자전거 타기(사이클링)나 달리기 등 유산소 운동을 선행하고 덤벨이나 바벨 들어올리기(웨이트 리프팅)를 하면 근력 운동의 효과를 증폭시킨다는 새로운 연구조사가 나왔다. 1회 운동으로 지구력과 저항운동을 결합할 때의 분자적 영향에 대한 이 연구는 8명의 신체활동이 활발한 남성을 대상으로 실시됐다. 연구 결과 상체 운동 직전 20분 동안 강도 높은 사이클링을 하면 근육의 내부 작용을 변화시켜 상체 근육들이 들어올리기만 하는 것보다 더 많이 변화하고 성장하게 된다는 것을 발견했다.
지구력과 저항운동 결합 분자적 영향에 대한 연구
20분 동안 자전거 타기는 상체근육 발달에 큰 효과
학술지 Scientific Reports에 게재된 새로운 논문은 헬스장에서 운동의 효과를 최대치로 높이려면 어떤 운동들로 구성해야 하는지에 대한 실용적인 지침을 제공한다. 또, 운동의 효과가 얼마나 격렬하고 광범위할 수 있는지를 상기시켜준다.
수십 년 동안 트레이너와 과학자들은 유산소 운동과 저항 운동을 혼합해야할 지 여부와 방법에 대해 토론해왔다. 일부 소그룹 연구에서는 이 두 가지를 결합하면, 특히 저항 훈련의 효과를 높일 수 있다고 제안한다. (이러한 실험의 대상은 거의 모두 남성이었다.) 그러나 다른 연구를 보면 땀을 흘리는 유산소 운동을 미리 하면 리프팅으로 인한 근력 향상이 감소될 수 있음을 보여준다 .
이 연구들 가운데 일부의 저자들은 승마나 달리기로 인해 야기되는 근육 내 분자 변화가 소위 말하는 ‘운동 간섭’을 하게 되면서 리프팅 효과를 방해한다고 추측한다. 유산소 운동과 저항 운동을 병행하는 연구들 대다수가 지구력과 근력 훈련을 위해 자원봉사자들이 다리를 사용하면서 하체 운동만 하기 때문에 근육 피로를 초래하고, 지구력 운동에 지쳐서 다리 근육이 저항 훈련에 이상적으로 반응하지 못할 수도 있다고 생각한다.
그러나 두 유형의 운동이 완전히 별개의 근육 그룹, 즉 사이클링으로 다리 근육을 키우는 그룹과 웨이트 리프팅으로 팔 근육을 단련하는 그룹을 대상으로 할 경우 어떤 결과를 초래할까? 스톡홀롬에 위치한 스웨덴 스포츠 건강 과학 대학에서 근육 건강과 운동, 신진대사를 연구하는 마커스 모베르그 교수가 제기한 시나리오이다. 하체 지구력 운동이 상체 웨이트 트레이닝의 효과를 증대시키는지, 아니면 다리와 폐를 운동시키는 것이 팔 근육에 영향을 미치지 않거나 심지어 원하지 않는 역효과를 낳게 되는 건 아닐까.
자세한 내용을 알아보기 위해 모베르그 교수와 동료들은 스톡홀름에서 활동적인 성인 남성 8명을 모집해 실험실로 오기한 후 그들의 현재 유산소 체력과 근력을 측정했다. 그리고 나서 이들이 실험실의 운동 장비에 익숙해진 후 연구원들은 별도의 방문으로 2개의 운동을 완료하라고 요청했다.
남자들은 격렬한 인터벌 사이클링으로 시작했다. 이 지구력 운동을 하는 동안 남성들은 4분 간 열심히 페달을 밟고 3분 간 휴식을 취하는 운동 세트를 5회 반복했다. 몇 분간 휴식을 취한 후 그들은 팔과 어깨 근육을 격렬하게 움직이는 상체 웨이트 머신으로 옮겨갔다. 다른 실험실에서는 남성들이 동일한 웨이트 루틴을 완료했지만 사이클링을 선행하지는 않았다.
