운동으로 학습능력 향상시키는 방법!

“갑자기 성적이 급상승하게 된 비결이 뭡니까?”
“매일 아침마다 달리기를 했어요.”

동문서답 같은 이 대화가 과학적으로는 근거가 있다는 사실이 밝혀졌다. 운동은 건강을 유지하거나 소위 ‘몸짱’이 되려는 사람들이 빼놓지 않고 하는 행위다. 운동을 꾸준히 하면 심폐기능이 향상되고 골격근이 발달되며 혈액순환이 촉진되는 등 우리 몸을 튼튼하고 건강하게 만든다. 신체적인 발달 외에도 정신적인 스트레스를 줄이는 효과도 있다. 2000년 10월 듀크 대학의 과학자들이 뉴욕타임즈에 발표한 연구결과에 따르면 운동이 항우울제인 졸로프트보다 더 효과적이라고 한다.

이렇듯 꾸준한 운동이 우리의 몸과 마음을 건강하게 만든다는 사실은 이미 잘 알려져 있다. 그런데 ‘두뇌’에도 영향을 미친다면? 미국 하버드대 의대 정신과 교수인 존 레이티 교수는 “운동의 진정한 목적은 뇌의 구조를 개선하는 것이다. 운동이 생물학적 변화를 촉발해서 뇌세포들을 서로 연결시킨다.”라고 말한 바 있다. 레이티 교수는 신체와 정신이 하나라는 이론을 바탕으로 운동과 뇌의 관계를 실제 사례를 통해 과학적으로 분석한 뇌 연구의 권위자다.

레이티 교수가 분석한 연구결과 중 운동을 통해 학업능력이 눈에 띄게 향상된 사례가 있다. 미국 일리노이주의 네이퍼빌 센트럴고등학교는 0교시에 전교생이 1.6km를 달리기를 하는 체육수업을 배치했다. 달리는 속도는 자기 심박수의 80~90%가 될 정도의 빠르기, 즉 자기 체력 내에서 최대한 열심히 뛰도록 했다. 이후 1, 2교시에는 가장 어렵고 머리를 많이 써야하는 과목을 배치했다. 이렇게 한 학기동안 0교시 수업을 받은 학생들은 학기 초에 비해 학기 말의 읽기와 문장 이해력이 17% 증가했고, 0교시 수업에 참가하지 않은 학생들보다 성적이 2배가량 높았다. 또한 수학, 과학 성적이 전국 하위권이었던 이 학교는 전 세계 과학평가에서 1위, 수학에서 6위를 차지했다.

기타 다른 대학의 입학 성적이나 학력평가 성적에서도 같은 수준의 ‘학교 운영비’를 쓰는 다른 학교들 보다 훨씬 좋은 성적을 냈다. 이제까지 많은 연구의 공통된 결과에 따르면 가계의 수입, 혹은 학교 운영비가 높을수록 학생의 성적이 비례해서 높아진다. 하지만 네이퍼빌의 학교 운영비는 고급 사립학교에 비해 절반 수준이다. 즉 학교 운영비가 상대적으로 높지 않음에도 운동을 통해 성적을 향상시킨 것이다.

또 다른 실험 결과에 의하면 학력은 들이는 돈에 비례하며, 소득수준에도 비례한다. 그런데 저소득층 학생 중 운동량이 많은 학생과 운동량이 거의 없는 학생의 성적을 비교한 결과, 운동량이 많은 학생의 성적이 높았다. 이밖에도 정기적이고 강도 높은 운동을 통해 학습효율을 높이고 수업, 생활태도와 성격까지 개선한 사례는 많이 있다. 여기서 중요한 공통점은 운동의 형태와 강도, 지속시간과 빈도 등이 고려됐다는 점이다. 운동은 자발적으로(강제적인 운동은 오히려 체벌과 같은 스트레스가 된다) 하며, 자신의 신체 능력을 최대한도로 사용하는 강도로(정확히는 최대 심박수의 80~90%를 지속적으로 유지하는 강도), 일주일에 4~5회 빈도로 규칙적으로 실시했다.

