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운동생리학

강한 국군 육성을 위한 체력검정 안전모델의 개발과 적용 글 / 신승환 (해군사관학교 전임강사) 하버드 스텝 테스트는 세계대전 시 미군의 모병을 위해 고안된 테스트이다. 다수 모병 대상자의 심폐기능을 빠른 시간에 검사, 이상자를 걸러내야 했기 때문이다. 이 테스트는 3군 중 특히 해군에 가장 필요하다고 할 수 있는데, 그 이유는 장기간 함정 출동 중 심장마비와 같은 사고로 불필요한 손실이 생긴다면 사기 저하 등 군의 전투력에 엄청난 영향이 미치기 때문이다. 오늘날 우리 사회에서는 어떤 사람들이 군에 입대하는가. 학교에서는 체육이 선택과목이 된지 오래이고, 사회에서는 젊은 사람들의 체력을 걱정한지 오래다. 왜 이런 걱정을 하게 되었을까? 학업은 입시위주인데 입시에서는 체육을 선택하지 않았기 때문이 아닐까. 여기서 문제가 끝나면 그나마 다행이다. 그러나 우리나라는.. 더보기
최대 심박수 추정식의 진실과 과제 글 / 조정환(서울여자대학교 교수) 우리는 아직 잘 알지 못하는 미지의 특성을 이해하고 설명하기 위해서 개별 현상에 대한 자료들을 모은다. 그리고 이들 자료에서 보여지는 공통적인 부분들을 찾아 정리하고 현상에 숨어있는 질서를 이해하고자한다. 이러한 과정에서 파악하게 된 정보를 바탕으로 이론이라는 것을 만들고, 또 이론의 재현성 여부를 평가하여 확증하는 단계를 거치기도 한다. 일반적인 과학적 탐구 활동은 이렇게 개별 사례를 모아 전체적인 설명을 목적으로 하기도 한다. 잘 알다시피 이러한 연구 활동의 대상이 자연 현상들 예를 들면 자석의 힘, 연료의 연소, 공기나 빛의 특성들인 경우 연구과정에서 나타나는 질서는 몇 번이고 언제든지 정확히 반복해서 증명해 보이기 쉽다. 따라서 실험적인 방법에 의해서 동일한 결.. 더보기
스쿠버 다이빙이 폐와 뇌에 미치는 영향은? 글 / 신승환 (전 해군사관학교 전임강사) 요즘 많은 직업 다이버들이나 동호인들이 스쿠버 다이빙을 즐기고 있다. 서구에서는 특별한 신체조건은 요구하지 않지만 특정한 의학적 조건은 권고하고 있는데, 다이빙 시 심장에 혈액이 몰리므로 빈맥(頻脈)인 사람은 다이빙을 금지하고, 대사성 질환이나 비만인 사람에게는 기포 발생량이 높게 나타나기 때문에 많은 주의를 요하고 있다. 특히, DAN(www.diversalertnetwork.org)은 ‘비만인 사람의 경우 정상인에 비해 사고 발생률이 2배 가까이 높게 나타난다’고 보고하기도 하였다. 따라서 스쿠버 다이빙과 관련된 의학 정보는 생명과도 연관이 되어 매우 중요하다고 할 수 있다. 국내에서는 관련 집단을 운영하고 있는 해군 등에서 주로 이 연구를 수행하고 있는데 .. 더보기
NASA의 운동과학 : Johnson Space Center (텍사스 휴스턴) 글/서동일 (미국 오클라호마대학교 박사후연구원) NASA(National Aeronautics and Space Administration: 미국항공우주국)는 다가오는 우주시대를 위한 우주과학의 메카로 잘 알려진 세계 최고의 우주개발기관이다. NASA내의 수많은 기관들 중에서 미국 텍사스 휴스턴에 위치한 Johnson Space Center (http://hacd.jsc.nasa.gov/index.cfm) 에서는 인간이 우주선에서 생활하면서 어떠한 반응과 적응을 하는지에 대하여 총체적으로 연구하고 있다. 존슨 우주센터에는 13개의 독립적인 연구실험실에 30여명의 각 분야별 전문가들로 운영되고 있는데, 그 중에는 운동생리학 실험실(Exercise Physiology)도 포함되어 있다. 우주과학에서도 운동과.. 더보기
