운동생리학

운동생리학은 일회적 또는 반복적 운동으로 나타나는 생리 기능적 변화와 그 변화의 기전을 생리학의 포괄적인 범주를 토대로 하여 연구하는 구체적이면서도 실용적인 학문이다. 특히, 운동으로 인항 인체의 반응과 적응이 인체의 기능적 측면, 수행력과 건강 등에 미치는 생리적 의미를 연구하며, 나아가 운동 처방 능력을 갖추는 기초일 뿐만 아니라, 체육관련 분야의 가장 기초적인 학문으로 자리 매김하는 것이 운동 생리학이다.

 개인적인 관점에서 볼 때, 운동의 효과는 나타나는 방식 또는 시기에 따라 다르고, 운동의 종류에 따라서도 변하게 된다. 예를 들어, 근력의 획득을 필요로 하는 경우에는 근력을 요구하는 스트레스를 신체에 주어야 하고, 지구력을 얻으려면 그것에 적합한 운동을 해야 한다. 따라서, 각자에게 필요한 운동을 선택하는 경우 운동 생리학적 지식은 가장 중요한 지침으로 기능하게 되는 것이다.

 또한, 체육․스포츠 지도자 및 건강 관련분야의 전문가의 관점에서는, 운동 시 발생되는 인체의 생리적 과정을 이해하는 것이 중요한데, 그 이유는 인체를 이해하지 못하면 인체의 수행력을 극대화할 수 있는 최적의 방법을 찾을 수 없기 때문이다.

 1.운동

 운동(exercise)이란 어떤 사람에게는 유연체조, 어떤 사람에게는 1,500m 달리기, 어떤 사람에게는 장거리 보행, 또 어떤 사람에게는 농구를 하는 것을 의미한다. 운동이라는 말 그 자체는 이러한 모든 경우에 적용되지만, 그 효과로서 생체에 일어나는 반응은 그 운동의 종류에 따라 다르다.

 운동에 의한 생물학적 효과를 생각할 경우, 실시되는 운동의 종류가 우선 고려되어야 한다. 운동이 생체에 미치는 영향을 검토하면, 운동의 종류에 따라서, 생체의 반응 패턴이 다르다는 것을 알 수 있다. 또, 같은 운동 자극이라도 그 반응 방정식은 사람에 따라 다른데, 이것을 「운동의 특이성(specificity of exercise)」이라고 한다.

 어떤 종류의 운동이 갖는 가능성을 이해하거나, 특수한 목적 달성에 맞는 운동 요법을 계획하려면, 분자 레벨에서 전시적인 효과에 이르기까지 그 운동에 따라서 나타나는 효과를 파악해야한다. 또한, 어느 특정인에게 맞는 운동요법을 규정하려면, 그 사람의 심리학적 및 사회학적 요소도 고려되어야 한다.

 2.운동 생리학의 정의

 운동 생리학이란 일회적 또는 반복적인 운동으로 초래되는 생리 기능적 변화와 그 변화의 원인을 설명하기 위한 학문이다. 즉, 여러 가지 형태의 운동으로 인해 야기되는 인체의 반응과 적응이 인체의 기능적 측면, 주로 수행력과 건강 등에 어떠한 생리적 의미를 갖는지를 연구하는 것이 운동 생리학이다.

 인간의 수행력이 스포츠라는 형태로 구체적으로 기록되기 시작한 이래 비교적 짧은 기간 놀라운 발전을 거듭해 왔다. 이러한 수행력의 행상은 일차적으로 인간 자신을 이루고 있는 각 계통별 기능과 상호 조절 기능의 개선을 바탕으로 하여 이루어진 것이다.

 반복적인 운동으로 초래되는 인체의 생리 기능적 개선과 수행력의 개선은 비단 특정 종목에서의 기록 향상에만 의미가 있는 것이 아니라, 각 개인에게 있어 보다 기능적으로 우월한 개체, 보다 건강한 개체로 살아가는 데 운동이 유용한 수단으로 이용될 수 있다는 것을 뜻한다.

 이러한 인체 내 여러 계통의 생리 기능적 변화는 운동의 특성 뿐 아니라, 그 개인이 처해있는 여러 가지 내․외적인 조건에 따라 다양하게 나타날 수 있다. 예를 들어, 근력 운동과 심폐 지구력 운동은 인체의 여러 계통에 각기 다른 영향을 미치게 된다. 그리고 그 개인의 성, 연령, 신체 적성 수준, 식사 조건은 물론 그 운동이 행해지는 고온이나 고지대와 같은 외적 환경 조건에 따라서 기대될 수 있는 인체의 기능적 변화는 다르게 나타날 것이다. 따라서, 운동 생리학은 필연적으로 다양한 형태의 운동과 그 운동을 행하는 유기체 내의 여러 내․외적 환경 요인이 생리적 기능과 갖는 상호 관계를 주된 연구 영역으로 포함하고 있다.

 운동으로 인해 일어나는 인체 기능적 변화와 그 기전에 대한 연구는 체육학을 구성하는 응용적 성격을 갖는 여러 분야의 학문에 필요한 기본적 정보를 제공해 준다. 다시 말하면, 운동 생리학은 체육학의 기본 학문으로서의 성격을 가지고 있어서 수행력 개선과 건강증진이라는 궁극적 목적을 갖고 있는 여러 학문 분야와 직․간접적인 관련을 맺고 있는 것이다.

