: TB의 SNS 이야기 :: 엘리베이션 마스크를 쓰고 운동하고 있나?


Do Elevation Masks Work?

엘리베이션 마스크를 쓰고 운동하고 있나?


산소 제한 마스크를 사용하는 훈련은 호흡을 어렵게 만들지만 심폐 기능 개선에 반드시 필요한 것은 아니다. 이 인기 있는 훈련 유행에 관한 진실을 알아보도록 하자.



그들은 거의 모든 체육관에 있다. 소방관이 되기 위한 훈련을 받는지, 스쿠버 다이버의 새로운 품종인지, 앞으로 출시 될 배트맨 영화의 베인(Bane) 팬인지는 알 수 없다. 그들의 목적이 무엇이든지 간에, 가면을 쓴 사람들은 열심히 운동하고 있다. 그들이 엘리베이션 마스크를 위해 $100에 가까운 돈을 썼으니, 그들의 운동 수준은 한 단계 더 높아져야 한다. 맞나? 불행하게도 그렇지 못하다.


내가 틀렸다고 하지 마라: 나는 훈련에 있어 약간의 장점이라도 얻기 위해서 모든 것들을 하고 있다. 그러나 실제로 엘리베이션 마스크로 시뮬레이션하여 심폐 능력을 향상시키려는 시도로 얻을 수 있는 장점이 있을까? 


유명 복합 트레이닝(hybrid training) 코치이자 'Complete Human Performance' 의 창업자인 알렉스 비아다(Alex Viada) 에 따르면, 그러한 고도 장비들은 "화장실에서 머리를 밖고 수영을 시뮬레이션 하는 것과 같다." 고 말한다.


어떤 사람들은 엘리베이션 마스크를 사용하면 호흡 능력을 향상 시킬 수 있다고 말하지만, 내가 장담컨데 만약 내가 누군가의 목구녕에 배개를 쑤셔 넣고 1 마일(mile)을 뛰라고 하는 것 보다 그냥 뛰는 것이 더 많은 호흡과 함께 훨씬 잘 뛸 것이다.


농담하자는게 아니라, 슬프게도 진실은 엘리베이션 마스크가 단순하게 높은 고도(고산지대)를 시뮬레이션 하지는 않는다는 것이다. 게다가 산소를 필요로 하지 않는 완전히 다른 에너지 시스템을 사용하는 저항 운동과 같은 혐기성 운동을 하는 동안에도 착용하는 사람들이 있다. 이러한 사용은 그들의 가치를 더욱 애매하게 만든다.


Altitude Masks No Pressure

고도(해발) 마스크는 압력이 없다.


엘리베이션 마스크가 높은 고도(고산지대)를 시뮬레이션 할 수 없는 이유는 무엇일까? 높은 고도에서는 대기압이 낮다. 산소 부분 압력(부연: '돌턴의 부분 압력 법칙') 또는 특정 영역 당 총 산소량 또한 감소한다. 심플하게 말하자면 공기층이 얇아짐으로 고산지대에서의 호흡이 더 어려워진다. 그 결과 근육으로 전달되어 사용되어져야 할 혈액 내 혈중 산소량이 감소한다.


예를 들면 해안가라 고도가 낮은 베니스 비치(Venice Beach)에서 로키산맥에 위치한 콜로라도 스프링스(Colorado Springs)로 이동하는 것 처럼 인체가 고산지대에서 더 낮은 부분 압력에 노출되면, 인체는 미오글로빈(myoglobin), 헤모글로빈(hemoglobin) 및 모세 혈관 밀도를 증가킴으로써 근육, 뇌, 장기 등으로의 산소 전달을 증가시키기 위한 적응 반응을 한다.[1,2] 이같은 적응 훈련은 당신에게 가장 확실하게 퍼포먼스적인 이점을 줄 수 있다.



인체가 고산지대에서 더 낮은 부분 압력에 노출되면, 인체는 미오글로빈, 헤모글로빈 및 모세 혈관 밀도를 증가시킴으로써 근육, 뇌, 장기 등으로의 산소 전달을 증가시킨다.


그러나 이같은 과정은 동네 체육관에서 얼굴에 가스 마스크(gas mask)를 쓰고 40분 동안 로잉(rowing)을 하는 것이 아니라, 고산지대에서 수주(weeks)에서 수개월(months) 단위로 현지 생계와 훈련을 필요로 한다.


