달리기와 건강(4)-달리기와 심장 > 마라톤교실 new~

주먹만한 크기의 심장은 건강한 일반인의 경우 안정 시 1분에 약 70회, 하루에 약 10만회 박동한다. 이런 심장의 박동으로 심장은 전신에서 우심방과 우심실로 오는 피를 폐로 보내서 환기를 시킨 후 좌심방과 좌심실에서 받아들여 다시 온 몸으로 내보낸다. 심박출량은 심장의 기능을 나타내는 지표다. 심박출량은 분당 심장으로부터 박출되는 혈액의 총량을 의미하며 1회 박출량과 심박수의 곱이다. 심박출량은 운동시에 운동 수행에 요구되는 대사율에 비례하여 증가한다. 모든 스포츠에서 높은 수준의 기능을 발휘하는 선수들의 능력은 운동근육의 산소 공급에 달려있고 이는 특히 심장의 기능에 따라 좌우된다. 높은 강도의 운동시 골격근의 산소 및 대사적 요구량은 휴식시보다 몇 배 증가한다. 이런 산소 요구를 충족시키기 위해서 심박출량이 증가하고, 복부 내장 등 운동과 직접 관련이 없고 상대적으로 운동이 적은 조직으로 가는 혈류는 줄어들고 운동하는 골격근으로 가는 혈류가 증가하는 혈류 재분배가 일어난다.

스포츠 심장
훈련된 운동선수들에서 발견되는 심장의 특징들을 설명하는데 “스포츠 심장(athletic heart)”이라는 용어를 사용한다. 마라톤, 장거리 달리기, 장거리 스키, 자전거 로드 레이스 선수들의 심장은 일반인들의 심장에 비해서 크고 다른 스포츠 선수들에 있어서도 심장이 큰 경우가 많은데 이런 심장을 스포츠 심장이라고 한다. 심장이 커질수록 혈액을 박출하는 힘이 커지고 심실 내의 용적도 크므로 1회 박출량도 많아질 것이다. 심장이 수축하여도 심장에 있는 피를 완전히 뿜어낼 수 없어서 잔유량이 남아 있는데 스포츠 심장에서는 수축력이 강하여 더 많은 피를 뿜어내어 잔유량을 줄여주어서 심박출량을 증가시킨다.
운동을 하면 산소와 영양분이 더 많이 필요하게 되고 운동으로 생긴 대사산물과 열을 빨리 제거해야 한다. 장기간의 지구력 훈련은 이런 능력을 향상시켜서 경기력을 향상시킨다. 심박출량이 많을수록 신체의 산소섭취량은 증가하게 된다. 운동시 최대산소섭취량의 40 - 50%에 달할 때까지는 심박수와 1회 박출량은 동시에 증가하지만 그 이상의 강도에서는 1회 박출량은 더 증가하지 않고 심박수만 증가하여 심박출량을 늘린다. 일반인이 운동할 때는 1분당 약 20L 까지 심박출량이 증가할 수 있으나 훈련된 선수에서는 분당 30 - 35L까지 증가하기도 한다. 이런 차이는 심박수는 비슷해도 1회 박출량이 크기 때문이다. 일반인은 운동선수에 비해서 운동 강도의 증가에 따른 심박수의 증가폭이 크고 동일한 부하의 운동을 할 때 심장이 뛰는 횟수가 많아진다. 운동선수들은 일반사람들에 비해서 1회 박출량이 많기 때문에 심장이 적은 횟수로 뛰어도 충분한 혈액 공급이 가능하므로 동일한 운동부하 조건에서 심박수가 적게 된다. 훈련된 운동선수의 심장은 부교감신경계 활동의 증가로 느린 휴식기 심박수를 가지고 있고, 어떤 세계적 수준의 마라톤 주자들에서는 분 당 28회인 경우도 있다. 증가된 부교감신경계 활동은 심박수에서 밤과 낮 동안 모두 그 다양성을 증가시킨다. 증가된 심박수의 다양성은 더 건강한 심장의 징후다. 1회 박출량의 증가로, 운동선수들에서 최대 심박수는 감소된다. 결과적으로 훈련된 심장은 더 낮은 심박수에서 더 높은 심박출량을 얻을 수 있다. 실지로 심장의 용적은 세계 수준의운동선수들에서 훈련 안 된 사람들에서보다 60%까지 더 크고, 이 커진 심장은 향상된 수축력과 더 우수한 수용 용적으로 휴식 시(휴식기 1회 박출량)와 최대 운동 시(최대 1회 박출량)에 모두 더 많은 피를 내 보낸다. 그 결과 최대 심박출량, 즉 최대 운동 시 심장에 의해서 매 분마다 내보내지는 피의 양과 최대산소섭취량은 훈련 안 된 사람들에서보다 운동선수들에서 훨씬 더 크다.
“운동선수의 심장은 신체적으로 훈련이 안 된 심장보다 더 경제적으로 기능하는, 더 잘 발달되고 신체적으로 더 적합한 기관이다.”