 특별히 운동 생리학과 유기적인 관련을 맺는 분야를 열거하면, 수행력 향상과 질병으로부터의 회복을 위한 합리적 운동 수행의 방법, 운동의 질과 양을 결정하는 「트레이닝론」과 「운동 처방학」, 인체 내 물질 대사를 연구하고 스포츠 활동을 위한 「스포츠 영양학」, 근 활동의 역학적 원리 및 인체 운동의 역학적 법칙을 연구하는 「생체역학」, 운동 수행의 의학적 측면과 과학적 측면을 모두 포괄하는 개념의 「스포츠 의학」 등이 있다.

 3.운동의 특이성

 운동의 효과는 나타나는 방식 또는 시기에 따라 다르고, 운동의 종류에 따라서도 더욱 변화한다. 따라서, 개인의 필요에 맞는 운동을 선택할 경우, 운동 생리학의 지식이 필요하게 된다. 근력의 획득을 필요로 할 경우에는 근력을 요하는 스트레스를 신체에 주어야 한다. 마찬가지로 지구력을 얻으려면 그것에 맞는 운동을 해야 한다.

 운동의 종류가 특이한 것이 되면 될수록 특수한 트레이닝이 필요하게 된다. 예를 들면, 만약 어떤 종류의 신체 활동을 매일 반복하면 그 활동에 특이한 트레이닝 효과가 성립한다. 그러나, 이 효과는 다른 종류의 운동에는 발휘되지 않는다. 가령, 스포츠맨이라 하더라도, 평소에 하지 않던 운동을 한 후에 경험하는 마디마디의 통증은 운동의 특이성의 좋은 예이다. 근육통은 운동의 종류에 따라서도 똑같지는 않다.

 한편, 특이한 운동 시에 수축하는 각각의 근에서의 에너지원도 운동의 종류애 따라서 다르다. 즉, 개개의 신체 활동에 필요한 에너지원 생산은 운동의 종류에 따라 다르다. 지구성 운동 중에는 유산소성 에너지원 생산을 하지만, 근력이나 파워가 필요한 운동에는 무산소적인 축적 탄수화물(glycogen)의 이용이 발생한다.

 운동의 분류를 진행해 가면, 이와 같이 개개의 운동에 따른 에너지원이 명확해지는데, 독특한 에너지는 독특한 에너지원에서 생기기 때문에 만약 어떤 종류의 트레이닝을 하면, 그 운동 중에는 그것에 맞는 에너지원의 이용이 항진된다.

 또한, 운동이 신경계에 의해 영향을 받는 것을 무시할 수 없다. 운동을 분류하는 경우는 신경 자극의 빈도, 활동 전위(action potential)의 패턴, 나아가 골격근의 대사나 수축에 관여하는 요소 등도 고려해야 한다.

 4.운동 생리학의 필요성

 체육 스포츠 지도자 및 건강 관연 분야의 전문가들은 운동 시 일어나는 인체의 생리적 과정을 이해하는 것이 중요하다. 운동 생리학을 포함한 여러 분야의 과학적 접근이 성공적인 경기력 향상을 보장하는 절대적 방법은 아니다. 그러나, 인체를 이해하지 못하면 인체의 수행력을 극대화시키기 위한 최적의 방법을 찾을 수 없다. 때때로 전수 받은 기술과 경험에 의해 커다란 성과를 거두는 경우도 있지만, 그것이 최적의 방법이라고 할 수는 없다. 즉, 전통적인 기술 전수와 경험에만 의존하는 방법은 그 자체가 지도의 중요한 요건이기는 하지만, 지도자 자신의 경험이라는 한정된 범위 내에서만 그 지도 방법이 경정되기 때문에 보다 창조적이고 새로운 방법을 모색할 수 없게 된다.

 운동 생리학은 다른 모든 운동 과학 분야와 마찬가지로 운동 중 일어나는 인체의 기능적 변화에 대해 `왜?`라는 물음에 대한 답변을 아는 것은 지도자에게 체계적인 지도 과정과 새로운 지도 방법을 모색할 수 있는 능력을 제공해 주며, 자신의 선수가 선수로 뿐만 아니라, 장차 뛰어난 지도자가 될 수 있는 바탕을 마련해 준다.

 한편, 운동 생리학적 기초는 다양한 집단의 성차와 개인차에 따른 지도 방법을 고려하는 데에도 도움을 줄뿐만 아니라, 인체의 발육과 발달에 미치는 운동의 영향과 발달 단계에 따른 운동 기술의 습득 과정을 이해하는 데 도움을 준다. 또한, 이들에게 학창시절을 통하여 운동의 중요성을 깨닫고 일생동안 운동을 습관화하는 태도를 갖도록 동기를 부여하는 데도 운동 생리학적 지식은 커다란 보탬이 된다.

 사회 체육 지도자나 건강 관련 분야의 전문가들에게는 보다 포괄적인 건강 지식이 요구된다. 왜냐하면, 사회 체육 활동의 참여나 전문적인 운동 처방을 열망하는 사람들의 가장 중요한 참여 동기는 건강문제이기 때문이다.

 특히, 생활 양식 및 식생활의 서구화가 급속히 확산되기 시작한 1980년대 이후 질병의 양상도 서구화되어 고혈업, 비만, 허혈성 심장병, 당뇨병 등 만성퇴형 질환의 유병율이 크게 증가하고 있으며, 연소화 경향을 띄고 있다. 따라서, 정상적인 사람이나 성인병 환자들에게 발병하는 이러한 질병을 예방하고 치료하기 위해 다양한 환경 조건 하에서 나타나는 운동에 대한 반응을 이해하고 적용시킬 전문가가 더욱 더 필요하게 되었다.

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