게다가, 고도에 적응하기까지 퍼포먼스가 저하된다. 실제로 VO2 max(최대 산소 섭취량)이 1,100m 이상 부터 100m 당 약 10% 씩 감소한다.[3] 게다가, 훈련 강도와 량이 감소됨으로써 훈련의 퀄리티가 낮아지고 전체적으로 퍼포먼스가 감소한다.[4,5]


만약 고산지대에서 충분한 시간을 두고 훈련을 하게 되면 인체는 낮은 분압(부분 압력)에 적응을 하게 된다. 이 시점부터 헤모글로빈 농도 증가, 모세 혈관 밀도 증가, 미토콘드리아 크기 증가 및 (수소 이온)완충 능력 증가 등의 지구력을 요구하는 운동 선수들이 얻을 수 있는 몇가지 이점이 있을 수 있다.


그러나, 이같은 고산지대 훈련의 단점은 모든 생리학적 적응과 효과들이 일반적으로 3~4주 이내에 사라진다는 것이다. 또한 가장 중요한 차이점으로는 시뮬레이션된 저산소 환경 훈련(hypoxic training) 및 퍼포먼스 적응을 조사한 연구 결과에 따르면 저산소 훈련의 효과가 거의 나타나지 않았다.[6,7]


Oxygen Restriction And Aerobic Training

산소 제한과 호기성(유산소) 훈련


이 이유는 우리로 하여금 마스크로 돌아오게 만든다. 고산지대에서의 부분 압력 감소는 마스크를 사용하여 공기 흡입을 제한하는 것과 매우 다르다. 사실, 엘리베이션 마스크의 헤모글로빈 증가 능력을 지지하는 사람들 중 생리학적인 지식을 눈 꼽만큼이라도 알고 있는 사람은 단 한 사람도 없다.


엘리베이션 마스크는 들숨 시 공기의 분압을 변화시키지 않는다. 단순히 폐로 가는 총 공기량을 감소시키는 것일 뿐이다. 빨대로 숨을 쉬거나, 배개를 입에 넣고 끈으로 묶고서 뛰는 것을 상상해보자. 이것은 본질적으로 '제한된 공기 훈련(restricted-air training)'으로써 '들숨 근육 훈련(inspiratory muscle training)' 이라고 부른다.


들숨 근육 훈련은 만성폐쇄폐질환(COPD, chronic obstructive pulmonary disease) 환자들에게 매우 효과적이고 잘 활용되는 도구다. 그것은 들숨 시 관여하는 근육들의 근력과 호흡을 위한 지구력 운동 수행 능력을 향상시킬 수 있다.[8,9] 그러나 운동인(또는 정상인)들에 있어서는? 그렇게 필요치는 않다.


지구력 퍼포먼스라 함은 호흡을 통해서 얻을 수있는 '공기의 '량' 에 제한되는 것이 아니다. 들숨을 통해서 호흡한 '산소의 량' 과 '사용 방법' 에 의해 제한된다.(부연: 그래서 '호흡법' 이 중요하다.) 저산소 환경에서 훈련하고 고도가 높은 효과를 줄 수 있는 부분 압력을 변경하지 않는 이상 당신이 엘리베이션 마스크를 통해서 하는 일은 '호흡기 근력과 지구력' 을 향상시키는 것일 뿐이다.



지구력 퍼포먼스라 함은 호흡을 통해서 얻을 수있는 '공기의 '량' 에 제한되는 것이 아니다. 들숨을 통해서 호흡한 '산소의 량' 과 '사용 방법' 에 의해 제한된다.


들숨 근육 훈련이 운동 선수들의 호흡 능력을 향상시킨다는 개념을 뒷받침하는 몇몇 연구 결과도 있다.[10,11] 그러나 문제는 어떠한 강도에서도 실제 운동 퍼포먼스를 향상시키기 위한 들숨 근육 훈련 또는 저산소 훈련이 거의 없다는 것이다.[11-14]


의문의 여지 없이, 저산소 훈련을 하게 되면 평소 보다 더 힘듦을 느낄 것이다. 심박수가 증가할 것이고, 호흡이 가파르게 될 것이며, 준최대(submaximal) 훈련에서 높은 젖산 반응을 보일 것이다.[15] 이 모든 것들이 예상된다. 산소를 제한함으로써 발생하는 부하들은 신체 활동을 훨씬 어렵게 만든다. 그러나, 마스크 없이도 강도와 운동량을 통해 훨씬 높은 퀄리티를 얻을 수 있으며, 마스크를 통해서 얻을 수 있는 모든 훈련보다 (훈련 지역 환경에서)더 많은 적응을 할 수 있다.


마스크를 고집하여 횡경막 근력을 향상시키고 들숨과 날숨이 좀 더 힘들게 하는 것은 유산소량이나 지구력을 위해서 아무것도 하지 않게 된다. 엘리트 지구력 선수들의 사례를 보자: 그들은 믿을 수 없을 정도로 신진 대사 효율성이 매우 뛰어나고, 그들의 성공은 이것에 달려있다. 횡경막 근력 향상과 더 힘든 호흡은 이같은 효율성을 감소시켜 실제로 퍼포먼스를 저해한다.


