편심성 수축
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1. 개요
편심성 수축은 근육이 늘어나면서 힘을 생성하는 수축 방식으로, 네거티브 훈련이라고도 불린다. 동심성 수축보다 더 많은 힘을 생성하면서도 더 적은 에너지를 소모하는 특징이 있다. 1882년 아돌프 오이겐 피크는 늘어난 상태에서 근육이 수축할 때 더 큰 힘을 낼 수 있다는 것을 발견했으며, 1953년 에를링 아스무센은 이 훈련 방식을 편심성 훈련으로 명명했다. 편심성 훈련은 스포츠, 재활, 노인 및 질환자에게 근력 강화, 부상 예방, 에너지 효율성 향상 등의 효과를 제공하며, 전방 십자 인대 손상, 근감소증, 근육-힘줄 손상, 골감소증, 힘줄병증 등 다양한 임상 상황에 적용될 수 있다. 다만, 운동 유발 지연성 근육통(DOMS)을 유발할 수 있으므로 주의가 필요하다.
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| 편심성 수축 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 종류 | 등척성 수축 구심성 수축 원심성 수축 |
| 원심성 수축 | |
| 설명 | 근육이 늘어나면서 발생하는 수축 |
| 특징 | 구심성 수축보다 더 많은 힘을 생성할 수 있음 근육 손상의 주요 원인 신체 움직임의 감속 또는 제어에 중요한 역할 |
| 훈련 | |
| 목적 | 근력 향상 및 근육 비대 |
| 방법 | 근육이 늘어나는 동안 저항을 제어하며 수행 |
| 예시 | 팔굽혀펴기 시 몸을 내리는 동작 스쿼트 시 앉는 동작 덤벨 컬 시 덤벨을 내리는 동작 |
| 장점 | |
| 근력 및 파워 향상 | 원심성 훈련은 구심성 훈련보다 더 큰 근력 및 파워 향상을 가져올 수 있음 |
| 근육 비대 | 원심성 훈련은 근육 섬유에 더 큰 손상을 유발하여 근육 성장을 촉진할 수 있음 |
| 재활 | 부상 후 근력 회복에 효과적 |
| 단점 | |
| 근육통 | 원심성 훈련은 구심성 훈련보다 더 심한 지연성 근육통을 유발할 수 있음 |
| 부상 위험 | 부적절한 기술 또는 과도한 부하로 인해 부상 위험 증가 |
2. 정의
편심성 수축에 관한 연구는 1882년 아돌프 오이겐 피크가 "늘어난 상태에서 근육이 수축하는 것이 동심성 운동과 같이 짧아지는 근육 수축보다 더 큰 힘을 생성할 수 있다"는 것을 발견하면서 시작되었다. 50년 후, A.V. 힐은 "신체가 편심성 근육 수축 동안 동심성 근육 작용보다 낮은 에너지 요구량을 가진다"는 것을 발견했다.[3]
편심성 수축은 근육이 늘어나면서 힘을 발생시키는 수축 방식이다. 이 움직임은 네거티브 훈련이라고도 불린다. "네거티브" 움직임은 근육을 초기 궤적에서 되돌리기 위해 필요하다.[1]
편심성 근육 작용과 같이 부하가 일정한 길이에서 근육에 의해 발생할 수 있는 힘을 초과할 때, 근육이 에너지를 흡수하기 때문에 이 운동은 네거티브 워크가 포함된 것으로 언급된다.[1]
편심성 수축은 동심성 작용보다 더 많은 힘을 생성할 수 있지만, 더 적은 대사 에너지를 사용한다.[1]
3. 역사
1953년 에를링 아스무센은 "ex"가 "떨어져"를, "centric"이 "중심"을 의미하는 편심성 훈련을 도입했다. 이 용어는 근육의 중심에서 멀어지는 근육 수축을 의미한다.[3]
이러한 특성의 기능적 중요성은 버드 애보트, 브렌다 빅랜드, 머독 리치가 고안한 실험을 통해 처음으로 밝혀졌다. 이들은 두 개의 고정식 사이클 에르고미터를 단일 체인으로 연결하여, 한 사이클 선수가 앞으로 페달을 밟고 다른 선수는 뒤로 움직이는 페달에 브레이크를 걸어 전진 운동에 저항하는 방식으로 실험을 진행했다. 장치의 내부 저항이 낮았기 때문에 두 사람이 동일한 힘을 가했지만, 브레이크를 밟는 쪽이 훨씬 더 쉬운 과제를 수행했다. 이 실험은 페달의 움직임에 저항하는 작은 여성은 앞으로 페달을 밟는 크고 건장한 남성의 출력을 쉽게 제어할 수 있으며, 더 많은 힘을 발휘할 수 있음을 보여주었다.[3]
3. 1. 초기 연구
아돌프 오이겐 피크는 1882년에 "늘어난 상태에서 근육이 수축하는 것이 동심성 운동과 같이 짧아지는 근육 수축보다 더 큰 힘을 생성할 수 있다"는 것을 발견했다. 50년 후, A.V. 힐은 "신체가 편심성 근육 수축 동안 동심성 근육 작용보다 낮은 에너지 요구량을 가진다"는 것을 발견했다.[3]
