고지훈련에 대한 효과는 1968년 제19회 올림픽경기대회(멕시코 올림픽 대회)가 해발 2,300m 고지에서 개최되었으므로 참가 선수 강화책으로서 알려졌다. 2,000m를 넘는 고지에서는 기압이 평지의 75%정도로 호흡의 이상이나 숨이 막히는 등의 현상을 일으키게 되는데, 트레이닝에 의하여 적응 능력이 생긴다.
고지훈련은 지구력 향상을 목적으로 하며, 1기압의 평지에서는 얻을 수 없는 강도의 부하가 더해지므로, 주로 심폐지구력을 높여줄 뿐 아니라 고소적응효과도 얻을 수 있고, 평지에서의 부하의 상대적 감소가 가능하다.
1968년 멕시코시 올림픽 이후에 더욱더 고지 및 고지훈련에 대한 관심이 높아지면서 St.Moritz에는 고지훈련 센터가 설치되었다.
스위스 등산팀은 산소통을 사용하지 않고서 29,208피트의 에베레스트산을 정복했으며, 콜롬비아의 한 인디언 소년은 35,000피트, 화씨 영하 58도에서 산소를 보충하지 않고서 2시간을 견뎌냈다는 기록이 있으나, 인간이 장시간 체류하면서 생활할 수 있는 한계는 18,000피트 라고 한다. 고지대에서 수행능력에 영향을 줄 수 있는 인자로서는 공기밀도의 저하, 공기의 건조, 태양에의 노출 증가 및 식욕감퇴이며 멕시코시, Los Angeles뿐 아니라 서울에서도 스모그(Smog)가 문제될 수 있다.
공기밀도의 저하는 공기의 저항을 받는 운동, 즉 단거리 경주, 높이뛰기, 장대짚고 높이뛰기 및 투포환, 원반, 창던지기 등의 기록이 단축될 수 있게 하며 공기가 건조하므로 폐에서 수분의 불감손실(insensible loss) 되는 양이 증가되고 따라서 격렬한 운동 도중 쉽게 탈수 상태에 빠진다. 또한 고지대에서는 태양광선에 더 많이 노출되어 화상을 입기 쉽고 식욕감퇴가 있으므로 주의를 요하며 (12,000피트 이상에서 사는 사람은 비만한 사람이 없음) Smog는 눈, 기도, 폐에 자극을 주므로 Smog가 심한 날은 운동을 중지하는 것이 좋다. 갑자기 고지대에 가면 산소의 부분압력이 떨어져서 개개인의 aerobic power가 감소된다.
이러한 저산소증(hypoxia)을 보상하기 위하여 폐 환기(pulmonaryYentilation)가 40～100% 가 증가되고, CO를 배출하여 동맥내 CO분압이 감소되어서 호흡성 알카리증(respiratory alkalosis)의 상태가 되며, 심장의 박동을 증가시켜 심박출량(Cardiac Output)을 증가시키므로 조직에 산소의 공급이 많아진다. 고지훈련 후 평지(sea level)로 복귀하면 수행능력(performance)이 향상되며 생리학적으로 폐환기가 증가하고 혈색소(hemoglobin)가 10% 많아진다.
훈련방법은 고지에서 10일간 훈련의 질과 강도를 줄이면서 적응이 되게 한 후에 평지로 복귀하여 수일간 훈련을 하고, 다시 고지대로 돌아와 훈련을 하게 되는데, 전체기간은 3~4주가 소요된다. 따라서 고지대에서 경기가 있을 때에는 적어도 3～4주 전에 도착하여 적응이 되도록 노력하여야 한다.
실제적으로 혈색소가 10～12%가 증가하고 근육내에 myoglobin의 양이 증가되어 모세혈관(capillary)에서의 혈액순환이 촉진된다.
1. 고지대 트레이닝이란?
고지대의 환경적 특징은 무엇보다 기압의 변화가 가장 크다. 즉 평균 해수면에서 고지대로 올라가게 되면 기압은 점차 감소하게 되는데 이러한 환경을 저기압 환경(hypobaric environment)이라 부른다. 낮은 기압은 낮은 산소분압을 의미하며 이로 인해 달리기 경기에 있어서 매우 중요한 산소공급과 관련된 폐확산과 근수축과 관련된 조직으로서의 산소운반에 제한적 요소로 작용한다. 즉 신체조직으로서의 산소전달이 감소되어 저산소증(hypoxia)을 야기시키게 된다.