그렇다면 운동이 어떻게 학습능력 향상에 도움을 주는 것일까. 유산소 운동을 통해 심장박동수가 증가하면 뇌세포의 성장에 비료 역할을 하는 신경세포성장인자인 ‘BGF(Brain Growth Factor)’의 혈중 수치가 증가한다. BGF는 일종의 단백질들로, 심박수가 높아진 상태의 심장과 근육에서 분비된다. 분비된 BGF는 뉴런의 기능(정보 전달)을 강화시키고 뇌세포의 성장 자체를 촉진하며 세포가 소멸하는 것을 방지하거나 더디게 하는 역할을 한다.

또한 BGF와 더불어 분비되는 인슐린 유사 성장인자, 혈간 내피세포 성장인자, 섬유아세포 성장인자 등은 복잡 다양한 과정을 거쳐 정신적인 환경을 최적화 해 각성도와 집중력, 의욕을 고취시킨다. 이들은 또한 신경세포가 서로 결합하기에 적합한 환경을 조성하고 결합을 촉진해 세포 차원에서 새로운 정보를 받아들일 준비를 갖추도록 한다. 즉 기존 뇌세포의 기능을 강화하고 단기기억이 장기기억으로 고착되는 과정의 속도를 현저히 빠르게 하는 것이다. 뇌세포를 새로 만들어 내며, 창의력이라고 알려진 뇌의 인지적 유연성도 대폭 증가시킨다. 실험에서는 단 한 번의 달리기를 했음에도 테스트에 대한 대답속도와 인지적 유연성이 향상되는 것이 관찰되기도 했다.

이런 물질이 운동을 할 때 폭발적으로 증가한다는 것은 한 실험을 통해 우연히 밝혀졌다. 쳇바퀴를 쉬지 않고 돌리는 쥐의 해마에 많은 수의 뇌세포가 새로 생긴 것이다. 이전까지는 뇌세포가 죽어갈 뿐 새로 생기지 않는다는 설이 대세였지만, 최근에는 뇌의 가장 복잡한 기능을 담당하는 해마와 전전두엽피질의 경우 뇌세포가 활발하게 생기고 죽는다는 것이 정설로 받아들여지고 있다.

이렇듯 운동을 하면 뇌세포가 생성되지만 운동 직후 이 뇌세포들이 할 역할을 잡아주지 않으면 바로 죽고 만다. 즉 새로운 것을 학습하며 뇌세포간 연결을 이뤄 새로 생긴 뇌세포를 기존 지식체계 속에 포함시켜야 학습능력 향상에 도움이 되는 것이다. 센트럴고등학교가 0교시 체육시간 이후 가장 어려운 수업을 배치한 이유는 결국 운동을 한 직후의 뇌가 학습을 하기 가장 좋은 상태로 세팅이 되기 때문이었다.

‘열심히 운동한 후 꼭 뇌를 사용하라!’
학습능력 향상을 원한다면 기억해야 할 필수사항이다.

글 : 유기현 과학칼럼니스트

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아는 사람이 갑자기 죽었다는 소식을 들을 때가 있다. 사고를 당한 경우를 제외하고 사람이 갑자기 죽는 이유는 대부분 심혈관질환 때문이다. 심혈관질환은 평소 아무 문제없이 잠복해 있다가 어느 날 갑자기 나타나 목숨을 앗아간다. 전 세계 사망원인 가운데 심혈관질환이 차지하는 비율은 30%로 가장 높다.

예전에는 심혈관질환으로 급사한 경우 ‘심장마비’로 통틀어 말했지만 요즘은 증상의 원인에 따라 세분해서 부른다. 혈관이 막힌 경우, 심장 박동에 문제가 있는 경우, 심장 구조에 문제가 있는 경우 등 심혈관질환은 다양한 원인으로 생긴다. 언제 갑자기 찾아올지도 모르는 불청객, 심혈관질환은 왜 발생하며, 또 어떻게 예방하면 좋을까?

가장 치명적인 질환들은 피를 보내는 혈관이 막혀 일어난다. 심장은 우리 몸의 구석구석으로 피를 보내는 기관이다. 모든 세포는 심장이 보낸 피로부터 산소와 양분을 공급받아야 살 수 있다. 온 몸에 피를 보내는 심장도 이 원칙에 예외가 아니다. 따라서 심장에는 심장 자신의 세포에 산소와 양분을 공급하기 위해 관상동맥이라는 혈관이 존재한다.