스포츠 심장과 병적인 심장 비대
일반적으로 심장비대라는 말은 질병에 의해서 심장이 커진 경우를 말하고, 병적 비대는 스포츠 심장과 근본적으로 다르다. 건강한 운동선수의 심장(스포츠 심장)을 병적인 비후성 심근증과 임상적으로 감별 진단하는 것이 매우 중요하다. 병적인 심장비대의 경우에는 심장이 항상 자극을 받아 노동을 강요당하고 있기 때문에 항상 긴장된 교감신경의 영향 하에 있는 피곤한 상태로 강한 부하에 견디기가 어렵다. 이에 반해서 스포츠 심장의 경우에는 심장이 운동을 할 때만 강한 자극을 받아 일시적으로 피로할 수 있지만 휴식을 취함으로서 피로로부터 회복되고 자극과 휴식의 반복으로 단련되어 예비력이 증대된다. 병적인 심장비대는 그 기능적인 결함을 보상하기 위하여 커지는 것임에 반하여 스포츠 심장은 심한 운동에 필요한 많은 혈액의 수요를 충족시키기 위한 적응의 결과이고 기능적으로 정상이며 건강한 적응성 비대라고 할 수 이다. 비후성 심근증은 유전적으로 발생될 수 있고, 그래서 운동선수들에서 동시에 존재할 수도 있다. 이 병의 특징은 심장의 비대와 급사 위험의 증가다. 병적인 심장비대와 스포츠 심장의 근본적인 차이는 펌프로서의 기능이다. 병적 비대에서는 일회 박출량이 적고 이를 보충하기 위해서 박출 회수 즉 심박수를 늘려서 필요한 심박출량을 확보해야 하므로 안정 시에도 상당히 높은 심박수를 보이고 가벼운 운동으로도 심박 수가 현저하게 증가한다. 이에 반해서 스포츠 심장은 1회 박출량이 크고 낮은 심박수로 필요한 혈액량을 박출할 수 있으며 운동시 심박수의 증가도 비교적 적다. 그러므로 심장이 클 경우 안정 시 심박수로 병적인 심장비대와 스포츠 심장을 구별할 수도 있다.
운동선수에서도 병적인 심장비대가 있을 수 있으며 급성 심장사의 원인이 될 수 있다. 적절한 운동이 심장에 이로운 것은 명백하지만, 최근의 어떤 연구들에서는 울트라마라톤이나 철인3종 경기와 같은 장시간의 운동, 또는 수십 년 동안 유지하고 있는 매우 높은 수준의 운동들에서 어떤 해로운 결과가 있을 수 있다는 가능성을 제시하고 있다. 확실한 원인이 밝혀지지는 않았으나 운동선수에서 심근염을 일으킬 수 있고 이 상태에서 운동을 지속했을 때 예측하지 못한 사고가 발생할 수 있다. 그러므로 운동을 지속하는 경우에도 정기적인 의학적 검사가 필요하며 운동 중에 흉통이나 어지러움 등의 경고증상이 발생할 경우에는 특별한 주의가 필요하다.