어떻게 해야 자신이 지닌 에너지를 최대한 활용할 수 있을까? 심리학을 통해 근력을 최대치로 끌어올리는 방법을 공개한다.
운동 한계에서 젖산의 역할
1920년대 초반 영국 심리학자이자 노벨상 수상자인 아치볼드 힐Archibald Hill과 그의 동료는 고무를 덮은 가방을 등에 메고 잔디 트랙을 뛰어다녔다. 다양한 속도로 달릴 때 소비되는 산소량을 측정하기 위함이었다. 이때 중거리 달리기 선수 힐은 달리기를 하면 폐의 근육이 더 많은 산소를 필 요로 하면서 산소 부채Oxygen Debt 현상이 발생한다는 것을 발견했다.
몸이 이 부채를 해결하기 위해 노력하면서 호흡과 심장 박동은 늘어나고 몸이 에너지를 생성하면서 산소는 부족해진다. 힐은 이러한 산소 부족 현상이 몸에 큰 영향을 준다고 밝혔다. 그는 또 다른 노벨 수상자인 프레더릭 홉킨스Frederick Hopkins와 심리학자인 월터 플레처Walter Fletcher의 여러 개구리 실험을 기반으로 충분한 산소 없이 에너지를 공급하는 경우 근육이 유해한 부산물을 생산한다고 결론 내렸다.
이 부산물이 젖산이다. 근육이 계속 수축되면 젖 산이 세포에 쌓이면서 통증을 유발한다. 이러한 작용으로 인해 성과에 한계점이 생기는 것이다. 자신의 의지와는 상관없이 항상 이 젖산이 한계를 만들어버린다. 힐은 그의 노벨상 수상 소감에서 이렇게 말했다. “결국 근육은 화학 구조입니다.
이러한 화학 작용을 파악한다면 우리가 연구하 는 근육에 대해 모든 것을 알아낼 수 있겠지요.” 힐의 이론은 영향력이 대단했다. 수많은 서적에 운동선수의 성능에 대한 화학적 설명이 인용되었다. 시간이 지나면서 젖산은 피트니스 센터 마니아, 운동광 그리고 올림픽 방송 진행자의 입에 오르내렸다. 운동한 다음날 체력이 바닥나거나 근육통이 느껴지면 이 화학물질이 꼭 언급되었다.
젖산을 뒤엎는 반증들의 출현
페퍼다인Pepperdine 대학교의 홀던 맥레Holden Macrae 박사는 케이프타운 대학교의 티모시 녹스Timothy Noakes 의학 박사 연구실에서 처음 과학자로 발을 내딛었다. 이때 그는 운동선수들에 대한 시험을 실시하며 기존의 인간 에너지 패러다임이 정확하다고 믿었다.
인간 에너지 를 최대한으로 발휘하는 방법은 산소 전달 부족을 예방하고 젖산의 축적을 최대한 막는 것이다. 운동선수들이 최대 산소 섭취량과 같은 수치에 집착하는 이유가 그것이다. 최대 산소 섭취량은 한 명의 운동선수가 소비하고 사용할 수 있는 최대 산소량을 보여준다.
사이클 선수인 랜스 암스트 롱Lance Armstrong의 최대 산소 섭취량은 정상인보다 46%나 높았다. 그는 성공 원인을 여기에서 찾았다. 근육에 산소가 부족하지 않았기 때문에 신체 자체에 산소가 부족하지 않다는 것이다. 그러나 맥레가 기존의 패러다임이 너무 간소화되었다는 것을 깨닫는 데는 오래 걸리지 않았다. 젖산 수치가 증가하여 근육이 힘을 잃는 것을 젖산염 한계값이라고 부른다. 맥레는 이 한계값이 통계적으로 큰 오류가 있다고 판단했다. 그는 젖산의 표준 혈액 추정치를 인용하며 “이 통계처럼 젖산 수치가 2~4밀리몰을 초과하면 실제로 피곤을 느낍니다.