에를링 아스무센은 1953년에 "ex"가 "떨어져"를, "centric"이 "중심"을 의미하는 편심성 훈련을 도입했다. 따라서 이 용어는 근육의 중심에서 멀어지는 근육 수축을 의미하도록 만들어졌다.[3]
버드 애보트, 브렌다 빅랜드, 머독 리치는 두 개의 고정식 사이클 에르고미터를 단일 체인으로 연결하여 한 사이클 선수가 앞으로 페달을 밟고 다른 선수는 뒤로 움직이는 페달에 브레이크를 걸어 이러한 전진 운동에 저항하는 실험을 고안했다. 장치의 내부 저항이 낮았기 때문에 두 사람이 동일한 힘을 가하고 있었지만, 브레이크를 밟는 개인이 훨씬 더 쉬운 과제를 수행했다. 이 실험은 페달의 움직임에 저항하는 작은 여성은 앞으로 페달을 밟는 크고 건장한 남성의 출력을 쉽게 제어할 수 있으며, 더 많은 힘을 발휘할 수 있음을 보여주었다.[3]
3. 2. 편심성 훈련의 도입
아돌프 오이겐 피크는 1882년에 "늘어난 상태에서 근육이 수축하는 것이 동심성 운동과 같이 짧아지는 근육 수축보다 더 큰 힘을 생성할 수 있다"는 것을 발견했다. 50년 후, A.V. 힐은 "신체가 편심성 근육 수축 동안 동심성 근육 작용보다 낮은 에너지 요구량을 가진다"는 것을 발견했다.[3]
에를링 아스무센은 1953년에 "ex"가 "떨어져"를, "centric"이 "중심"을 의미하는 편심성 훈련을 도입했다. 따라서 이 용어는 근육의 중심에서 멀어지는 근육 수축을 의미하도록 만들어졌다.[3]
버드 애보트, 브렌다 빅랜드, 머독 리치는 이러한 특성의 기능적 중요성을 보여주는 영리한 시연을 고안했다. 그들은 두 개의 고정식 사이클 에르고미터를 단일 체인으로 연결하여 한 사이클 선수가 앞으로 페달을 밟고 다른 선수는 뒤로 움직이는 페달에 브레이크를 걸어 이러한 전진 운동에 저항하게 했다. 장치의 내부 저항이 낮았기 때문에 두 사람이 동일한 힘을 가하고 있었지만, 브레이크를 밟는 개인이 훨씬 더 쉬운 과제를 수행했다. 이 시연은 페달의 움직임에 저항하는 작은 여성은 앞으로 페달을 밟는 크고 건장한 남성의 출력을 쉽게 제어할 수 있으며, 더 많은 힘을 발휘할 수 있음을 보여주었다.[3]
3. 3. 기능적 중요성
아돌프 오이겐 피크는 1882년에 "늘어난 상태에서 근육이 수축하는 것이 동심성 운동과 같이 짧아지는 근육 수축보다 더 큰 힘을 생성할 수 있다"는 것을 발견했다. 50년 후, A.V. 힐은 "신체가 편심성 근육 수축 동안 동심성 근육 작용보다 낮은 에너지 요구량을 가진다"는 것을 발견했다.[3]
에를링 아스무센은 1953년에 "ex"가 "떨어져"를, "centric"이 "중심"을 의미하는 편심성 훈련을 도입했다. 따라서 이 용어는 근육의 중심에서 멀어지는 근육 수축을 의미하도록 만들어졌다.[3]
이러한 특성의 기능적 중요성에 대한 첫 번째 계시는 버드 애보트, 브렌다 빅랜드, 머독 리치가 고안한 실험에서 나타났다. 그들은 두 개의 고정식 사이클 에르고미터를 단일 체인으로 연결하여 한 사이클 선수가 앞으로 페달을 밟고 다른 선수는 뒤로 움직이는 페달에 브레이크를 걸어 이러한 전진 운동에 저항하도록 했다. 장치의 내부 저항이 낮았기 때문에 두 사람이 동일한 힘을 가하고 있었지만, 브레이크를 밟는 개인이 훨씬 더 쉬운 과제를 수행했다. 이 실험은 페달의 움직임에 저항하는 작은 여성은 앞으로 페달을 밟는 크고 건장한 남성의 출력을 쉽게 제어할 수 있으며, 더 많은 힘을 발휘할 수 있음을 보여주었다.[3]
4. 생리학적 기전
근육은 미오신과 액틴 근세사가 교차 결합(부착)을 형성하도록 겹쳐져 있는 근절이라는 작은 수축 단위로 구성되어 있다.[1]
동심성 운동 시 근육 수축은 미오신과 액틴의 가교가 반복적으로 부착 및 분리되어 액틴을 미오신 위로 당기면서 힘을 생성하며, 이 과정은 아데노신 삼인산(ATP) 분해에 의해 구동된다.[1]
편심성 운동은 근육 힘보다 더 강한 반대력으로 근육을 늘린다. 편심성 수축에서 근육 섬유의 근세사가 늘어나면 미오신과 액틴 연결의 분리 횟수가 감소하고, 더 많은 가교가 부착된 상태로 유지되면서 더 큰 힘이 생성된다. 편심성 근육 수축 관련 활동으로는 언덕을 내려가거나 무거운 물체를 내릴 때 중력에 저항하는 것이 있다.[1]
