심박수와 운동

몇 년 전에 체지방 감량을 목적으로 유산소 운동과 심박수의 상관관계에 대해서 관심을 가지게되어 사본 책에서 발췌하였습니다.

아래 기재된 글의 저작권은 이 책의 저작권자에게 귀속됨을 먼저 밝히며, 해당 서적은 본문 하단에 명기하였습니다.

자신의 운동프로그램에 관한 지식 중 가장 중요한 것은 현재 자신이 하는 운동이 유산소운동인지 무산소운동인지를 감별하는 것이다. 전문검사실에서 검사를 하거나 휴대용 가스분석기라도 있으면 그것을 이용하면 되겠지만 이 두 가지 방법 모두 보통사람들이 이용하기에는 쉽지 않은 방법들이다. 전문검사실에서의 검사결과와 서로 일정한 상응관계를 보여줄 정도로 비교적 간단하면서도 정확하며 휠씬 손쉬운 방법이 있는데, 바로 맥박을 재는 것 즉 삼박수를 측정하는 것이다.

운동강도는 몸이 유산소운동을 하고 있는지 아니면 무산소운동을 하고 있는지를 좌우하는 주요 요인 중 하나이다. 운동강도는 심장에 직접적으로 영향을 미치기 때문에 맥박수는 운동 상태를 정량적으로 평가할 수 있는 중요한 도구라 할 수 있다. 좀 더 구체적으로 말하면 심박수가 일정 수준으로 넘어서는 운동은 무산소운동이며 심박수가 일정 수준 이하에서 진행되는 운동은 유산소운동이다. 심박수를 자신의 구체적인 상황에 가장 적합하게 계산하는 방법은 이 장의 후반부에서 살펴볼 것이다.

심박수는 다른 방면으로 산소섭취량을 계산하거나 운동으로 소모된 칼로리를 계산하는 데에도 쓰인다. 하지만 우리의 주된 관심사는 지방을 더 많이 연소시키는 쪽으로 몸을 변화시켜가고 있는지 아니면 당을 더 많이 연소시키는 쪽으로 몸을 변화시켜가고 있는지 판단하는 방법이다. 예를 들어, 몇 칼로리를 소모했는지 안다고 해서 그렇게 소모된 칼로리 중 얼마만큼이 지방연소를 통해 소모되었고 얼마만큼이 당연소를 통해 소모되었는지 알 수 있는 것은 아니다.

운동 시 심박수는 정신적 상태를 비롯하여 호르몬기능, 신경계의 기능, 심장근육에 혈액을 공급하는 혈관인 관상동맥의 혈류 등 여러가지 요인의 영향을 받는다.

무엇보다 중요한 것은 심박수를 통해 운동프로그램의 전체적인 상황을 짐작해 가늠할 수 있다는 사실이다. 심박수를 주시하고 있으면 자신이 유산소계통을 훈련시키고 있는지 아니면 무산소계통을 훈련시키고 있는지를 판단할 수 있다. 운동하는 시간 내내 심박수를 확인하는 것이 이상적이며, 이렇게 함으로써 지방연소에 도움이 안되는 운동인 무산소 운동 쪽으로 빠지는 것을 방지할 수 있다.

자신의 심박수 측정하기

심박수를 측정하는 방법은 두 가지가 있다. 맥박을 손으로 확인해서 계산할 수 있고, 전자기기를 이요해서 측정할 수도 있다.

맥박이 느껴지는 곳은 여러 곳이 있으며 그 중 한 곳에 손을 대 보면 맥박을 확인할 수 있다. 가장 흔하게 활용되고 실용적인 곳은 목의 앞쪽에 기도 양측의 경동맥 맥박과 손목 부위에 엄지손가락에서 어깨 쪽으로 조금 올라온 곳에서 느낄 수 있는 요골동맥 맥박이다. 하지만 심박수를 정확하게 측정하려면 다음의 몇 가지 사항들에 주의해야 한다.

