~경사도 변화와 운동 중 심박수~

트레드밀은 말이 오르막을 달릴 때의 호흡 순환 기능을 알아내기 위한 기구로 매우 유용하게 쓰인다. JRA경주마종합연구소에서는 트레드밀을 들여온 직후, 오르막 주행 시의 호흡 순환 기능을 연구했다. 트레드밀 운동부하시험에서는 산소 섭취량을 비롯한 많은 항목을 측정할 수 있어 그 자료는 매우 유용하다. 실제로도 야외에서 훈련하고 있는 경주마 생체 부담 정도 평가를 위해 운동 중 심박수를 측정할 수 있어 실용적이다.
　
1985년 말 릿토 트레이닝센터에 언덕 주로가 만들어진 후, 릿토 트레이닝센터 경주마 진료소는 우드칩 언덕 주로(3.5%)의 생체 부담도를 평탄한 더트 주로(E코스)·잔디 주로(D코스)와 비교했다. 4세 서러브레드 경주마 1두가 각각의 코스를 주행할 때의 심박수를 기록해 경사도 3.5%의 우드칩 언덕 주로에서는 펄롱타임 2~4초 정도 느린 시간으로 평탄한 주로와 거의 유사한 부담도를 보였다. 비록 1두로 기록한 데이터이나, 당시 언덕에서 조교하던 관계자에게는 소중한 성적이다.

■ 트레드밀 운동 부하 시험에서 심박수, 경사도 및 속도와의 관계

지난 연재에서 말한 것처럼, JRA경주마종합연구소에서는 트레드밀 경사도를 변화시켜(0%·3%·6%·10%, 4종류) 주행 노면의 경사도 차이가 운동 중 말의 호흡 순환 기능에 미치는 영향 확인 실험을 했다.

[그림 1] 4종류의 경사도 트레드밀 위를 주행할 때의 심박수. 심박수는 주행스피드가 빨라질수록 비례하며 증가하고 있다. 0%·3%·6%·10% 경사도, 어떤 경우에도 스피드가 빨라질수록 이에 비례해 심박수가 직선처럼 증가한다. 한편, 경사가 0%부터 10%까지 증가하면 심박수도 함께 증가하는 것을 알 수 있다.

그림 1은 당시의 심박수 기록이다. 심박수는 주행 스피드가 빨라짐에 비례해 증가하고 있다. 0%에서 10%까지, 어느 경사도에서도 속도가 빨라질수록 그에 비례해 상승세를 띠며 심박수가 선형적으로 증가한다. 한편, 경사도가 0%에서 10%로 증가하면 이에 따라 심장 박동도 증가한다.

그림 1에서는 표시된 심박수와 주행 속도 및 성향에서 운동 중 심박수에 미치는 주행 속도와 경사도의 영향에 대한 하나의 수식을 도출할 수 있다. 수식을 사용해 0% 경사도의 V200(심박수 200회/분의 주행 속도)를 계산하면 11.2㎧가 된다. 마찬가지로 3% 경사의 V200은 10.0㎧, 4% 경사의 V200은 9.7㎧가 된다. 이를 각각 펄롱타임으로 바꾸면 0% 경사는 17.9초, 3% 경사는 20초, 4% 경사는 20.7초 정도가 된다. 즉, 3~4% 경사도는 평탄 주로(0% 경사도)보다 펄롱타임 2~3초 정도 느린 속도로 동일한 부하를 받는다.

트레드밀을 이용한 실험에 따르면, 경사도가 1% 증가하면, 주행 중 심박수는 대략 4~6회/분 정도가 늘어난다. 즉, 같은 속도로 달리면 평탄 주로(0% 경사도)에 비해 3~4% 경사도의 심박수는 10~25회/분 전후로 많아지는 셈이다. 물론, 심박수가 증가하는 데에는 한계가 있으므로 언덕 주로에서도 최대 심박수인 220~230회/분에서 더는 늘어나지 않는다.

■ 오르막 주행과 포니 심박수

미주리 콜롬비아 대학의 연구 그룹은 평균 체중이 약 170kg의 포니를 대상으로 경사도를 각각 0%·7%·12%로 설정한 트레드밀에서 주행시켜 경사도의 차이가 운동 중 심박수에 미치는 영향을 평가했다. 포니는 작아서, 당연하게도 서러브레드보다 주행 속도가 느리다. 3종류의 경사 트레드밀에서 초속 1.0m, 1.8m, 2.6m, 3.4m의 4단계의 속도로 각각 4분씩 운동한 결과치를 얻었다. 0% 경사도 트레드밀을 3.4㎧로 달리고 있을 때 심박수는 159회/분이며, 7% 경사는 182회/분, 12% 경사는 216회/분이었다. 이 실험에서 추측하면 이 연구에서 이용한 포니들에서는 경사도가 1% 올라갈수록 심박수는 6회/분 정도 늘어나는 것을 볼 수 있다. 이 수치는 서러브레드의 데이터와 큰 차이가 없는 것처럼 보인다.

■ 야외 언덕 주로에서의 심박수

북해도 히다카 지방의 우라카와에 있는 경종마육성조교센터(BTC)에도 실내 언덕 주로가 있다. 실내 언덕 주로의 표면 소재는 우드 칩과 버크의 혼합 소재이다. 표면 소재는 우드칩이며 실내 언덕 주로와 비슷한 표면 소재를 가진 1000m 실내 평탄한 직선 주로에서의 주행 중 심박수를 비교했다. 그 결과, 펄롱타임과 비교해 실내 언덕 주로는 평탄 코스보다 2~3초 늦은 시간에 같은 부하가 걸리는 것으로 나타났다. 실내 언덕 코스의 경사도는 3~4%이므로 대체로 트레드밀 운동 부하 시험에서 얻어진 경사의 영향과 거의 유사한 결과를 얻을 수 있다고 해도 좋다.

주로의 표면 소재가 동일하다면 주행하는 코스의 경사도 변화가 운동 중 심박수에 미치는 영향은 야외든 트레드밀이든 거의 동일해 보인다.

(경마북 2009.8.23호 게재)

감수 = 한국마사회 말산업연구소 최귀철 박사
번역 = 황수인 취재 기자

히라가 아츠시

現 일본중앙경마회(JRA)의 히다카 육성목장 목장장이자 수의사·수의학박사. 1988년 경주마종합연구소에 들어간 이후 말의 운동생리학을 연구해오고 있다.

작 성 자 : 황수인 nius103@krj.co.kr