편심성 동작은 근절에 변형을 일으켜 지연성 근육통(DOMS)을 유발할 수 있다. 운동자는 근육을 편심성으로 자극하고, 주간 간격으로 반복하여 근력을 키우고 특정 힘 수준에 대한 스트레스를 줄일 수 있다.[1]
4. 1. 근절의 역할
근육은 근절이라고 하는 작은 수축 단위로 구성된 긴장 생성 조직이며, 각 근절은 "두꺼운 (미오신) 및 얇은 (액틴) 근세사 (근육 필라멘트 또는 단백질)가 교차 결합(부착)을 형성하도록 겹쳐져 있다.[1]동심성 운동 시 근육 수축은 미오신과 액틴의 가교가 반복적으로 부착 및 분리되어 액틴을 미오신 위로 당기면서 힘을 생성하면서 발생한다. 각 가교 부착 및 분리 주기는 1분자의 아데노신 삼인산 (ATP) 분해에 의해 구동된다.[1]
이러한 동심성 운동의 통제된 반전에서, 편심성 운동은 근육 힘보다 더 강한 반대력으로 근육을 늘린다. 이러한 편심성 수축에서 근육 섬유의 근세사가 늘어나면 가교 미오신과 액틴 연결의 분리 횟수가 감소할 수 있다. 더 많은 가교가 부착된 상태로 유지되면서 근육에서 더 큰 힘이 생성된다.[1]
편심성 동작은 근절에 변형을 가하여 근세사가 스트레스를 받을 수 있으며, 이를 운동 유발 지연성 근육통 (DOMS)이라고 한다.[1]
4. 2. 가교 형성
근육은 각각 "두꺼운 (미오신) 및 얇은 (액틴) 근세사(근육 필라멘트 또는 단백질)가 교차 결합(부착)을 형성하도록 겹쳐져 있는" "근절이라고 하는 작은 수축 단위로 구성된 긴장 생성 조직"을 가지고 있다.[1]편심성 수축에서 근육 섬유의 근세사가 늘어나면 가교 미오신과 액틴 연결의 분리 횟수가 감소할 수 있다. 더 많은 가교가 부착된 상태로 유지되면서 근육에서 더 큰 힘이 생성된다.[1]
4. 3. 반복 세션 효과 (RBE)
편심성 운동은 근절에 변형을 일으켜 근세사가 스트레스를 받게 할 수 있는데, 이를 운동 유발 지연성 근육통(DOMS)이라고 한다.[1] DOMS와 편심성 운동과 관련하여 많은 가능성을 가진 연구 분야 중 하나는 반복 세션 효과(RBE)이다. 반복 세션 효과는 편심성 운동으로 인한 DOMS를 예방, 완화하거나 회복을 쉽게하기 위해, 운동자가 근육을 편심성으로 자극하고 주간 간격으로 반복하여 근력을 키우고 시간이 지남에 따라 특정 힘 수준에 대한 스트레스가 감소하도록 하는 것이다.[1]5. 에너지
편심성 수축은 동심성 작용보다 더 많은 힘을 생성할 수 있지만, 더 적은 대사 에너지를 사용한다.[1] 부하가 일정한 길이에서 근육에 의해 발생할 수 있는 힘을 초과할 때, 근육은 에너지를 흡수하며, 이는 네거티브 워크로 이어진다.[1] 운동의 편심성 단계 동안 근육은 역학적 에너지를 흡수하는데, 이는 근육을 늘림으로써 수행된다.[3] 이 역학적 에너지는 탄성 반동이나 열, 또는 이 둘의 조합으로 변환된다.
5. 1. 탄성 반동
운동의 편심성 단계 동안 근육은 에너지를 흡수한다. 이 과정에서 근육은 역학적 에너지를 흡수하며, 이는 "근육을 늘림으로써 수행된다."[3]흡수된 에너지는 탄성 반동 에너지로 변환되어 신체에 의해 회수 및 재사용될 수 있다. 이는 신체가 다음 움직임을 위해 에너지를 사용할 수 있게 하여 움직임의 초기 충격이나 충격을 감소시켜 효율성을 높인다.[3]
예를 들어, 운동 에너지는 발이 땅에 닿을 때마다 달리기에서 흡수되며, 개인의 질량이 발을 앞지를 때까지 계속된다. 이 순간 탄성 반동 에너지는 최대가 되며, 이 에너지의 많은 양이 흡수되어 다음 보폭에 추가된다.[3]
이 움직임은 근육이 지속적으로 짧아지고 늘어나 효율성과 힘이 향상되는 스프링의 작용과 유사하다. 더 높은 힘을 처리하더라도 "노력 감소"라는 인식을 가져올 수 있다.[4]
그러나 탄성 반동에서 시간은 중요하다. 이 에너지가 빠르게 사용되지 않으면 열로 소산된다. 편심성 훈련의 역할은 이러한 에너지 변환 원리를 사용하여 근육 및 힘줄 그룹을 강화하는 것이다.[3]
5. 2. 열
운동의 편심성 단계 동안 근육은 에너지를 흡수한다. 이 작업은 "근육을 늘림으로써 수행되며, 이 과정에서 근육은 역학적 에너지를 흡수한다"[3]이 역학적 에너지는 소산되거나 다음 두 가지 에너지 중 하나 또는 둘의 조합으로 변환된다.