하지만 하프 마라톤이나 장거리 자전거 경주에 참가하는 선수들의 젖산 수치는 6~7밀리몰에 달합니다. 그런데도 그들의 성과가 하락하지 않는 것을 발견했습니다”라고 말한다. 맥레 박사의 말대로 신체에 젖산이 축적되어 움직임을 멈춘다고 가정한다면 수치로 보아 이 선수들은 근육 내에 수축성 이상이 발생해야 한다.
하지만 이 선수들에게는 그러한 현상이 발견되지 않았으며 여전히 강했다. 어떻게 이런 일이 가능했을까? 스웨덴의 카롤린스카 연구소Karolinska Institute의 하칸 베스터블라드Hakan Westerblad가 실시한 연구에서 한 가지 단서를 찾을 수 있다. 1990년대 중반 베스터블라드는 홉킨스와 힐이 젖산을 찾는데 도움을 준 개구리 다리 연구를 쥐의 근육에 적용 했다. 베스터블라드는 또 하나 큰 변화를 주었다.
실온에서 연구하는 대신 설치류의 체온인 25℃ 이상에서 연구를 진 행했다. 이 변화로 모든 것이 달라졌다. 근육은 젖산이 포화 상태가 되어도 계속 움직일 수 있었다. 최근 여러 과학자들은 젖산이 피곤에 지친 근육에 도움을 주어 세포가 쉽게 수축할 수 있게 만든다고 증명했다.
이전에는 우리의 에너지를 빼앗는 것으로 알려진 화학물 질이 현재에는 에너지의 성능을 높여주는 물질로 소개되고 있는 것이다. 사실 힐의 주장을 반증하기 위해서는 연구가 필요하지 않았을 수 있다. 수많은 대회에서 운동선수들은 흔히 마지막 스퍼트라 불리는 현상을 경험한다. 피니시라인 앞에서 전속력을 발휘하는 것이다. 이러한 스퍼트는 훌륭한 성적에 큰 기여를 하는 요소이다.
NBA 결승전 7 라운드에서 르브론 제임스Lebron James가 안드레 이궈 달라Andre Iguodala를 쫓아갈 때도 그랬고 리우 올림픽 10,000m 결승전에서 마지막 100m를 4초 만에 달리며 처 음 달린 100m보다 높은 성적을 낸 모 파라Mo Farah의 경우도 마찬가지이다. 힐의 이론에서 이러한 스퍼트는 불가능하다. 속도가 높아지는 것이 아니라 몸이 지쳐 쓰러져야 한다. 이 현상을 통해 맥레와 녹스 박사는 젖산에 대한 과학이 완전히 틀렸다고 결론 내렸다.
녹스는 “약 100년간 사람들은 근육이 지치니까 몸이 지치는 것이라고 믿고 있었어요. 모든 운동생리학에 다 그렇게 기록된 거지요. 전 세계의 학생들은 아직도 이렇게 배우고 있지만 사실이 아니에요”라고 말했다. 이는 우리에게 질문을 던진다. 근육 내의 젖산 때 문에 몸이 느려지는 것이 아니라면 우리는 왜 에너지를 다 썼다고 느끼는 것일까? 우리를 붙잡는 장애물의 정체는 무엇일까? 맥레는 그 답이 간단하다고 말한다.
그는 자신의 머리를 가리키며 “우리를 멈추는 것은 바로 이 신체 부위입니다”라고 말한다. 마지막 스퍼트를 예로 들어보자. 맥레에 따르면 이 스퍼트는 운동선수에게 여전히 엄청난 에너지가 남았다는 증거이다. 그는 “대부분의 사람들은 남은 에너지를 쓰지 못합니다”라고 말한다.
그는 이어서 “우리는 도전을 두려워해요. 정말 상위 선수들처럼 되고 싶다면 그들의 넘치는 에너지를 연구해야 해요. 스스로 한 번 물어보세요. 어떻게 해야 나도 저런 에너지를 사용하지? 마음가짐을 어떻게 바꿔야 최고의 성과를 낼 수 있을까?”라고 말했다.