운동은 학습능력과 기억력 증진에 도움이 될까? 글 / 백성수 (상명대학교 교수) 정말로 운동을 하면 기억력이 좋아질까? 학습능력이 좋아질까? 라는 의문을 가지고 연구하는 여러 학자들은 많은 실험을 통해 항상 놀랄 만큼 운동의 효과를 확인하고 있다. 현재 까지는 동물실험에 의한 결과를 바탕으로 하지만 최근에 사람을 대상으로 위와 같은 가설에 대하여 검증이 활발히 진행중이다. 고대 그리스인들은 정신과 신체의 연관성을 잘 알고 있었던 것으로 보인다. 당시에도 건강한 신체가 공부만큼 중요했으며, 달리기 등의 운동을 하면 심장이 신체 다른 부위와 뇌에 보다 많은 혈액을 공급한다는 원리도 알고 있었던 것 같다. 위 사실은 현재의 과학이 어느 정도 입증할 수 있는 몸과 뇌의 유일한 연결고리다. 결국 사람들은 운동이 근육에 미치는 영향만큼 인지능력에도 영향을 미친.. 더보기
고온 환경에서 운동수행력을 유지하려면? 글 / 김경배 (육군사관학교 교수) 환경자극에 대한 생리적 적응(adaptation)은 인체가 그러한 변화에 대응하여 생활을 할 수 있도록 기능적, 형태적으로 변화되는 것을 말하는데, 적응 방법에 따라 순응(順應, acclimation)과 순화(馴化, acclimatization)로 나눌 수 있다. 순응은 실험실에서 조건을 설정하여 행해지는 것으로, 비교적 단순한 인위적 요인에 의해서 생긴 적응을 말하며, 순화는 계절, 기후, 지리적 영향(거주지) 등과 같은 자연환경에 노출되었을 때 얻어지는 적응으로, 요인이 복합적이고 종합적이다(McArdle et al., 2001; Buskirk, 1977; Prosser, 1964; Kuno, 1956). 또한, Hart(1957)와 같은 학자는 적응으로 인한 변화.. 더보기
운동하면 우울증을 예방할 수 있을까? 글 / 백성수 (상명대 교수) 규칙적인 운동은 기분을 좋게 해주고 잠을 잘 오게 한다. 운동은 스트레스에 대한 적응력을 높여 행복하고 삶에 대한 긍정적인 자세를 갖게 한다. 운동을 통해 체중이 감량되어 비만을 예방할 수 있다는 일반적인 이야기가 아니라 우리 머릿속에서 좋은 변화가 일어난다는 것이다. 운동을 하면 뇌에서 다양한 변화가 일어난다. 운동을 통하여 신경세포가 튼튼해지는데, 뇌로 향하는 혈액과 에너지의 공급이 개선되기 때문이라 생각된다. 운동은 신경세포내 유전자들이 신경영양인자 및 신경발달인자라는 단백질 생산을 유발하도록 한다. 신경전달물질들은 신경세포가 다른 신경세포와 연접하도록 촉진하며, 더 많은 정보의 교환이 이루어지도록 하는데 이를 신경가소성이라고 말할 수 있다. 운동은 근육의 가소성 뿐만.. 더보기
사강(Dead Space)을 알면 호흡이 좋아진다 글 / 김경배 (육군사관학교 교수) 운동을 할 때 인체의 호흡과 관련하여 잘 이해하여야 할 사항이 몇 가지 있지만 오늘은 그 중에서 무심코 지나치기 쉬운 내용을 하나 다루고자 한다. 우리는 평상시 숨을 쉴 때 특별히 무언가 의식하지 않기 때문에 인체내로 들어온 외부의 기체가 폐에서 가스교환이 되는 것에 대해 크게 관심을 두지 않는 경우가 많다. 한 번 들이마신 공기가 모두 폐 깊숙이 전달되면 좋겠지만 그 중 20∼30%는 아무 기능도 수행하지 못하고 그대로 다시 배출된다는 사실이 놀랍지 않는가! 그렇다면 이것이 운동을 수행함에 있어서 의미하는 바는 무엇일까? 그럼, 지금부터 그 궁금증을 해소해 보자. 사람의 안정시 분당 호흡수는 12∼15회 정도이며 1회 호흡량은 약 500∼600ml라고 한다. 또한, .. 더보기