- 탄성 반동
- 열
근육이 "댐퍼 또는 충격 흡수 장치"로 사용될 경우 근육에 흡수된 에너지는 열로 소산된다. 이로 인해 체온이 상승한다.[3]
6. 편심성 운동
편심성 운동은 스포츠 부상 재활의 한 형태로 사용되며, 노인, 신경 질환, 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD), 심폐 질환, 암 환자를 위한 대체 운동 형태로도 활용된다.[6] 이러한 질환을 앓는 사람들은 근육 손실 문제를 겪으며, 강도 높은 운동에 참여하기 어려운 경우가 많다. 편심성 근육 수축은 낮은 에너지 비용으로 높은 힘을 발생시켜 근육 강화에 큰 잠재력을 지닌다.[7] 이는 외부 힘이 근육이 늘어나는 동안 근육보다 커야 한다는 근육 강화의 정의와도 일치한다.[8]
인식된 근육 손상편심성 수축이 근육 손상과 부상을 유발한다는 인식이 있지만, 수축 자체가 직접적인 손상을 일으키는 것은 아니며, 지연성 근육통을 유발할 수 있다.[9]
손상 없는 근육 강화 증명전방십자인대 재활에서 재부상 없이 대퇴사두근 근력을 향상시키는 것이 중요하다. 초기 고강도 편심성 훈련은 ACL 이식, 주변 연조직 및 관절 연골에 손상을 주지 않고 근력과 근육량을 늘리는 데 사용될 수 있다.[8] 저강도 편심성 수축은 근섬유 손상을 일으키는 과도한 스트레스 없이 근비대를 유도할 만큼 충분한 기계적 스트레스를 생성한다.[10] 근비대를 위해 근육 손상이 필수적인 것은 아니며, 편심성 수축으로 인한 더 큰 기계적 스트레스가 훈련을 받는 개인의 근비대로 이어진다.[11] 노인 대상 연구에서는 저강도 편심성 컨디셔닝이 근육 손상을 최소화할 수 있음이 밝혀졌다.[12] 낮은 에너지 비용과 산소 요구량 덕분에 저강도 편심성 운동은 노인에게 이상적이다.[13]
편심성 수축과 산소 소비편심성 근육 수축은 근육이 저항과 함께 작동하므로 부정적인 작업으로 간주된다. 부정적인 작업은 근육에 가해지는 힘이 생성되는 힘보다 클 때 근육에 가해지는 작업에 의해 흡수되는 기계적 에너지이다.[9] 자전거 타기 실험에서 양성 작업(앞으로 페달 밟기)과 부정적인 작업(저항을 받으며 페달 밟기) 동안 산소 소비량을 측정한 결과, 부정적인 작업 동안 산소 소비량이 더 적었다.[14]
만성 폐쇄성 폐 질환(COPD) 환자 대상 연구에서 편심성 사이클링 운동은 부작용이 없고, 근력에 영향을 미치지 않는 최소한의 근육통을 유발하며, 순응도가 높다는 결과가 나왔다.[15] 다른 사이클링 연구에서도 편심성 사이클링이 저렴한 비용으로 고강도 작업을 수행할 수 있어 COPD 환자에게 안전한 대안으로 제시되었다.[16]
편심성 수축과 심박출량편심성 및 동심성 수축이 운동 후 심장 자율 조절에 미치는 영향을 테스트한 결과, 저항 훈련(편심성 수축)이 근력 증가와 회복 중 심장 미주 신경 조절 증가를 유발했다.[17]
지난 10년간의 연구 결과, 편심성 운동은 재활 및 훈련 측면에서 힘, 에너지 비용, 산소 소비 및 근육 강화에서 동심성 운동보다 우수하다는 증거가 축적되었다.
