운동과 산소섭취량

운동과 산소섭취

 

 

 

1) 안정 시 에너지소비량

 

- 신체의 산소섭취량 측정은 유산소성 ATP생산을 평가할 수 있음

- 안정 시 산소섭취량 측정은 신체에 필요한 최소한의 에너지 소비량 예측가능

- 체중 당 1분에 약 3.5ml의 산소를 소비함

 

 

 

2) 운동 시작 시 산소섭취량

 

ㄱ. 안정 시에서 운동 시작

   - 운동을 시작하면 산소섭취량이 급격하게 증가해 1~4분 사이에 항정상태에 도달

   - 운동 초기에 무산소성 ATP 대사작용에 의해 ATP가 공급되어, 산소섭취량이 바로 항정상태에 도달하지 않음

   - 운동 초기에 근육의 PC농도가 감소함(ATP-PC시스템)

   - 항정상태에 도달하면 순수하게 유산소성 ATP 대사적용에 의해 ATP공급됨

 

 

운동 초기에 근육의 PC감소를 통해 ATP-PC 시스템이 빠르게 작용하고 그 후 해당작용이 작용함

 

 

ㄴ. 산소결핍(Oxygen deficit)

   - 운동 초기에 산소섭취 지연에 따른 현상

   - 운동시작 후 초기의 산소섭취량과 항정상태 시 산소섭취량의 차이

   - 유산소성 대사가 운동 초기 시 즉각적으로 반응하지 않기 때문에 발생하고, 그래서 운동 초기에 무산소성 대사가 작용함

 

 

운동 시 산소결핍

 

 

 

2) 운동 후 회복기의 산소섭취량

 

ㄱ. 산소부채(Oxygen debt)

   - 운동 종료 시 안정 시보다 초과된 산소섭취량

   - 운동 초기의 산소결핍을 보충하는 것이라고 주장함

   - 빠른 영역 : 운동 종료 후 2~3분 동안 산소섭취량이 빠르게 감소하는 영역으로, 산소가 ATP와 PC를 재합성하고 조직에 저장된 산소와 교체됨

   - 느린 영역 : 운동 종료 후 30분 이상 산소섭취량이 서서히 감소하는 영역으로, 간에서 젖산을 포도당으로 전환

 

ㄴ. 운동 후 초과산소섭취량(EPOC)

   - 산소를 빌려왔다는 표현(산소부채)이 잘못되었다고 생각해 사용하는 대체 용어

   - 회복기 초기의 초과 산소는 근육의 PC 재합성과 근육과 혈액의 산소 재보충에 사용됨

   - 회복기의 느린 영역은 상승된 체온, 운동 후 높은 심박수와 호흡수, 에피네프린과 노르에피네프린 상승, 젖산이 포도당으로 전환되는 포도당신생작용에 의해 발생

   - 고강도 운동시 저강도 운동보다 높은 체온, 더 많은 PC사용으로 인한 재합성량 증가, 젖산농도 증가, 에피네프린과 노르에피네프린 농도가 높아서 초과산소섭취량이 더 커짐

 

 

저강도와 고강도의 초과산소섭취량과 산소결핍(초과산소섭취량)

 

 

 

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강도와 지속시간에 따른 대사 반응

 

 

 

1) 단기간 고강도 운동

 

- 2~20초 사이의 고강도 운동 시 ATP생산은 ATP-PC 시스템에 의해 공급

- 20초 이상 지속하는 고강도 운동 시 ATP생산은 무산소성 해당작용에 의해 공급

- 45초 이상 지속하는 고강도 운동 시 ATP생산은 ATP-PC시스템, 해당작용, 유산소성 시스템 모두 사용됨

- 1분 동안의 고강도 운동 시 무산소성 대사와 유산소성 대사의 비율이 7:3

 

 

 

운동시간에 따른 무산소성 대사와 유산소성 대사의 작용

 

 

 

2) 장시간 운동

 

- 장시간 운동을 위한 에너지는 유산소성 대사작용에 의해 생산됨

- 최대하 운동 중에는 산소섭취량의 항정 상태를 유지할 수 있음

- 덥고 습한 환경에서의 운동과 높은 강도에서의 운동은 산소섭취량을 증가시켜 항정 상태를 유지할 수 없음

 

 

 

3) 점증부하 운동

 

ㄱ. 점증부하 운동검사

   - 최대산소섭취량(VO2max) : 운동 중 산소운반과 이용의 최대능력으로 심폐지구력 측정에 사용

   - 일정시간마다 일정하게 운동량을 증가시켜 피험자가 운동을 더 할 수 없을 때까지 실행하는 검사

   - 환자의 심장질환 가능성과 피험자의 심폐지구력 측정에 사용됨

   - 최대산소섭취량에 도달 시 운동량이 증가해도 산소섭취량은 더 증가하지 않음

 

 

최대산소섭취량

 

 

ㄴ. 젖산역치

   - 운동강도 증가에 따라 혈중 젖산농도가 비직선적으로 증가하는 시점

   - 근육의 낮은 산소량으로 무산소성 대사 증가로 젖산 생성 증가

   - 해당작용 활성화로 NADH 생성속도 조절 실패해 피루브산이 젖산으로 전환

   - 속근섬유 활동 증가로 속근섬유의 LDH 동질효소(젖산탈수소효소)가 젖산 생성

   - 운동 지속 시 젖산 제거 능력의 감소로 젖산 증가

   - 위의 4가지가 복합적으로 발생해 운동강도 증가 시 젖산 농도 증가됨

 

 

 

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※ 정리 문제

 

1. 산소결핍이란?

2. 운동시작 초기에 산소섭취량이 바로 항정상태가 되지 않는 이유?

3. 산소부채와 초과산소섭취량이란?

4. 산소부채의 빠른영역과 느린영역에대해 설명하라

5. 젖산역치란?

 

답↓

1. 운동초기에 산소섭취의 지연으로 나타나는 현상으로, 운동시작 후 초기 산소섭취량과 항정상태 시의 산소섭취량의 차이

2. 많은 에너지를 발생시킬 수 있는 유산소성 대사가 운동시작 즉시 작용하지 않기 때문에 발생하며, 그 동안 무산소성 대사가 작용해 에너지 발생

3. 산소부채는 운동 종료 후 회복기의 산소섭취량이 안정시 산소섭취량보다 높은 상태를 의미하며, 예전에는 운동초기 산소결핍을 보충한다고 해서 산소부채라고 했으나, 최근에는 산소부채라는 표현보다 초과산소섭취량(EPOC)이라는 표현을 사용함

4. 빠른영역은 회복기에 빠르게 감소하는 산소섭취량으로 산소가 ATP와 PC재합성, 조직에 저장된 산소를 교체하고, 느린영역은 회복기에 느리게 천천히 감소하는 산소섭취량으로 산소 포도당신생, 체온과 카테콜라민 조절에 사용됨

5. 운동강도 증가에 따라 혈중 젖산 농도가 급격하게 증가하는 시점