1. 2~3개의 소가락 끝으로 가볍게 눌러 보았을 때 맥박을 가장 잘 느낄 수 있다. 맥박이 뛰는 동맥을 잘 느끼려면 맥박이 뛰는 부위를 가볍게 눌러 본다. 잘 느낄 수 있으려면 경험이 필요하므로 처음 해 보는 사람이라면 하루에 몇 번씩 연습해 보는 것이 좋다. 경동맥에서 맥박을 잴 때에는 특히 가볍게 누르는 요령이 중요하다. 경동맥은 조금 세게 누르면 심장박동이 느려져서 심박수 수치가 부정확해질 가능성이 있다.
2. 맥박을 확인하면서 숫자를 정확하게 세는 것이 중요하다. 쉬워 보이지만 실제로는 맥박이 몇 회째 뛰는지와 시간이 몇 초 흘러갔는지 두 가지를 동시에 세어야 하며, 시간은 자신이 시계를 보면서 잴 수도 있고 다른 사람에게 초를 불러 달라고 할 수도 있을 것이다.
3. 흔히 6~10초간의 맥박수를 재곤 한다. 6초간의 맥박수를 쟀으면 그 숫자에 10을 곱한다. 이렇게 하면 분당 맥박수를 구할 수 있다. 10초간의 맥박수를 쟀으면 그 숫자에 6을 곱한다. 한 가지 덧붙이자면, “1”부터 세면 안되고 “0”부터 세야 한다.
4. 맥박측정을 중지하는 시점에서는 그 중지하는 것 자체가 심장박동을 느리게 하거나 때로는 빠르게 하여 결과적으로 수치가 부정확해질 수 있다. 일반적인 경우 맥박 재는 것을 멈출 때에는 6초 측정법을 사용했으면 마지막 수치에 10회를 더하고 10초 측정법을 사용했으면 15회를 더한 값을 맥박수로 한다.

맥박 측정법

	6초 측정법	10초 측정법
심박수	6초간 맥박을 측정해 그 수에 10을 곱한다.	10초간 맥박을 측정해 그 수에 6을 곱한다.
맥박측정을 멈출 때	심박수에 10을 더한다.	심박수에 15를 더한다.

이렇게 심박수를 재는 것이 너무 복잡하고 번거롭게 느껴진다면 기구를 이용할 수 있는데, 기계에 따라 고정식 운동기계에 심박측정기가 함께 장착되어 있어서 귀에 감지장치를 붙이고 운동하면 심박수를 측정해 주는 것들이 있고 아니면 별도의 심박측정기를 구해 감지장치를 가슴에 붙여서 심박수를 측정할 수도 있다.

자신의 심박수를 측정했으면 이제는 자신이 지방연소 영역에 들어와 있는지 아니면 무산소운동을 하는 중인지 감별하는 것이 중요하다. 유산소운동상태를 유지할 수 있는 심박수를 정밀하게 계산하려면 전문검사실을 이용해야 하지만, 매우 정확하면서도 훨씬 실용적인 공식을 활용해 계산할 수도 있다.

220 공식과 180- 공식

운동을 하는 사람이라면 누구나 자신의 최적의 심박수를 구하는 데에 활요할 수 있도록 필자가 1980년 초에 새로 고안한 공식이 있다. 그동안 매우 성공적으로 임상에서 활용되어 온 이 공식은 “180- 공식”이라고 한다. 예전에 사용되었던 매우 부정확한 220 공식 대신 필자의 새로운 공식을 활용하면 된다. 220 공식은 산소소비량 표와 최대심박수 추정치에 근거해 만들어졌는데 이 공식으로 심박수를 계산하면 180- 공식으로 심박수를 계산했을 때보다 대개 높게 나온다. 180- 공식은 개인별 전반적인 건강상태와 체력조건을 기초로 하여 계산하며 임상적인 경험과 가스분석기 측정결과를 토대로 만들어졌다.

심박수를 계산하는 공식에 있어서는 개인에 따른 스트레스나 기타 건강에 영향을 줄 수 있는 요인들을 고려하여 심박수를 산출하는 것이 중요할 것이다. 예를 들어 심한 스트레스를 받으며 생활하는 경우에 어떤 사람들은 운동에 대한 심박수의 반응양상이 달라질 수 있다. 과잉훈련 증후군에 빠진 운동선수에게는 다른 여러 가지가 달라져 있을 수 있다. 때문에 운동시 심박수를 낯주거나 높여야 할지도 모른다. 180- 공식은 각 개인의 건강과 체력조건에 따라 심박수를 조정하므로 이렇게 변화된 상황을 함께 고려한다. 하지만 220 공식은 이렇게 변화된 상황을 고려하지 않는다.

전통적인 220 공식은 두 가지 매우 일반적인 지표에 근거하고 있다.

• 최대심박수 추정치

• 상당히 주관적인 증거를 근거로 하여 위에서 구한 심박수의 몇 %에서 운동하기

최대심박수는 전통적으로 220에서 나이를 빼는 방법으로 계산한다. 하지만 이 추정치는 상당히 차이가 클 수 있다. 대략 1/3 정도의 사람들만이 이 방법으로 계산한 추정치에 들어맞는다. 나머지 사람들의 최대심박수는 이 추정치보다 높거나 낮다.