요요현상을 방지하는 최고 전략은? 글 / 이경영 (이경영 벤에세레 원장) 최근 TV리얼리티쇼에서는 과학을 넘어선 기적과 같은 다이어트 성공 스토리들이 뜨거운 관심을 받고 있다. 이러한 다이어트 경험담들은 많은 비만인들에게 희망과 용기를 주고 있지만 운동 생리학자이자 다이어트 프로그래머의 시각으로 볼 때 무조건 박수치고 환영할 만한 현상은 아니다. 방송에서는 단기간 최대 감량에 성공했는가에 집중할 뿐 감량 후 유지에 대한 문제에 대해서 비중 있게 다루지 않는다. 비만인구의 폭발적인 증가는 체중 감량 프로그램 시도가 적은 것이 아니라 끊임없이 반복되는 악순환의 요요현상 때문인 것이다. 필자 역시 15년 전 34kg 감량에 성공한 후 요요 현상 방지를 위해 꾸준히 노력 했던 개인적 경험이 있어 요요 현상 방지에 필요한 몇 가지 전략을 언급하고.. 더보기
웨이트 트레이닝 중 오해하기 쉬운 고단백 다이어트 글 / 이경영 (이경영 벤에세레 원장) 이른바 몸짱 스타들이 많은 사랑을 받고 있는 요즘 퍼스널 트레이닝을 통해 몸짱 스타에 버금가는 몸 만들기에 도전하는 일반인들이 늘어나고 있다. 또한 최근에는 체중 감량을 위해 퍼스널 트레 이닝을 받으려는 고객들이 증가하고 있어 영양 상담 또한 트레이너들의 업무 중 하나가 되고 있다. 필자는 몇 해 전부터 트레이너들에게 영양교육을 실시해 왔는데 트레이너들이 실수하기 쉬운 고단백 다이어트에 대한 몇 가지를 소개하고자 한다. 콘텐츠출처: 오픈애즈(http://www.openas.com) 사전 허가 없이 콘텐츠의 무단 사용을 금지합니다. 첫째, 단백질은 많이 먹을수록 무조건 좋다는 편견은 버려야 한다. 웨이트 트레이닝의 효과를 높이기 위해 고객에게 단백질 섭취량을 늘리도록.. 더보기
20대 남성의 체력관리 중요성과 군의 역할 글 / 우재홍 (해군사관학교 교수) 많은 사람들이 알고 있다시피 운동생리학 연구는 1927년 데이비드 브루스 딜 박사가 하버드대학의 피로 연구소의 소장이 되면서부터 시작되었다고 할 수 있다. 그는 미 육군 화학부대에서도 연구하였고, 특히, 2차 대전 중에는 미 정부의 지원 하에 일반인 뿐 아니라 육, 해, 공군의 군인들을 위해서 많은 연구를 하기도 하였다. 제 1, 2차 세계대전을 거치면서 언제 전운에 휩싸일지 모르는 국제 정세에서 각국은 강한 군대를 보유 하기 위해서 모든 물자를 우선적으로 투입하였기 때문에 군대만큼 의식주가 보장되는 집단이 드물었고, 그에 따라 우수한 인재들의 지원이 많았다. 군에서는 우수한 인재를 효율적으로 운영하는 차원에서 정부의 지원 하에 군인과 관련한 연구도 많이 지원하였으며,.. 더보기
체중조절을 위한 적절한 운동 강도와 운동량을 아십니까? 글 / 박계순 (울산대 체육학부 교수) 체중을 조절하기 위해서는 지방을 연소시켜야 하며, 지방연소를 위해서는 유산소성 운동을 해야 한다는 것은 인터넷의 발달로 전공자가 아니라도 익히 알고 있다. 신체활동량과 식생활패턴이 변화 하면서 이에 대한 권장 지침도 변해왔다. 미국에서는 문제의 심각성을 깨닫고 ACSM, CDC를 비롯한 여러 단체들이 논의를 거쳐 2008년 신체활동지침을 제정하였다. 구체적으로 운동강도와 양에 대해 어떻게 신체활동 지침을 권장하고 있는지 알아보자. 콘텐츠출처 : 오픈애즈(http://www.openas.com) 사전 허가 없이 콘텐츠의 무단 사용을 금지합니다. 운동과 지방대사: 지방연소에 저강도 운동이 좋을까? 지방연소를 위한 최적의 운동강도는 어느 정도일까? 낮은 강도로 운동하면 .. 더보기
2010년 남아공월드컵, 고지적응이 승리의 열쇠다 글 / 전태원 (서울대 체육교육과 교수) 축구팬들은 지금도 1983년 세계청소년축구대회 4강 신화를 떠올리곤 한다. 2002년 월드컵 4강 진출 이전 국제대회 최고의 성과이고 ‘붉은 악마’라는 별칭이 붙은 대회이기 때문이다. 국가대표팀은 고지대인 멕시코에서의 적응을 위해 산소마스크를 착용한 체력훈련으로 준비했다고 한다. 이번 남아공 월드컵은 경기장 9곳 중 6곳이 고지대에 위치하여 고지 적응이 승리의 열쇠가 될 것으로 전망하는 전문가들이 많다. 일본은 저 산소 탱크를 선수들에게 지급하여 하루 한 시간씩 호흡을 통해 적응력을 높이고자 하고 있으며, 잉글랜드는 선수 개개인의 집에 산소텐트를 설치하여 가장 고도가 높은 요하네스버그(해발1724m) 수준까지 도달하도록 시도하고 있다. 우리나라도 방안을 수립중이다.. 더보기
