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달리기와 건강(27) 달리기와 커피

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작성자 이경두 댓글 0건 조회 7,761회 작성일 07-10-09 06:17

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카페인은 커피, 홍차, 코코아, 청량음료 및 여러 가지 음식에 들어있다. 카페인은 중추신경계를 자극하며 기민성, 집중력, 반응시간, 에너지 수준을 높이기 위해서 권장된다. 카페인을 권장하는 사람들은 피로하지 않고 더 오랫동안 운동을 할 수 있게 할 것이라고 믿는다. 카페인은 중추신경에 작용하여 기민성의 증가, 집중력의 증가, 감정의 상승, 피로의 감소와 피로시작시기의 지연, 반응시간의 감소, 카테콜라민 분비 증가, 유리지방산 동원 증가, 근육의 중성지방 이용 증가를 가져온다. 카페인이 근육 글리코겐 사용의 속도를 느리게 하는 대사 효과에 의해서 피로할 때까지의 시간을 지연시킬 수 있다고 하지만 대사 기전에 대한 설득력 있는 증거는 아직까지 발견하지 못하고 있다.
장시간 운동 중의 피로는 아마도 중추 신경(뇌)의 효과로부터 오는데, 카페인은 중추신경계를 자극하는 효과에 의해서 피로까지의 시간, 속도, 그리고 힘을 증가시키는 것 같다. 실제로, 카페인은 카테콜라민, 도파민, 노르아드레날린, 아드레날린, 그리고 세로토닌을 포함한 여러 가지 중추신경계 신경전달물질의 분비를 자극한다. 이 신경전달물질들은 경계심, 의식의 명료성, 행동의 동기화, 사고의 투명성, 정신 집중력, 행복감, 활력감을 증가시킨다. 그것은 또 피로하거나 지루할 때 정신적인 수행을 향상시킨다. 카페인은 미리 정해진 일정한 운동부하에서 장시간 동안 운동을 할 경우에 피로해질 때까지의 시간을 지연시키는데 있어 효과적이다. 이러한 결과는 카페인이 뇌에 중추적으로 골격근의 수축력에 작용하는 자극성 효과로부터 초래될 수 있다.
올림픽 경기에서 허용되는 용량에서도 카페인은 실질적인 경기력 보조 효과, 특히 특별한 운동 강도를 유지할 수 있는 상태의 운동 시간(피로까지의 시간)에 효과를 가지고 있다. 일련의 실험에서, 지구력 운동 약 1시간 전에 체중 1kg당 3mg에서 6mg의 카페인 섭취는 정해진 운동 강도에서 사이클을 탈 때 피로까지의 시간을 20%에서 50%까지 향상시켰다. 더 고도로 훈련된 사이클 선수들을 대상으로 한 연구에서도 약 85%VO2max에서 피로까지의 운동 시간을 23%까지 증가시켰다. 카페인은 4분에서 5분 동안 지속되는 전력을 다하는 운동에서도 운동 수행을 향상시킨다. 예를 들면 VO2max에서의 운동 시간은 약 20%까지 증가하고, 1500m 달리기에서는 운동 수행이 약 1.5%에서 1.7%까지, 그리고 2000m 보트 경기에서는 약 1%까지 경기력 향상이 있었다. 수영 인터벌과 같은, 반복되는 훈련에서도 운동 수행 능력이 향상되었다. IOC가 설정한 허용한계 분량의 카페인을 섭취하더라도 VO2max 85% 강도의 자전거타기와 달리기 지구력 경기력이 20~50% 증가했다. 카페인의 이러한 작용 기전은 밝혀지지 않았지만 다음과 같은 설명이 가능하다. 첫째, 카페인은 골격근에 직접적으로 작용하여 아마도 피로에 대한 근육의 저항력을 증가시킬 것이다. 둘째, 카페인은 두뇌에 작용하여 피로에 대한 인식을 감소시키며 따라서 지구력을 향상시킬 것이다. 셋째, 카페인은 근육의 지방사용을 증가시켜 근육 글리코겐 사용을 줄일 수도 있을 것이다. 그러나 카페인은 근육 글리코겐 사용에 영향을 미치지 않으면서 VO2max에서의 고강도 운동에서 경기력을 향상시키기 때문에 이러한 효과는 작용하지 않을 것이다. 탄수화물의 절약과 함께 인체의 지방 대사가 증가되었음을 보여주는 증거는 없지만 여러 연구들에서 카페인 섭취 후에 경기력이 향상되었음을 보여주었다.
