너무 이른시간에 올라와서 묻혔던 글
체육교육과 이분이 쓰신 글

고중량 저반복, 저중량 고반복

어느게 더 좋은 운동 방법이죠?

= 모두 다 좋습니다.
정확히 말하면 운동방법에 따라 고유한 운동 효과가 존재하며, 따라서 바라는 운동목적이 있다면 그에 맞는 트레이닝 방식을 따르는게 가장 유효합니다.
A는 살을 빼고 싶어하고, B는 우람한 하체근육을 갖고 싶고, C는 스포츠 퍼포먼스 향상을 바란다고 했을 때, '스쿼트(squat)'라는 운동은 셋 모두에게 유의미한 효과를 보장합니다. 그러나 같은 스쿼트 동작도 맨몸으로 많은 횟수를 실시하느냐 혹은 중량을 얹어 적은 횟수를 실시하느냐에 따라 그 효과는 꽤나 달라집니다.
아래는 세트당 횟수에 따른 운동효과입니다. ('근육 발달'에 한정)

1) 1~5회 (85~100% of 1RM)/1set => 스트렝스(파워)향상
2) 8~12회(60~80% of 1RM)/1set => 근비대
3) 20회 이상 (30~50% of 1RM)/1set => 근지구력 향상

(*동작 횟수가 적어졌다는 것은 그만큼 다루는 중량이 높아졌다고 이해하셔야합니다, RM : Repetition Maximum)

아마 한 번쯤은 들어봤을 내용일겁니다. 운동인들 사이에서나 인터넷 커뮤니티 등에서 위 내용에 대하여 왈가왈부가 많으나, 체육전공자로서 말씀드릴 수 있는 것은 위에 제시한 '강도(횟수)에 따른 근육발달 차이'는 60~70년대부터 공통적으로 나온 연구결과며, 현 미국스포츠학회(ACSM)에서 공시하고 있을 정도로 체육계에서는 '통설'입니다.
그러나 '실험실 내 연구'와 '실제 적용' 사이에는 분명한 괴리가 있음을 부인할 수 없습니다.
제가 이제부터 다룰 내용은 '왜 반복횟수(강도)에 따라 근육발달의 차이가 있는가'에 대한 것으로 신체 내부적인 변화를 바탕으로 살펴볼 것입니다. 그리하여 차이의 원인을 알게되면 실제 적용에서 발생하는 괴리를 줄일 수도, 융통성있게 트레이닝법을 재구성해볼 수도 있을 겁니다.

Keyword : 신경계, 근원섬유, 근형질

1)고중량-저반복 =>신경계 발달

운동을 처음으로(혹은 오랜만에) 시작한 사람은 첫 몇주간에 꽤 드라마틱한 효과를 거두는 경우가 많습니다. 가령 첫날에 벤치프레스 20kg도 힘에 부쳤으나 불과 몇 주만에 40kg도 거뜬히 해낸다든가 하는 것이 그 예입니다. 여기서 주목할 만한 것은 이 때 근육의 크기에는 큰 변화가 없다는 겁니다. 그렇다면 무엇이 증량에 도움을 준 것일까요?
우리가 의식적으로 어떤 동작을 행할 때 뇌는 근육에 전기적 신호 (action potential)를 보내 수축을 일으킵니다. 바로 이곳에 답이 있습니다. 우리가 평소에 하지 않던 운동동작을 하면 바로 이 영역이 우선적으로 발달하게 됩니다. 이 신경계 발달의 포인트는 (1)강한 신호를 누락없이, (2)필요한 운동단위에 정확히 전달하는 것입니다.
고중량-저반복 트레이닝은 다름아닌 신경계에 특화된 훈련입니다. 강하게 신호를 전달하는 과정에서 신경계 발달에 필요한 역치 이상의 자극이 가해지고, 이후 회복 시에 유의미한 신경발달을 촉진합니다.
반면, 근육 크기를 키우는 데에는 그다지 효과가 좋지 못합니다. 대체 왜 일까요?