당신의 훈련 상태(수준) 또는 목적에 무관하게 아마도 당신은 당신의 피트니스 레벨을 높이는 것을 추구할 것이다. VO2 max, 젖산 역치(lactate threshold) 및 수소 이온 완충 능력을 훈련하라. 근력, 파워 및 스피드를 위한 저항 훈련 등 이 모든 것들이 지구력 퍼포먼스를 향상시킬 것이다. 이같은 행동들은 모두 유익한 적응이 시작될 것이지만, 이중 어느 것도 트레이닝 마스크로 향상되지는 않는다.


Oxygen Restriction And Anaerobic Training

산소 제한과 혐기성(무산소) 훈련


이 문제는 우리에게 웨이트 트레이닝에서의 마스크 사용이라는 질문을 가져온다. 이는 흔한 관점일 수 있지만, 심플하게 말하자면 현명하지 못하다. 예를 들면 고반복 스쿼트 프로토콜을 사용하자. 15 ~ 20 세트 스쿼트는 각 20초 정도 소요된다. 산소 사용은 이처럼 짧고 높은 강도의 운동 퍼포먼스의 주요 결정 요인이 아니다. 그러나 마스크를 착용하면 리프팅을 하는 동안 제한된 호흡으로 인해 운동이 어려울 수 있다.



산소 사용은 이처럼 짧고 높은 강도의 운동 퍼포먼스의 주요 결정 요인이 아니다. 그러나 마스크를 착용하면 리프팅을 하는 동안 제한된 호흡으로 인해 운동이 어려울 수 있다.


리프팅의 각 부분(동심성 또는 편심성), 깊고 고퀄리티의 호흡 대신에 당신은 안정화 또는 중량 제어를 위해 아무것도 도움이 되질 않는 짧고 얕은 호흡을 하게 된다. 충분한 량의 공기를 흡힙하여 복강압(복부 내압)을 충분히 높이거나 몸통을 안정화 시킬 수 없음으로 발살바(Valsalva)를 올바르게 수행 할 수 없다.


엘리베이션 마스크가 저항 훈련으로 얻을 수 있는 유익한 적응을 유도한다는 과학적 증거는 전혀 없다. 생각이라는 것을 해봐라: 마스크를 착용함으로써 가벼운 무게와 세트 수를 줄여야 하는 상황 보다는 자유롭게 호흡하는 것이 의심의 여지가 없이 더 높은 훈련 강도에 도달하고 더 큰 볼륨을 얻을 수 있을 것이다.


Altitude Masks Final Breaths


만약 당신이 진정으로 적혈구 수 증가와 같은 고산지대에서의 유익함을 얻고자 한다면 , 연구결과에서는 고산지대의 좌식생활방식을 따라야 한다고 제안하고 있다. 그러나 당신은 아마도 최대 훈련 적응을 위해서 더 낮은 지대에서 훈련해야 할 것이다.


고산지대에서는 공기가 더 얇기 때문에 몸이 앉아 있거나 자는 동안에도 산소 운반 능력 수준을 높이기 위해서 더 많은 적혈구를 생산한다. 혈중 산소량이 증가하면 유산소 훈련을 통해서 파워를 얻을 수 있지만, 고지대에서 훈련함으로써 퍼포먼스가 저하되고 적응을 위한 시간이 필요하다. "Live high, train low."(높은 곳에 살고 낮은 곳에서 훈련하라.)는 유명한 격언 처럼 해수면 높이에서 훈련 할 때는 이것이 문제가 되지 않는다.



생리학적인 관점으로 볼 때 이러한 마스크의 유용성에 관한 연구 또는 임상 증거는 없으며 어떠한 방법으로든 고지대 훈련의 생리학을 시뮬레이션하지 못한다.


그러나, 해수면 지대에 거주하면서 감압기(altitude chamber)에서 불과 몇시간을 보내는 것은 적혈구 수를 늘리는데 충분하지 않다. 그것이 바로 당신이 이같은 기기들 중 하나 안에서 실제로 잠을 자는 매우 심각한 지구력 운동선수들을 보는 이유다.

만약 마라톤에서 다음 올림픽 금메달을 집으로 가져올 생갈이라면, 당신은 하루 22시간, 주당 5일은 해수면 위 고지대에서 시간을 보내야 하며, 최하 4주 동안 적응기간이 필요하다. "No one said winning was easy!"