6. 1. 스포츠 및 재활
편심성 훈련은 근육이 적은 노력으로 더 많은 힘을 낼 수 있게 하여, 고성능 스포츠 분야에서 부상 방지와 최적의 경기력 훈련에 중요한 역할을 한다. 운동선수와 스포츠 애호가에게 편심성 훈련은 폭발적인 힘 훈련을 돕고, 부상이나 재발하는 부상을 예방하며, 신체가 운동 에너지를 보다 효율적으로 사용하도록 훈련시킨다.[18]
캐나다 올림픽 선수 킴 생 피에르는 훈련의 일부로 편심성 훈련을 사용한다. 2007년 여름 엉덩이 수술 후, 생 피에르는 미란다 에스몬드-화이트와 사하라 에스몬드-화이트 전문가들과 함께 Esmonde Technique을 연습하여 엉덩이를 회복했다.[19]
편심성 훈련은 하체 부상의 훌륭한 물리 치료 후 중재로 입증되었으며,[1] 다양한 신체적 질환을 가진 사람들에게 유익한 것으로 밝혀졌다.[18] 근력과 근육 섬유의 증가는 전통적인 구심성 훈련보다 편심성 훈련에서 더 높게 나타났다.[20]
재활적 특성, 낮은 에너지 비용, 높은 힘의 크기, 낮은 산소 섭취량은 모두 노인과 재활 기능을 위한 편심성 운동과 일치한다.[2] 노년기에는 근력과 근육량 감소가 흔하며, 질병, 심장 질환, 호흡기 질환이 추가될 수 있다. 편심성 훈련은 노인과 동일한 문제를 가진 사람들이 저에너지 운동으로 근육 그룹을 훈련하고 근력과 회복력을 증가시킬 수 있게 해준다.[2]
6. 2. 노인 및 질환자
편심성 운동 또는 저항 훈련은 현재 스포츠 부상 재활 형태로 사용되고 있으며, 노인과 신경 질환, 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD), 심폐 질환, 암 환자를 위한 대체 운동 형태로도 사용되고 있다.[6] 근육 손실은 위에 언급된 질환을 앓는 사람들이 직면하는 큰 문제이며, 많은 사람들이 강도 높은 운동 프로토콜에 참여할 수 없다. Hortobágyi에 따르면, 낮은 에너지 비용으로 높은 힘을 발생하는 편심성 근육 수축의 특성으로 인해 편심성 운동은 근육 강화에 가장 큰 잠재력을 가지고 있다.[7]노년층은 전통적인 동심성 운동에 비해 근육-힘줄 그룹에 가해지는 스트레스가 감소하여 편심성 운동으로 인한 부상에 덜 취약하다.[1] 저강도 편심성 컨디셔닝은 노인의 근육 손상을 최소화할 수 있다.[12] Gault에 따르면 낮은 에너지 비용과 낮은 산소 요구량으로 인해 저강도 편심성 운동은 노인에게 이상적이다.[13]
만성 폐쇄성 폐 질환(COPD) 환자의 경우, 편심성 운동의 낮은 산소 소비량 때문에 중증 COPD 환자를 대상으로 연구가 수행되었다. 이 환자들을 위해 편심성 사이클링 운동을 만들었으며, 그 결과 부작용이 없고, 근력에 영향을 미치지 않는 최소한의 근육통이 있으며, 순응도가 높다는 것을 발견했다.[15] 또한, 다른 사이클링 연구에서는 편심성 사이클링이 저렴한 비용으로 고강도 작업을 수행할 수 있으므로 COPD 환자에게 안전한 대안이라고 결론지었다.[16]
운동 후 심장 자율 조절에 미치는 영향을 알아보기 위해 편심성 및 동심성 수축에 대한 연구가 수행되었다. 남성(18~30세)을 동심성 대조군, 편심성 대조군, 동심성 훈련 및 편심성 훈련의 4개 그룹으로 나누었다. 그 결과 저항 훈련(편심성 수축)이 근력 증가를 촉진하고, 회복 중 심장 미주 신경 조절이 증가했다.[17]
7. 임상적 응용
편심성 수축은 다양한 질환 및 상황에서 치료와 재활에 활용될 수 있다.
