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저산소Hypoxia 환경의 원리

및 스포츠 트레이닝에의 적용 -Ⅱ
글 · 건국대학교 대학원 스포츠의과학과 PAP연구소 박훈영 교수
저산소 환경은 대기압이 낮고 산소 분압이 150mmHg 이하로 유지되는 환경을 뜻하며 다양한 분야에서 중요하게 연구되고 있는 주제다.
스포츠 분야 경기력 향상의 열쇠로 주목받고 있는 저산소 환경에 대해서 알아보고 장애인체육에 적용하기 위한 방법을 모색해보자.


저산소 환경에서의 운동 트레이닝의 종류 및 효과

자연적 고지환경과 인공적 저산소 환경에서의 트레이닝 방법은 크게 고지 및 저산소 환경에서 생활하면서 훈련하는 방법인 ‘living high training high(LHTH)’, 고지 및 저산소 환경에서 생활하지만 훈련은 평지 및 평지에 가까운 환경에서 훈련하는 방법인 ‘living high training low(LHTL)’, 평지환경에서 생활하지만 훈련 시에만 고지 및 저산소 환경에 노출하는 방법인 ‘living low training high(LLTH)’의 3가지 방법으로 크게 구분할 수 있으며, 최근에는 특성 및 목적에 따라 아래 그림과 같이 저산소 환경에서의 트레이닝 방법을 세분화하여 적용하고 있는 실정이다. 엘리트 선수의 운동수행능력 및 경기력 향상에 있어서는 선수의 종목 특성, 요구하는 퍼포먼스, 트레이닝 조건에 따라서 다양한 저산소 트레이닝 방법을 적용할 수 있으나 비용이 비교적 저렴하고 가장 접근이 쉬우며 동시에 시간이 적게 필요한 방법, 즉 평지환경에서 생활하지만 운동 시에만 고지 및 저산소 환경에 노출하는 방법인 ‘living low training high(LLTH)’를 일반적으로 활용하고 있다.

다양한 저산소 환경에서의 운동 트레이닝 방법 중에서 가장 전통적인 형태는 2,000~3,000m의 적정한 고지 및 저산소 환경에서 생활 및 훈련을 실시하는 LHTH 방법이다. 본 방법은 1968년 멕시코 올림픽에서 아프리카 선수들이 높은 성적을 거두기 시작하면서 많은 스포츠 선진국에서 적용되기 시작하였으며, 평지환경과 비교했을 때, 인체 내 조직의 저산소 환경 조건을 유도함으로써 더 많은 적혈구 양과 더 큰 운동 트레이닝 자극을 제공하기 위한 목적으로 수행되었다. 그러나 운동선수들에게 LHTH 처치 적용을 통해 고지생활(living high)에 의한 적혈구 양과 산소를 운반하는 헤모글로빈의 질량 증가는 유도할 수 있지만, 고지 및 저산소 환경에서 운동 트레이닝 시 나타나는 운동강도 및 운동량의 감소에 의한 부정적인 효과로 인해 LHTH의 효용성은 비교적 낮은 것으로 보고되고 있다. 이에 LHTH는 평지환경이 아닌 고지환경에서 개최되는 스포츠 대회를 준비하는 선수들의 경기력 향상을 위해 주로 활용되고 있다.



Altitude/Hypoxic Training, LHTH(HH), LHTL(HH/NH), LHTLH(HH/NH), LLTH(HH/NH), Natural / Terrestrial(HH), Nitrogen dilution(NH), Supplemental Oxygen(HH), Oxygen filtration(NH), IHE (NH), CHT, IHT, RSH, IHIT (HH/NH)



세계 최고의 저산소 트레이닝 시설
‘Ethihad Training Complex : Advanced altitude chamber’

영국 축구 프리미어리그의 팀 맨체스터 시티FC에서 활용하는 대표적인 저산소 트레이닝 시설로 사용자가 해수면 높이에서 5,000m까지, 극저온에서 40도에 이르는 온도까지 모든 환경을 빠르게 시뮬레이션할 수 있는 특징을 가지고 있다. 선수들의 최고 파워와 스프린트 능력을 개선시키는데 활용되고 있다.


LHTL 방법은 LHTH 방법에서 나타나는 부정적인 효과인 고지 및 저산소 환경에서의 운동 트레이닝 시 나타나는 운동강도 및 운동량 감소에 의한 운동수행능력 및 경기력 개선에 있어 효용성 감소를 극복하기 위해 1900년대 초에 두 명의 미국 국적의 연구자인 Levine과 Stray-Gundersen에 의해 개발되었다. LHTL은 적정한 고지환경인 2,000~3,000m 조건에서 생활하고 1,500m 이하의 조건에서 운동 트레이닝을 하는 방법으로 운동선수들에게 있어 고지 및 저산소 환경에서 생활함으로써 얻을 수 있는 장점인 적혈구 및 헤모글로빈의 증가와 평지와 가까운 환경조건에서의 운동 트레이닝을 통한 운동강도 및 양과 조직으로의 산소유량 유지 효과를 통해 긍정적인 혈액학적, 대사적, 신경계적 적응을 가져와 엘리트 선수의 운동수행능력을 효과적으로 증진시킬 수 있는 것으로 보고되고 있다. LHTL은 고지환경에의 노출에 의한 적혈구 생산 자극을 통한 혈액학적인 개선효과와 평지와 가까운 환경조건에서 트레이닝을 함으로써 강한 운동자극을 가하고, 이를 통한 근조직으로의 산소운반 및 이용 증가, 운동경제성 개선, 심장기능의 강화 등과 같은 다양한 비혈액학적 변인의 개선 효과를 동시에 가져와 운동수행능력 및 경기력 향상을 유도할 수 있는 매우 효율적인 고지 트레이닝 방법이며, LHTL 방법에 의한 운동수행능력에 있어서 긍정적인 효과를 극대화하기 위해서는 2,000~3,000m 사이의 적정고도, 최소 21일 이상의 트레이닝 기간, 최소 일일 12시간 이상의 노출시간을 가져야 하는 것으로 보고되고 있다.