2008 년은 베이징 올림픽 스포츠과학의 발달과 함께 엘리트 스포츠 이 열리는 해이다. 에서는 훈련과정의 한 축을 이루고 있다. 그래서 선수들에게 국민적 관심이 어느 따라서 엘리트 선수나 근육 발달에 해보다도 많이 집중되고 있다. 이러한 관심이 많은 일반인들을 위해 근육발달 관심 속에서 선수들은 뼈를 깎는 고된 과 영양섭취를 주제로 출판된 John Ivy 훈련을 통해 경기력을 조금씩 높이고 와 Robert Portman의「NUTRITION 있다. 1988년 서울 올림픽 종합 4위를 TIMING SYSTEM」(박현·이석호·송욱 최고 정점으로 10위권에서 경기력을 유 역, 라이프사이언스)을 소개하고자 한다. 지하고 있는 것과 같이 대한민국 국가 저자인 Ivy는 효과적인 근육 발달을 스 포 츠 과 학 대표선수들이 좋은 성적을 올릴 수 있 었던 것은 무엇보다도 국민적 열망과 근육발달과 영양 섭취 시기 선수들의 열정이 뭉쳐진 결과일 것이다. 특히 국가대표선수들이 각종 국제대 회에서 지치지 않고 열심히 뛰고, 우수 한 경기력을 발휘할 수 있었던 데에는 스포츠과학의 접목을 통해 효과적인 근 육 발달을 위한 트레이닝도 한몫하였다 위한 영양섭취 시기에는 에너지 단계, 고 할 수 있다. 동화 단계, 성장 단계가 있으며, 각각의 이미 고인이 되었지만 서울올림픽 육 단계에서 근육 발달을 조절하는 인자로 상 단거리 3관왕을 기록한 조이너가 개 서 동화호르몬인 인슐린의 분비를 촉진 인 주택에 바벨과 벤치프레스 등을 설 하고 이화호르몬인 코티졸의 분비를 차 치하여 웨이트 트레이닝을 통해 근육조 단하여 근육의 성장과 발달이 극대화되 성에 많은 시간을 투자하였던 것과 같 는 영양섭취과정과 실제 적용방법을 제 이 웨이트 트레이닝을 통한 근육조성은 시하였다. 에너지 단계 ▶ 동화 단계 ▶ 그림 1 | 근육 발달을 위한 영향 섭취 단계 성장 단계 김 영 수 체육과학연구원 전문체육연구실 책임연구원 생화학 전공(Ph. D.) 에르고제닉에이드에 관심 yskim@sports.re.kr 스포츠 과학 | 31 에너지 단계 내내 체력을 유지할 수 있다. 에너지 단계는 운동 중에 생기는 에 한편, 탄수화물 보충제에 단백질이 너지의 변화에 관한 것이다. 운동은 신 추가되면 근글리코겐의 소모가 줄어들 체의 많은 기관들에 자극을 주기 때문 고 섭취된 단백질의 대사 때문에 지구 에 운동이 시작되면 신체는 곧 바로 많 력이 향상되는 것으로 알려지고 있다. 은 양의 에너지를 필요로 하게 되고, 운 동 강도가 높아지면 근육은 더 많은 에 너지를 요구하게 된다. 이처럼 높아진 근육의 에너지를 충족시키기 위해 신체 는 즉시 여러 종류의 생리적 및 대사적 변화를 나타낸다. 그러므로 에너지단계 에서는 운동을 하고 있는 근육에 적절 하게 에너지를 공급하고 근육 손상이나 면역체계의 약화와 같은 일시적인 악영 향을 미칠 수도 있는 신체내부 환경의 그림 2 | 운동 중 탄수화물/단백질 혼합 보충의 효과 변화들에 적절히 대비하는 게 중요하다. 면역체계 약화 최소화 에너지 단계의 목표 32 | 스포츠과학 08 SUMMER 면역체계는 호르몬 분비를 조절하는 운동 중 근육에 전달되는 영양소를 신경내분비계와 밀접히 연결되어 있어 증가시키는 방법 서, 적당한 강도의 운동 중에는 면역기 많은 세트 수의 근력 운동을 하는 경 능이 강화되어 감염에 대한 저항력이 우 근글리코겐은 40% 정도까지 감소될 증가하지만, 고강도의 운동 중에는 신 수 있으며, 운동 강도가 2배로 늘면 글 경내분비계가 활성화되면서 코티졸 분 리코겐 분해도 2배로 빨라진다. 