제3강
기초운동과학
SPORT & LEISURE STUDIES LEE CHAE SAN
인체 움직임 시스템human movement system; HMS
HMS는 근육, 골격, 신경계 이 세 가지 체계들의 기능적 결합을 통함
HMS는 근육, 골격, 신경계 구성
표 1. 사슬반응에 대한 3가지 체계의 상호작용
일차적 사슬 이차적 사슬 사슬형태
관절 (articular)
근육(muscular) 신경(neuological)
자세(posture) 운동학(kinetic)
근육 (muscular)
관절(articular) 신경(neuological)
협동작용(synergists) 근육슬링(muscle slings) 근막사슬(myofascial)
신경
(neuological)
관절(articular) 근육(muscular)
일차적 반사사슬
(primitive reflexive chain)
감각운동계(sensorimotor system) 신경발달적 운동사슬
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감각기능sensory function 신경계
• 근육을 스트레칭할 때(내부)나 보도를 걷다가 모래위에서 걷는 것(외부)과 같은 내부 혹은 외부 환경에서 일어나는 변 화들을 감지한는 신경계의 능력
통합기능integrative function
• 감각 정보를 분석하고 해석하여 적절한 판단을 내림으로 써 적합한 반응을 일으키는 신경계의 능력
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고유감각proprioception)
• 근육을 스트레칭할 때(내부)나 보도를 걷다가 모래 위에 서 걷는 것(외부)과 같은 내부 혹은 외부 환경에서 일어나는 변화들을 감지하는 신경계의 능력
운동기능motor function
• 감각정보에 대한 신경근(혹은 신경계나 근육계)의 반응으 로서 지나친 스트레칭에 대해 근육이 수축하는 반응을 보이 는 것. 혹은 모래 위에서 걸을 때에는 보도 위에서 걸을 때 와 다른 방법을 따르는 반응
• 운동신경 발달
• 뇌 중량의 증가
• 조정력 향상
• 중추신경계의 촉진, 제어, 협응력 증대
• 심장을 지배하는 교감신경의 톤은 늦추고, 부교감신경 톤을 촉진
철봉:이고르 카시나 평균대; 코마네치 평균대;스자보 도마;양학선
신경계에 미치는 영향
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근방추muscle spindles
• 근육의 길이 변화와 변화 속도에 민감한 수용기들
관절수용기joint receptors
골지건golgi tendom organs
• 근육의 긴장도 변화와변화 속도에 민감한 수용기들
• 관절의 압력과 가속, 감속에 반응하며 관절의 주변을 에워 싸는 위치의 수용기들
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근육은 어떻게 작용하는가?
근육은 당기는 힘을 생산 Muscle creative pulling
• 당기는 기계(pulling machine)
• 근육의 수축(muscle contraction) 짧아진다(to shorten) 실제로는 짧아지지 않음
• 신경계에 의해 수축 명령-근육 부착점 당김
유전요인
신체활동과 운동
영양상태
신경계 활성화
환경적 요인
호르몬의 영향
근육 크기의 발달 및 유지에 영향을 미치는 요인
근육크기
골격근
심장근
평활근
내장근
횡문근
수의근
불수의근
수의근;신경계를 통하여 대뇌피질로부터 전달되어 동작양식의 필요에 상응하여 수축, 이완
불수의근;의지와는 상관없이 자율신경계를 통하여 수축, 이완
근육의 분류
FOG섬유 :fast oxidative glycolytic , type lla) 속근섬유(FT :fast twitch fiber, type ll)
FG섬유 :fast glycolytic , type llb) 지근섬유(ST :slow twitch fiber, type l)
근섬유의 종류와 특성
SO섬유 :slow oxidative , type l)
작용
초기 분류
구 분 지근(typeㅣ) 속근(type ll)
type lla (FOG)
type llb (FG)
수축 속도 느리다 중간 정도 빠르다
크기 작다 중간 크기 크다
색깔 검붉은색 붉은색 엷은 붉은색
미토콘드리아 모세혈관
산화효소
많다 중간 적다
피로 저항력 강하다 강하다 약하다
ATPase 낮다 높다/중간 높다
표 1. 지근과 속근의 특성
등척성(정적)수축 등장성(동적)수축
등속성수축
단축성(동심성) 신장성(편심성)
단축성(동심성) 신장성(편심성)
단축성(동심성) 신장성(편심성) Isotonic contraction
근육의 길이 변함
Isometric contraction 근육의 길이 변하지 않음
Isokinetic contraction 각속도가 일정한 동적 수축
근육의 수축 유형
수분의 이동 뼈, 인대, 건, 연골 조직, 근육의 퇴화 뼈, 근육 강화
물리적인 힘 요구
지구의 중력은?
