달리기의 과학: 당신의 달리기를 완성하는 해부학과 생리학의 원리

 

당신의 달리기를 완성하는 해부학과 생리학의 원리

달리기의 과학

크리스 네이피어 | 김호정 옮김

 

 

스포츠 과학의 최신 성과를 모은

새로운 달리기 가이드

전 세계 12개국 출간

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달리기가 행복하고도 가치 있는 일 중 하나라는 전제에서 출발한 『달리기의 과학』은 인체의 신비함을 밝히면서 달리기의 세계로 독자들을 안내할 것이다.
― 김남익(가톨릭 관동 대학교 체육 교육과 교수)

전문적인 트레이너나 스포츠 의학 전문가뿐 아니라 나 같은 초보자를 포함해 조금이라도 더 잘 달리고 싶은 수많은 마라톤 애호가들을 위한 책이다.
― 이재담(울산 대학교 의과 대학 명예 교수)

 

인체가 먼 거리를 달릴 능력을 발달시켰다는 해부학적 증거 중 하나인 목덜미인대는 유인원 조상들에서는 볼 수 없는 구조가 변화해 나타난 것이다. 오늘날에는 전 세계적으로 수백만 명이 실시하는 맨몸 스포츠인 달리기, 이 생체 역학적이면서 생리적인 현상 뒤에는 어떤 원리가 있을까? 왜 사람들은 달리는 데서 순수한 즐거움을 느낄까? 사람들이 달리는 데에는 많은 이유가 있지만 무엇보다 규칙적인 달리기는 우리를 더 건강하고 튼튼하게 해 삶의 질을 높인다. 잠재력만큼이나 위험은 내재한다. 그러한 위험을 줄이기 위한 노력을 보다 과학적으로 밝혀낼 필요가 있다.

 

비대면 시대를 맞이해 면역력 증진과 체력 관리를 위해 그 어느 때보다 중요해진 달리기의 기초를 차근차근 안내하는 책, 『달리기의 과학: 당신의 달리기를 완성하는 해부학과 생리학의 원리』가 이번에 (주)사이언스북스에서 나왔다. 저자 크리스 네이피어 박사는 초보자부터 일류 선수까지 많은 달리기 애호가들을 담당한 물리 치료사로서의 경험과 연구를 이 책에 압축했다. 그는 왜 부상을 당하며, 어떻게 해야 가장 잘 회복하는지 스스로 깨달을 때 비로소 달리기 경험이 개선되곤 했다고 설명한다. 이 책의 4부 「훈련의 방법」의 공저자이기도 한 제리 지애크 역시 경험 많은 코치로서 다양한 운동가들을 위한 훈련 프로그램을 개발해 왔다. 『달리기의 과학』은 수행력을 향상시키고 평생 고통 없이 달리기를 즐길 수 있게 하는 첫걸음이 될 것이다.

 

이 책은 달리기의 생체 역학에 대한 최근의 연구 결과와 함께 훈련 기법에 대한 조언을 담고 있다. 우리 몸이 달리기라는 운동에 어떻게 적응하는지 이해하게 되면 속도, 근력, 운동 수행력을 최적의 상태로 이끌 수 있다. 1부 「달리기의 해부학」은 달리기를 할 때 일어나는 생리학적 현상을 꼼꼼하게 다루고 있다. 우리 몸에서 어떤 일이 일어나는지 이해할 뿐만 아니라 최적 상태에서 달리려면 신체가 무엇을 필요로 하는지에 대해서도 알아본다. 2부 「부상 방지」에서는 달리기를 할 때 어떻게 손상이 일어나는지 살펴보고 부상당할 위험을 줄이고 혹시 부상을 당하더라도 빨리 회복하기 위해서 취할 수 있는 방법을 알려 준다. 3부 「근력 운동」 을 달리기 훈련에 접목시켜 달리는 형태나 경험을 개선할 수 있다. 달릴 때 가장 중요하게 사용되는 근육들이 지구력 달리기를 하면서 받는 충격과 훈련 부하를 견딜 만큼 강해지는 것이 목표이다. 이런 운동은 손상을 받은 후 재활을 목표로 하는 선수들에게도 시도할 가치가 있다. 4부 「훈련의 방법」은 효과적이고 안전하게 훈련하기 위해 알아야 하는 모든 것들을 정리하고 있다.