마음먹기에 따라 좌우되는 에너지
녹스는 현재 케이프타운 대학교의 명예 교수로 있다. 그는 의대생 시절 인간 에너지에 대해 호기심을 가지고 남아프리 카공화국의 86km 콤레이드Comrades 마라톤에 도전하 기로 결심했다. 3차 시도에서 녹스는 심리적인 벽에 부딪혔 다. 피니시라인에서 약 21km 떨어진 지점에서 근육이 저 항하기 시작했다.
그는 “에너지가 고갈되었고 연결 조직이 망가지고 있었어요”라고 말한다. 레이스를 그만두려는 순 간 그에게 갑자기 이상한 일이 일어났다. 도로에서 지켜보 는 관중들에게 힘을 받아 달리기를 계속할 수 있었던 것이 다. 그들의 응원 덕분에 그는 레이스를 마칠 수 있었다.
이 경험으로 녹스 박사는 에너지의 심리적 측면에 관심을 갖게 되었다. 마지막 몇 킬로미터에서 고생하는 동안 그를 일으킨 건 설탕이 든 음료도, 산소를 흡입하기 위한 짧은 휴식도 아니었다. 그를 지켜보는 다른 사람들의 영향이 컸 다. 이는 그에게 화학적으로도 풀어낼 수 없는 경험이었다. 연구에 수십 년이 걸렸지만 녹스 박사는 ‘중앙관리자 Central Governor’라고 불리는 에너지 조절 이론을 발견하는데 성공했다.
본질적으로 이 중앙관리자는 신체를 보전하기 위해 뇌에 있는 소프트웨어 스크립트로 피로감을 생성한다. 힐은 인간의 에너지 수치가 화학 작용으로 인해 축소 가능하다고 생각했다.
반면 녹스 박사는 에너지 보유 량은 주관적인 정신적 판단이며, 피부 온도에서 관중들의 응원에 이르기까지 수많은 변수에 기반을 두고 있다고 주장했다.
녹스 박사는 “근육에서 발생하는 현상이 무관하다 고 말하는 게 아니다. 다만 근육에서 발생하는 현상 때문에 몸이 피로하지는 않다는 것이다”라고 말한다. 이 증거로 녹스 박사는 100km 타임 트라이얼에 참가한 사이클 선수를 대상으로 한 연구를 인용했다.
사이클 선수가 전력 질주하던 도중에 녹스 박사는 그들의 사두근에 전기 적 활성이 점점 줄어드는 것을 발견했다. 이는 두뇌가 전체 근섬유의 숫자를 축소했음을 암시한다. 중앙관리자가 체 계적으로 신체를 멈추는 것이다. 사이클 선수들은 자신의 다리에 에너지가 빠져나갔다고 생각했지만 사실 그들의 뇌 가 허벅지 근육을 수축하는 것을 중단했을 뿐이다.
따라서 운동선수들의 주요한 과제는 이 중앙관리자를 다시 프로 그래밍하여 더 많은 신체 에너지를 끌어내는 것이다. 녹스 박사가 지적한 것처럼 마라톤의 최종 스테이지에서는 다리 의 3분의 1의 근섬유가 활성화된다. 게다가 세포 내에서 에너지를 전달하는 데 사용되는 분자인 ATP 수치가 잔존값의 60~80% 이하로 떨어지지 않는다. 이는 여전히 사용할 에너지가 많이 남았음을 의미한다.
다만 중앙관리자에 의해 사용하지 못할 뿐이다. 그러나 좋은 소식이 있다. 과학자들이 에너지 인지량을 높이고 더 높은 성과를 낼 수 있는 트릭과 비법을 발견한 것이다. 간단한 방법으로는 운동할 때 피부 온도를 낮추는 것이다. 뇌는 체온 변화를 감지하면서 힘을 행사한다.
따라서 신체 온도가 낮으면 뇌는 우리의 몸이 활동을 덜한 것으로 인지한다. 그 외에는 시계 속도를 낮추거나 주행 기록계를 조작하는 등 운동선수에게 거짓 정보를 주는 기발한 방법 도 있다. 우리의 뇌는 동기에도 영향을 받는다. 최근 뱅거Bangor 대학교의 연구자들은 피실험자에게 지칠 때까지 페달을 밟도록 했다. 이때 할 수 있는 한 최고 동력의 65%까지 도달할 것을 요청했다.
