부상및재활

[Muscle Memory] 근육량 감소가 두려워 부상을 참지말자 6

안녕하세요 몬스터짐 패널 BoundlessP입니다.

몬스터짐 회원님들은 운동을 하시는 분들이 많을 거라 생각을 합니다.  그중에 이런 생각을 해보신분 계신가요? 한창 운동을 해서 근육을 열심히
키웠는데 몇 달 쉬다 보니 근육이 다 사라졌다? 다시 복귀하려면 얼마나 걸릴까?  

우리 몸은 정말 신기합니다. 실제로 다시 운동을 하게 되면 근통증도 심하게 오고 근력도 전 보다 떨어지지만 잠깐의 적응기 후에 근력과 근육이 다시 금방 성장이 되는걸 느끼셨나요? 전의 몸을 기억하고 있는 이 현상을 Muscle memory라고 합니다. 왜 그런지 알아볼게요

이전의 많은 연구에서 비활동으로 인한 근위축은 세포사멸(apoptosis)로 인하여 과도한 근핵(Myonuclei)의 손실로 야기된다고 해왔습니다. 근위축은 두가지로 구분을 할 수 있는데 무용성 위축이라고하는 비활동에서 야기되는 위축, 그리고 노화로 인하여 야기되는 위축입니다. 비활동성위축은 Type I섬유에서 우세하게 위축이 발생하고 노화로 인하여 발생하는 위축은 Type II섬유에서 우세하게 위축이 발생합니다. 

Myonuclei acquired by overload exercise precede hypertrophy and are not lost on detraining(2010)

이 연구에서 생체 imaging technique를 이용해서 각각의 근섬유에 속해 있는 근핵과 과부하동안 주요한 사이즈의 증가, 전에 비해 추가된 근핵의 정도를 연구하였습니다. Muscle memory에 대한 muscle cell에서의 기억에 대한 메카니즘은 알려지지 않았습니다. 그리고 지금까지 중추신경에서 motor learning의 기여로 이전 훈련에서 장기간 지속된 영향이라고 하였습니다.

근섬유의 크기가 증가할 때, 세포분열에 의하여 핵이 추가되고 근육 줄기세포의 연속적인 합성이 일어나고, 과도한 근핵은 선택적인 세포사멸로 인하여 제거된다고 믿어왔고 이러한 메카니즘이 세포질의 핵 영역의 크기를 일정하게 유지하는 역할을 한다고 했었습니다. 하지만 최근 생체 imaging technique를 이용한 근거들에서 위축 동안 정상수준의 근핵이 유지되었다는 것이 보여졌고 저런 단순한 메카니즘에 대한 반발의견을 제시하였습니다.

30~32주간의 탈훈련동안 상당한 정도의 근력손실을 가진 여성들에서 일반적으로는 훈련을 통해 이전으로 회복하는데 20주가 걸렸지만 재훈련을 통한 그룹(예전에 운동을 했었던)들은 단지 6주만이 걸렸다고 하였습니다. 이러한 것은 근육에서의 국소적인 memory 메카니즘의 존재를 제안하고 있습니다.

현 연구는 과부하에 의해 새로 얻어진 탈훈련 후 최소한 3개월간 유지되었다는 것을 보여줍니다. 이러한 지속적인 근핵숫자의 유지는 메모리 근세포에서 Memory형식의 기질을 제공한다고 예상된다고 하고 있습니다. 이 실험은 쥐의 EDL(extensor Digitorum Longus)근육을 이용하여 실시되었고 생체 imaging technique을 이용하여 알아보았습니다

그림A는 단일 근육섬유를 나타냅니다. 수치상으로 단면적크기는 35%의 증가를 나타냈고, 근핵숫자의 증가는 54%증가했다고 합니다. 그리고 단면적은 9일부터 증가하기 시작해서 14일에서 안정상태에 이르렀고 근핵 숫자는 6일이후 증가하기 시작해서 11일부터 안정상태에 이르렀다고 합니다. 그림C 각각의 핵당 세포질크기의 비율을 나타낸건데 처음보다 두 번째에서 더 낮게(16%) 나타난 것을 볼 수 있네요. 즉 이시기에서는 핵의 증가가 더 많이 이루어진 것을 알 수 있네요.