- 전방 십자 인대 (ACL) 손상: ACL 파열은 심각한 손상으로, 수술 후 재활에 편심성 훈련이 근육 크기와 근력 발달에 중요한 역할을 한다. 점진적인 부하를 통해 근육에 높은 힘을 생성하게 한다.[23]
- 근감소증: 노화로 인한 근육량 감소에 대응하기 위해 편심성 훈련이 효과적이다. 신체적 부담은 적으면서 근육에 더 큰 과부하를 줄 수 있어 노인에게 특히 유용하다.[23]
- 근육-힘줄 손상: 반복적인 햄스트링 및 외전근 부상을 겪는 운동선수에게 편심성 훈련은 근육-힘줄 그룹을 강화하여 부상 위험을 줄이는 데 도움을 준다. 편심성 훈련은 근육이 더 많은 에너지를 흡수하도록 하여 부상을 예방한다.[23]
- 골감소증: 골밀도가 낮은 상태인 골감소증의 경우, 편심성 운동은 뼈에 가해지는 높은 변형과 낮은 에너지 소비로 인해 재활 과정에 도움이 된다.[23]
- 힘줄병증: 만성 힘줄 질환의 경우, 통제된 재활 요법을 통해 힘줄을 강화하고 회복시킬 수 있다. 고강도 편심성 운동은 힘줄 적응에 필수적이다.[23]
- 만성 슬개건염: "점퍼스 니"라고도 불리는 이 질환은 과사용이나 점프 활동으로 발생한다. 편심성 스쿼트 운동은 통증 감소 및 회복에 효과적이다.[24]
7. 1. 전방 십자 인대 (ACL) 손상
전방 십자 인대 (ACL) 파열은 수년간 지속될 수 있으며 종종 수술이 필요한 심각한 손상을 유발한다. ACL은 무릎을 안정시키는 4개의 주요 인대 중 하나이다. 환자의 수술 후 재활 기간 동안, 편심성 훈련은 근육 크기와 근력 발달의 초석으로 사용될 수 있다. 2007년 J. 패리 거버(J. Parry Gerber)가 실시한 테스트에 따르면, 근육의 구조적 변화는 표준적인 동심성 재활로 얻는 변화를 훨씬 능가했다. 점진적으로 부하를 높여가며 음성 부하(negative work)에 노출시키는 방식의 성공적인 적용은 궁극적으로 높은 근육 힘을 생성하게 했다.7. 2. 근감소증
근감소증은 노화로 인해 점진적으로 근육량이 감소하는 현상이다. 근육량은 25세부터 감소하기 시작하여 노년기까지 지속적으로 줄어든다. 80세가 되면 "골격근의 절반이 손실된다".[23] 이러한 근육량 감소와 함께 근력도 감소한다. 편심성 훈련은 지속적인 훈련을 통해 근감소증에 대응할 수 있는 능력이 있다. 신체, 심장, 호흡계에 덜 부담을 주면서 근육에 더 큰 과부하를 가하는 독특한 특성은 노인에게 특별한 이점을 제공한다. 편심성 운동의 고강도, 저비용 속성은 활동에 장애가 있는 사람에게 이상적이다.[23]7. 3. 근육-힘줄 손상
전체 근육-힘줄계는 사지의 움직임을 늦추기 위해 함께 작용한다. 근육과 힘줄 사이의 밀접한 관계는 열을 발산하거나 운동 에너지를 일시적으로 저장하는 데 도움이 된다. 사지의 속도를 늦추는 데 필요한 힘이 근육-힘줄계의 능력을 초과하면 부상이 발생할 가능성이 높다.반복적인 햄스트링 및 외전근 부상을 겪는 운동선수는 편심성 근력에 더 큰 손상을 입는데, 이는 편심성 훈련의 개선이 신체의 스트레스가 높은 부위에서 근육-힘줄 그룹을 강화함으로써 부상 위험을 최소화할 수 있음을 시사한다.
편심성 훈련은 악화되기 전에 더 많은 에너지를 흡수하는 근육의 능력을 향상시켜 부상을 예방하려는 사람들에게 큰 이점을 제공한다. 한 기사에 따르면, "편심성 운동 훈련 후 힘줄의 강성 증가, 파괴 시 더 큰 힘, 근육-힘줄 접합부에서 에너지를 흡수하는 능력 향상"이 나타난다.[23]
7. 4. 골감소증
골감소증은 골밀도가 정상 수준보다 낮은 상태로, 보통 골다공증의 전조로 여겨진다. 골량은 근육의 힘과 골격 구조에 가해지는 부하에 의해 영향을 받는다. 뼈의 강도와 밀도는 국소적인 변형에 직접적인 영향을 받는다. 편심성 운동 중 근육에 가해지는 높은 변형과 낮은 에너지 소비로 인해 편심성 운동은 재활 과정의 핵심이 된다.[23]7. 5. 힘줄병증
강렬하고 반복적인 활동은 만성 힘줄 질환을 유발하는 경향이 있으며, 이로 인해 힘줄이 손상, 염증 또는 파열될 수 있다. 일반적으로 이러한 질환은 편심성 근육 운동과 직접적인 관련이 있지만, 편심성 훈련을 통해 근육이 강화되고 부상을 예방할 수 있는 능력은 매우 뛰어나다. 통제된 재활 요법은 실제로 힘줄을 강화하고 회복시킨다. 충분한 증거는 힘줄이 근육과 마찬가지로 신체적 스트레스와 편심성 부하에 유리하게 적응할 수 있다는 점을 뒷받침한다.[23]통제된 환경에서 전달되는 높은 근육-힘줄 힘이 최적의 힘줄 적응에 필요하다는 결론이 내려졌다. 편심성 스트레스는 부상과 관련이 있지만, 회복을 극대화하기 위해서는 고강도 편심성 운동이 필요하다.[23]
7. 6. 만성 슬개건염
만성 슬개건염은 힘줄과 주변 조직에 염증이 생기고 자극을 받는 상태로, 과사용이나 점프 활동으로 인해 발생한다. 이러한 이유로 "점퍼스 니(jumper's knee)"라고도 불린다.[24] 로알 바르와 그의 동료들은 만성 슬개건염 치료에 있어 "편심성 스쿼트" 운동과 유니버설 짐 "레그 익스텐션/레그 컬" 중 어떤 것이 더 효과적인지 연구했다. 12주간의 운동 프로그램에서 참가자들은 허벅지 둘레, 대퇴사두근 및 햄스트링 모멘트 검사를 받았다. 두 그룹 모두 대퇴사두근이나 햄스트링 모멘트에서 큰 차이가 없었고, 햄스트링 모멘트는 두 그룹 모두에서 유의하게 증가했다. 그러나 편심성 스쿼트는 통증 등급이 훨씬 낮았고, 프로그램 종료 시 다른 그룹보다 두 배나 많은 무통증 환자를 만들어냈다.[24]8. 생리학적 효과
편심성 수축은 더 적은 에너지를 사용하면서도 더 큰 힘을 생성하며, 다음 움직임을 위한 에너지를 흡수하는 효율적인 방식이다.[1] 이러한 특성 덕분에 편심성 훈련은 하체 부상 후 물리 치료에 효과적이며, 노년층도 근육-힘줄 그룹에 가해지는 스트레스가 적어 부상 위험이 낮다.[1]