예전부터 써 오던 220 공식에 의하면, 220에서 본인의 나이를 빼고 남는수에 특정 퍼센트를 곱해준다. 대개 65~86%가 사용되는데, 최대산소섭취량(VO₂max, 인체가 호흡한 공기로부터 섭취하는 최대 산소량)의 퍼센트를 의미한다. 하지만 많은 사람들은 최대심박수 추정치의 퍼센트를 사용하게 된다. 최대심박수 추정치의 퍼센트와 최대산소섭취량의 퍼센트는 서로 차이가 크지만, 이 두 가지를 서로 혼용해 쓰는 경우가 종종 있다. 예를 들면 최대산소섭취량의 75%는 최대심박수의 85%에 해당하며, 최대 산소섭취량의 85%는 최대심박수의 90%에 해당한다.

아쉽게도 몇 퍼센트가 가장 좋은지에 대한 명확한 지침은 나와 있는 것이 없으며 대부분의 사람들은 좀 더 높은 퍼센트를 선호하는 경향이 있다. 필자의 경험으로는 훈련심박수를 계산할 때 85%를 사용하는 사람들이 가장 많았고 그 다음은 80%였다. 75%를 사용하는 사람들은 그보다 적고 70%나 65%를 사용하는 사람들은 아주 적었다. 아마도 대부분의 운동선수들이 :고통이 없으면 열매도 없다”, “많을수록 좋다”는 선입견에 따라 보다 강도 높은 운동을 선호하기 때문일 것이다.

220 공식을 조금 다른 방식으로 활용하는 것으로 여유심박수(Heart Rate Reserve)를 고려하는 카보넨 방법(Karvonen method)이 있다. 이 방법으로 심박수를 계산해서 나온 수치는 최대산소섭취량에 상으하지만 그래도 모든 사람에게 적합하지는 못할 것이다.† 연구에 의하면 체력이 평균 정도 혹은 그 이하인 사람에게는 카보넨 방법이 적합하지 않다고 한다.

180- 공식

유산소훈련에 가장 적당한 심박수는 다음의 180- 공식으로 구할 수 있다.

1. 180에서 나이를 뺀다 (180-나이)
2. 다음 중 당신의 건강이나 체력상태와 가장 가까운 내용을 찾아 위에서 구한 숫자를 조정한다.

•  심장질환, 수술, 입원치료 등 주요 질환으로부터 회복되는 중이거나 꾸준히 약물을 복용하는 상태이면 10을 뺀다.

•  평소 운동을 하지 않은 경우, 운동을 불규칙하게 해 온 경우, 운동을 하다가 다치곤 했던 경우, 훈련이나 시합에서 성적이 나빠진 경우, 1년에 3회 이상 감기나 독감에 걸리는 경우, 혹은 알레르기나 천식이 있는 경우에는 5를 뺀다.

•  앞서 언급한 문제점들을 겪지 않으면서 적어도 2년간 1주일에4회 이상 정기적으로 운동을 해 왔다면 앞의 숫자(180-나이)를 그대로 사용한다.

•  시합에 출전해서 겨루는 선수이면서 앞서 언급한 문제점들 없이 2년 이상 훈련을 해 오는 중이고 스포츠손상 없이 경기력이 상향되는 중이면 5를 더한다.

이렇게 계산해서 구한 심박수는 최대유산소 심박수(Maximum Aerobic Heart Rate)라 한다.

예를 들어 나이가 30세 이고 평소 운동을 하지 않았으면 최대유산소 심박수는 분당 145회이다. 계산식은 다음과 같다.

180 – 30 – 5 = 145

위의 4가지 조정방법에 대한 내용을 보고 자신이 어느 쪽에 속하는지 판단하기 어려운 경우에는 낮은 수치를 최대유산소 심박수로 한다. 심박수에 영향을 미칠 수 있는 약물을 복용하고 있거나 박동조율기를 이식받은 경우 혹은 지금 언급하지 않은 다른 특수한 문제가 있는 겨웅에는 때에 따라 담당의사나 전문가의 도움을 받아 개인의 상황에 맞추어 더 조정해야 할 것이다.

연령이 65세 이상인 겨웅에는 개인의 상황에 맞추어 180- 공식에서 더 조정된 값을 사용하기도 한다. 당신이 65세 이상이라면 경우에 따라 담당의사의 판단에 따라 당신의 건강과 체력 수준을 참고하여 맥박수를 분당 10회까지 올려 잡아야 할 수도 있다. 16세 이하에게는 이 공식이 적용되지 않는다. 필자는 16세 이하에게는 분당 165회의 심박수를 사용하고 있다. 각자의 개인별 건강과 체력조건에 따라 때로는 더 낮은 심박수를 사용하기도 한다.