 

『달리기의 과학』에는 새롭게 출범한 ‘운동의 과학’ 시리즈를 위해 영국 출판 명가 DK 소속의 일러스트레이션 및 디자인 팀의 손을 거쳐 정교하고 강렬한 이미지로 구현된 인체 이미지, 최신 연구 성과를 정리한 그래프, 한눈에 훈련 계획표를 살펴볼 수 있는 인포그래픽이 담겼다. 베스트셀러 ‘세상의 원리 시리즈’인 『인체 원리: 인포그래픽 인체 팩트 가이드』의 번역에 참여한 김호정 교수(가톨릭 관동 대학교 의과 대학 해부학 교실)가 『달리기의 과학』를 우리말로 옮겼다. 『에피소드 의학사』 시리즈의 저자이자 15년간 꾸준히 달리기를 해 온 이재담 울산 대학교 명예 교수, 『의학과 운동 처방』을 쓰고 한국스포츠학회 이사 등을 역임한 김남익 가톨릭 관동 대학교 체육 교육과 교수 역시 해부학적, 스포츠 생리학적 관점에서 초보자와 전문가 모두를 위한 달리기 길잡이로 이 책을 강력히 추천하고 있다.

 

 

『달리기의 과학』 66~67쪽

 

달릴 때 초콜릿 복근이 필요할까?

해부학으로 보는 달리기의 원리

 

달리기라는 역동적인 활동을 위해서 인체에서는 여러 기능이 동시에 일어나야 한다. 달리기의 생체 역학과 생리학을 이해하면 운동 성적을 높일 수 있고 부상 없이 안전하게 달리기를 즐길 수 있다. 달리기를 가능케 하는 인체계통을 탐험하고 더 빠르고 더 효율적으로 달리기 위해 특별히 어떤 계통을 운동에 적응시켜야 도움이 되는지 알아본다. 달릴 때 일어나는 몸의 움직임을 정확하게 이해할 수 있으며 이런 지식을 자신의 해부학적 특징과 달리기 걸음걸이를 이해하는 데 적용할 수 있다. 또한 책에 소개된 근력 운동법을 따르는 데에도 도움이 된다. 근육은 수천 가지 강한 수축을 통해 운동을 일으키며, 반복해 사용할수록 지구력과 복원력이 증가한다. 달리기를 즐기려면 강한 다리뿐만 아니라 중심근육(코어근육)과 팔이 내는 힘도 필요하다.

 

발목과 발은 우리가 내딛는 모든 발걸음의 기본이 되는 구조이다. 발목과 발에 있는 30개 이상의 관절들로 인해 복잡하고 다양한 운동이 가능해진다. 엉덩관절의 주된 기능은 서 있거나 움직일 때 체중을 지탱하는데 이때 안정성을 유지하는 것이다. 골반은 앉을 때 상체의 무게를 지지하며, 서 있을 때는 이 무게를 다리로 전달하는 한편 몸통과 다리에 있는 많은 근육의 부착점이 되기도 한다. 달릴 때 제대로 기능하는 중심근육이 있으면 몸통을 제어할 수 있을 뿐 아니라 하지의 힘과 운동의 생성과 전달을 극대화할 수 있다. 배의 근육은 척주 아랫부분과 골반을 움직이고 제어하며 지지한다. 이 근육들이 서로 협동함으로써 달리기와 같이 고도로 조율된 운동을 할 때에 안정성과 운동성을 제공한다.