반복 운동 효과는 지연성 근육통(DOMS)을 줄여준다. 편심성 훈련을 한 번 완료하고 1주일 이상 지난 후 다시 운동하면 두 번째 운동 후 DOMS가 덜 발생한다.[1] 또한, 근육 스트레칭과 함께 편심성 훈련을 병행하면 부상이나 재부상으로부터 보호 효과를 얻을 수 있다.[1]
편심성 훈련은 동심성 훈련보다 피로감을 덜 느끼게 하며, 전신 편심성 훈련은 안정 시 대사율을 약 9% 증가시킬 수 있다.[1] 에너지 비용은 낮게 유지되면서도 힘의 정도는 매우 높아 근육의 근력, 크기, 파워가 크게 증가한다.[1]
최근 연구에 따르면 내리막길 걷기와 같은 편심성 운동은 오르막길 걷기보다 인슐린 민감성, 지질 프로필 및 체력에 더 큰 유익한 효과를 미치는 것으로 나타났다. 한 연구에서는 계단과 엘리베이터[25]를 사용했고, 다른 연구에서는 산과 케이블카[26]를 사용했는데, 두 경우 모두 위로 올라가고 내려가는 운동에서 심혈관 개선 효과가 더 컸다.
낮은 산소 소비량 때문에 편심성 운동은 중증 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD) 환자 대상 연구에 활용되었다. 이 환자들을 위해 편심성 사이클링 운동을 고안했으며, 그 결과 부작용이 없고, 근력에 영향을 미치지 않는 최소한의 근육통만 발생했으며, 순응도가 높았다.[15] 다른 사이클링 연구에서도 편심성 사이클링이 저렴한 비용으로 고강도 작업을 수행할 수 있어 COPD 환자에게 안전한 대안이라고 결론지었다.[16]
한 연구에서는 편심성 및 동심성 수축이 운동 후 심장 자율 조절에 미치는 영향을 조사했다. 18~30세 남성을 동심성 대조군, 편심성 대조군, 동심성 훈련군, 편심성 훈련군의 네 그룹으로 나누었다. 연구 결과, 저항 훈련(편심성 수축)이 근력 증가를 촉진했으며, 회복 중 심장 미주 신경 조절 또한 증가했다.[17]
8. 1. 근육 손상
편심성 수축은 지연성 근육통을 유발할 수 있지만, 수축 자체가 근육 손상이나 부상을 유발하는 것은 아니다.[9]전방십자인대 재활에서 자주 나타나는 문제 중 하나는 재부상 없이 대퇴사두근의 근력을 향상시키는 것이다. 초기, 고강도 편심성 훈련은 ACL 이식, 주변 연조직 및 관절 연골에 손상을 주지 않고 근력과 근육량을 증가시키는 데 사용될 수 있다.[8] 쥐를 대상으로 한 실험에서 20번의 러닝머신 저강도 편심성 훈련을 거친 쥐 근육의 습윤 중량과 섬유 단면적이 대조군 및 레벨 그룹보다 유의하게 더 큰 것으로 나타났다.[10] 이러한 결과는 저강도 편심성 수축이 근육 섬유 손상을 일으키는 과도한 스트레스 없이 근비대를 유도할 수 있을 만큼 충분한 기계적 스트레스를 생성한다는 결론으로 이어졌다. 다른 연구에서도 근비대를 위해 근육 손상이 필수적인 것은 아니라는 사실이 밝혀졌다. 편심성 수축으로 인한 더 큰 기계적 스트레스가 편심성 훈련을 받는 사람들의 근비대로 이어진다.[11] 노인을 대상으로 한 연구에 따르면 저강도 편심성 컨디셔닝이 실제로 근육 손상을 최소화할 수 있다.[12] Gault에 따르면 낮은 에너지 비용과 낮은 산소 요구량 덕분에 저강도 편심성 운동은 노인에게 이상적이다.[13]
8. 2. 산소 소비
근육이 제대로 작동하려면 산소 소비가 필요하다. 편심성 근육 수축은 근육이 저항과 함께 작동하므로 부정적인 작업으로 간주된다. 부정적인 작업은 근육에 가해지는 힘이 생성되는 힘보다 클 때 근육에 가해지는 작업에 의해 흡수되는 기계적 에너지이다.[9] 자전거 타기 실험에서, 앞으로 페달을 밟는 양성 작업과 저항을 받으며 페달을 밟는 부정적 작업 동안의 산소 소비량을 측정한 결과, 산소 소비 비율이 3:7로 부정적인 작업에서 양성 작업보다 더 적은 산소가 소비되었다.[14]낮은 산소 소비량 때문에 편심성 운동은 중증 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD) 환자 대상 연구에 활용되었다. 이 환자들을 위해 편심성 사이클링 운동을 고안했으며, 그 결과 부작용이 없고, 근력에 영향을 미치지 않는 최소한의 근육통만 발생했으며, 순응도가 높았다.[15] 또한, 다른 사이클링 연구에서도 편심성 사이클링이 저렴한 비용으로 고강도 작업을 수행할 수 있어 COPD 환자에게 안전한 대안이라고 결론지었다.[16]
8. 3. 심박출량
낮은 산소 비용은 편심성 운동이 심장에 어떤 영향을 미치는지에 대한 의문을 제기한다. 한 연구에서는 편심성 및 동심성 수축이 운동 후 심장 자율 조절에 미치는 영향을 조사했다. 18~30세 남성을 동심성 대조군, 편심성 대조군, 동심성 훈련군, 편심성 훈련군의 네 그룹으로 나누었다. 연구 결과, 저항 훈련(편심성 수축)이 근력 증가를 촉진했으며, 회복 중 심장 미주 신경 조절 또한 증가했다.[17]8. 4. 대사율
전신 편심성 훈련은 안정 시 대사율을 약 9% 증가시킬 수 있으며, 처음 두 시간 동안 가장 큰 폭으로 증가한다.[1]8. 5. 심혈관 변화
최근 연구에 따르면 내리막길 걷기와 같은 편심성 운동은 오르막길 걷기보다 인슐린 민감성, 지질 프로필 및 체력에 더 큰 유익한 효과를 미치는 것으로 나타났다. 한 연구에서는 계단과 엘리베이터[25]를 사용했고, 다른 연구에서는 산과 케이블카[26]를 사용했다. 두 경우 모두, 위로 올려지고 내려오는 것보다 위로 올라가고 내려가는 운동에서 심혈관 개선 효과가 더 컸다.9. 주의사항
편심성 수축은 익숙하지 않은 운동을 할 때 근육 부상의 흔한 원인이 될 수 있다. 그러나 이러한 편심성 운동을 한 번만 하더라도 적응이 일어나, 이후 편심성 운동을 할 때 근육이 부상에 덜 취약해진다.[5]
