근력 향상의 비밀: 근육 크기가 신경 효율성을 압도한다

 

근력을 키우는 원리에 대한 해묵은 논쟁이 있습니다. "근육의 크기가 커져서 힘이 세지는 것일까, 아니면 신경계가 기존 근육을 더 효율적으로 사용하게 되기 때문일까?" 이 질문에 대해 영국 러프버러 대학교(Loughborough University)의 새로운 연구가 현재까지 가장 명쾌한 해답 중 하나를 제시했습니다. 결론부터 말하자면, 근육의 크기가 근력을 예측하는 압도적으로 중요한 요인이라는 것입니다.

연구 개요

스포츠 및 운동 의과학 저널(Medicine & Science in Sports & Exercise)에 발표된 이 연구(프리프린트)는 저항성 훈련 후 발생하는 근육 크기(근비대)의 변화와 신경근 활성도(neuromuscular activation) 변화가 근력 증가에 각각 어떻게 기여하는지를 규명하고자 했습니다. 과거의 연구들은 이 두 요소와 근력 사이의 관계가 일관되지 않거나 약하게 나타나는 경우가 많았습니다. 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해, 여러 사람을 비교하는 방식이 아닌 각 개인 내에서 발생하는 변화를 정밀하게 추적하는 통계적 접근법과 정확한 측정 방식을 사용했습니다.

연구 방법

연구는 다음과 같은 구체적인 방법으로 진행되었습니다.

• 참가자: 최근 훈련 경험이 없는 39명의 건강한 젊은 남성을 대상으로 했습니다.
• 훈련 프로그램: 참가자들은 15주 동안 주 3회 하체 저항성 훈련을 수행했습니다. 훈련은 레그 익스텐션, 레그 컬, 레그 프레스와 같이 대퇴사두근을 포함한 하체 근육 단련에 초점을 맞추었습니다.
• 근육 부피 측정: **고해상도 MRI(자기공명영상)**를 통해 대퇴사두근의 부피를 정밀하게 측정했습니다. MRI는 근육의 단면적과 부피를 비침습적으로 정확하게 시각화할 수 있어 근비대 연구에서 '황금 표준(gold standard)'으로 여겨지는 기술입니다.
• 신경근 활성도 평가: **표면 근전도(sEMG, surface EMG)**를 사용하여 신경근 활성도를 평가했습니다. 표면 근전도는 근육이 수축할 때 발생하는 미세한 전기 신호를 피부 표면의 전극으로 감지하는 기술입니다. 이를 통해 신경계가 해당 근육을 얼마나 효율적으로 동원하고 활성화시키는지를 객관적인 수치로 파악할 수 있습니다.
• 근력 측정: 훈련 전후로 두 가지 방식의 근력 테스트를 시행했습니다.
  1. 등척성 최대 수의적 토크 (Isometric Maximum Voluntary Torque): 레그 익스텐션 머신에서 다리를 움직이지 않고 최대한 강하게 미는 힘을 측정했습니다. 이는 관절의 움직임 없이 근육이 낼 수 있는 순수한 최대 힘을 평가합니다.
  2. 1회 최대 반복 중량 (1−RM, One-Repetition Max): 실제 운동 동작에서 단 한 번 들어 올릴 수 있는 최대 무게를 측정하여 동적인 상황에서의 최대 근력을 평가했습니다.

연구 결과

15주간의 훈련 후, 참가자들은 놀라운 변화를 보였습니다.

• 근비대: 대퇴사두근의 부피는 평균 약 13% 증가했습니다.
• 근력 증가: 근력은 등척성 테스트에서 약 22%, 1−RM 테스트에서는 약 29% 증가했습니다.

가장 중요한 발견은 각 개인의 시간 경과에 따른 변화를 분석했을 때 나타났습니다. 근육량의 증가는 근력 향상과 매우 밀접하고 강력한 상관관계를 보였습니다.

반면, 신경계의 근육 활성화 능력 증가는 근력 증가와 중간 정도의 상관관계를 보이는 데 그쳤습니다. 연구팀이 근비대와 신경 활성화라는 두 요인을 함께 분석했을 때, 근력 증가를 예측하는 데 있어 근비대의 중요성이 신경계 활성화 증가보다 5배 이상 높은 것으로 나타났습니다.

결론

연구팀은 다음과 같이 결론지었습니다. "이러한 결과는 저항성 훈련 후 근력 증가에 있어 근비대가 매우 강력한 연관성을 가지며, 신경근 활성화는 중간 정도의 연관성을 가짐을 명확히 보여준다. 즉, 건강한 젊은 남성이 저항성 훈련을 통해 강해지는 과정에서, 근육 자체가 커지는 것이 개인의 근력 증가를 이끄는 가장 중요한 핵심 적응 현상이라는 점을 시사한다."

전반적으로 이 연구는 근육 성장과 신경계 요인 모두 근력에 기여하지만, 장기적인 훈련 프로그램에서는 근육 성장이 근력 향상의 주된 동력임을 입증합니다.

이 연구가 우리에게 시사하는 바는?

이 연구 결과는 우리가 훈련에 접근하는 방식에 중요한 지침을 제공합니다.

많은 사람들이 훈련을 처음 시작한 몇 달간 '초심자 효과(newbie gains)'라고 불리는 급격한 근력 향상을 경험합니다. 이는 주로 신경계 적응, 즉 우리 뇌와 신경계가 기존에 있던 근섬유를 더 효율적으로 동원하고, 여러 근육을 더 조화롭게 사용하는 방법을 빠르게 학습하기 때문에 나타나는 현상입니다.

하지만 이러한 신경계의 효율성 향상에는 명백한 한계가 존재합니다. 일단 기존 근육을 거의 100%에 가깝게 동원할 수 있게 되면, 효율성 개선만으로는 더 이상 근력을 높이기 어렵습니다. 이 연구에서 근육 크기 증가가 신경계 변화보다 5배 이상 중요했던 이유가 바로 여기에 있습니다. 근력의 '천장'을 뚫고 지속적으로 강해지기 위해서는, 근육 조직 자체를 늘려 힘의 절대적인 잠재력을 키우는 것, 즉 근비대가 필수적입니다.

따라서 초심자 단계를 넘어 지속적으로 강해지고 싶다면, 단순히 힘을 쓰는 기술을 연마하는 것을 넘어 근육을 키우는 데 집중해야 합니다. 이는 다음의 원칙들이 왜 중요한지를 다시 한번 강조합니다.

• 점진적 과부하 (Progressive Overload): 근육이 성장하도록 지속적으로 더 강한 자극(더 높은 중량, 더 많은 횟수 등)을 주어야 합니다.
• 충분한 훈련 볼륨과 강도 (Volume and Intensity): 근비대를 유발하기에 충분한 양과 강도의 훈련이 필요합니다.
• 적절한 회복과 영양 (Recovery and Nutrition): 훈련으로 손상된 근육이 회복하고 성장할 수 있는 충분한 시간과 단백질을 포함한 영양소를 공급해야 합니다.

결론적으로, 중급 및 상급 훈련자에게 더 높은 중량을 드는 것은 곧 더 큰 근육을 만드는 것과 동일한 의미를 갖게 됩니다. 힘과 크기는 동전의 양면과도 같은 관계이며, 진정한 근력 향상은 결국 근육의 성장으로부터 비롯됩니다.

 

 

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