 

신체는 호흡계통, 심혈관계통, 소화계통의 복잡한 상호작용을 거쳐 에너지원을 사용함으로써 근육으로 동력을 공급한다. 달릴 때에는 대부분의 에너지를 탄수화물에 의존하지만 지방이나 단백질을 사용하기도 한다. 신체는 세포호흡을 이용해 포도당을 ATP 분자로 변환해 근육 수축에 필요한 에너지를 얻는다. 훈련을 통해 근육은 젖산이 혈액에 축적되기 전에 더 높은 훈련 강도를 견딜 수 있게 된다. 자신의 젖산 역치를 알게 되면 젖산이 혈액에 급격히 축적되는 것과 이에 따른 피로감을 예방할 수 있다. 훈련을 하면 운동에 동력을 공급하는 에너지 계통이 개선되도록 신체 적응이 일어난다.

최대로 힘을 낼 때 우리 몸이 소모하는 산소의 양을 가리키는 최대 산소 소모량이 크다는 것은 세포가 유산소 호흡을 할 때 근육이 사용 가능한 산소의 양이 비교적 크다는 것을 의미한다. 신체가 근육으로 산소를 운반하는 능력을 좌우하는 최대 심박수, 심박출량, 산소를 운반하는 혈중 헤모글로빈의 양, 근육이 일하는 곳으로 운반되는 혈액 순환의 속도 요인은 주로 유전적으로 결정되지만 훈련에 의해 향상될 수 있다.

 

달리기는 여러 외부 요인의 영향을 받는다. 발이 지면과 접촉할 때마다 전달되는 충격력은 신체의 근육 수축과 생체 역학적 변화에 따라 대응된다. 날씨, 지형, 고도 등 환경 변화에도 적응해야 한다. 달리는 동안 무게중심이 옮겨 가면 몸이 균형을 유지하기 위해 속귀에 있는 감각 기관의 입력과 시각 정보를 조합해 뇌와 함께 자세를 조정해 나간다. 운동 정보는 걷는 사이 지형의 변화를 수용할 수 있도록 다리로 가서 근육 긴장도를 조절한다. 이런 조율 과정은 대부분 의식하지 않아도 일어난다. 달리기를 하는 동안 뇌와 신경계통은 내분비계통과 함께 협력해 의식적, 무의식적으로 조절되는 운동 모두를 가능하게 하고 조율한다. 또한 신체 내에서 평형 상태를 유지하는 중요한 역할도 담당한다.

 

 

『달리기의 과학』 146~147쪽

 

런지는 만능 운동일까?

효율적이고 체계적인 근력 훈련법

 

근력 훈련은 부상 위험을 줄일 뿐 아니라 운동 수행력 향상에도 유익하다. 이 책에서는 달리는 데 사용되는 근육에 집중된 운동을 선정해, 달리는 동안 필요한 힘을 발휘하고 달리면서 받는 반복적인 충격뿐만 아니라 훈련 프로그램을 하면서 증가된 부하를 견딜 수 있도록 했다. 어느 근육이 작용하고, 어느 관절이 사용되며, 각각의 연습 과정이 훈련에 어떻게 도움이 되는지 이해함으로써 최적의 상태에서 훈련을 받을 수 있다.

 

발목과 발, 엉덩이와 무릎, 중심근육에 이르는 각 부위별 근육을 강화할 수 있는 운동법의 작용 원리를 CT 영상에 필적하는 세밀한 이미지를 통해 더욱 쉽게 이해할 수 있다. 훈련 효과를 높이기 위해 저항 밴드나 운동용 공을 활용할 수도 있고 주변의 계단도 역시 좋은 지지대가 되기도 한다. 앵클 턴 인(ankle turn in)은 종아리의 안쪽에 있는 안정화 근육, 즉 발목의 안쪽들림근을 강화하는 훈련이다. 힙 하이크(hip hike)는 엉덩관절(고관절)의 벌림근을 강화해 달리는 동안 골반의 안정성을 유지하는 데 중요한 역할을 하게 한다. 전통적 데드리프트(traditional deadlift) 운동은 네갈래근, 넙다리뒤근육, 볼기근을 강화하므로 달리기로 인한 부상으로부터 보호해 줄 수 있다. 사이드 플랭크 로테이션(side plank rotation)은 중심근육을 강화하며 회전 운동을 통해 가슴과 골반을 따로 움직이는 방법을 익히게 한다.