근수축 비를 촉진시켜 감염에 맞서 싸우는 주 에 필요한 대부분의 에너지는 ATP와 크 요 면역세포들의 수와 활성을 저하시킴 레아틴 인산에 의해 제공되지만 세트와 으로써 면역체계가 악화된다. 세트 사이에 근육세포에서 ATP를 생산 반면, 운동 중에 글루코오스를 섭취 하는 해당과정도 적잖은 역할을 한다. 할 경우 코티졸 수치가 조절되는데, 코 그러므로 운동 중에 탄수화물 또는 탄 티졸 수치와 면역체계 약화 간의 관련 수화물/단백질 혼합 스포츠음료를 마시 성이 높기 때문에 탄수화물 보충제가 면 근글리코겐을 보충할 수 있어 운동 운동 중의 면역체계 약화를 방지하는 것으로 알려졌다. 즉, 운동 중에 탄수화 증가를 줄여주고 염증을 유발하는 특정 물 보충제를 섭취하면 에너지원 공급과 요인들을 50% 정도 감소시키며, 항산화 함께 코티졸 수준을 낮추어 면역 기능 제인 비타민 E와 C 그리고 BCAA 보충 유지 등 이중의 효과를 기대할 수 있다. 도 운동 중 근육 손상을 최소화하는데 한편, 저항성 운동 중에는 코티졸 수 도움을 주는 것으로 알려졌다. 준이 평소의 5배까지 급등하는 것으로 보고되었는데, 이때 근력을 많이 사용 하는 운동선수들이 운동 중에 영양 보 운동 후 빠른 회복을 위한 영양 보충 계획 수립 충제를 섭취하지 않으면 코티졸 수준이 근육 성장주기의 모든 단계에서 필요 증가하여 면역체계가 약화되는 위험에 한 영양을 어떻게 적절히 제공하느냐가 직면할 수 있다. 영양 보충 계획의 중요한 부분이다. 근 육양의 증가는 근육의 자극과 손상 그 리고 재생성이라는 일련의 과정을 거쳐 이루어진다. 근단백질의 소모가 증가하 는 것은 운동 중인 근육에 에너지가 더 많이 필요해져서 이를 보충해주기 위해 단백질이 추가적으로 사용되기 때문이 그림 3 | 운동 중에 섭취하는 보충제가 코티졸 수준 에 미치는 영향 다. 따라서 운동 중에 단백질을 섭취해 야만 근단백질의 적정 수준을 유지할 수 있다. 근육 손상 최대한 감소 운동 후에 무엇보다 근육의 동화작용 근육 손상은 좀 더 크고 강한 근육을 이 우선되는 대사 작용이 이루어져야 만드는 근육 리모델링 과정을 촉진시킨 하는데 이때 절대로 필요한 것이 근글 다는 점에서는 이롭다고 할 수 있으나, 리코겐이기 때문에 마찬가지로 근글리 근육 리모델링 과정이 시작되기 전에 코겐을 보충해야 한다. 완전히 회복되어야 한다. 운동 중에 발 따라서, 동화작용이 신속하게 진행될 생하는 근육 손상에는 여러 가지 이유 수록 근육조직은 근섬유를 더 빨리 재 가 있기 때문에 운동 중의 영양 보충 문 생할 수 있고, 운동 중에 에너지를 적절 제는 이 모든 가능한 원인들을 신중히 히 보충해주어 그 고갈 정도를 줄이면 검토하여 반영해야 한다. 운동 후 에너지 재충전이 훨씬 더 빨라 운동 중의 탄수화물 보충은 코티졸 진다. 스포츠 과학 | 33 에너지 단계에서의 권고사항 동화 단계 - 운동 시작 10분 전에 탄수화물/단백 근육을 생성하는 동화 단계는 영양섭 질 혼합음료를 마시면 혈액 속의 글 취 시기 중 가장 중요한 단계로서 운동 루코오스와 인슐린 수치가 올라가, 이 끝난 직후 근육이 이화 상태에 있다 운동을 시작할 때쯤이면 에너지로 가 적절한 자극이 주어지면 동화 상태 사용될 글루코오스의 근육 유입량 (근 재합성)로 전환되는 시기이다. 이 증가하여 근글리코겐이 더 많이 절약되고 지구력도 증가하게 된다. 응 시기는 운동 후 45분 동안이어서, 이 - 운동 직전에 탄수화물/단백질 혼합 때 영양소를 적절히 공급해주면 근육의 음료를 마시면 운동 후 단백질 합성 동화작용에 의한 근육의 단백질 합성을 이 크게 증가한다. 극대화할 수 있다. 