심혈관질환 중 가장 위험한 ‘급성심근경색’은 심장에 피를 공급하는 관상동맥이 ‘혈전’에 의해 막혀 심장 세포가 죽는 병이다. 급성심근경색이 일어난 지 2시간이 지나면 심장 세포가 산소 공급을 받지 못해 죽기 시작하고 심장이 멈춰 사망에 이르게 된다. 초기에 어떻게 대응하느냐에 따라 생사가 결정되기 때문에 가슴을 쥐어짜는 듯한 고통이 10분 이상 지속되면 즉시 병원에 가야 한다.

‘협심증’은 심근경색과 비슷하지만 정도가 약한 증상이다. 심장 세포가 죽을 정도는 아니지만 관상동맥에 혈액 공급이 원활하지 못해 심장 근육에 통증이 발생한다. 협심증은 주로 몸을 움직이다가 심장에 무리가 가면 발생한다. 따라서 운동할 때 통증이 오면 협심증, 쉴 때 오면 심근경색일 가능성이 높다. ‘뇌중풍(뇌졸중)’도 심근경색이나 협심증과 같이 혈관이 막혀 발생한다. 단 뇌중풍은 심장이 아니라 뇌에 혈액을 공급하는 뇌혈관의 일부가 막혀 발생한다.

혈관이 막혀 일어나는 증상은 평소 혈액 순환이 잘 되도록 관리하는 것이 중요하다. 대게 고혈압 환자에게 이들 질환이 나타날 확률이 높기 때문에 적절한 운동과 식습관으로 혈압을 잘 조절해야 한다. 증상이 심할 때는 혈관을 막히게 만든 혈전을 녹이는 약물을 투여하거나 금속관을 넣어 혈관을 늘리는 확장 수술을 받아야 한다.

‘부정맥’은 심장의 정상 리듬이 깨진 상태를 말한다. ‘정’한대로 ‘맥’이 뛰지 않는다고 해서 부정맥이라 부른다. 이때 심장은 분당 60~100회보다 빨리 뛰거나 천천히 뛰고, 뛰는 속도가 불규칙하게 되기도 한다. 이 경우 심장이 혈액을 제대로 보내지 못해 혈압이 떨어지고 심하면 그 충격으로 실신할 수 있다. 게다가 불규칙적인 심장 박동 때문에 혈구가 터지면 혈전이 만들어져 심근경색으로 발전할 가능성이 높다.

심장의 정상 리듬이 깨져 부정맥이 발생하는 이유는 뭘까? 먼저 심장이 뛰는 원리를 알아야 한다. 모든 심장 세포들은 전기 자극을 만들어 수축하는 능력을 갖고 있다. 이중 심장의 우심방 근처의 ‘동방결절’이라는 근육은 다른 심장 세포보다 한 박자 빨리 분당 60~100회 전기 신호를 만들어 낸다. 동방결절이 전기 신호를 만들면 그에 따라 다른 모든 심장 근육들은 세포들이 수축과 이완 운동을 한다. 즉 동방결절의 지휘에 따라 모든 심장 세포들이 일사불란하게 움직이는 것이다.

만약 동방결절 외에 심장의 다른 곳에서 전기 신호가 나타나면 어떻게 될까? 1초에 평균 한번 정도 뛰던 심장 세포들은 어느 신호에 맞춰야할지 모르고 파르르 떨다가 ‘녹다운’된다. 이런 전기 자극은 심실 표면을 헤집고 돌아다니기 때문에 ‘토네이도’라고 부른다. 부정맥은 이처럼 심장에 부는 토네이도 때문에 일어난다.

부정맥은 외부에서 전기 자극을 가해 인위적으로 심장을 ‘재부팅’해 치료한다. 심장 박동수를 점검해 심장이 불규칙하게 뛰면 부정맥을 의심할 만하다. 부정맥에 걸린 사람은 심장을 흥분시키는 카페인이나 술을 피하는 것이 좋다.

