10주 훈련에서 근력은 79.5% 늘었고, 커진 근육은 하나뿐이었다
핵심 요약
쥐를 10주간 사다리 오르기로 저항 훈련시킨 실험에서, 훈련군이 견딘 상대 최대 부하는 79.5% 증가했다(p = 0.0007). 그런데 상대 근육량이 유의하게 늘어난 근육은 장무지굴근(FHL) 하나뿐이었고(p = 0.002), 같이 측정한 가자미근에서는 변화가 없었으며 유전자 발현은 훈련군과 대조군 사이에 차이가 없었다(p > 0.05). 같은 프로그램을 같은 기간 돌려도 근력이 오르는 폭과 근육이 커지는 폭은 같은 속도로 움직이지 않고, 반응하는 근육도 갈린다.
숫자부터 보자. 10주 뒤 훈련군이 매달고 오를 수 있는 상대 최대 부하는 79.5% 늘었다. 근력이 거의 두 배가 된 것이다. 같은 동물의 근육을 잘라 무게를 쟀더니, 유의하게 커진 근육은 장무지굴근(FHL) 하나였다. 가자미근은 그대로였다.
이 논문의 원래 목적은 근비대 연구가 아니었다. 설치류 저항 훈련 모델을 새로 만드는 것이 목적이었다. 기존 방식은 쥐 꼬리에 추를 매다는 것인데, 꼬리는 혈류가 지나가는 곳이라 부하를 걸면 순환에 간섭이 생긴다. 연구진은 도르래에 하중 조끼를 연결해서 꼬리를 건드리지 않고 점진적 과부하를 거는 장치를 만들었다. 그 장치가 실제로 작동하는지 확인하려고 돌린 10주 프로토콜이 위의 결과다.
실험을 어떻게 설계했나?
대상은 자연발생 고혈압 쥐(SHR)였고, 대조군 4마리와 저항 훈련군 6마리로 나뉘었다. 훈련은 10주간의 사다리 오르기 — 조끼에 부하를 걸고 사다리를 오르게 하면서 무게를 점진적으로 올리는 방식이다. 10주 뒤 기능적 지표와 형태학적 지표를 재고, 근육은 가자미근과 장무지굴근(FHL) 두 개를 봤다.
근력과 근육량이 따로 움직였다
- 상대 최대 부하 — 79.5% 증가(p = 0.0007). 이 프로토콜이 실제로 근력을 올렸다는 뜻이고, 모델 검증의 핵심 결과다.
- 장무지굴근(FHL) 상대 중량 — 유의하게 증가(p = 0.002). 커진 근육은 여기 하나였다.
- 가자미근 — 유의한 변화 없음. 같은 동물, 같은 10주다.
- 유전자 발현 — 훈련군과 대조군 사이에 유의한 차이 없음(p > 0.05).
왜 한 근육만 커졌나?
두 근육의 역할이 다르다. 가자미근은 서 있는 자세를 유지하는 지근 우세 근육이라 하루 종일 낮은 강도로 일하고 있다. 장무지굴근은 발가락을 굽혀 밀어내는, 상대적으로 속근 비율이 높은 근육이다. 사다리 오르기는 무거운 부하를 짧게 반복하는 형태의 훈련이고, 그런 자극에 먼저 반응하는 쪽은 속근 우세 근육이다. 이미 자세 유지로 자극이 포화된 근육에는 같은 프로토콜이 새로운 신호가 되지 못했다는 해석이 자연스럽다.
그리고 79.5%라는 숫자는 근육이 커진 결과만으로는 설명되지 않는다. 근력 증가의 상당 부분은 동작 학습과 신경계의 변화다. 사람에서도 초기에 기록이 먼저 오르고 몸이 나중에 따라온다 — 스쿼트에서 그 순서가 실제로 어떻게 나타나는지는 스쿼트 근력은 자세가 바뀌기 전에 먼저 오른다에 정리해 뒀다.
유전자 발현에서 아무것도 안 나온 것은 무슨 뜻인가?