2) 중중량-중반복 => 근원섬유 발달(근비대)

원인은 트레이닝 시간에 있습니다. 그간 행해진 근비대 관련 논문에 의하면 근육이 커지기 위해서는 해당 근육에 충분한 signal이 입력되어야 한다고 알려져 있습니다. 근육이 커지기 위해서는 소위 '(손상된 근원섬유의) 초과회복'이 이루어져야 되는데 신체는 아무 근육이나 쓸데 없이 키우지 않습니다. 오히려 신체는 상당히 까다로워 특정 signal에만 반응하여 근육을 키운다는 것을 여러 연구에서 엿볼 수 있습니다.
그 중 오래된 연구 소재를 하나를 소개하여 관련 설명을 덧붙이고자 합니다. 일본 체육계에서는 수십년 동안 '혈류제한운동'이라는 특이한 방식의 운동법을 연구해왔습니다. 쉽게 말하면, 벨트 등을 이용하여 혈관을 압박하고 혈액순환이 방해된 채 운동을 실시하는 방식인데, 놀라운 점은 운동 강도에 비해 근육의 크기가 놀라울 정도로 커졌다는 것입니다(!)
현재까지 밝혀진 바에 의하면, 근육에 부하를 가할 시 m-TOR(mammalian target of rapamycin) 신호경로가 활성화 되고 결과적으로 단백질 합성 촉진한다고 알려져있습니다. 이에 혈류제한운동은 말그대로 혈액 흐름을 제한하여 운동부위의 '조성이 변화된 혈액(signal)'이 오랫동안 머물게 함으로써 근육합성기전을 극단적으로 활성화했다고 해석할 수 있습니다.
돌아와, 앞서 언급한 고중량-저반복 훈련은 이러한 signal을 근육 내에 오래간 지속시키기 힘듭니다. 극단적으로 말해 100%강도로 운동을 실시한다고 하면 근육 내에 미리 존재한 ATP를 급하게 사용하고 이후 재충전을 하는 데에 일정 시간이 필요하므로, 예를 들면 몇초간의 운동후 몇분간의 휴식이 필요하게 됩니다.
반면 중중량-중반복 트레이닝은 상대적으로 충분한 signal을 확보할 수 있기에 근비대에 유리합니다.

3)저중량-고반복 =>근지구력 발달

그러면 의문이 생깁니다. 위의 논리라면 최대한 낮은 중량으로 가능한 많은 반복 횟수를 하는 것이 근성장에 유리한 것이 아닐까? 일견 맞는 말이기도 하지만 함정이 있습니다. 그것은 저중량-고반복 트레이닝에서 다루는 중량이 근섬유 발달에 필요한 역치보다 '작은' 자극이라는 점입니다. 근육이 커지기 위해서는 일정 수준 이상의 자극으로 근섬유에 물리적인 손상을 가해야하지만, 고반복이 가능한 중량은 그러기에 턱없이 부족한 무게입니다.
그렇다면 저중량-고반복 트레이닝은 좋은 운동법이라 할 수 없을까요? 그렇지 않습니다. 고반복 트레이닝은 근지구력을 향상 시키는 데에 가장 유효합니다.
근육(근섬유)은 크게 근원섬유와 근형질로 나뉘는데, 고반복 트레이닝은 근형질에 포함된 미토콘드리아 및 혈관의 구성에 유의미한 변화를 줍니다.
우리는 음식물을 섭취하고, 소화흡수된 에너지원은 근육에서 ATP를 합성하는데 이용됩니다. 문제는 근육 내에서 ATP를 합성하는 데에 젖산이라는 물질이 생성되게 되고, 이 젖산은 근육을 산성화시켜 수축을 정지시켜버린다는 겁니다. 이 때, 미토콘드리아의 역할은 젖산을 가져다가 산화시켜 없애버리는 것인데, 고반복 트레이닝을 할 경우 이 미토콘드리아의 갯수는 물론 산화 효율 또한 상승하게 됩니다. 뿐만아니라, 고반복 트레이닝 특유의 근펌핑은 혈관에 물리적인 자극을 가하고 혈관의 신생에 관여한다고 알려지고 있습니다. 정리하자면, 고반복트레이닝은 (1)미토콘드리아의 갯수를 늘리고 (2)젖산의 이동을 원활하게 하는 혈관의 생성에 유효하므로, 결과적으로 근육을 쉬지 않고 사용할 수 있는 능력 '근지구력'을 향상시킵니다.

이상으로 제가 알고 있는 '운동강도(횟수)에 따른 운동효과의 차이와 그 이유'에 대한 내용을 정리해 보았습니다. 부족하지만 조금이나마 도움되셨길 바라며 글 줄입니다. (지적 환영합니다)