심장의 구조가 잘못돼 있어도 병이 생긴다. 심장판막증은 심장에서 혈액이 일정한 방향으로 흐르도록 해주는 판막에 문제가 생긴 병이다. 피가 역류하기 때문에 심장에 무리가 가서 붓게 된다. 심장 박동에 문제를 일으켜 부정맥으로 발전하기 쉽다. 심장판막증을 치료하려면 수술을 통해 정상적인 모양으로 바꿔야 한다. 정도가 약한 경우는 모양을 교정하는 성형수술로 해결되지만, 심하면 아예 인공판막으로 교체해 줘야 한다. 인공판막을 달면 혈전이 생기기 쉬우므로 평생 동안 항응고제를 복용해야 한다. 항응고제는 기형아 출산 위험이 있는 약품이다.

심실중격결손은 심장의 각 부분을 구분하는 칸막이에 구멍이 뚫린 경우다. 심장에는 산소와 양분이 많은 깨끗한 피와 노폐물이 가득한 더러운 피가 존재하는데 정상인은 이 두 종류의 피가 완전히 분리된다. 심실 벽에 구멍이 뚫리면 깨끗한 피와 더러운 피가 섞인다. 피가 제 기능을 발휘하지 못하게 되는 것이다. 이 병은 선천적으로 발생하기 때문에 유아기에 발견해서 수술로 치료해야 한다. 다행히 초음파 검사를 하면 엄마 뱃속에 있을 때 발견할 수 있다.

심장과 피는 생명의 상징이며, 뜨거운 감정의 상징이다. 그만큼 심장과 피는 우리 생명과 인격에 큰 부분을 차지한다고 볼 수 있다. 좋은 치료약이 계속 개발되고 있지만 심혈관질환의 가장 좋은 치료법은 평소 적절한 운동과 식습관으로 피를 깨끗하게 유지하는 것이다. 점심시간을 이용해 가벼운 산책이라도 당장 시작해 보는 것은 어떨까. (글 : 김정훈 과학칼럼니스트)

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추석이후 처음으로 공원으로 운동을 나간 태연과 아빠. 하늘은 끝없이 높고, 머리카락 사이로 스치는 바람은 선선하고, 성질 급한 나무들이 벌써 주홍색과 옅은 노란색으로 물들기 시작한 초가을의 공원은 그야말로 아름답다.

“와, 날씨가 짱 좋아요 아빠. 오늘은 운동 진짜 잘 될 거 같아.”
“새로 산 쫄쫄이 운동복까지 쫙 빼 입었더니 정말 운동할 맛이 나는걸! 어때, 아빠 슈퍼맨 같지 않니?”

아빠의 뿌듯함과 달리 아빠의 쫄쫄이를 본 태연의 얼굴은 화끈 달아오른다. 그도 그럴 것이 배는 맹꽁이처럼 뽈록 튀어나오고, 팔뚝과 허벅지살은 축축 쳐지는 데다 다리는 새처럼 비쩍 마른 완전 비호감 몸매가 여과 없이 드러났기 때문이다. 한 술 더 떠 달리기를 시작하자 배와 옆구리의 살들이 물주머니처럼 마구 요동을 친다. 태연은 급히 달리고 있는 아빠 앞을 막아선다.

“아빠, 저기요…. 다음부터는 쫄쫄이는 입지 않는 게 어떠하실지….”
“살이 좀 쳐졌지? 나도 알아. 아빠가 원래 체질적으로 근육량이 상당히 부족한 흐물흐물 두부살이거든.”
“그럼, 차라리 단백질보충제라도 잡숴 보심이 어떠하실지….”

단백질보충제라는 단어가 나오자 과학상식을 설명해야한다는 열정에 급히 달리기를 멈추고 진지한 학습모드로 돌입하는 아빠.

“단백질보충제는 그렇게 쉽게 선택할 문제가 아냐. 지나친 단백질 보충이 우리 몸에 심각한 문제를 일으킬 수 있거든. 물론 단백질을 많이 먹으면 근육이 잘 만들어져 멋있는 몸매를 만들기 쉬워지지. 근육이 많아지면 신진대사가 훨씬 활발해지기 때문에 젊음을 유지하기도 쉽고.”

“단백질하고 근육량하고 어떤 관계가 있는데요?”

