Uploaded by 짱돌

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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 |
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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
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| 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 |
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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.
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| 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 |
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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,
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| 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 |
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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
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| 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 |
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