oxygen debt (산소부채)란 무엇인가?

[독회바]

①a cumulative deficit of oxygen resulting from intense exercise

격렬한 운동으로부터 결과짓는 누적 산소 결핍

②the deficit must be made up when the body returns to rest

결핍은 몸이 휴식으로 돌아갈 때 만들어진다

On stage I feel very intense power.
무대 위에서 강력한 힘을 느낍니다.

Some people feel uncomfortable with a too-intense eye grip.
일부 사람들은 상대방이 자신의 눈을 뚫어지게 바라보는 것을 거북해한다.

John, you've never experienced anything more intense.
존, 너는 좀더 격렬한 경험을 해보지 않았어요.

● 산소 부채가 뭐지??

산소 부채라는 것은 말 그대로 해석을 하면 산소를 필요 이상으로 빚졌다는 이야기입니다.

산소 부채는 운동을 끝내고 난 다음에 발생하는 현상입니다.


◦ 운동을 시작하면 그 운동 강도에 필요한 산소의 양이 있습니다. 운동 강도는 갑자기 높아지지만, 신체는 그 운동 강도에 맞추어서 조절될 때까지 어느 정도의 시간이 걸립니다. 그래서 운동 초반에는 필요한 산소의 양만큼 흡수를 하지 못하기 때문에 산소 부족(oxygen deficit)이 생깁니다.

◦ 어느 정도 시간이 지나고 신체가 필요한 산소와 흡수하는 산소의 양이 같은 상태가 되면 평형 상태(또는 지속 상태-steady state)가 됩니다.

◦ 그리고, 운동이 끝나면 실제로 필요한 산소의 양은 줄어들지만, 몸이 흡수하는 양은 좀 더 많은 상태입니다. 실제로 몸이 필요한 양의 산소보다 더 많이 섭취하는 산소를 산소 부채(oxygen debt)라고 합니다.


산소 부채는 왜 발생할까??

결국 산소 부채라는 것은 운동 초반에 생기는 산소 부족을 채우기 위한 작용으로 보여집니다.(쉽게 생각하면 운동 초반에 생긴 산소 부족을 몸의 어느 부위에서 빌려서 사용한 다음에 운동이 끝난 다음에 다시 갚는 것으로 보입니다.

산소 부채(oxygen debt)는 운동 후에 쓰는 산소입니다. 운동과 상관없이 소비되는 산소입니다.

그럼 이 산소 부채는 어디에 사용될까요?

산소 부채는 초반의 급격한 경사를 이루는 부분과 그 후의 완만한 경사를 이루는 두 부분으로 나누어집니다.(그림이 안 좋아서 잘 표시는 나지 않지만...^^;)

예전에는 ①초반의 급격한 부분은 ATP와 PC를 재합성하고 근육의 예비 산소를 저장하고(약 20%정도 사용), ②나머지 부분은 간에서 젖산을 다시 포도당으로 바꾸는데 사용하는 것이라고 생각했습니다.(약 80%)

하지만, 근래에 밝혀진 것으로는 발생한 젖산의 20%정도만이 운동 후에 다시 포도당으로 전환되는 것으로 밝혀졌습니다.

계속되는 연구에 따르면 산소 부채는 단지 몸에서 빌린 산소를 갚아주기 위한 것이 아니라는 의견이 나오면서 다른 용어를 사용하려는 노력이 있습니다. 그래서 요즘 많이 쓰는 것이 EPOC(excess post-exercise oxygen consumption : 운동 후 초과 산소 소비)입니다.

그럼, 이 EPOC는 왜 발생하는 것일까요? 그것에 대해서 도표로 나타내면 다음과 같습니다.




◦ 일단 근육에서 소비된 PC를 재합성하고, 근육의 산소와 혈액의 산소의 양을 정상화시킵니다. 이것은 2~3분 정도면 이루어집니다.
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◦ 운동 후의 빠르게 뛰는 심장이나 빠른 호흡도 에너지 소비를 높이는 부분입니다. 따라서 산소의 소비를 높이는 것입니다.
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◦ 운동 중에 분비된 호르몬(아드레날린 등)도 신체의 대사를 높여서 산소 소비를 증가시키는 요인이 됩니다. (하지만, 금방 제거되기 때문에 영향은 적습니다...)
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◦ 운동 중에는 체온이 올라갑니다. 올라간 체온은 신체의 대사량을 높이기 때문에 산소의 소비를 증가시키는 원인이 됩니다.
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◦ 그리고, 역시 젖산의 제거도 하나의 요인입니다. 하지만, 여기서는 젖산의 제거라고 했습니다. 젖산의 포도당 전환이 아닙니다. 실제로 젖산은 포도당으로 전환되는 양은 20%정도밖에 되지 않습니다.
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운동 중 발생한 젖산의 운명은??
예전에는 운동 중에 발생해서 몸에 축적된 젖산은 간에서 다시 포도당으로 전환된다고 생각했고, 그것 때문에 산소 부채가 발생한다고 생각했습니다. 하지만, 20%정도만이 포도당으로 전환되는 것으로 알려져 있습니다. 그럼 나머지 80%는 어떻게 될까요?

젖산의 운명은 다음과 같습니다.
1. 포도당으로 전환 - 20%
2. 아미노산으로 전환 - 10%
3. 에너지로 전환 - 70% : 초성 포도산염(pyruvate)으로 전환된 후 유산소 대사과정을 통해서 이루어집니다.( 골격 근육과 심장 근육에서 이루어집니다. 결국 다 사용해야 한다는 이야기지요...)


◦ 운동 후의 가벼운 운동이 젖산의 제거를 촉진하는 이유가 여기에 있습니다. 젖산 제거의 70%가 에너지로 전환을 통해서 소비하면서 없어지는 것이지요.
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◦ 일단 발생한 젖산의 70%는 다시 충전했다가(포도당으로 전환이 되면 충전되었다고 할 수 있겠지요..^^) 사용하는 것이 아니라, 일단 다 써야 하는 것이기 때문에 가벼운 운동을 통해서 소비해야 합니다.
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◦ 운동을 하지 않는다면, 에너지를 소비하는데 걸리는 시간이 오래 걸리기 때문에 젖산 제거를 하는데 시간이 더 걸리게 됩니다.
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◦ 그러니까, 가벼운 정리운동을 해주면 젖산의 에너지 전환이 원활하게 이루어지기 때문에 젖산의 제거가 빨리 이루어집니다. 하지만, 언제나 문제가 있지요...
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◦ 바로 정리 운동의 강도입니다. 운동 강도가 높으면 젖산이 오히려 더 축적이 되고, 운동 강도가 너무 낮으면 에너지 전환이 늦게 이루어집니다. 가장 좋은 운동 강도는 30~40%VO2max라고 합니다.(결국 VO2max는 운동 생리학을 이해하는데 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 전체적인 운동의 대사와 관련되기 때문이지요...)
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촌놈 젖산은 충전이 됩니다. 다시말해 포도당으로 전환이 됩니다. 이런 현상을 "코리사이클"이라고 부르며 때로는 "글루코스파라독스"라고 부를 수도 있습니다.