산소같은 여자 미토콘드리아

[김병완]

산소는 세포로 전달되는 과정 중에 거의 사용되지 않는데, 산소는 세포의 미토콘드리아에서 독점적으로 사용됩니다.

수정될 때 정자의 미토콘드리아가 난자 안으로 들어가지 못 해서 미토콘드리아의 DNA가 전적으로 모계유전인 것도 있지만, 산소를 독점적으로 사용하고 컨트롤하는 절대적인 권한 때문에 Queen Mitochondria로 불리는 것 같아요.

에너지 생산 과정은 세포의 미토콘드리아에 산소가 충분하게 공급되는 상황인가 아닌가에 따라 유산소(aerobic)시스템과 무산소(anaerobic)시스템으로 구분되는데, 운동 중에 근육 세포의 미토콘드리아까지 산소를 원활하게 공급하는 것은 개인의 심폐기능에 달려있습니다.

심폐기능은 신체 활동을 지속할 수 있는 심장과 폐의 능력인데, 심폐기능이 낮은 사람에게는 아주 힘든 무산소성 운동인 어떤 특정 신체 활동이 심폐기능이 좋은 사람에게는 어렵지 않은 유산소성 운동이 됩니다.

세계적인 마라톤 선수들은 시속 20Km(100m를 18초에 뛰는 스피드) 이상의 스피드로 2시간 동안 쉬지 않고 달릴 수 있는데, 만일 우리가 휘트니스 클럽의 running머신에서 시속 20Km로 잠깐이라도 뛴다면 부서지는 소리가 나서 트레이너가 당장 달려올 겁니다.

그런데도 심폐기능이 뛰어난 이런 선수들은 2시간 넘게 거의 유산소성으로 생성된 에너지를 공급받아서 달릴 수 있는 거죠. 걷기처럼 운동강도가 낮은 유산소성 활동 중에는 평균적인 심폐기능의 사람도 세포의 미토콘드리아까지 산소를 충분히 공급할 수 있고 미토콘드리아의 산화효소도 활성화됩니다.

그래서 지방의 산화를 제외하더라도, 포도당 1분자로부터 30~32분자의 ATP를 생산하는 유산소성 해당작용은 같은 포도당 1분자로부터 2분자의 ATP만 생산하는 무산소성 해당작용보다 느리지만 훨씬 많은 에너지를 만들어 낼 수 있는 겁니다.

그러니까 걷기처럼 낮은 강도의 유산소성 운동은 단위시간 당 필요한 에너지가 적어서 에너지 생산 시스템의 속도는 느리지만, 유산소성 해당작용에 의해 생산되는 ATP(에너지)가 많으니까 무산소성 운동에 비해 지치지 않고 오래 지속 할 수 있습니다.

규칙적인 지구성 운동(긴 시간 동안 지속하는 유산소성 운동)을 통해 심폐기능이 향상되면, 평소 활동의 상대적 운동강도가 이전에 비해서 증가한 자신의 최대산소섭취량의 낮은 비율(%)의 운동강도로 변하면서 일상생활이 훨씬 덜 힘들고 활기차게 느껴집니다.

또한 그 과정에서 유산소성 에너지 시스템이 더 활성화 되면서, 지방 산화 증가와 체지방 축적 감소로 날씬한 몸매와 성인병 관련 예방 효과도 얻을 수 있답니다~

대전대 김병완 교수의 비전 강의실