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스포츠심장 vs. 비대심근증

흔히 마라톤 선수를 초인간이라 부른다. 마라톤을 올림픽의 꽃이라고 부르는 것도 가장 힘든 경기이기 때문이다. 마라톤은 아주 원시적인 운동인 것처럼 보이지만 마라톤 선수의 능력은 과학의 신비를 잘 나타낸다.

마라톤선수는 심장크기부터 다르다. 일반인은 좌우직경이 약10cm 미만에 불과하나 마라톤선수는 16cm 이상이다. 특히 좌심실 크기가 월등한데 큰 심장은 한번 수축으로 혈액을 짤 수 있는 양이 많기에 충분한 산소를 공급할 수 있다. 한번에 짜내는 혈액량이 많아 심장박동을 자주 하지 않아도 된다. 그만큼 심장기능이 효율적인 것을 의미한다.

따라서 안정시의 심박수가 현저히 낮게 나타나 마라톤선수들은 40~45회 정도에 불과하지만 일반인은 70회정도이다. 바르셀로나올림픽 금메달리스트 황영조도 선수시절 38회까지 기록한 바 있다. 심장무게도 차이를 보여 마라톤선수는 350~400g이 나 일반인은 약 300g에 불과하다.

심장 자신도 운동시 계속 일하기 위해 산소공급이 필요한데 심장에 혈액을 공급하는 관상동맥의 내경도 일반인보다 2~3배 굵었다. 관상동맥은 고혈압이나 협심증환자의 경우 그 내경이 좁아져서 심장이 충분한 산소를 공급받는데 어려움을 가진다(관상동맥경화증)·튼튼한 심장은 마라톤선수가 초인적인 능력을 가지는 원천이 되는 것이다.

스포츠심장은 비대심근증이 되는가?

장기간에 걸쳐 격한 훈련을 실시하는 스포츠선수의 심장이 보통사람보다 커진다는 것은 지금부터 약 100년전에 발견되었고, 지금은 이것을 '스포츠심장(athletic heart)'라 부르고 보통사람보다 커다고 알려져 있다. 운동을 하면 근육은 많은 혈액을 요구하기 때문에 심장은 심박수와 수축력을 증가시킴에 따라 근육에의 혈액공급량을 증가시킨다. 신체를 움직이면 심박수가 올라가는 것은 여러분도 주지의 사실일 것이다. 그러나 훈련이 장기간에 걸쳐 반복하여 실시하고 혈액수요의 증가가 만성적(일상적)이 되면 심장은 그 구조를 운동을 실시할 때 효율있게 될 수 있도록 변화함에 따라 혈액공급을 증가시키게 된다. 이러한 변화를 '스포츠심장'이라고 하고 심장이 커지는 것도 그 때문이다.

다시 말해 이것은 지속적으로 심장근육에 스트레스가 가해짐에 따라 발생하고 좌심실(left ventricle)의 크기가 넓어지는 것을 말한다. 좌심실은 산소가 풍부한 혈익을 받아들여 펌프작용을 통해 조직으로 보내는 내부공간이다. 그러나 운동에 의한 스포츠심장과 질병에 의한 비대심근증(미국에서는 질병에 의해 커지는 것도 스포츠심장이라고 부른다)에는 차이가 있다.

운동을 하는 사람에게 나타나는 스포츠심장은 운동에 적응하기 위해 발생하는 정상적인 적응과정이라고 할 수 있고 이는 어린이나 어른에게 공히 나타난다. 운동에 의해 일어나는 변화는 좌심실 공간의 크기가 커지는 것과 좌심실의 벽이 두꺼워지는 경우, 그리고 이 두가지가 동시에 일어나는 경우도 있다. 이러한 변화의 형태는 어떤 스포츠를 하는가에 따라 다르다.

달리기를 비롯한 지구성운동(비교적 약한 운동을 장시간에 걸쳐 실시하는 유산소운동)의 경우에 발생하는 스포츠심장은 좌심실의 내부공간이 커지는 경우가 많다. 이는 좌심실이 더 많은 피를 공급하기 위한 것이고 그 결과 한 번 수축으로 더 많은 혈액과 산소가 근육으로 보내지게 되는 것이다. 결과적으로 주자의 지구력이 향상되는 것이다.

고혈압으로 심장이 커지는 심비대심근증

질병에 의한 스포츠심장은 고혈압에 의해 발생하는 경우가 많다. 고혈압을 가진 사람의 심장은 좁아진 혈관으로 인해 혈류의 저항을 극복하기 위해 더 많은 활동을 해야 한다. 여기에서는 순간적으로 힘을 쓰는 역도선수처럼 좌심실의 벽이 두꺼워진다. 그러나 질병으로 인한 심장중벽비대는 심장근육에 섬유질조직 형성을 동반하게 된다. 따라서 이러한 심비대심근증(心肥大心筋症)은 근육이 잘 굳어지는 부작용이 초래된다.

일반적으로는 '스포츠심장'이라고 하나로 묶고 있지만 실은 운동의 종류에따라 심장의 변화는 다르다. 역도선수나 단거리선수 등 순간적으로 큰 힘을 사용하는 운동선수의 경우는 좌심실 심장벽이 두꺼워지는 반면 좌심실의 공간은 약간 커질 뿐이다. 이런 류의 운동시에 좌심실은 강하게 수축하게 되고 다른 근육에서와 마찬가지로 운동의 반복으로 인해 근육의 양(muscle mass)이 늘어나게 되는 것이다.

보통 심장이 커지는 것은 심장의 질환에 의한 것이지만 스포츠심장의 경우는 습관적인 훈련에 동반되는 생리적인 심비대(心肥大)이므로 병은 아니고 심비대심근증과는 심장의 변화형태가 다르다(그림참조). 또 스포츠심장에 동반되는 변화는 훈련을 멈추면 보통 수주일내에 원래대로 돌아간다.


앞에서 언급한대로 운동에 의한 비대형심근증을 걱정할 필요는 없다. 단 비대형심근증의 환자가 간혹 격한 운동을 하는 경우도 있으므로 스포츠선수에 보여지는 심비대를 모두 스포츠심장이라고 단언하는 것도 위험하다. 심비대의 의심이 있는 경우는 전문병원에서 진단을 받아 스포츠에 의한 것인지, 병적인 것인지를 확인해둘 필요가 있다. 또 장기간에 걸쳐 지구적 훈련에 의해 심박수가 적어지거나 심전도검사 등에서 부정맥이 나타나는 경우도 있다. 이것은 대개의 경우 위험을 동반하는 것은 아니지만 위험한 부정맥과 그렇지 않은 부정맥의 구별은 어렵기때문에 전문가와 상담해보는 편이 좋다.

결론적으로 말해 운동으로 인한 스포츠심장은 커지면서 강해지며, 운동을 멈추면 수주만에 다시 운동이전의 크기로 돌아간다. 그러나 질병에 의한 심장비대는 심장은 커지지만 약해지고 이 약한 상태가 영원이 지속될 수 있다.

참고문헌 : 미국 플로리다大 Health and Human Performance(http://hermes.hhp.ufl.edu)


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