9. 1. 운동 유발 지연성 근육통 (DOMS)
익숙하지 않은 운동을 할 때 근육 부상의 빈번한 원인은 편심성 수축이다. 그러나 이러한 편심성 운동을 한 번만 하면 적응이 일어나 근육이 이후 편심성 운동 수행 시 부상에 덜 취약해진다.[5]9. 2. 부상 예방
편심성 수축은 익숙하지 않은 운동을 할 때 근육 부상의 흔한 원인이다. 그러나 이러한 편심성 운동을 한 번만 하면 적응이 일어나, 이후 편심성 운동을 할 때 근육이 부상에 덜 취약해진다.[5]참조
[1]
간행물
Eccentric Training
http://www.ideafit.c[...]
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간행물
When Active Muscles Lengthen: Properties and Consequences of Eccentric Contractions
[3]
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When Active Muscles Lengthen: Properties and Consequences of Eccentric Contractions
[4]
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The positive effects of negative work: increased muscle strength and decreased fall risk in a frail elderly population
[5]
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Exercise-induced muscle damage in humans
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Induction of Muscle Hypertrophy in Rats through Low Intensity Eccentric Contraction
[11]
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Does Exercise-Induced Muscle Damage Play a Role in Skeletal Muscle Hypertrophy?
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Low-intensity eccentric contractions attenuate muscle damage induced by subsequent maximal eccentric exercise of the knee extensors in the elderly
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[19]
뉴스
Goalie St.Pierre Takes A Page From The Ballet World
https://www.tsn.ca/m[...]
2009-04-17
[20]
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The effects of eccentric versus concentric resistance training on muscle strength and mass in healthy adults: a systematic review with meta-analysis
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Effects of eccentric exercise in patients with subacromial impingement syndrome: a systematic review and meta-analysis
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After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction Effects of Early Progressive Eccentric Exercise on Muscle Structure
[23]
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Eccentric Muscle Contractions: Their Contribution to Injury, Prevention, Rehabilitation, and Sport
[24]
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Surgical Treatment Compared with Eccentric Training for Patellar Tendinopathy (Jumpers Knee) A Randomized Controlled Trial
[25]
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Effects of Descending Stair Walking on Health and Fitness of Elderly Obese Women
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Eccentric endurance exercise economically improves metabolic and inflammatory risk factors.
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