카페인은 4~5분 동안 지속되는 최대 운동 동안의 경기력도 향상시켰지만 이런 효과는 짧은 지속시간(30초)의 고강도 운동에서는 나타나지 않았으며, 커피에 들어있는 카페인 역시 아무런 효과를 보여주지 못했다. 그러므로 커피에는 카페인의 통상적인 경기력 향상 효과를 방해하는 어떤 물질이 들어있을 것으로 추정된다. 실험에서 가능한 오랜 시간 동안 가능한 최대의 노력을 지속하도록 하는 일정한 부하의 운동에서는 경기력에 괄목할만한 효과가 있었지만 100km의 거리를 최대한 빨리 완주하도록 요구한 사이클 모의경기에서는 그런 효과가 발견되지 않았다.
카페인은 최대 수의근 수축으로 낼 수 있는 최대의 힘을 약 3%까지 증가시킨다. 사실, 카페인은 노력에 대한 똑 같은 지각에서 일을 더 수행할 수 있게 한다. 카페인을 먹은 후에는 똑 같은 운동 강도에서 더 낮은 노력의 지각을 느끼게 한다. 짧은 사이클 훈련 중에 발생되는 최대의 순간적인 힘은 카페인을 먹은 다음에 약 6%까지 증가한다.
카페인의 경기력 보조 효과들은 놀랄 만 하다. 그러나 1km 또는 4km의 반복적인 스프린트를 포함한 100km 모의 사이클에서, 매우 높은 용량의 카페인을 먹은 경우에도 운동 수행을 향상시키지 못했다. 왜 모의 100km 사이클 실험에서 운동 수행을 향상시키지 않는지 그 이유는 명확하지 않다. 그러나 그 시험에서의 운동 수행은 운동이 시작되기 전에 뇌의 잠재의식에 의해서 수립된 페이스 전략에 의해서 미리 결정된다는 것이다. 운동 중에 뇌는 신체의 많은 다른 기관들로부터 오는 정보를 해석하고, 따라서 뇌의 원래의 페이스 전략을 수정한다. 뇌의 목적은 가장 능률적인 방법으로 신체의 손상을 일으키지 않고 그 선수를 끝까지 가게 하는 것이다. 그 페이스 전략의 결정은 카페인을 먹는 것에 영향을 받지 않으므로, 카페인은 운동 수행을 변경시키지 않는다고 결론내릴 수 있다. 그 실험에서 사이클 선수는 일정하고 또 카페인을 먹는 것에 영향을 받지 않는 자기 자신의 페이스 전략을 선택한다는 것이다. 이와 반대로, 일정한 운동 강도를 유지하면서 피로할 때까지의 운동 시간에 관련된 페이스 전략은 없기 때문에 운동을 종결시키는 의식적인, 그리고 잠재의식적인 결정은 혈류 속에 순환하는 카페인에 의해서 지연될 수 있으며 이것은 피로해 졌을 때 경계심, 행동의 동기화, 그리고 정신적 수행을 증가시키는 카페인의 효과와 같다. 몇 분 동안 지속하는 짧은 시간 동안의 운동에서는, 골격근의 동원을 증가하게 하는 뇌를 자극하는 효과가 카페인의 경기력 보조 효과를 설명해줄 것이다.