이건 '훈련이 유전자를 안 건드린다'는 뜻이 아니다. 측정 시점의 문제다. 훈련 자극에 대한 유전자 발현 반응은 운동 직후 몇 시간에서 며칠 사이에 크게 움직이고 그 다음 가라앉는다. 10주짜리 프로그램이 끝난 뒤 한 번 재면, 이미 새로운 항상성에 도달한 상태를 보는 셈이다. 게다가 각 군이 4마리와 6마리다. 이 크기로는 어지간히 큰 차이가 아니면 통계적으로 잡히지 않는다.
기록하는 사람에게 남는 것
이 실험은 쥐를 대상으로 했지만, 기록을 남기는 입장에서 옮겨올 수 있는 것이 하나 있다. 근력 지표와 근육량 지표를 따로 남겨야 한다는 것이다. 여기서는 근력이 79.5% 오르는 동안 두 근육 중 하나만 커졌다. 3대 중량이 오르는데 눈바디가 그대로일 때 프로그램이 실패한 것으로 결론 내리기 쉬운데, 두 지표가 원래 다른 속도로 움직인다는 것이 여러 모델에서 반복해 나오는 결과다. 근육 크기와 근력의 상관이 실제로 얼마나 되는지는 근육 크기와 근력의 상관에서 다뤘다.
실무적으로는 세 가지를 나눠서 기록하는 것이 낫다 — 중량(1RM 또는 추정 1RM), 체중, 그리고 둘레나 사진. 헬창지수 계산기는 앞의 두 개로 계산되기 때문에, 근력이 먼저 오르는 시기에는 지수가 눈바디보다 빠르게 움직인다. 그 격차 자체가 정상이다. 힘줄이 근력을 뒤늦게 따라오는 문제는 힘줄은 근력보다 늦게 따라온다에 따로 있다.
이 연구는 자연발생 고혈압 쥐 10마리(대조군 4, 훈련군 6)를 대상으로 한 실험 모델 검증 연구다. 사람의 훈련 프로그램을 비교한 것이 아니며, 79.5%라는 수치도 사람이 기대할 증가폭이 아니다.
자주 묻는 질문
이 연구에서 근력은 얼마나 늘었나?
10주간의 사다리 오르기 저항 훈련 후 훈련군이 견딘 상대 최대 부하가 79.5% 증가했다(p = 0.0007). 이는 쥐를 대상으로 한 수치이며 사람의 훈련에서 기대할 증가폭이 아니다.
근력이 늘면 근육도 같이 커지나?
같은 속도로 커지지는 않는다. 이 실험에서 상대 최대 부하가 79.5% 늘어나는 동안 상대 근육량이 유의하게 증가한 근육은 장무지굴근 하나였고(p = 0.002), 함께 측정한 가자미근에서는 변화가 없었다.
왜 가자미근은 커지지 않았나?
가자미근은 자세 유지에 쓰이는 지근 우세 근육이라 이미 낮은 강도의 자극을 지속적으로 받고 있다. 사다리 오르기처럼 무거운 부하를 짧게 반복하는 훈련에는 속근 비율이 높은 장무지굴근이 먼저 반응한다는 해석이 자연스럽다.
유전자 발현에 차이가 없었다면 훈련 효과가 없었다는 뜻인가?
아니다. 근력은 79.5% 늘었고 한 근육의 상대 중량도 증가했다. 유전자 발현은 운동 직후 며칠 사이에 크게 움직였다가 가라앉기 때문에, 10주 프로그램이 끝난 뒤 한 번 재면 차이가 잡히지 않을 수 있다. 각 군이 4마리와 6마리라는 표본 크기도 영향을 준다.
왜 꼬리에 추를 매다는 기존 방식을 바꿨나?
쥐의 꼬리는 혈류가 지나가는 부위여서 추를 매달면 순환에 간섭이 생길 수 있다. 연구진은 도르래와 하중 조끼를 결합해 꼬리를 건드리지 않고 점진적 과부하를 거는 모델을 만들었고, 이 10주 프로토콜로 그 모델이 작동함을 확인했다.
출처: PubMed