고강도 운동과 중강도 운동 중 어느 것이 건강 증진에 효과적인가? 글 / 전태원 (서울대학교 체육교육과 교수) 많은 사람들이 건강과 체력증진에 대해 관심이 많지만 좌식생활과 정보화의 발달로 단시간에 처리해야하는 업무의 양이 증가하면서 신체활동을 위한 시간은 매우 부족한 현실이다. 그에 따라 주어진 시간에 최대의 운동효과를 내야한다. 건강증진을 위한 신체활동 권장안의 변화와 최근 권장하고 있는 신체활동 지침에 대해 알아보자. 콘텐츠출처 : 오픈애즈(http://www.openas.com) 사전 허가 없이 콘텐츠의 무단 사용을 금지합니다. 고강도 운동이 좋은가? 중강도 운동이 좋은가? 고강도와 중강도 운동의 효과에 대해 많은 연구와 논의가 있어왔고, 이를 바탕으로 권장안도 변화되어져왔다. 미국에서는 건강과 체력증진을 위해 세차례의 변화가 있었는데, 1978~95년까지는 주.. 더보기
젖산은 피로물질인가 에너지원인가? 글 / 서상훈 (연세대학교 체육교육학과 교수) 과거에 젖산은 고강도 또는 탈진 운동 중 산소 부족으로 인한 해당작용 촉진의 결과로 생성되는 대사적 최종산물로 산성증을 초래하여 조직을 손상하고 피로를 유발하는 물질이라고 간주되어 왔다. 또한 생성된 젖산은 운동 후 회복기에 글라이코젠 재합성을 위한 초과 산소 소비(산소 부채)의 원인이 된다고 알려져 왔다. 하지만 오늘날 젖산의 운명에 대한 이러한 설명은 설득력을 잃어가고 실정이다. 젖산 축적의 원인을 설명할 때에도 잠시 언급했지만 Depocas와 그의 동료들은 1969년 개를 모델로 휴식과 안정 상태에서 운동 중에 전신 젖산대사를 조사한 연구에서 젖산은 휴식과 운동 중에 지속적으로 생성되고 이용되며, 운동 중에는 생성과 이용률이 휴식 상태에 비해 증가하게 .. 더보기
젖산의 축적원인은 산소부족 때문일까? 글 / 서상훈 (연세대학교 체육교육학과 부교수) 젖산은 고강도 운동 중에 활동근의 산소 부족으로 인한 해당작용 촉진의 결과로 생성이 증가 하여 수축근과 혈액에 축적된다고 오랫동안 믿어져왔다. 하지만 젖산생성과 축적에 대한 이러한 이해는 최근 사람과 동물을 모델로 한 여러 과학자들의 연구 결과에 의해 수정되게 된다. 즉, 운동 중 젖산의 생성은 산소 부족과 관련이 없고, 젖산의 축적은 생성률과 이용률의 차이, 즉 젖산의 동역학에 의해 결정된다는 것이다. Depocas와 그의 동료들은 1969년 개를 모델로 휴식과 안정 상태에서 운동 중에 젖산 안정동 위원소 추적체([U-13C])를 투여하여 전신 젖산대사를 조사한 연구에서 주요한 결과를 보고 하였는데 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 12시간 공복 후 휴식 .. 더보기
달리기자세 10계명이 운동효과를 높여준다. 글 / 이홍열 (경희대학교 겸임교수) 1. 쉽게 생각하고 있는 달리기도 도가 있다. 여러 가지 운동종목 중에서도 특히 달리기는 시간과 장소에 특별한 제약 없이 러닝화 한 켤레로 쉽게 다가갈 수 있는 운동이다. 그래서인지 공원이나 학교 운동장 또는 도로변 등 장소를 불문하고 달리는 사람을 흔히 볼 수 있다. 하지만 주먹구구식으로 무조건 달리기만 하면 된다고 판단하는 것은 무모하며 건강을 위한 운동이 아니라 오히려 독이 될 수도 있다. 특히 구부정한 자세나 비틀어진 자세는 올바른 운동 효과를 얻지 못하며 이런 현상이 지속되면 통증과 부상을 일으키는 원인이 된다. 건강을 위해 시작한 달리기라면 운동량과 강도 있는 훈련도 중요하지만 더 중요한 것은 올바른 자세다. 무조건 운동에 욕심을 내는 것보다 운동을 효과적.. 더보기