“근육은 고무줄처럼 길쭉한 근육세포(근섬유) 여러 개가 묶여 있는 다발 같은 형태인데, 운동을 하면 이 근육세포가 손상돼 버린단다. 그러면 우리 몸은 혈액 속의 아미노산을 끌어와 손상된 세포를 회복시키고 덧붙여서 새로운 근육세포까지 만들어 내지. 이런 과정이 반복되면서 근육이 굵어지는 거란다. 그런데 단백질을 많이 섭취하면 근육을 만드는 재료인 아미노산이 풍부해져 훨씬 빨리 근육을 만들 수 있게 돼.”

“아, 그렇구나. 그런데 지나친 단백질 보충이 몸에 해롭다니 그건 무슨 말씀이세요? 근육이 많아지면 좋다면서요.”

“일단 단백질을 지나치게 많이 섭취하면 칼슘소모가 커져 골다공증이 쉽게 올 수 있단다. 그리고 신장에도 문제가 생길 수 있어. 단백질을 다량 섭취 하더라도 그만큼 운동을 엄청나게 하면 정말 건강한 근육맨이 될 수 있지만, 그렇지 않으면 남는 단백질은 대사과정을 거쳐 에너지원이나 체지방으로 축적되지. 그런데 이 과정에서 생긴 질소 노폐물이 암모니아 형태로 바뀌어 신장에 무리를 주게 된단다.”

“건강을 위해 사 먹은 단백질보충제가 오히려 건강을 망칠 수도 있는 거네요.”
“그렇단다. 또 단백질을 아무리 많이 섭취해도 운동을 하지 않으면 절대 근육량도 늘어나지 않아.”
“내 친구 진석이 엄마는 단백질보충제로 다이어트를 한다는데요? 또 유진이 엄마는 고기만 먹는 황제다이어트를 했다는데, 그럼 두 분 다 건강이 안 좋아지셨겠네요?”

“안타깝지만 운동을 안 하셨다면 아마 그럴 거야. 흔히 밥 대신 단백질보충제를 먹으면 탄수화물이 부족해져 체내에 저장된 지방이 에너지원으로 사용되고 결국 살이 빠질 거라고 착각하는데, 이럴 경우 지방이 아닌 근육이 에너지원으로 사용되기 때문에 근육량만 감소해 버리고 만단다. 골밀도는 떨어지고, 신장은 나빠지고, 아빠처럼 두부살이 돼 버리는 거지.”

“흑, 그건 너무 비극적이에요. 건강도 그렇지만 아빠처럼 근육 대신 지방만 가득 찬 몸매가 된다니, 그건 너무 잔인하다고요. 빨리 두 분을 찾아가서 이 진실을 말씀드려야겠어요.”

태연, 아빠의 손을 잡고 막 달려 나가려 한다.

“태연아, 네 맘은 이해하는데 나는 왜 끌고 가는 거냐.”

“사태의 심각성을 제대로 알리려면 샘플이 필요하단 말이에요. 아마 아빠를 보시면 지금 당장 단백질 다이어트를 그만 두시거나, 운동하러 뛰어나오시거나 둘 중 하나를 선택하지 않곤 견딜 수 없을 거라고요!”

“음…, 그런 이유라면 굳이 내가 안가도 되지 않을까? 널 보여드리렴. 두부살도 유전이거든.”

“아빠!!”

글 : 김희정 과학칼럼니스트
ndsl링크 <출처 : 한국과학기술정보연구원 >

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매년 새해가 시작되면 사람들은 저마다 목표를 가지고 계획을 세운다. 새해 계획 중 빠지지 않고 등장하는 것은 담배를 끊겠다는 것과 영어공부 그리고 규칙적으로 운동을 하겠다는 것이다. 이러한 계획들이 매년 등장하게 되는 것은 시행도중 포기하는 일이 많기 때문일 것이다. 담배와 영어공부는 그래도 하다가 중도에 포기해도 한만큼 이득이 될지도 모른다. 하지만 다른 두 가지와 달리 운동은 하다가 그만두면 오히려 역효과가 있다. 즉 뛰다가 그만두면 아니 뛴 만 못하다는 것이다. 그렇다면 왜 운동은 하다가 그만두면 오히려 손해일까?