① 환기량 및 심박수 증가
② 피로도의 증가
③ 산소섭취량 감소
④ 수분손실의 증가
⑤ 식욕 감소
상기의 불합리한 요소들은 인체의 기능은 저하된 상태에서 힘든 훈련에 적응하게 된다. 이런 환경에 적응되면 결국 달리기 능력과 관계 있는 인체기능을 향상시킬 수 있으므로 고지 트레이닝을 실시하는 것이다.
2. 고지대 트레이닝 방법
1) 트레이닝 기간
고지대 트레이닝에 대한 훈련기간은 대부분 공통적으로 3～4주 정도를 주장하고 있으며 3주가 가장 지배적이다.
고지대 트레이닝을 실시하는 시기는 대회 참가하기 6～7주전에 실시되어야 한다.
즉 고지대 트레이닝을 마치고 3주 이내에 시합에 참가하여야 최고의 트레이닝 효과를 기대할 수 있기 때문이다.
트레이닝 기간에 대한 다른 방법으로
① 고지대 2주→평지 1주→고지대 2주로 5주간의 트레이닝 방법
② 고지대 2주→더 높은 고지대 1주→고지대 1주로 4주간의 트레이닝 방법도 있다.
③ 평지 3주 고강도→ 3주간의 고지대→ 3주이내에 경기에 참가
2) 트레이닝 장소 선정시 적정고도
많은 연구보고에서 2,000m～2,300m사이의 고도가 가장 적정하다. 그러나 1,700m이하에서는 그 효과를 거의 기대할 수 없다. 그 이유는 이 고도이하에서의 트레이닝은 산소운반능력 향상과 관련된 적혈구 생성을 위한 자극이 일어나지 않기 때문이다. 또한 3,000m이상의 고도가 높은 지역에서의 트레이닝 역시 훈련강도를 유지할 수 없기 때문에 적절하지 않다고 보고 있다. 그 이유는 트레이닝에 따른 지나친 글리코겐 고갈로 인하여 근 위축 현상이 나타나며 또한 체중감소가 평지보다 크게 나타나 고지대 트레이닝이 오히려 득보다는 해가 많아 급성 고산증과 같은 심각한 건강장애까지 나타날 수 있기 때문이다.
3) 고지대 트레이닝 프로그램
고지대 트레이닝을 계획할 때 가장 중요한 것은 트레이닝 프로그램 계획이다.
① 적용 단계
기본적으로 1주일 정도로 계획한다. 이 기간의 트레이닝 강도는 60%로 실시한다. 마라톤 선수의 경우 지속주 훈련시 자신의 최대 스피드의 75～80%페이스로 경기를 수행하는데 이 같은 강도는 ꡒ평지 지속주의 75～80%ꡓ에 해당하는 스피드에 해당하는 강도다.
평지의 60%정도 총 주파거리를 단축시키는 방법으로 실시한다. 한 예로 400m×10회 인터벌 트레이닝을 실시하였다면 고지대에서는 200m×10회로 실시하는 것이 적응기에서 실시하는 트레이닝 방법이다.
② 점증적 단계
이 기간은 7～8일로 계획하는 것이 좋다. 이때 트레이닝 강도는 평균 80%정도 수준으로 실시한다. 그러나 조기에는 60%에서 서서히 90%수준까지 점증적으로 강도를 증가시킨다.
지속주 훈련 시에는 평지페이스의 75～95% 수준으로 점증적으로 증가시키며 이때 스피드는 낮추되 거리를 평지와 동일하게 실시한다. 그러나 스피드 향상을 위한 인터벌 트레이닝의 경우는 적응기보다 긴 거리인 300m을 이용하여 반복횟수와 회복시간을 조정하는 방법을 이용하여 스피드 향상 트레이닝을 실시한다.
이때 회복시간은 평지에서 보다 긴 시간을 적용하며 차츰 회복시간을 단축하는 방법으로 훈련을 계획하여 다음 단계인 본격 훈련단계를 준비하게 한다.
③ 본격 훈련 단계
이 트레이닝 기간은 고지대 트레이닝 기간중 힘든 트레이닝 기간으로 훈련의 효과를 극대화시키는 과정이다. 일반적으로 8～10일 정도의 기간을 소요하는 것으로 계획하여 모든 훈련은 평지와 같은 트레이닝 강도 및 훈련량을 적용한다.
이때 만약 선수의 피로도가 평지보다 많을 경우 적극적인 휴식방법 및 회복을 위한 처치(마사지, 온욕요법 등)를 같이 이용한다면 효과가 크다고 할 수 있다.
4) 고지 트레이닝과 심박수
고도가 높은 지역에서는 산소가 희박하기 때문에 산소가 혈액으로 잘 운반이 되지 않다.