그동안 과학자들은 이들에게 웃는 얼굴 또는 찌푸리는 얼굴을 16밀리세컨드 동안 보여주었다. 사실 얼굴을 인지하기에는 너무 짧은 시간이었다. 선수들은 얼굴과 표정을 알아차리지 못했지만 웃는 얼굴을 본 피실 험자는 바이크를 178초 또는 전체 시간의 12%를 더 탔다. 웃는 얼굴이 운동을 더 쉽게 만들어주고 사이클 선수들이 몇 랩을 더 밟을 수 있도록 이끈 것이다.
다음에는 화학물 질 실험을 했다. 선수들이 레이스에 나가기 전 진통제인 아세트아미노펜을 복용하자 속도가 빨라졌다. 이 약이 중앙 관리자를 마비시킨 것이다. 각성제인 암페타민에서 카페인에 이르기까지 여러 자극제가 유사한 효과를 보였다. 에너 지는 마음의 상태이기 때문에 뇌를 깨우면 몸의 피로를 덜 느끼게 되는 것이다.
흥미롭게도 플라시보 효과도 비슷한 현상을 나타낸다. 다시 말해 코치들이 선수들의 성과를 높이기 위해 각성제나 진통제를 사용할 필요가 없다는 것이다. 선수들을 속이는 것만으로도 약을 먹인 것처럼 뛰어난 효과를 가져온다. 한 연구에 따르면 장거리 사이클 선수들이 단 음료로 입을 헹 구었을 뿐인데 타임 트라이얼 때 더 높은 속도를 기록할 수 있었다.
아무것도 삼키지 않았는데 말이다. 후속 연구에 따 르면 입을 헹구는 것이 뇌의 보상 영역을 작동시켜 칼로리 를 섭취한 것처럼 느끼게 한다고 한다. 여러 가지 연구를 통해 우리 마음에 따라 에너지가 다르게 발휘되는 것은 사실 이라는 점을 알 수 있다.
심리적 실패감에서 벗어나는 7가지 방법
- 피곤한 일을 미리 해결하자
납세일과 같이 복잡한 일 다음에 운동을 하자. 페퍼다인 대학교의 홀던 맥레 박사는 이 방법이 정신력을 강하게 한다고 말한다. 운동 전에 정신적으로 신경 쓸 일을 없애면 성과가 높아진다는 것이다. - 실패할 위험을 감수하고 보상을 노려라
맥레 박사는 안주하지 말라고 조언한다. 평소에 하던 운동 대신에 새로운 운동을 찾아 에너지를 증강시키자. “실패할 위험이 없다면 제대로 하고 있지 않은 거예요”라고 말한다. - 영상을 활용하자
고강도 운동을 하는 날에는 뮤직비디오에 맞추어 운동하자. 영상이 눈앞에 있으면 음악만 들을 때보다 사용하고 있는 힘을 덜 인지하게 된다. - 동기를 부여하자
고통을 견뎌야 하는 심리적 동기를 만들자. 다른 사람들에게 자랑하기, 가족이나 팀을 실망시키지 않기 등이 동기가 될 수 있다. - 다짐을 되새기자
스스로 메시지를 되새기면 성과를 높일 수 있다. 손목에 ‘다 부숴버려’라고 쓰거나 번개 표시와 같은 타투를 하자. 아니면 본인만의 주문을 만들자. ‘인내는 달다’처럼 간단하고 긍정적이며 교훈이 있는 것이 좋다. - 집단의 힘을 이용하자
경쟁을 하다 보면 결심이 강해진다. 정신력을 키우고 싶다면 그룹으로 운동할 때의 결과를 기록하고 혼자서도 그만큼 해낼 수 있도록 도전해보자. 이 목표는 내가 할 수 있는 운동량의 최대치를 높이게 한다. - 과열을 막자
운동선수들은 운동을 하다 몸이 과열되는 것에 신경 쓰지 않을 때가 있다. 열심히 운동할 때에는 얼린 음료를 마시고 달리기를 할 때는 얼굴에 찬물을 끼얹자.
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