 

 

초보자가 마라톤에 도전하려면?

 

달리기 애호가는 자신이 달린 거리나 개인 최고 기록, 운동 자각도(RPE), 심박수, 페이스와 같은 수치에 강박적으로 매달리는 것으로 알려져 있지만, 이런 자료를 어떻게 사용하는가가 실제 차이를 만들어 낸다. 마찬가지로 자기 몸이 어떻게 동작을 구성하는지 알면 몸의 움직임을 가장 잘 활용할 수 있다. 달리기를 더 잘 즐기는 사람이 되려면 어떤 훈련을 통해 더 빨라지며, 어떤 연습을 통해 더 강해지며, 어떤 경주 전략을 가지고 최선을 다할 때 도움이 되는가를 알아야 한다. 코칭에서 심화 마라톤까지, 자신의 역량과 필요에 집중해 각자 맞춤 훈련 계획을 설계할 수 있는 도구와 다양한 프로그램을 살펴볼 차례다.

 

트레이닝 프로그램을 시작하기 전에 훈련을 통해 얻고자 하는 것이 무엇인가를 우선 생각해야 한다. 만약 달리기를 처음 시작하거나 오래 쉬었다가 다시 시작하는 사람이라면 우선 목표를 설정하고 현재 체력 수준을 감안해 이를 달성할 실제적인 기간을 설정한다. 훈련 프로그램은 달리는 사람의 현재 체력과 훈련 수준에 맞는 올바른 자극이 되어야 효율적이다. 이 책에 나오는 초보자와 상급자 모두를 위한 훈련 프로그램은 주요 훈련의 구성을 보여 주는 한편 직접 따라하고 발전시킬 수 있도록 고안되었다. 1주일 단위로 어떻게 훈련 방식을 조절해 나가고 회복 기간을 고려하는지가 세션별로 정리되어 있다.

 

훈련을 심화하려면 달리기 거리를 늘리거나 강도를 높이거나, 혹은 둘 다 시행하는 한편 자신의 훈련을 계속 추적하면서 목표를 조정해야 의욕을 고취할 수 있다. 취약함을 부각시키는 훈련을 피하고 강한 분야 훈련에 끌리기 쉬우므로 경주를 1주일 남겨놓고 약점을 해결하려고 급하게 애쓰지 않으려면 초기부터 자신이 취약한 부분에 집중하는 편이 좋다.

 

훈련 중이든 경기 중이든 어떤 시점에서 통증이나 피로감 등으로 인해 포기하고 싶은 충동이 찾아오는데 이를 극복하는 것은 더 강해질 수 있는 기회가 되곤 한다. 계속 달리도록 동기를 부여하는 것이 무엇인지 알아내고 그 동기를 강화하는 것은 목표에 도달하기 위한 여정을 계속하는 데 도움이 된다. 자신에게 동기를 부여하는 한 방법은 통증과 피로가 오기 전에 미리 예상했다가 왔을 때 받아들이는 것이다. 충분히 깊이 몰입했고 최대 노력을 들였던 시점을 아는 것도 마찬가지로 중요하다. 그렇게 하면 스스로 충분히 휴식을 취할 수 있고 번아웃도 피할 수 있다. 적절한 회복은 훈련 그 자체만큼이나 중요한 법이다. 혼자서 달리고 있는 그 누구든 『달리기의 과학』을 통해 보다 새로운 달리기를 경험할 수 있을 것이다.