연구원들은 혈액을 채취하고 각각 운동 전과 직후, 90분 후, 3시간 후에 남성의 삼두근 근육에서 작은 조직 샘플을 채취했다. (모베르그 박사는 여성을 연구 대상에 포함하지 않은 주된 이유가 여성의 경우 삼두근 근육이 덜 발달되어 있어 반복적인 생체검사를 어렵게 만들고 해롭게 할 수 있기 때문이라고 말했다.)
마지막으로 과학자들은 남성의 혈액과 근육 샘플을 현미경으로 검사해 근육이 운동에 어떻게 반응하는지를 나타내는 물질을 찾았다. 이 검사는 지구력과 근육량에 영향을 미치는 것으로 여겨지는 유전자 활동의 표식(마커)과 단백질에 특히 중점을 두었다.
과학자들은 그 물질들을 찾아냈다. 단독 웨이트 트레이닝 세션 후 남성의 근육은 근육 성장을 시작하는 데 도움이 되는 것으로 알려진 단백질과 유전자 마커로 가득 차 있었다. 동일한 물질이 사이클링을 포함한 운동 후에도 많아졌지만 지구력 향상과 관련된 다른 단백질 및 유전자 활동으로 결합한 운동 후에 더 많아졌다.
사실상 2가지 운동을 병행한 후 남성의 근육은 크기와 체력 모두 발달될 준비가 된 것처럼 보였다. 사이클링이 분자 수준에서 리프팅으로 방해를 받았다는 증거는 없었다. 대신 유산소 운동은 웨이트 트레이닝의 기대 효과를 증대하고 강화시킨 것으로 보였다.
모베르그 박사는 “가장 흥미로운 발견은 다리 지구력 운동으로 인해 유발된 일부 생화학적 요인이 혈류에 들어가 완전히 다른 근육 그룹의 과정에 영향을 미칠 수 있다는 것”이라며 “다리에 의해 수행된 지구력 운동이 어느 정도 팔로 옮겨지고 있었던 것과 거의 같다”고 밝혔다.
그는 또, 남자들이 양쪽 팔 운동 중에 같은 양의 무게를 들었다는 점을 지적했다. 다리로 열심히 페달을 밟아도 그들의 팔은 지치지 않았다.
연구에 참여하지 않은 미네소타주 로체스터에 위치한 마요 클리닉의 생리학자이자 마취과 의사인 마이클 조이너 박사는 “이 논문은 훌륭하다”며 “양 다리가 팔의 주요 분자 경로를 더 많이 활성화했음이 실재하는 것”이라고 덧붙였다.
물론 이 연구는 많은 유사한 실험과 마찬가지로 남성만을 대상으로 실시되었다. 모베르그 박사는 “그러나 여성에게서 효과가 전혀 다를 것이라고 믿을 만한 타당한 근거는 없다”고 말하면서 그와 그의 동료들은 조직검사를 줄여 실행되는 다음 실험에는 여성을 포함시키기를 희망한다고 덧붙였다. 이 연구 역시 단기적이었고 웨이트 트레이닝을 하기 전 지구력 운동을 검토했다. 과거의 일부 실험들은 웨이트 트레이닝을 선행했을 때 뒤 이은 유산소 운동에 거의 영향을 미치지 않았다고 했다. 그러나 그 연구는 다리 운동에 초점을 맞추었기 때문에 유산소 운동을 하기 전 팔 운동을 하는 것이 그 반대의 경우 만큼 효과가 있을 지는 두고 봐야 한다.
그러나 전반적으로 이 연구 결과로 상체 리프팅으로 이동하기 전에 다리와 폐 운동으로 운동을 시작하는 것이 실용적이고 생리학적으로 의미가 있음은 분명하다. 모베르그 박사는 “시간 효율적이고 잠재적으로 유익한 접근 방식이 될 수 있다”고 말했다.
<By Gretchen Reynolds>