그러나 운동 직후에 - 혈당 수준이 증가됨에 따라 운동 시 탄수화물과 단백질 같은 적절한 영양 작 후 코티졸 농도의 상승을 줄여줄 보충이 이루어지지 않는다면 근육 세포 수 있다. 내에서의 이화 상태는 상당기간 지속된다. - 운동 직전 그리고 운동 중 15~20분 한편 운동 후 일시적으로 혈류량이 마다 계속해서 영양소를 보충하면 증가하였다가 안정 시 수준으로 회복되 운동 기능을 향상시키고 운동 후 회 기 때문에 영양 섭취 시기도 혈류량이 복도 빨라질 수 있다. 또한 물을 마 증가하는 시점에 맞추어야 영양소가 신 시면 수분만 보충되지만 탄수화물/ 속히 체내에 흡수되어 고갈된 영양소들 단백질 혼합음료는 더 많은 혜택을 의 회복에 도움이 된다. 준다. 34 | 스포츠과학 08 SUMMER 영양 섭취의 최적기와 민감한 대사반 을 때나 탄수화물만을 섭취했을 때보다 혈중 인슐린 농도가 훨씬 높았다고 보 고되었다. 근육의 혈액순환 촉진에 의한 대사성 노폐물 급속 제거 근육 회복을 위해서는 영양소와 산소 의 빠른 공급과 함께 젖산과 같은 대사 그림 4 | 운동 직후와 3시간 후에 탄수화물/단백질 혼합 보충제를 섭취했을 때 총 단백질 평형 에 미치는 영향 부산물의 신속한 제거가 중요하다. 특 히 크레아틴 인산은 저항성 운동 중 ATP를 재합성할 때 꼭 필요한 물질이기 동화단계의 목표 때문에 젖산 농도가 높으면 크레아틴 대사과정의 이화단계에서 동화단계 인산 회복이 늦어져서 크레아틴 인산의 로 전환 신속한 회복을 위해서는 젖산 제거가 동화작용을 조절하는데 인슐린이 중 중요하다. 요하다. 일단 인슐린 농도가 높아지면 적절한 영양소를 섭취하여 여러 동화작 근글리코겐 저장 보충 용들을 활성화 할 수 있기 때문에 인슐 운동 직후에 탄수화물을 섭취하는 것 린 분비 촉진은 운동 후 신진대사를 동 이 가장 중요하다는 것은 앞에서 밝혔 화단계로 전환시키는 첫 단계가 된다. 다. 이외에도 신속한 탄수화물 축적을 단백질이 풍부한 음식물과 탄수화물 위해서는 운동 후 규칙적으로 탄수화물 이 혼합될 경우, 다른 음식물과 혼합했 을 섭취하는 것이 초기 회복기간 동안 근글리코겐의 저장 속도를 빠르게 하 고, 또 운동 후 근글리코겐 저장은 혈당 의 인슐린 반응과 직결되어 있기 때문 에 인슐린 반응이 높을수록 근글리코겐 합성이 커지므로 인슐린 반응을 가장 크게 높일 수 있는 설탕이나 꿀과 같은 단순당인 고혈당지수의 탄수화물을 섭 취하는 것도 도움이 된다. 그림 5 | 보충제 종류에 따른 인슐린 반응 효과 스포츠 과학 | 35 조직 재생 및 근육 발달 환경 조성 나 지나친 근육 손상은 글리코겐과 단 운동 후 근육의 양과 근력을 증가시 백질의 합성을 제한하고 심한 근육 통 키기 위해서는 근육세포가 조직 재생과 증을 일으키며 운동 후 회복을 더디게 근육 발달 단계를 시작해야 한다. 이를 하여서 근육 손상과 통증을 최소화하라 위해서는 근육의 원료인 단백질 공급과 는 것이며, 이렇게 할수록 더 강한 근육 신속한 소화·흡수가 이루어져야 한다. 상태를 기대할 수 있다. 근육 발달을 위한 영양섭취에서도 근 이 때에도 역시 운동 후 영양섭취가 글리코겐 축적에서 설명되었듯이 단백 중요한 역할을 하며, 비타민E와 비타민 질과 탄수화물 혼합 보충제가 단백질 C 그리고 글루타민이 포함된 탄수화물/ 합성에 효율적이어서 저항성 운동 후 단백질 혼합음료가 탄수화물만 포함된 탄수화물/아미노산 혼합 보충제를 마시 음료를 마실 때보다 자유라디칼 생성이 면 탄수화물 단일 보충제를 마셨을 때 크게 낮아지는 것으로 알려졌다. 