따라서 고지에서 운동을 하는 경우에는 운동시 필요한 산소를 공급해 주어야 하기 때문에 호흡수가 가빠지면서 산소를 공급해줍니다. 그러나 이러한 이유 때문에 고지에서 상주하는 사람이 반드시 심박수가 빠른 것은 아니다.
왜냐하면 혈액중의 적혈구양 때문이다. 평지에서 사는 사람과 고지에서 사는 사람을 비교했을 때, 고지에서 사는 사람은 적혈구양이 약 1.2배 많아 산소의운반능력이 높다.
평지에서 사는 사람이 고지에서 트레이닝을 하면 적혈구양이 증가한다. 적혈구양이 증가하면 자연히 심박수는 감소한다.
이러한 원리를 이용하여 장거리달리기 선수가 산소공급량을 향상시키기 위해서 고지에서 훈련을 한다.
그러나 고지트레이닝이 반드시 경기력향상을 가져다주는 것은 아니다.
환경이 맞지 않는 곳에서 트레이닝을 하여 피로가 누적되기도 하고, 고지에서는 평지에서의 강도보다 낮은 강도로 운동을 하기 때문에 간의 기능에 변화가 생겨 운동능력에 영향을 주는 경우도 있기 때문이다.
3. 고지대 트레이닝 계획시 훈련외적 정보
1) 트레이닝 계획에 대한 정보
① 고지대 트레이닝은 3단계인 적응기-점증기-본격 훈련기로 구분하여 계획하는 것이 좋으며 특히 적응기는 최소 1주일 단위로 계획하다.
②, 초기훈련은 훈련 량보다는 훈련강도 위주로 계획하되 높은 강도는 삼가며 평지기준의 80～85%의 훈련강도로 실시하고 운동지속거리는 감소시킨다.
③, 고지대에서 훈련초기에 분당 300m 이상의 최대 스피드를 유지하는 훈련은피로를 유발시키는 스피드이기 때문에 초기에는 그 이하로 계획한다.
④ 훈련 초기에는 준비운동과 정리운동을 평지보다 1.5～2배 이상으로 충분히 실시한다.
2) 음식섭취에 대한 정보
① 음식물 섭취에 관심을 가져야 하며 특히 탄산음료는 피한다. 또한 차, 우유, 과일 등에 의한 수분보충을 계획하여야 하며 트레이닝시 수분보충을 위한 준비는 늘 계획되어 있어야 한다.
② 현지음식중 기름에 대한 선수의 거부감을 고려하여 출국전에 입맛을 돋구는 한국음식(고추장, 깻잎, 김치, 마늘장아찌 등)을 준비한다.
③ 훈련종료직후 바로 식사하는 것은 삼가고 반드시 1시간 이후에 갖도록 지도한다.
④ 여자선수의 경우 철분섭취는 지속적으로 실시하는 트레이닝 유지에 효과적이기 때문에 추가 섭취에도 관심을 가져야 한다.
⑤ 고지방 식사는 혈중 지방량을 증가시키므로서 혈액의 산소포화도를 감소시키기 때문에 고탄수화물 저 염분 식사가 적절하나 훈련중 반드시 일정량의 단백질은 섭취하도록 계획한다.
3) 환경적응을 위한 정보
① 고지대에서의 건조사태에서 대비하여 감기예방에 신경쓰며 특히 숙소에서 습도를 일정하게 유지시키며 취침하는 방법 안을 늘 계획하여야 한다. 예를 들면 목욕탕 더운물 채우고 문열어놓기, 빨랫감 널어놓기 등으로 자연적 습도를 유지한다.
② 피부건조에 의한 손상을 예방 및 치료하기 위해 상비약(입술약, 피부연고, 핸드 크림 등)을 준비한다.
③ 숙면에 문제가 발생될 수 있으므로 선수는 훈련시간 계획을 잘 활용하고 낮의 오침은 충분한 것보다는 휴식을 즐기는 방법(음악감상, 대화 등)으로 소요하는 것이 저녁이후의 숙면을 유도할 수 있다.
4) 고지훈련과 수분 섭취
고지훈련 중에는 갈증을 느끼지 않아도 가급적 물을 많이 마시라. 충분한 수분섭취가 고지훈련 성공의 열쇠라는 이론이다.
고지훈련은 산소가 적은 고지대에서 하는 훈련으로 선수들의 체내에 적혈구조혈인자(적혈구 생산을 촉진하는 호르몬)의 분비가 촉진돼 적혈구와 헤모글로빈이 증가되는 효과가 있다. 이는 산소 운반능력과 젖산(피로를 유발하는 물질) 완충능력을 향상시켜 결국 전신 지구력을 증가시킨다.