 

 

추천의 말

운동 관련 부상 연구자이며 물리 치료사이기도 한 크리스 네이피어 박사는 2시간 33분, 경험 많은 코치로 수많은 훈련 프로그램을 개발해 온 제리 지에크는 2시간 17분 24초의 마라톤 개인 기록을 가진 열정적인 달리기 선수들이다. 저자들은 부상 예방과 달리기 능력 배양을 위한 운동 방법, 실전에서 활용할 효율적 훈련법을 『해부학 아틀라스』 수준의 아름다운 그림과 함께 보여 주고 있다. 전문적인 트레이너나 스포츠 의학 전문가뿐 아니라 나 같은 초보자를 포함해 조금이라도 더 잘 달리고 싶은 수많은 마라톤 애호가들에게 도움이 될 다양한 내용이 해부, 생리, 생화학을 망라하는 의학 용어를 잘 풀어 낸 멋진 번역 덕분에 알기 쉽게 와 닿는다.
―이재담(울산 대학교 의과 대학 명예 교수)

인간 고유의 활동인 달리기는 식생활을 비롯한 현대 사회의 문화의 중심축을 형성하고 있고, 건강하게 달리는 활동 자체만으로도 행복한 일이다. 규칙적인 달리기는 우리 몸에 어떠한 이점이 있을까? 해부학과 생리학적 관점에서 보면, 우선 상하좌우 신체의 균형을 잡아 주고, 순환 기능을 향상시켜 피로감을 줄이며 생활 습관 질환 예방과 개선을 통해 싱싱한 몸을 만들어 준다. 이 책은 생활 달리기를 하는 일반인이나 운동 선수는 물론이고 해부학, 생리학, 재활 의학, 스포츠 의학을 공부하는 학생들과 전문 학자들에게 필요한 실제적인 이론서다. 달리기가 행복하고도 가치 있는 일 중 하나라는 전제에서 출발해 준비 운동과 유산소 운동, 근력 운동 및 정리 운동으로 이어지는 신체 활동과 움직임 자세에 해부학과 생리학 요소를 최초로 적용시킨 『달리기의 과학』은 인체의 신비함을 밝히면서 달리기의 세계로 독자들을 안내할 것이다.
―김남익(가톨릭 관동 대학교 체육 교육과 교수)

 

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차례

 

머리말 6 | 들어가기 8 | 용어 안내 10

 

달리기의 해부학 12

어떻게 달릴까 14 | 운동의 기계 작용 16 | 운동에 필요한 동력 공급 32 | 운동의 조절 38 | 외부 요인 46

 

부상 방지 52

부상의 위험 54

빈번한 부상들 56 || 슬개대퇴통증증후군 57 | 아킬레스건병증 58 | 내측경골피로증후군 59 | 발바닥발꿈치 통증 60 | 엉덩정강띠 통증 61 | 심부둔부증후군 62 | 둔부건병증 62 | 피로골절 63 | 부상 피하기 64 | 달리기 사이클 66 | 개인의 걸음걸이 방식 70 | 달리기 형태 74 | 달리기 루틴 76

동적 스트레칭 || 포워드 레그 스윙 78 | 사이드 레그 스윙 80 | 칼프 스트레칭 82

운동 연습 || 달리기 A 84 | 달리기 B 85 | 달리기 C 86 | 스트라이드 87 | 바운딩 88 | 카리오카 89

회복 스트레칭 || 변형 비둘기 자세 90 | 넙다리근막긴장근 볼 릴리스 92 | 궁둥구멍근 볼 릴리스 94

 

근력 운동 96

훈련 계획 세우기 98

발과 발목 || 풋 도우밍 100 | 레지스티드 토우 104 | 힐 드롭 108 | 앵클 턴아웃 112 | 앵클 턴인 114

엉덩이와 무릎 || 힙 하이크 118 | 스텝 다운 120 | 스텝 업 122 | 스탠딩 힙 로테이션 126 | 힙 익스텐션 130 | 전통적 데드리프트 132 | 싱글 레그 볼 스쿼트 136 | 햅스트링 볼 롤인 140 | 런지 142

중심근육(코어근육) || 프론트 플랭크 로테이션 144 | 사이드 플랭크 로테이션 148 | 박스 점프 150 | 싱글 레그 호프 154

 