카페인은 가치 있고, 근본적으로 무해하고, 합법적인, 운동 수행을 향상시킬 수 있는 물질이지만, 아마도 지구력 장거리 주자에게는 중요하지 않다. IOC에 의해서 정한 허용 한계 내에서 사용된다면, 주자들이 카페인을 먹지 말아야 할 이유는 없다. 그러나 1시간 이상 지속되는 지구력 경기에서는 거의 가치가 없을 것이다. 달리기 경기에서 카페인의 가장 큰 가능성은, 12시간 이상 지속되는 초 장거리 경기 중에 지루함을 덜어주고 의식의 명료성을 증가시켜 주는 것이다. 경기에서, 뚜렷한 의식 상태를 유지하는 능력이 운동 수행을 결정하는 중요한 변수가 될 때 피로한 상태에서 의식을 명료하게 하는 카페인의 능력은 실제로 운동 수행을 도와줄 수 있을 것이다. 체중 kg당 9mg이상의 카페인 용량은 IOC가 정한 합법적인 도핑 한계를 초과할 가능성이 많다. 예를 들면, 사이클 선수들이 약 85%VO2max로 1시간동안 사이클을 탔을 때, 체중 kg당 5mg미만을 먹었던 선수들만 합법적인 한계 아래였다. 선수들이 체중 kg당 13mg의 많은 양의 카페인을 먹었을 때 그들의 평균 소변 카페인 농도는 15μg/ml이였고 이것은 합법적 한계를 훨씬 초과한 것이다. 더구나 이렇게 높은 용량은 3~6mg/kg의 용량 보다 피로까지의 시간을 더 향상시키지 않았다. 이런 높은 용량은 불면증, 불안, 신경과민, 두통, 심장 빈맥, 경련과 같은 부작용을 일으킬 가능성을 높다. 커피 두 컵 반에서 세 컵 사이의 양에 해당하는 약 300mg 이상의 카페인을 섭취하는 것이 선수들에게 어떤 부가적인 이득이 있다는 증거는 없으며, 사실상 적당량 이상의 카페인 복용으로 추가로 얻어지는 이익은 없다.
카페인 복용으로 인한 합병증은 소변 배출량이 증가하는 것이다. 따라서 카페인을 충분히 섭취한 선수들이 카페인의 자극적인 효과로부터 얻게 될지 모르는 어떤 이득은, 경주 중에 소변 배출을 위해 멈추게 되는 과정에서 모두 사라질지도 모른다. 그러나 카페인은 휴식 중에는 소변의 생산을 증가시키지만, 운동하면서 탈수가 진행되는 동안에는 소변 생산을 증가시키지 않는다.
쉽게 카페인을 섭취할 수 있는 것으로는 커피(50~100mg/컵), 홍차(30~60mg/컵), 콜라 음료(50mg/375ml 캔), 시판되는 정제 약(100~200mg/정)들이 있다. 그러나 커피는 정제 형태로 먹는 순수한 카페인만큼 좋은 경기력 보조물이 되지 않는 것 같다. 이것은 아마도 커피가 순수한 카페인의 경기력 보조 효과를 없애는 다른 화학 물질들을 함유하고 있기 때문이다. 선수가 선택한 마지막 아침식사 대용으로 한두 잔의 커피를 마실 수 있다. 원래, 커피 한 잔에 들어 있는 200mg의 카페인은 지방 조직의 자유 지방산을 총 동원케 하는 체내 호르몬의 분비를 자극함으로써, 경기에 우리 몸을 준비시킨다고 여겨졌었지만 더욱 최근의 증거들은 카페인이 최소한, 탄수화물을 보충해 놓았거나 아침식사를 한 선수들에게는 대사에 아무런 효과를 주지 못하며, 카페인이 지닌 긍정적 효과는 아마도 정신적인 촉매제로서의 카페인의 기능 때문 일 것이다.

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