끝으로 한가지 생각: 상대방이 자신의 호흡을 제한하는 특별한 상황을 위해 심리적인 측면에서 마스크를 사용한다는 MMA 파이터들의 이유를 들었다. 마스크를 착용하는 것이 심리적인 관점에서 도움이 된다면 완벽하게 타당한 진술이다.

생리학적인 관점으로 볼 때 이러한 마스크의 유용성에 관한 연구 또는 임상 증거는 없으며 어떠한 방법으로든 고지대 훈련의 생리학을 시뮬레이션하지 못한다. 당신의 돈과 훈련 에너지는 다른 곳에서 더 잘 소비된다.

References
  1. McKenzie, D. C. (2012). Respiratory physiology: adaptations to high-level exercise. British Journal of Sports Medicine, bjsports-2011.
  2. Naeije, R. (2010). Physiological adaptation of the cardiovascular system to high altitude. Progress in Cardiovascular Diseases, 52(6), 456-466.
  3. Vogt, M., & Hoppeler, H. (2010). Is hypoxia training good for muscles and exercise performance? Progress in Cardiovascular Diseases, 52(6), 525-533.
  4. McGinnis, G., Kliszczewiscz, B., Barberio, M., Ballmann, C., Peters, B., Slivka, D., ... & Quindry, J. (2014). Acute hypoxia and exercise-induced blood oxidative stress. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 24, 684-693.
  5. Buchheit, M., Hammond, K., Bourdon, P. C., Simpson, B. M., Garvican-Lewis, L. A., Schmidt, W. F., ... & Aughey, R. J. (2015). Relative Match Intensities at High Altitude in Highly-Trained Young Soccer Players (ISA3600).Journal of Sports Science & Medicine, 14(1), 98.
  6. McLean, B. D., Gore, C. J., & Kemp, J. (2014). Application of ‘live low-train high’for enhancing normoxic exercise performance in team sport athletes. Sports Medicine, 44(9), 1275-1287.
  7. Truijens, M. J., Toussaint, H. M., Dow, J., & Levine, B. D. (2003). Effect of high-intensity hypoxic training on sea-level swimming performances. Journal of Applied Physiology, 94(2), 733-743.
  8. Berry, M. J., Adair, N. E., Sevensky, K. S., Quinby, A., & Lever, H. M. (1996). Inspiratory muscle training and whole-body reconditioning in chronic obstructive pulmonary disease. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 153(6), 1812-1816.
  9. Langer, D., Charususin, N., Jácome, C., Hoffman, M., McConnell, A., Decramer, M., & Gosselink, R. (2015). Efficacy of a Novel Method for Inspiratory Muscle Training in People With Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Physical Therapy.
  10. Klusiewicz, A., Borkowski, L., Zdanowicz, R., Boros, P., & Wesolowski, S. (2008). The inspiratory muscle training in elite rowers. Journal of Sports Medicine and Physical Fitness, 48(3), 279.
  11. Williams, J. S., Wongsathikun, J., Boon, S. M., & Acevedo, E. O. (2002). Inspiratory muscle training fails to improve endurance capacity in athletes. Medicine and Science in Sports and Exercise, 34(7), 1194-1198.
  12. Hanel, B., & Secher, N. H. (1991). Maximal oxygen uptake and work capacity after inspiratory muscle training: a controlled study. Journal of Sports Sciences, 9(1), 43-52.
  13. Inbar, O., Weiner, P., Azgad, Y., Rotstein, A., & Weinstein, Y. (2000). Specific inspiratory muscle training in well-trained endurance athletes. Medicine and Science in Sports and Exercise, 32(7), 1233-1237.
  14. Riganas, C. S., Vrabas, I. S., Christoulas, K., & Mandroukas, K. (2008). Specific inspiratory muscle training does not improve performance or VO2max levels in well trained rowers. Journal of Sports Medicine and Physical Fitness, 48(3), 285.
  15. Levine, B. D. (2002). Intermittent hypoxic training: fact and fancy. High Altitude Medicine & Biology, 3(2), 177-193.


젖산 역치 훈련에 관한 필자의 주장은 마스크를 쓰지 않고 훈련 강도와 량을 높이면 된다는 얘기다. 왜냐하면 마스크를 쓰게 되면 호흡이 제한되고 퍼포먼스가 저하 될 수 밖에 없으며 현재 훈련을 하고 있는 환경에 대한 적응(헤모글로빈, 미토콘드리아, 모세혈관 등)이 가능하다는 논리다. 그러나 만약 훈련 강도와 량을 높일 수 없는 '필요 한계치' 에서 퍼포먼스를 유지 할 수 있다면 산소를 제한함으로써 젖산 역치 훈련 효과가 높아질 수 밖에 없으며 특정 상황에 대한 적응 훈련이 된다.


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Posted by T.B

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