헤네만의 크기 원리

  우리가 그 주제에 대해 심도 있게 접근하기 전, 근육 동원에 관한 기본적인 생리학적 이해가 필요하다. 실패지점까지 가는 모든 세트에서 신경계는 항상 작고 느린 운동단위부터 동원하게 된다. 그 후, 시간이 지남에 따라 힘의 요구의 기준치를 충족시킬 수 있도록 더 크고 빠른 운동단위를 동원한다. 이해의 용이를 위하여 예를 하나 들어보자. 내가 덤벨컬을 20kg으로 10번 할 수 있다고 가정한다. 처음 세 개까지는 내 신경계가 작고 느린 운동단위만을 동원할 것이다. 6개에 도달하면 기존에 동원된 근섬유들은 약간 지치고, 그로 인하여 중량을 리프팅할 만큼 충분한 힘을 생산할 수 없게 된다. 그러면 내 신경계는 보다 큰 근섬유를 동원하기 시작한다. 반복횟수가 10개에 도달하면 내 이두근의 모든 근섬유가 20kg이라는 중량을 컬하기 위하여 동원되었고, 그것들(이두박근의 근섬유)에게는 모두 충분한 피로가 쌓였다. 그리고 마침내, 11개를 하는 데에는 실패하고 만다. 물론 현실에서 헤네만의 크기 원리는 보다 더 복잡하게 작용하지만, 이 예시는 아주 기본적인 개념을 이해하기 충분하다고 본다.

  이러한 원리는 15kg짜리 덤벨을 사용하든, 30kg짜리 덤벨을 사용하든 항상 동일한 패턴이 나타난다. 어떠한 무게를 사용하든, 실패지점까지 가는 과정에서 모든 근섬유가 동원되고, 결국에는 생산해낼 수 있는 힘이 감소하며 리프팅에 실패하게 된다.

  최근 연구에서 과연 훈련된 리프터가 저중량을 사용하여 실패지점까지 가는 과정에서 실제로 크고 빠른 운동단위가 동원되는가 하는 의문이 제기된 바 있다. 하지만 저중량에서 낮은 EMG 값이 나오는 것에 대해선 충분히 설명 가능하며, 헤네만의 크기 원리는 지금까지 여러 반증들을 극복해왔다. 어쩌면 저중량에서 실패지점까지 가는 동안 크고 빠른 운동단위가 동원되었으나, 작고 느린 운동단위 또한 동원된 상태였기에 EMG의 피크가 낮았을 수도 있고, 혹은 고중량에 익숙해진 리프터이기에 저중량에서는 고중량에서 만큼의 힘을 생산해내지 못한 것일 수도 있다(이 경우에는 저중량을 사용한 훈련을 몇 주가량 수행하고 실험을 진행하면 고중량을 사용했을 때와 비슷한 정도의 노력을 기울일 수 있을 것이다).

그렇다면 무엇이 근육을 피로하게 하는가?

  저항 훈련으로 인한 피로는 여전히 완전히 파악되지 않은 개념이다. 다만, 근육이 수축할 때 대사산물이 생성된다는 것은 밝혀졌다. 근육이 장력 하에 있을 때(tut), 근육을 통하는 혈류는 제한되고, 그로 인하여 대사산물은 더욱 느리게 제거된다. 대사산물의 생산량이 심혈관계의 대사산물 제거 능력을 뛰어넘으면, 그 농도가 높아져 근수축에 영향을 미친다. 또, 이렇게 되면 통감을 자극할 수 있는데, 그 경우에 뇌는 운동단위 동원에 더 적은 노력을 쏟게 된다. 피로 기전은 아직까지는 추측의 영역이나, 어떤 원리이든 간에 그것이 근육과 중추신경계의 미치는 영향이 상당히 복합적인 것임은 확실하다.

  이 개념을 아주 잘 보여주는 전형적인 예시는 가압 훈련(blood flow restriction training)이다. 이 훈련 방식을 적용하면 중량과 횟수가 눈에 띄게 줄지만, 일반적인 방식으로 무겁게 했을 때와 비슷한 근성장을 불러일으키는 것으로 알려져 있다.

  이 개념이 중요한 이유는, 지금까지 서술한 내용을 종합해봤을 때, 근성장이 일어나기 위해서는 근섬유가 동원되어야 하고, 동시에 특정 역치 이상의 피로가 누적되어야 한다는 결론을 내릴 수 있기 때문이다. 즉, 피로 기전에 포함된 ’어떤 것‘이 근비대를 촉진하는 일종의 신호로서 기능한다는 것이다. 이를 이유로, 여러 번의 피로는, 다른 말로 실패지점에 도달하는 여러 번의 세트는 꽤나 유의한 정도로 근비대를 촉진한다.

다양한 범위의 개수가 근비대에 미치는 영향

  지금까지 우리는 약간의 일반적인 배경지식을 알아보았으니, 이제는 반복횟수가 근성장에 미치는 영향을 검토할 수 있게 되었다.

  우선, 가장 먼저 해야 할 일은 세트마다 들어가는 노력을 통제한 연구를 찾아야 한다. 그리고 이들 연구 중, 실패지점에 전혀 근접하지 않아 모든 근섬유를 동원하지도 않고, 피로가 충분히 쌓이지도 않게 하는 연구는 제외할 것이다. 그 다음 조건으로, 일반적인 볼륨 혹은 세트수를 통제한 연구를 찾아야 한다. 만약 어떤 연구에서 한 집단은 하나의 세트에서만 실패지점에 도달하고, 다른 집단은 10개의 세트에서 실패지점에 도달한 상황에서 두 집단 간 근력과 근비대에 차이가 존재한다면, 우리로서는 이것이 반복횟수로부터 말미암아진 결과인지 아니면 실패지점에 도달한 세트수의 차이에 의하여 촉진된 결과인지 구분하는 것이 불가능하기 때문이다.

  운이 좋게도 이러한 조건들을 충족하는 연구들을 꽤 많이 찾을 수 있었다. 나는 그것들을 아래의 표에 요약해서 적어놓았고, 이 연구들에서 모든 세트는 실패지점에 도달하였다.