사람들이 운동을 하려는 이유는 여러 가지가 있을 것이다. 스포츠 스타들의 모습에 반해 수영이나 배드민턴, 스케이트를 배우려는 것일 수도 있다. 또는 다른 사람과 어울리기 위해 골프나 댄스를 배우거나, 헬스를 통해 탄탄한 근육질의 몸매를 가지고 싶어 운동을 하는 사람도 있을 것이다. 이러한 이유 이외에도 많은 사람들은 다이어트를 하기 위해서 운동을 하기도 한다. 즉 ‘에이즈보다 무서운 비만(?)’과 싸우기 위해 운동을 한다는 것이다. 하지만 다른 이유와 달리 단지 다이어트 때문에 운동을 한다면 정말 심사숙고한 후에 시행하는 것이 좋다.

다이어트를 목적으로 하는 사람은 한 가지 기억해 두어야 할 사항이 있다. 단기간에 효과를 보기 위해서 무조건 먹지 않거나 아주 적은 양의 음식만 먹는 등의 식이요법에 의한 다이어트는 체중 감량 기간이 그리 오래가지 않는다. 일정 기간 절식을 할 경우 체내 근육량이 감소함에 따라 기초대사량도 낮아진다. 몸은 낮아진 기초대사량에 맞춰 에너지를 소비하고 절식을 하다가 조금이라도 많은 양을 먹게 되면 잉여 에너지가 가장 축적되기 쉬운 형태인 지방으로 저장되기 때문에 체중 증가의 원인이 되는 것이다. 이러한 식으로 근육량은 줄어들고 지방량은 증가하게 되어 몸이 쉽게 원래의 체중으로 복귀하는 현상을 흔히 요요현상(yo-yo effect)이라고 한다.

다이어트의 최대 걸림돌이자 다이어트를 비생산적인 일로 만들어버리는 요요현상은 왜 일어나는 것일까? 이를 이해하기 위해서는 뛰어난 사냥꾼이었던 구석기 시대 조상들의 삶을 살펴볼 필요가 있다. 그들이 뛰어난 사냥꾼이라고 하더라도 사냥은 결코 쉬운 일이 아니다. 영화 <10000 BC>에서와 같이 매머드 사냥이라도 성공하면 부족은 풍족하게 먹을 수 있었지만 그렇지 못할 때는 몇 날 며칠이고 굶을 수밖에 없었고 겨울에는 추위와도 싸워야 했다. 이러한 상황에서 살아남기 위한 가장 효과적인 전략은 ‘챙길 수 있을 때 최대한 챙기기’였다.

즉 식량이 생기면 최대한 먹어서 몸에 저장하는 방식이었는데, 그러한 몸의 저장고가 바로 지방세포였다. 불규칙한 양분 공급에 적응하기 위해 혈액 속의 과다한 당분을 인슐린을 이용해 간과 근육에 글리코겐으로 저장하거나 지방으로 전환시킨 뒤 지방세포에 차곡차곡 저장하는 전략을 구사했던 것이다.

지방조직은 임신 6~7개월부터 생기기 시작하여 출산 직후 수개월 동안 활발하게 생성되어 아기를 추위와 충격으로부터 보호하는 역할도 한다. 또한 사춘기에도 활발하게 지방세포가 생성되기 때문에 이때에도 체중조절에 주의를 해야 된다. 지방세포는 항상 세포 수와 크기를 증가시키는 방법을 통해 더 많은 지방을 저장하려고 하는 것이다.

이 때문에 다이어트를 할 때는 식이요법과 운동을 병행하는 것이 비교적 효과적이다. 적절한 근육운동을 통해 축적된 지방을 소비하고 근육량을 증가시켜 기초대사량의 감소를 막아준다. 하지만 운동 역시 하다가 중단하거나 불규칙적으로 하면 시작하지 않은 것보다 못하다. 미국 로렌스 버클리 국립 연구소의 폴 윌리엄 박사는 운동을 평소에 안 했을 때보다 운동을 하다가 중단했을 때 몸무게가 더 많이 늘어난다는 연구결과를 발표한 바 있다.

이게 무슨 청천벽력 같은 소리인가. 식이요법으로 다이어트를 하느라 먹고 싶은 걸 참기도 어려운데 요요현상 때문에 운동을 병행해야 하고, 거기에다가 운동을 멈추면 살이 더 찌게 된다니. 하지만 윌리엄 박사는 1991년부터 미국 전국 조깅 주자의 건강 연구 프로젝트의 수집 자료를 근거로 조깅을 중단했을 때 체중이 더 불어난다는 사실을 밝혀냈다.