훈련의 방법 156

왜 훈련하는가? 158 | 훈련 목표 160 | 건강 상태 평가하기 162 | 훈련 추적하기 168 | 훈련 요령 170 | 훈련 계획의 선택과 활용 176 | 쉬운 연속 달리기 180 | 고속 연속 달리기 181 | 인터벌 트레이닝 184 | 언덕 훈련 186 | 교차 훈련 187

훈련 프로그램 188 || 초보자 5킬로미터 프로그램 190 | 초보자 10킬로미터 프로그램 192 | 상급자 10킬로미터 프로그램 194 | 초보자 하프마라톤 프로그램 198 | 상급자 하프마라톤 프로그램 200 | 초보자 마라톤 프로그램 204 | 상급자 마라톤 프로그램 206 | 경주 요령 210

 

용어 설명 214 | 찾아보기 216 | 참고 문헌 222 | 감사의 말 224

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크리스 네이피어 Chris Napier

임상가로서 달리기 부상 예방 분야에 전문 연 구자인 동시에 열정적인 달리기 선수이다. 캐나다 밴쿠버에서 사설 치료소 리스토어 물리 요법 센터를 공동 운영하고 있으며, 브리티시콜럼비아 대학교 물 리 치료학과의 임상 조교수도 겸임하고 있다. 캐나다 체육인 연맹 소속 물리 치료사로 영연방, 팬앰, 올림픽, 국제 선수권 대회 출전팀과 함께 일해 왔다. 달리기 선수로서 1996년 캐나다 청소년 트랙 앤 필드 선수권 대회에서 은메달을 수상했으며, 1997년에는 캐나다 대학 트랙 앤 필드 선수권 대회 중거리 부문 경 기에서 금메달을 수상한 바 있다. 2010년에 마라톤으로 전향한 후, 그의 코치이자 이 책의 공저자인 제리 지애크의 도움을 받으며 수년에 걸쳐 개인 최고 기록을 조금씩 갱신하는 즐거움을 누리고 있다.

 

제리 지애크 Jerry Ziak

1986년부터 경쟁적인 장거리 선수로서, 2005년부터는 코치로서, 2013년부터는 밴쿠버의 달리기 용품 전문 매장인 포어러너노스쇼어의 공동 운영자로 있다. 800~1000미터 중거리 달리기에 전문화된 그 의 뛰어난 경력은 크로스 컨트리 및 경주 트랙에서 시작되었다. 미국 앨라배마 주 어번 대학교, 아이다호 주 보이시 주립 대학교, 캐나다 브리티시컬럼비아 주 빅토리아 대학교를 거쳐 현재 브리티시컬럼비아 대학에 재직 중이다. 다양한 경험을 살려 더 긴 장거리 달리기를 위한 자가 훈련을 수행하고 있으며 최종적으로 2시간 17분 24초라는 개인 마라톤 최고 기록을 보유하고 있다. 또한 캐나다 전역에 걸쳐 고등학교 및 단거리, 하프마라톤과 마라톤 치료소의 코치로 근무하기 시작했다. 40대인 그는 다양한 거리의 경주를 통해 도전을 이어가고 있으며 자신의 매장, 달리기 클리닉, 온라인 코칭을 통해 스포츠에 대한 지식과 열정을 공유하는 것을 즐긴다.

 

옮긴이 김호정

연세 대학교 의과 대학을 졸업하고 연세 대학교 의과 대학 해부 학교실에서 조교 수련을 받으며 의학 박사 학위를 받았다. 건국 대학교 의과 대학 해부학교실에 근무하다 국립과학수사연구소에서 공중 보건 의사로 복무 후 서남 대학교 의과 대학을 거쳐 현재 가톨릭 관동 대학교 의과 대학 해부학 교실 교수로 재직하고 있다. 『인체 원리』, 『몸』, 『몸은 정말 신기해』, 『무어 임상 해부학』, 『조직학』, 『Barr 인체신경해부학』 등을 번역했다.