이 그림은 14일간의 과부하 -> 7일간의 탈훈련 -> 7일간의 탈훈련의 단계를 보여주고 있는 그림입니다. 처음 14일간 37%의 핵숫자의 증가를 나타내었고 단면적에서 35%의 증가를 나타냈습니다. 이후 14일간의 탈훈련동안 단면적의 40%저하를 나타내었습니다. 하지만 근핵의 숫자는 특별히 감소되지 않은 것을 볼 수 있습니다. 

탈훈련 후 세포사멸에 대한 그림입니다. 화살표가 가리키는 부분이 세포사멸을 나타내는 부분인데 이 부분들은 모두 근세포 바깥에서 나타났습니다. 즉 위성세포나 stroma cell(일종의 결합조직입니다^^)에서 나타났고 기존에 있던, 그리고 새로 생성된 근핵은 이 과정에서 제외되었다고 말하고 있습니다. (7일과 14일간에는 단지 1%의 차이만을 보였습니다) 

A는 근섬유의 micrograph인데요.. 화살표 가리키는 부분이 근핵입니다^^(걍 참고만~~) 그리고 B를 보게되면 근섬유당 핵의 숫자는 앞에서 본거처럼 훈련했을 때 더 많다는 것을 알 수 있습니다. 여기서 중요한 것은 C입니다. 훈련을 하지 않은 상태에서 탈훈련과 14일 간의 훈련을 한 후의탈훈련을 보여주는 그래프입니다. 결과적으로 33%의 차이를 보이고 있다고 말하고 있습니다. 엄청난 차이죠...이 말은 이전에 훈련, 특히 근비대를 해온 사람들에게는 위축이 발생한다하더라도 그에 대한 강한 방어기전이 될 수도 있다고 봅니다.

다음 그림이 이 논문에서 말하고 있는 최종적으로 말하고 있는 전체적인 모델입니다. 보시다시피 처음훈련으로 획득한 근핵은 위축이 발생하였을 때 그 숫자는 변화가 나타나지 않으며 근섬유내에서 근비대를 겪으며 한번 증가된 근핵은 Muscle Memory의 메카니즘을 제공합니다. 그래서 탈훈련으로 인한 잃어버린 근력이나 근육의 크기들을 회복하는데 있어서도 더 쉽게 회복이 가능하다고 말하고 있습니다.

근력훈련이 매우 중요한걸 또 알려주는데요. 이미 예전부터 노인들에게 있어 운동이 중요한 것이 강조되고 있는데요. 위의 연구결과는 처음훈련으로 획득한 근핵의 역할이 매우 중요한걸 알 수 있습니다. 노인들에게 있어 이러한 능력은 감소된 상태라고 합니다. 그래서 젊을 때 운동을 많이해두는 것이 더 득이 될거라고 보고 있습니다. 근비대가 이루어지는데 있어 근핵의 획득을 가장 중요한 요소로 보고 있는데 아마 근세포당 가질수 있는 근핵의 양은 어느정도 제한이 있겠죠?

선수급의 사람들은 대부분 platue상태를 경험하고 있을껀데 사실 아나볼릭 스테로이드의 역할이 근핵의 더많은 증가를 족진한다고 합니다. 이 연구논문 하나로 많은 것의 내용을 알려주고 있는 데요. 동물을 이용하여 연구한점 이구요.  윤리적인 측면에서 사람을 대상으로 atophy를 시키긴좀 그렇나 봅니다.  

이곳엔 전문가분들도 많으셔서 이런 내용은 너무 간추리는것 보단 지식인분들도 더 알아가고 공유할 수 있도록 하다 보니 양이 많아졌습니다. 

추천도 부탁드립니다 ^^★