해발 1,700m 이상은 돼야 효과가 있다는 게 정설이다. 시드니올림픽 여자마라톤 우승자인 일본의 다카하시 나오코를 비롯해 이미 세계적인 마라토너 사이에서 일반화된 훈련방법이다.
하지만 순발력 저하, 스트레스 호르몬 증가 등 다양한 부작용으로 인해 매번 성공하는 것이 아니라 선수에 따라 희비가 크게 엇갈리고 있다. 단적으로 시기만 하더라도 평지에 내려온 후 3～5일께 효과가 가장 좋다는 의견에서 20일 후 최고치에 다달한다는 등 의견이 분분하다.
4. 고지훈련의 단점
1) 고산증
고산병의 증세는
① 두통 : 고산지대의 산소부족으로 인한 맥박수의 증가, 그에 따른 뇌의 모세혈관의 압력증가로 심한 두통에 시달립니다. 가만히 눈을 감고 누워있으면 귀 옆에서 펄떡펄떡 뛰는 소리가 들리기도 한다. 심한 경우에는 웅~ 하는 소리가 하루종일 들리고 피가 돌며 펄떡거리는 소리 따라 내 몸도 움찔 움찔 해 지기도 하다.
② 무력감 : 두통과 더불어 극심한 무력감이 닥쳐온다. 이불을 덮고 누워있으면 머리는 깨질 듯 아프고 속은 매스꺼운데 좀 일어나서 걷다보면 두통은 좀 사라진다. 하지만, 무력감 때문에 움직이기가 힘들 때도 있다.
③ 구토감 : 먹어야 힘이나서 돌아다닐텐데 이거 뭐 먹기도 전부터 속이 무척이나 매스껍다.
④ 일사병 ; 고산지역의 직사광선은 정말 뜨겁지 못해 따갑기까지 하다. 모자 없이 햇볕에 계속 돌아다닌다면 조금씩 머리와 어깨를 칼로 찌르는 듯한 통증이 생기고 그러다가 슬쩍 어지러워진다.
⑤ 청색증 : 건조하고, 산소가 부족하고, 일교차가 심한 고산지역에서 입술이 파랗게 변하고, 입술 주위가 까맣게 타 들어가기도 합니다. 입술에 바세린이나 보호제 등을 바르지 않는다면 한 3-4일이 지나면 입술은 정말 지진이 난 것처럼 쩍쩍 갈라지고, 온통 파랗고, 검게 탄 자국들로 남는다.
고산병을 이기기 위해는 고산증세를 최소로 줄이기 위해 노력하기보다는 그냥 맘 편하게 가서 증세를 겪어 보는 것이 더 나을 듯 하다. 반드시 첫째날은 충분한 휴식을 취해야 한다. 첫째날 아무 반응이 나타나지 않는다고 돌아다니다가는 정말 고통스러운 저녁을 맞이할 지도 모른다. 첫째날은 흥분을 가라앉히고 천천히 저녁에 다가올 고산증세를 기다린다. 보통의 사람들은 첫째날 저녁부터 다음날 오후나 저녁까지 고통을 호소한다. 무력감에 시달릴 때는 일단 누워서 푹 쉬는 것밖에 방법이 없다.
2) 무산소운동의 역효과
고지훈련의 주목적은 심폐기능의 향상이 주목적인데, 무산소 운동선수들을 고지에서 훈련을 실시하면, 중력과 저항의 영향으로 평소 자신의 기록보다 좋은 기록을 세우게 되는데, 그 결과로 선수들은 자만심에 빠질 우려도 있고, 평지로 돌아 와서 기록이 나지않아 슬럼프에 빠지는 경우가 종종 있으므로 무산소성운동 선수에게는 불합리한 훈련 장소이다.
3) 근력과 근지구력의 효과 미미
고지 훈련의 주목적과 관련하여 심폐기능향상이 아닌 근육의 량과 질의 문제이므로 근력관련사항의 발전의 기대는 어렵다.
4) 일반화와 객관성의 결여
모든 연구 결과를 일반화 하여야 하는데, 개인차가 커서 일반인에게 적용하기는 어렵고, 또 객관성 있는 심폐지구력 향상 외의 근거자료가 불충분하다.
5) 효과 지속성의 결여
일반적으로 훈련의 효과는 지속되나 고지훈련의 효과는 2～3주가 지나면 효과가 떨어져 다시 고지 훈련을 하지 않는한 평상의 수준으로 돌아가기 때문에 지속성과 영속성이 결여되어 있다.
고지훈련은 종목의 특성이나, 훈련의 필요성, 훈련시기, 대상 선수 등을 잘 조화하여 적절하게 활용한다면 경기력을 극대화 시킬 수 있을 것이다.
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