또한, 보다 100%, 아미노산 보충제를 마셨을 탄수화물/단백질 혼합 보충제 섭취가 면 때보다는 38% 이상 단백질 합성이 증가 역체계에도 긍정적인 영향을 미쳐 선행 하였다고 밝히고 있다. 연구에서는“근단백질 합성을 강화할 뿐 만 아니라 일반 건강과 근육 통증, 근육 조직의 수분 유지 등에 긍정적인 효과를 가져올 잠재력이 있다”고 결론지었다. 동화단계에서의 권고사항 동화작용은 운동 후 3시간이면 거의 끝나기 때문에 운동 직후의 회복 기회 를 최대로 활용하려면 운동 후 신속한 그림 6 | 아미노산과 탄수화물 혼합물이 운동 후 단 백질 합성에 미치는 영향 영양 섭취가 이루어져야 한다. 동화단 계는 근육의 최대 발달이 목적이기 때 문에 운동 후에 물보다는 유장단백질, 36 | 스포츠과학 08 SUMMER 근육 손상 최소화와 면역체계 강화 고혈당지수 탄수화물, 아미노산, 항산 근육 손상은 근육 발달의 촉진제 역 화제와 같은 영양소들이 적절히 배합된 할을 하기 때문에 근육 손상을 예방하 보충제를 섭취하는 것이 근육 발달에 는 것이 무조건 좋은 것은 아니다. 그러 도움이 된다. 성장 단계 선행연구들을 보면 글리코겐 저장을 영양섭취 시기의 특징 중 하나는 근 재보충할 수 있는 근육세포 능력이 운 육 성장의 주기가 여러 단계로 나뉘어 동 직후에 비해서 운동 2시간 후에 50% 져 있지만 실제로는 각 단계에서의 영 정도로 저하하며, 운동 직후에 탄수화 양 보충이 그 다음 단계에 영향을 미친 물/단백질 혼합 보충제를 섭취할 경우 다는 점이다. 근단백질 합성이 300%까지 상승하지만 여기서의 성장 단계는 운동 후 18~20 운동 3시간 후에 섭취하면 12%정도 상 시간 동안을 말하며, 이 기간 중에 근육 승하는 데 그쳐 근육의 인슐린 민감도 양과 근력의 증가가 이루어진다. 성장 가 운동 후 초기 회복기간에 가장 높고 단계는 동화작용의 강도에 따라 급속 시간이 지날수록 인슐린 저항 상태가 기간과 지속 기간으로 구분되는데, 급 된다고 보고하였다. 속 기간은 운동 후 동화 단계가 시작되 따라서, 일단 근육에서 인슐린 저항 고 나서 4시간 정도까지이고, 지속 기간 상태가 시작되고 나면 적절한 영양 보 은 근육의 성장이 계속되지만 그 속도 충을 하여도 근육의 성장과 재생에 필 가 훨씬 느리며, 주로 영양 섭취 상태에 요한 동화작용이 최상의 효과를 낼 수 영향을 받는다. 없다. 그러므로 최상의 효과를 위해서 는 단백질, 필수영양소와 함께 추가적 성장 단계의 급속 기간 인 탄수화물을 섭취해야한다. 이때 인 인슐린 민감성을 계속 높게 유지 슐린이 적절히 방출되고 이에 대한 근 스포츠 과학 | 37 육의 민감성이 유지되기 위해 필요한 를 말한다. 이 기간에는 수면도 포함되 만큼의 탄수화물을 섭취하여야 하며, 며, 이 기간 중 어떤 식이를 하느냐가 탄수화물과 단백질의 비율은 3:1 또는 절대적으로 중요하다. 4:1(단백질 1g에 탄수화물 3~4g)이 근 육을 이화 상태에서 동화 상태로 완전히 양의 질소균형 유지 및 단백질 합성 자극 전환시키는 데 가장 좋은 혼합비율이다. 근육성장의 필수적인 요건 중 하나는 단백질 섭취가 배출보다 큰 상태인 양 동화 상태를 계속 유지 (플러스,+)의 질소균형을 유지하는 것 근육 성장을 위해 운동 후 4시간 동안 이다. 동화 상태를 유지하는 것이 중요하다. 일반 단백질 일일권장량은 체중 1㎏ 선행연구에서 운동 직후와 운동 후 각각 당 0.8g이나 이 정도의 양은 단백질의 2시간과 4시간에 고탄수화물 보충제를 순손실을 막아줄뿐 단백질의 순증가를 섭취하면 운동 후 6시간까지 혈중 인슐 가져오기에는 충분한 양이 아니다. 