그는 운동을 쉬었다가 이를 만회하려면 운동 강도를 이전보다 훨씬 높여야 한다고 덧붙였다. 조깅 운동을 쉬었다가 다시 시작한 사람들 중 남성은 매주 2마일(약 3km), 여성은 매주 1마일(약 1.5km)을 더 뛰어야 원래 체중으로 돌아왔다고 한다. 이러한 연구결과는 체중 감량을 위해 운동을 한다면 불규칙적으로 하거나 중단하면 운동 효과가 없다는 것을 보여준다.

하지만 아무리 다이어트가 성공가능성이 희박하다고 해도 살과의 전쟁을 쉽게 포기하지는 못할 것이다. 그렇다면 실패할 가능성이 적고 도중에 포기해도 부담되지 않는 방법은 생활습관을 바꾸는 것밖에 없다. 배부르게 먹던 사람이 어느 날 갑자기 채소와 과일 몇 조각으로 버티며, 천근만근 느껴지는 무거운 몸을 이끌고 새벽에 약수터에 가는 다이어트는 실패하기 마련이다. 그것보다는 단지 고열량 식단을 조금씩 줄이고, 생활 중에서 활동량을 조금씩 늘려도 우리 몸은 훨씬 가벼워질 수 있다. 즉 엘리베이터 대신 계단을 이용하고, 조금 더 멀리 주차하고, 마트 갈 때 걸어가는 것이 훨씬 효과가 크다는 것이다.

마지막으로 비만이 꼭 게으름과 연관된 것은 아니다. 흔히 잠을 많이 자면 비만이 되기 쉽다고 생각하겠지만 정반대로 잠을 적게 잘수록 비만이 될 확률이 높다. 그 이유는 깨어 있는 시간 동안 음식을 먹는 시간이 늘어남에 따라 더 많은 에너지가 비축될 가능성이 증가하기 때문이다.

글 : 최원석 과학칼럼니스트

ndsl링크 <출처 : 한국과학기술정보연구원 >

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현대 사회에서는 몸을 움직일 기회가 점점 더 적어진다. 교통 기관의 발달은 물론이고, 많은 업무를 책상 위에서, 컴퓨터를 통해 처리할 수 있는 것이 현실이다. 게다가 식생활의 서구화까지 더하고 나니 이제 건강을 유지하기 위해 별도의 운동을 해야 한다는 것은 상식이 되어버렸다. 따로 스포츠센터 등을 찾아다니지는 않더라도 가벼운 달리기나 정기적인 산행을 하는 사람들이 눈에 띄게 늘었다.

하지만 조금만 깊이 생각을 해보면 무조건 힘들게 몸을 움직인다고 해서 건강에 좋은 영향만 미치지는 않을 것이다. 우리의 신체는 주변 환경과 밀접한 연관을 갖고 움직이도록 되어 있다. 몸 자체가 환경을 극복하고 거기에 적응해 온 진화의 산물이기 때문이다. 따라서 몸 안의 에너지를 소모하는 활동인 운동 역시 기후, 습도 등의 외부 상태에 영향을 받을 수밖에 없다. 사계절의 변화가 비교적 뚜렷한 우리나라에서는 한여름과 겨울철의 운동 방법에 대해서 신경을 써야 한다. 그중에서도 특히 겨울 운동을 하면서 주의할 점을 알아보자.

겨울에는 기온이 뚝 떨어지며, 심지어는 영하 10도를 밑돌기도 한다. 이럴 경우 무릎, 어깨 등 관절부 인대와 근육이 긴장하며 수축되고 유연성이 떨어진다. 따라서 몸을 격하게 움직이기에 앞서 스트레칭이나 준비 운동을 함으로서 어느 정도의 유연성을 확보해야 한다. 최소한 10~20분가량의 스트레칭은 필수라고 봐야 할 것이다.

날씨가 추우면 이처럼 물리적인 제약, 즉 근육의 수축만 발생하는 것이 아니다. 우리 몸은 하나의 거대한 화학공장이다. 이 화학공장은 기본적으로 외부로부터 에너지원을 섭취하고 일정한 화학반응을 통해 그로부터 활동하고 살아 움직이는 동력을 얻는다. 그리고 여분의 에너지원을 변형시켜 몸 안에 저장한다. 이러한 화학반응의 반응속도에 영향을 주는 물질을 촉매라고 하며, 특히 생물체 안에서 촉매 역할을 하는 단백질을 별도로 효소라고 부른다.

