뇌과학의 이해

운동할 때 왜 "힘들다"라고 느끼는가?

찌누짱 2024. 3. 20. 20:05

운동할 때 왜 "힘들다"라고 느끼는가? 뇌의 복잡한 메커니즘 해명 

운동 통증의 느낌이 부정적인 나선을 유발합니까? 

 운동 능력 향상 그리고 운동과 건강의 관계에 중점을 두고 운동에 따라 변화하는 뇌의 구조와 기능을 알아봅시다.

운동할때-힘들다-느끼는가
운동할때-힘들다-느끼는가?


'운동과 뇌의 관계'라고 하면 근육을 움직이는 운동 신경을 떠올릴지도 모르지만, 근육이 정상적으로 움직이기 위해서는 혈류를 조절하는 자율 신경의 기능이 빠뜨릴 수 없다"라고 말한다. 혈액은 근육에 에너지와 산소를 공급하고 근육 활동으로 인한 피로 물질을 씻어냅니다. 자율 신경계는 혈액 순환을 조절하고 뇌에 의해 조절됩니다. 
이러한 근육과 자율 신경계의 관계는 운동 중에 느껴지는 '통증'과도 깊은 관련이 있습니다. "마라톤과 역전 선수들은 레이스가 끝날 무렵 괴로워하는 표정을 짓고 속도를 늦추는 경향이 있습니다. 따라서 운동 시 통증 감각의 메커니즘을 밝히는 것이 운동 능력 향상으로 이어질 것이라는 생각하고 있습니다." 

운동으로 피로 상태에 이르면 스트레스에 강하게 반응하는 신경 세포가 모이는 뇌의 부위 인 편도체에 변화가 일어나 통증이 심해집니다. 편도체의 변화는 자율 신경 중의 교감 신경을 활성화하기 때문에 "아프다" "아프다"라고 느끼면 교감 신경이 필요 이상으로 활동하게 되어 혈관이 수축되어 근육에의 혈류가 정체됩니다. 혈류가 정체된 근육에는 피로 물질이 축적되고, 이 정보는 편도체도 자극되어 통증을 더욱 심화시킨다. 이러한 '부정적 소용돌이'가 경쟁 성과에 영향을 미칠 수 있다고 보고 있습니다. 
"편도체 기능 상실이 있는 쥐의 경우, 상실 전후의 운동 성과를 조사한 결과, 상실 후 운동 능력이 향상되는 것을 발견했습니다.

교감신경이 활성화되면 혈관이 수축하고 혈류가 나빠지는데, 사실 이 기전이 고혈압 발병의 원인 중 하나로 알려져 있다. 운동이 고혈압 예방과 개선에 좋다고 하는데, 왜 운동이 고혈압을 예방하고 개선하는 것일까? 그 메커니즘을 조사하기 위해 우리는 뇌에 초점을 맞추고 있습니다."
고혈압 발병에는 스트레스 등 '유전적 요인'과 '환경적 요인'이 있다고 알려져 있습니다. 유전적 요인 중 하나는 혈압을 조절하는 뇌 중추에서 발생하는 염증 반응이다. 이러한 염증 반응은 운동 훈련에 의해 억제되는 것으로 밝혀졌다.
잘 알려진 환경적 요인인 스트레스는 뇌가 작동하는 방식과도 밀접한 관련이 있습니다. "최근 연구에 따르면 만성 스트레스는 편도체의 혈압을 조절하는 유전자 발현 패턴을 변화시키며, 운동 습관은 혈압을 조절하는 유전자 발현 패턴의 약 80%를 개선할 수 있습니다.
고혈압은 생활 습관병으로 심장병이나 뇌졸중 등 심혈관 질환의 위험 요인으로 알려져 있습니다. 고혈압과 운동과 관련된 기전을 해명하면 사회 전반에서 운동의 중요성을 강조하는 데 도움이 될 것입니다.

** 운동동기 부여의 기전 조사
 운동이 고혈압 등 생활습관병 예방에 효과가 있다는 것을 알고 있어도 의욕을 유지하기 어렵습니다. 이것은 많은 사람들이 가지고 있는 문제입니다. "바퀴가 돌아가는 우리에 갇힌 쥐를 보면 하루에 수천 번 달리는데, 왜 뛰는지 궁금하고, 질병 예방이나 미래의 건강을 위해 운동하는 것이 아니라고 확신합니다." 사람들에게 운동하도록 동기를 부여하는 뇌의 메커니즘과 운동에 대한 동기를 밝히려고 노력하는 야마나카 씨의 말입니다.
운동에 대한 동기가 생기는 이유는 무엇입니까? 야마나카는 신경 전달 물질 중 하나인 도파민이 열쇠를 쥐고 있다고 말한다. "도파민은 우리가 어떤 '보상'을 받을 때 뇌에서 분비되지만, 우리는 우리가 운동할 때도 도파민이 분비된다는 것을 알고 있습니다. 이에 대한 실마리를 잡기 위해 연구실에서는 운동 직전 '지금부터 운동하자' 단계에서도 도파민이 분비되는지 동물을 대상으로 실험을 진행하고 있다.
 "규칙적인 운동 습관을 가지고 있는 사람은 30% 정도밖에 없다고 알려져 있기 때문에, 뇌에서 운동이 어떻게 처리되고 있는지 이해하고, 모두에게 운동에 동기를 부여할 수 있는 운동 강사를 양성할 수 있으면 좋을 것"이라고 합니다. 운동 습관을 가진 사람이 늘어나 생활습관병의 예방과 개선에 도움이 될 것으로 기대하고 있습니다.

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