그러 린 수준이 높게 유지되고 근글리코겐 합 므로 이상적인 단백질 섭취량은 선행연 성도 증가한다고 밝혔다. 그리고 저항성 구결과 하루에 체중 1㎏당 2.0~2.75g의 운동 1시간 후와 3시간 후에 탄수화물/ 단백질을 섭취할 때 근육 성장에 가장 단백질 혼합음료를 마신 경우에도 운동 큰 효과가 있다고 밝혀졌다. 이 정도의 1시간 후에 인슐린이 현저하게 증가하 단백질량이 질소균형을 플러스로 유지 여 단백질 합성의 증가와 감소가 혈중 하고 근육발달을 촉진시키며, 더욱 많은 인슐린 수준과 일치한다는 것을 알 수 체지방을 에너지원으로 사용할 수 있다. 있었으며, 운동 3시간 후에 탄수화물 음 료를 한 번 더 마시면 혈중 인슐린이 다 단백질 전환과 근육 발달 촉진 시 상승하고, 단백질 합성도 다시 최고 단백질 전환과 근육 발달 촉진은 성 수준으로 활성화된다고 보고되었다. 장 단계의 지속기간 중 가장 중요한 과 따라서, 동화 상태 유지에서도 탄수 정이다. 단백질 전환은 보다 강한 근육 화물/단백질 혼합보충제가 더 효율적이 을 만들기 위해서 절대적으로 필요한 라는 것을 알 수 있다. 과정으로서 단백질 분해와 단백질 합성 의 두 과정 모두를 뜻한다. 성장 단계의 지속 기간 38 | 스포츠과학 08 SUMMER 지속기간의 단백질 합성 속도는 조금 성장 단계의 지속 기간은 운동 후 약 느리지만 이 기간 중에도 상당한 정도 5시간 후부터 다음번 운동 시작 전까지 의 단백질이 증가한다. 단백질 합성은 료 형태의 보충제를 사용하는 것이 좋다. 근력 발달을 최대화하기 원하는 운동 선수의 경우 영양소 구성은 단백질 19~26%, 탄수화물 41~48%, 지방 33% 의 비율이 좋으며, 단백질 섭취량은 체 중 1㎏당 2.0~2.6g이 이상적이다. 식이 섭취방법으로는 운동 전후로 세 번의 중요 단계에 맞춰 영양소를 보충 운동 후 48시간까지도 지속될 수 있다. 하고, 여기에 한 번의 건강한 식사를 포 그러나 적절한 식이나 아미노산 보충이 함시키는 것이다. 이외에도 성장 단계 이루어지지 않으면 단백질의 순 수준은 에서는 영양 보충으로 저녁식사 후 간 음(마이너스, - )의 상태에 놓이게 된다. 식을 통해서 추가적인 보충제를 섭취하 그러므로 이 기간에는 고단백질 식이 여 더 큰 근육 발달을 도모할 수 있다. 를 하고 그 사이에 간식으로 자주 단백 질 보충제를 섭취한다. 맺으며 근육이 발달되기 위해서는 운동뿐만 영양섭취 시기의 실제 적용 방법 아니라 근육의 재료가 되는 단백질 같 영양섭취 시기의 영양학적 원칙은 건 은 영양소도 중요하다. 그러나 언제, 어 강한 식이관리이다. 식이 방법은 개개 떤 종류의 영양소를 먹어야 하는지에 인에 따라 다소 차이가 있을 수 있다. 그 대해서는 막연히 아는 경우가 많았다. 러므로 여기서 제시된 내용을 자신의 이 글을 통해 근육 발달을 원하는 사람 환경에 맞춰나가는 것도 영양섭취에서 들에게 도움이 되었으면 하는 마음이다. 중요한 것 중 하나이다. 여기에 제시된 내용 외에도 근육 발 근육 성장 주기의 세 단계인 에너지 달에 도움이 되는 많은 연구들과 책들 단계, 동화 단계, 성장 단계 중 에너지 이 출간되었다. 그러나 그것을 내 것으 단계에서는 수분 보충이 중요하기 때문 로 만드는 것은 각자의 몫이라 생각된 에 영양 보충제는 음료의 형태이지만 다. 그러므로 영양섭취도 내 것으로 만 동화와 성장 단계에서는 적절한 고형 드는 노력이 필요하며 그러기 위해서는 보충제를 사용하여도 된다. 즉, 운동 시 몇 번의 시행착오를 겪으며 자신에 적 작 직전부터 운동 후 2~3시간까지는 음 합한 영양섭취방법을 찾기 바란다. 스포츠 과학 | 39