우주의 무중력은?
*근육의 반사신경 쇠퇴
*근육의 협응성 실조
중력의 영향
내분비계
내분비계는 감정조절과 성장, 발달, 세포기능, 신진대사를 비롯한 다양한 신체기능들을 통제하기 위해 호르몬을 혈
류로 분산시키는 샘(gland)들로 구성되어 있는 체계
인슐린, 글루카곤 그리고 혈당의 조절 운동활동에 직접적으로 연관된 호르몬
부신, 뇌하수체, 생식기 그리고 갑상선호르몬조절
카테콜라민 테스토스텔론과 에스트로겐 코르티솔 갑상선호르몬
성장호르몬 운동의 효과
운동의 효과
운동의 효과는 동일한 운동부하시 심박수와 혈압이 적게 증가,
운동 후 정상상태로 회복속도가 빠르다.
표 2. 직립자세에서 측정한 1회 심박출량 (단위:ml/beats) 구분
성
안정시 운동시
일반인 운동선수 일반인 운동선수
남 자 70~90 100~120 110 180
여 자 50~70 70~90 90 125
심장 순환계
호흡계
호흡펌프는 골격 구조(뼈)와 연부조직(근육)으로 이루 어져 있으며, 이들은 함께 적절한 호흡이 이루어지도록
작동하고, 흡기 시 다시 심장으로 혈액이 되돌아가는 것을 도움
흡기환기는 신체 내부로의 공기를 이동을 위하여 흡기 근육 수축을 활동적으로 진행시키는 것
호기환기는 신체 외부로의 공기의 이동을 위하여 흡기 근육을 무저항적으로 긴장을 푸는 것
호흡기전
호흡 펌프의 구조
뼈
복장뼈 갈비뼈 척주
근육
흡기(들숨)
가로막
바깥갈비사이근 목갈비근
목빗근
작은가슴근
호기(날숨) 속갈비사이근 복근
호흡 경로의 구조
전도 경로
코안(비강) 입안(구강) 인두
후두 기관
좌우 폐기관지 세기관
호흡경로 허파꽈리(폐포) 폐포낭
최대산소섭취량
(Maximum oxygen intake;VO2max)
표 4. 안정시와 최대운동시의 호흡기능 비교
구 분 안정시 최대운동시
호흡수 약 16회/분 약 32회/분 환기량 약 8리터/분 약 160리터/분 산소섭취량 약 0.25리터/분 약4~5리터/분 근육의 산소
필요량
혈액 중 산소의 약 1/4
혈액 중 산소의 약 3/4
*폐환기량이 많을 것,
*혈액 중에 혈색소(hemoglobin:Hb)량 이 충분할 것
*심박출량이 많을 것
*조직에서의 산소 이용률이 클 것 Hb의 산소 함유능;
O2 1.34ml/ Hb1g Hb 15g/혈액100ml
Hb 20.1ml/혈액 100ml
운동과 산소섭취량
표 3. 숫자로 보는 이봉주 선수
한국나이(세) 40
풀 코스 완주 횟수(회) 40 분당 맥박 수(beats/min) 45
발 크기(mm) 255
허리 둘레(inch) 28 러닝화 값(만원) 20
출처;중앙일보, 2009.3.23
구분 변 화
형 태
심장 용적 증대 심장 벽 두께 증가
기 능
심근 수축력 증대
심장의 1회 박출량 증대 최대 심박출량 증대
안정시, 최대하 운동시 심박수 감소
30~40km를 강도 높게 달릴 때, 120~140회/분
스포츠 심장sports heart
사점
dead point
운동초기 호흡곤란 및 전신 피로감
원인: 체내 젖산 축적 (산성화)
땀으로 젖산을 일시적 으로 배출
호흡이 좋아지고, 몸이 가벼워진다
표 5. 호흡곤란이 나타나기까지의 시간
질주거리 평균속도 사점까지의 거리 사점까지의 시간 400m 7.0m/sec 250m 30sec
800m 6.9m/sec 550m 80sec 1,500m 6.3m/sec 1,150m 180sec 3,000m 5.3m/sec 2,000m 380sec 5,000m 5.3m/sec 2,000m 380sec 10,000m 5.3m/sec 2,000m 380sec
세컨드 윈드 second wind
감사합니다
Q & A
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