인간이 최대 스피드로 20초 이상을 달리지 못하는 이유는? 글 / 이종각 (전 체육과학연구원장) 100m와 200m 스프린트 경주는 순수하게 산소를 이용하는 에너지대사과정에 의해 필요한 에너지를 공급받을 수 없다. 즉, 단거리 경주는 최대산소섭취량의 100%를 훨씬 상회하는 운동 강도로 수행해야 하는 종목이다. 시속 36km 이상의 속도로 10초 이내에 이루어지는 100m 경주는 1분에 140ml/kg의 산소가 공급되어 생산하는 만큼의 폭발적인 에너지가 요구되는 초고강도 운동이다. 그렇다고 하더라도 마라톤과 같이 42.195km를 2시간 4분대에 달리고, 울트라 마라톤과 같은 100km에 이르는 거리를 주파해내는 인간이 왜 자신의 최대스피드를 유지하면서 불과 20초도 채 달리지 못하는 까닭은 무엇인가? 단거리 경주는 산소 비의존적 에너지만으로 달린다. 다시 말하.. 더보기
운동 시 가장 중요한 에너지원은? 글 / 임백빈(동서대학교 운동처방학과 조교수) 해당과정(Glycolysis)은 탄수화물인 glucose가 에너지를 생성하기 위해 10단계의 연쇄반응을 거쳐 pyruvate로 전환되는 과정을 총칭하는 용어이다. 탄수화물은 운동 시 가장 중요한 에너지원으로, 에너지 공급이 해당작용에서부터 시작된다. 1903년대 독일의 과학자 Gustav Embden과 Otte Meyerhof에 의해 해당과정의 경로가 밝혀진 이후에 해당과정 경로는 탄수화물 대사와 관련된 생화학적 연구의 기본이 되어왔을 뿐만 아니라, 운동과 대사의 관점에서 탄수화물에 의한 에너지 공급을 이해하는데 기본적인 틀의 역할을 하고 있다. 해당작용은 세포의 세포질(cytosol)에서 일어나는 반응으로 유일하게 무산소(anaerobic), 유산소(aer.. 더보기
운동선수가 체온조절 능력이 뛰어난 이유 글 / 이대택 (국민대학교 체육대학 교수) 사람의 체온이 계절에 따라 다르게 유지하고 반응한다는 사실은 다 알고 있다. 물론 사람의 체온이 계절에 따라 오르거나 내리는 것은 아니지만, 어떠한 계절인가에 따라 우리는 체온을 유지하는 방법이 조금씩 다르다. 간단히 말하면 더위에서는 더위가 힘들지 않게 조절되고 추위에서는 추위가 우리를 해치지 않게 우리는 자연스럽게 체온을 조정한다는 것이다. 예를 들어보자. 한 여름을 지난 8월말이 되면 사람들은 더위에 대응해서 초여름에 비해 더 많은 땀을 흘린다. 체온을 빨리 낮추겠다는 심산이다. 반대로 한 겨울을 지난 2월초가 되면 사람들은 추위에 적응하며 초겨울에 비해 더 높은 기초대사량을 나타낸다. 몸에서 더 많은 열을 만든다는 것이다. 체온에 이러한 원리가 운동선수에.. 더보기
운동으로 신종플루 예방하는 방법 글 / 이왕록 (충남대학교 스포츠과학과 조교수) 최근 국내에도 급속히 전염되고 있는 신종 독감은 돼지 독감(swine influenza virus)에서 유래된 것으로 금년 초 멕시코에서 창궐하여 현재 전 세계적으로 확산되어 가고 있는 추세이다. 신종 독감을 예방하는 방법으로는 위생적으로 손을 자주 씻고 대중이 모이는 곳은 가급적 피하는 것이 좋다. 그렇다면 운동은 어떻게 하는 것이 좋을까? 일반적으로 규칙적으로 운동을 하는 사람은 그렇지 않은 사람에 비하여 면역력이 높은 것으로 알려져 있으며 이에 대한 과학적 자료들이 최근에 더욱 많이 보고되고 있다. 그러나 자신의 체력 수준을 현저히 넘는 과도한 운동을 하게 되면 오히려 72시간까지 면역 저항력이 감소되는 것으로 알려져 있다. 따라서 현재와 같이 신종 .. 더보기

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