이 효소는 온도에 따라 반응 활성도가 크게 좌우된다. 일반적으로 효소가 가장 활발하게 작용하는 온도는 섭씨 35~45도 정도이다. 이보다 낮은 온도에서는 당연히 효소의 작용이 둔화되며, 너무 높은 온도 상에서는 효소의 단백질 구조가 변형되어 제 기능을 하지 못한다. 이런 이유 때문에 겨울철에는 효소 활동성이 떨어지고 에너지의 수급이 지장을 받아 운동 능력이 떨어진다. 이 상태에서 상온일 때와 마찬가지로 운동을 시작하면 다칠 위험이 크다. 따라서 가벼운 움직임으로부터 시작해 서서히 강도를 높여가는 것이 좋다. 일종의 예열 과정이 필요하다고 생각하면 될 것이다.

다음으로 추운 날의 새벽 운동은 가급적 피하는 것이 좋다. 새벽은 하루 중 기온이 가장 낮은 시간이다. 우리 몸이 급작스럽게 저온에 노출될 경우 팔과 다리에서 손발 끝까지 혈액을 공급해 주는 혈관, 즉 말초동맥이 수축되고 그 결과 혈압이 올라갈 수 있다. 그렇기 때문에 당뇨병, 고혈압, 고지혈증, 뇌혈관 질환 등이 있는 사람은 새벽 운동을 피하고 운동 시간을 오후로 바꾸는 것이 좋다. 오후로 바꾸는 것이 어렵다면 적어도 해가 뜬 후, 즉 오전 10시 이후에 운동하는 것이 좋다.

새벽 시간을 피한다 해도 체온관리에 신경을 써야 한다. 안 그래도 추운 겨울에 운동을 하면서 체온을 지키지 못할 경우 심하면 저체온증을 일으킬 수도 있다. 저체온증이란 체온이 섭씨 35도 이하로 내려가는 상태를 말한다. 중심 체온이 35도 이하로 떨어지면 심장, 폐, 뇌와 같은 주요 장기들의 기능이 저하되기 시작한다. 저체온 상태가 오래 유지되면 운동장애가 일어나며 심한 경우 사망에 이르기도 한다. 물론 일반적인 상황에서 운동을 할 경우 이처럼 치명적인 상태에 이르는 경우는 없겠지만, 특히 실외에서 도보나 달리기로 운동할 경우 신체가 더욱 빨리 냉각된다는 점을 잊지 말자. 바람이 불면 그 정도가 더욱 심해진다.

따라서 실외 운동을 시작하기 전에 적절한 옷차림을 준비하는 것이 좋다. 체온이 가장 많이 빠져나가는 신체부위는 머리, 목, 귀 등이므로 모자와 목도리를 챙기면 좋겠다. 가장 바깥쪽에 걸칠 옷은 바람과 냉기를 차단해주는 것으로, 피부와 직접 닿는 옷은 땀을 잘 흡수하는 것으로 고르자. 얇은 옷을 여러 겹 입으면 옷 사이의 공기가 보온을 돕지만 너무 두껍게 입는 것도 좋지 않다. 옷이 너무 많으면 운동 중에 쉽게 땀이 나고 운동 후 이 땀이 증발하면서 체온을 빼앗아가기 때문이다.

시작할 때에도 서서히 예열했듯이 운동을 끝낼 때에도 갑자기 멈추기보다는 마무리 운동으로 끝을 맺는 것이 좋다. 심하게 운동을 했다면 순간적으로 체내 면역력이 떨어져 감기에 걸릴 수 있으므로 샤워를 하거나 수건으로 얼른 땀을 닦고, 마른 옷으로 갈아입도록 해야 한다. 날씨가 춥더라도 웅크리지만 말고 꾸준한 운동으로 약해지기 쉬운 면역력을 키워 생활습관에서 오는 각종 질병들을 예방하자.

글 : 김창규 과학칼럼니스트

ndsl링크 <출처 : 한국과학기술정보연구원 >

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