 장애
- 식욕 부진

2. 최대 운동검사, 종목-특수적 수행능력 검사, 생명징후 평가 등에서 이전 검사보다 낮은 수준이거나 본인의 기준보다 부족한 상황인가?

3. 훈련프로그램의 계획에 실수가 없는가?
- 훈련량의 유의한 증가
- 훈련 강도의 유의한 증가
- 단조로운 훈련
- 잦은 시합 수 

4. 혼란을 줄 수 있는 다른 변인들은 없는가?
- 심리적 증상과 증후
- 사회적 요인
- 최근에 상이한 시간대 지역으로의 여행(시차)

5. 선수가 다른 일반적인 배제 기준을 가지고 있는가?
- 혼란스러운 질병
-빈혈
-감염성 질환
- 근 손상(높은 크레아틴 분해효소 수준)
- 내분비 장애(당뇨병, 카테콜아민, 아드레날린, 갑상선)
- 주요한 식이장애
- 생물학적 이상(C-반응성 단백질, 크레아티닌, 감소된 페리틴)
- 근골격계 손상
- 심장병 증후군
- 성인 발병 천식
- 알레르기 

 

훈련중단detraining = 무산소성 훈련의 중지나 훈련 빈도, 양, 강도가 현저하게 감소한 경우, 누적된 생리학적 적응의 감소나 수행력의 감소에 사용하는 용어.

 

출제유형

공인체력관리사(CSCS) 시험 대비 연습문제집 제1권

14번 문제 해설

골밀도 증가를 위한 저항훈련에 대해 묻는 문제.

골밀도 증가를 초래하기 위해선, 단일관절 보단 무게운 무게로 운동이 가능한 다중관절 운동을 선택해야 한다.

 

23번 문제 해설

훈련 경험이 없는 사람의 짧은 기간 급격한 근력 증가의 원인에 대해 묻는 문제.

저항훈련의 초기 급격한 근력 증가는 근 비대 보다는 근신경의 적응 및 효율 향상과 관련이 있다.

 

24번 문제 해설

과훈련을 확인 할 수 있는 증상에 대해 묻는 문제.

무산소성 과훈련의 단계별 증상

단계	신경계	근골격계	에너지 대사	심혈관계	면역계	내분비계	심리학적
1단계	신경 기능 변화
2단계	운동단위 동원 변화					교감신경계 활동과 시상하부 조절의 변화
3단계	운동협응력 감소	흥분-수축 결합 변화	근 글리코겐 감소	안정 시 심박수와 혈압 증가	면역기능 변화	호르몬 농도 변화	기분 장애
4단계		힘 생성 감소	해당능력 감소		질환과 감염		정서 및 수면장애

 

*해당 게시글은 'NSCA-CPT, CSCS 대비 트레이닝의 정수'에 근거하고 있으므로, 최신 동향과는 다른 정보를 제공할 수도 있습니다.