최대유산소 심박수를 구했으면 이 심박수와 그보다 10회 낮은 심박수 사이의 범위에서 운동한다. 예를 들면 최대유산소 심박수가 155라면 유산소훈련 구역은 분당 심박수 145~155회의 영역이 된다.

처음 최대유산소 심박수를 사용해 운동하는 사람들 중에 운동이 너무 가벼운 것 아닌가 하고 느끼는 사람이 많다는 것은 중요하게 눈여겨볼만한 사실이다. 아마도 이것은 많은 사람들이 때로는 과잉훈련에 이를 정도로 매우 높은 강도로 운동을 하고 있기 때문일 것이다. “고통이 없으면 열매도 없다”는 잘못된 선입견에 따라 운동하는 데에 익숙해져 있기 때문에 일부 사람들은 180- 공식에 따라 운동하는 것이 너무 가벼운 운동처럼 느껴지기도 하는 것이다.

시간이 지나고 유산소계통의 기능이 향상되어 감에 따라 예전과 동일한 심박수를 유지하려면 더 높은 강도로 운동을 해야 하게 될 것이다. 이러한 과정에 대해서는 7장에서 좀 더 자세히 다루게 될 텐데, 지금은 운동강도가 변하게 된다는 사실 정도만 이해해 두기로 하자. 시간이 지나면 예전보다 더 빠르게 달려야 할 것이다. 하지만 예전과 같은 심박수를 유지하면서 운동하는 것이므로 운동량은 예전과 별 차이가 없게 느껴질 것이다.

예를 들어 당신이 지금 1.6km를 분당 140회의 심박수를 유지하면서 12분에 조깅하고 있다면 동일한 심박수를 유지하면서 3개월 동안 훈련을 하고 나면 속도가 빨라져서 1.6km를 달리는 시간이 10분 정도로 단축될 수 있을 것이다. 예전에 지금보다 느린 속도로 1.6km를 12분에 조깅하던 때와 비교하면 더 빠른 속도로 달려도 그 때의 심박수는 예전과 동일한 수준이며 스스로도 운동량이 예전과 거의 차이가 없는 것처럼 느끼게 생각될 것이다.

심박수를 자신에 맞게 조정하기

자신의 최대유산소 심박수를 구해서 이 심박수를 유지하면서 운동하는 데에 별 문제가 없었으면, 건강과 체력 상태가 계속 개선되어 가는 것을 전제로 해서 약 4~5년간 계속 그 심박수를 유지하면서 운동한다. 4~5년 후에는 훈련 시 심박수를 분당 3회 정도 더 낮은 수치로 조정한다. 이 단계에 이르렀다면 당신의 전반적인 건강과 체력 상태가 많이 향상되었으므로 180- 공식으로 구하는 심박수가 훈련 시 심박수로서 가장 적합한 수치라고는 할 수 없게 되었을 수도 있다. 즉 180- 공식으로 구하는 심박수는 건강증진 프로그램을 시작하는 단계와 몸 상태가 상당히 개선되어 가는 과정의 단계에서 가장 유용한 방법이라고 할 수 있다. 만일 건강과 체력 상태가 더 이상 호전되지 안흔다면 그것은 운동 시 심박수를 너무 높게 설정했기 때문일지도 모른다. 180- 공식대로 정확하게 계산하지 않았기 때문인 경우도 종종 있다. 자신의 최대유산소 심박수를 구할 때에는 정직하고도 객관적으로 계산하는 것이 중요하다.

†     연구에 의하면 여유심박수 퍼센트(%HRR)는 최대산소섭취량 퍼센트(%VO₂max)보다는 여유산소섭취량 퍼센트(%VO₂R)를 더 잘 반영한다고 한다. 여유산소섭취량은 최대산소섭취량과 안정 시 산소섭취량으로부터 다음의 계산식으로 구한다. %VO2R = %(VO_2max – VO_2rest) + VO_2rest. (Swain DP, Leutholtz BC. Heart rate reserve is equivalent to %VO₂ reserve, not to %VO₂max. Med Sci Sports Exerc. 1997; 29(3): 410-4; Swain DP, Leutholtz BC, King ME, Haas LA, Branch JD. Relationship between % heart rate reserve and % VO₂ reserve in treadmill exercise. Med Sci Sports Exerc. 1998; 30 (2): 318-21 – 역주

원문 출처

제목	매피톤 건강법
저자	Phillip Maffetone
역자	인창식
발행자	최병진
발행처	도서출판 고려의학
ISBN	89-7043-426-7