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저산소 환경선 적혈구 생산 늘며 운동 수행 능력·심혈관 기능 강화

1983년 박종환 감독의 세계 청소년 축구 4강 신화를 기억하는가. 당시 박 감독은 경기가 해발 2240m 고산지대 멕시코시티에서 열리는 것을 감안해 체력 훈련을 할 때 선수들에게 마스크를 끼고 달리게 했다. 산소 농도가 낮은 환경에 적응하기 위함이었다. 아이디어는 참신했지만, 느슨한 덴탈 마스크를 끼고서는 저산소 환경을 갖추기 어렵다는 게 과학적인 분석이었다.

요즘 저산소 환경에서의 운동이 각광받고 있다. 인공적으로 산소 분압을 떨어뜨린 환경을 만들고 운동을 시키는 방법이다. 저산소 환경에서 하루에 1시간만 운동해도 두 달 후면 심폐 지구력이 일반 운동보다 크게 향상되기 때문이다.

◇저산소 환경 운동 효과

1968년 올림픽에서 고산지대 국가인 에티오피아, 케냐, 튀니지 선수들이 육상 중·장거리 금메달을 싹쓸이했다. 이를 계기로 저산소 환경이 경기력 향상에 도움이 된다는 인식을 갖게 됐다.

공기 중 산소 분율이 낮으면, 몸에 들어오는 산소가 적어진다. 이런 환경에 반복적으로 노출되면 우리 몸은 어떻게든 산소를 더 많이 받아들이려고 적혈구 생성 호르몬 에리스로포이에틴 분비를 늘린다.

그러면 적혈구 생산이 늘고, 산소 운반 능력이 개선된다. 자연스레 최대 산소 섭취량과 운동 수행 능력이 향상된다. 이 과정서 식욕 관련 호르몬 분비도 억제되고, 심혈관 대사 기능은 강화되어 같은 운동을 해도 체중 감소 효과 커진다. 높은 고도에 사는 사람이 해수면 가까이 사람보다 비만이 적은 이유다.

고지 환경에서 생활하는 사람들은 체질량지수(BMI)가 같아도 총콜레스테롤, 몸에 해로운 저밀도(LDL) 콜레스테롤, 혈압 등이 낮은 것으로 조사된다.

◇일부러 산소 적은 곳에서 운동

건국대 스포츠의과학과에는 저산소 운동 훈련실이 있다. 실내 공기 질소량과 기압을 조절할 수 있는 장치로 저산소 환경을 만든다. 에베레스트 정상 수준인 해발 8000m 환경까지 만들 수 있다. 엘리트 선수나 전문 산악인의 체력 증진과 연구를 위해 만든 시설이다.

운동 선수들은 해발 2000~3000m 환경에서 달리기 훈련을 하며 체력을 키운다. 평상시 산소 분압이 100이라면 그 정도에서는 88~94%가 된다. 대개 산소 분압이 85%(해발 3000m 수준)가 되면 숨이 차고, 80% 이하는 장기에 산소 부족 손상을 줄 수 있다. 해발 2000~3000m 환경으로 만든 훈련실에서 하루 한 시간, 8주 달리기를 하면 심폐 지구력이 눈에 띄게 좋아진다.

◇마스크 끼고 달려보자

스포츠의과학 연구팀이 연구원에게 KF94 마스크를 쓰게 하고 일반적인 조깅 속도(시속 7㎞)로 달리게 하면서 산소 분압과 체내 산소 포화도를 측정했다. 그 결과 저산소 환경 효과가 나와서 해발 1000m 이상에서 달리기하는 것과 유사하게 나왔다. KF94나 N95마스크는 필터 장치가 있어 바이러스 차단 효과를 94~95% 낸다. 이런 마스크를 쓰고 중강도 운동을 하면 저산소 환경 운동과 유사한 효과를 낼 수 있다. 코로나19로 항상 마스크를 써야 하는 상황, 이참에 마스크 끼고 달리면, 운동 효과를 늘릴 수 있다.

다만 마스크를 쓰고 운동을 오래하면 이산화탄소 분압이 올라가서 다소 머리가 아플 수 있다. 30분 정도의 조깅이 권장된다. 일반 덴탈 마스크나 천마스크를 쓰고 달릴 때보다 저산소 환경 운동 효과를 내서 같은 운동 시간에 비해 체력 증진에 도움이 될 것이다. 최근에는 호흡을 하면 산소 분율이 낮아지도록 고안된 저산소 트레이닝 마스크도 시중에 나와 있으니, 이를 이용할 수도 있다.

[그래픽] 저산소 환경 운동과 노출 효과 기고자 : 임기원 건국대 대학원 스포츠의과학과 교수 김철중 의학전문기자
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