“매일 ‘이만큼’ 달리면, 내 몸 부서진다?”…생리적 한계 실험해봤더니

보통사람의 생리적 한계, 기초대사량(휴식 때 태우는 열량)의 2.5배…이는 연중 매일 17km 달리는 것에 해당/장기간 기초대사량 2.5배 계속 넘기면…건강에 큰 위협 초래

쉬고 있을 때 태우는 열량(에너지)을 기초대사량이라고 한다. 종전 연구 결과를 보면 보통 사람들은 단기적으로는 기초대사량의 10배에 해당하는 열량을 소모할 수 있다. 그러나 장기적으로는 기초대사량의 평균 2.5배를 소모하는 데 그친다.  

마라톤 코스(42.195km)보다 훨씬 더 긴 초장거리를 달리는 운동 선수들은 어떨까? 울트라 마라톤대회 등 극한 환경 속에서 인간의 생물학적 한계에 도전하는 운동 선수들조차 열량 소모량에서 평균 ‘대사 한계’(대사 상한선)인 기초대사율의 2.5배를 초과하기 힘들다는 연구 결과가 나왔다.

미국 메사추세츠대∙듀크대 공동 연구팀은 초장거리 달리기 선수, 사이클 선수, 철인 3종 경기 선수 등 14명의 경기∙훈련 중 열량 소모량을 조사한 결과 이같이 나타났다고 밝혔다.

연구의 교신 저자인 메사추세츠대 생물학자이자 지구력 운동선수인 앤드루 베스트 박사는 “일부 울트라 주자는 평균적인 대사 한계를 뛰어넘을 수 있지만, 대부분 사람은 이 한계에 결코 도달하지 못할 것”이라고 말했다. 그는 “기초대사량의 2.5배에 이르려면 1년 동안 하루 평균 약 17km를 달려야 한다. 보통 사람들은 에너지 한계가 작용하기 전에 부상을 입을 것”이라고 덧붙였다.  

초장거리 주자들이 레이스를 위해 신발 끈을 조일 때, 그들은 정신적 인내력과 근육 강도를 시험하는 데 그치지 않는다. 인간의 생물학적 한계에 도전한다. 대사 한계는 인체가 소모할 수 있는 최대 열량을 뜻한다. 베스트 박사는 “모든 생명체에는 대사 한계가 있지만, 그 정확한 수치와 제약 요인에 대해선 잘 알려져 있지 않다”고 말했다.

연구팀은 참가자들에게 중수소와 산소-18(수소와 산소의 약간 무거운 동위원소)이 포함된 물을 마시게 했다. 이들 분자가 소변으로 배출되는 과정을 추적해 참가자가 소모한 열량과 내쉬는 이산화탄소 양을 계산했다.  

연구 결과에 따르면 일부 참가자는 운동 시작 후 며칠 동안에는 기초대사량의 6~7배에 해당하는 하루 약 7000~8000kcal를 소모하는 것으로 나타났다. 그러나 30주, 52주가 지나면 이들 운동 선수의 열량 소모량은 대부분 기초대사량의 약 2.5배 수준으로 수렴하는 것으로 드러났다.

이는 극한의 환경에서 활동하는 운동선수들도 대사 한계를 뛰어넘기가 쉽지 않음을 잘 보여준다. 짧은 기간 동안에는 대사 한계를 넘어도 괜찮다. 나중에 보충할 수 있기 때문이다. 하지만 장기적으로 대사 한계를 계속 초과하는 것은 불가능하다. 인체가 조직을 무리하게 분해하기 시작하고 체중이 확 줄어들기 때문이다.

매우 흥미로운 결과도 나타났다. 운동선수들은 달리기, 사이클링 등에 많은 열량을 쏟을수록 다른 곳에 쓰는 열량을 무의식적으로 줄이는 것으로 분석됐다. 뇌가 극한 상황에 나름대로 잘 대처한다는 사실을 보여주는 대목이다.  

이 연구 결과(Ultra-endurance athletes and the metabolic ceiling)는 국제학술지 셀(Cell)이 운영하는 《현대 생물학(Current Biology)》 저널에 실렸고 미국과학진흥회 포털 ‘유레카얼럿’이 소개했다.  

기초대사량의 2.5배 이상에 해당하는 열량을 장기간 지속적으로 소모하면 건강에 매우 심각한 위협을 초래할 수 있다. 단순한 피로를 넘어 인체의 생리적 한계를 초과하는 상태가 된다. 일반적으로 사람의 소화 능력에는 한계가 있다. 대부분 사람은 하루 4000kcal 이상을 꾸준히 섭취하고 흡수하기 힘들다. 예컨대 체중 65kg, 키 175cm, 30세 남성의 기초대사량이 약 1599kcal이라고 한다면 하루 4000kcal 이상을 장기간 소모하는 활동은 신체에 엄청나게 큰 부담을 준다.   

종전 연구 결과를 보면 열량을 너무 많이 소모하면 인체 조직이 위축되고 손상된다. 스트레스 호르몬인 코르티솔 수치가 높아지고 성호르몬 수치가 낮아진다. 이는 면역력과 회복력의 저하로 이어진다. 코로나19, 인플루엔자 등 각종 감염에 취약해지고 회복 속도가 느려진다.

세계에서 손꼽히는 울트라 마라톤 대회인 그리스의 스파르타슬론(Spartathlon)은 약 246km의 코스로, 아테네에서 스파르타까지 고대 전령의 발자취를 따라 달리는 행사다. 미국 캘리포니아에서 진행되는 ‘웨스턴 스테이츠 100(Western States Endurance Run)’의 산악 코스는 약 160km(100마일)이다.

일부 운동 선수의 대사 한계는 상당히 높은 것으로 알려져 있으나 검증되지 않았다. 호주의 국회의원을 지낸 울크라 마라토너 팻 파머는 1999년 195일 동안 1만4964km를 달리며 호주 대륙을 일주했다. 그는 당시 운동 시작 후 14~28일에 기초대사량의 3.96배에 해당하는 열량을 소모한 것으로 추정됐다.

프랑스의 울트라 마라토너 세르주 지라르는 2009~2010년 1년 동안 유럽을 2만7011km 달려 세계 신기록을 세웠다. 그는 당시 기초대사량의 4.23배에 해당하는 열량 소모량을 보인 것으로 기록됐다. 하지만 이들 두 사람의 사례는 과학적으로 검증되지 않았다.

[자주 묻는 질문]

Q1. 기초대사량의 2.5배를 초과하면 정말 위험한가요?

A1. 네, 연구에 따르면 기초대사량(BMR)의 2.5배를 장기간 초과하는 에너지 소비는 인체에 심각한 부담을 줄 수 있습니다. 조직이 분해되고 면역력이 저하되며, 회복력이 떨어져 감염에 취약해질 수 있습니다. 이는 단순한 피로를 넘어 생리적 한계를 초과하는 상태입니다.

Q2. 울트라 마라톤 선수들도 대사 한계를 넘기 어려운가요?

A2. 그렇습니다. 초장거리 달리기, 사이클, 철인 3종 경기 선수들도 장기적으로는 대부분 기초대사량의 2.5배 수준에 머무는 것으로 나타났습니다. 일부 선수들이 일시적으로 3~4배를 넘긴 사례도 있지만, 과학적으로 검증되지 않았고 지속 가능하지 않습니다.

Q3. 하루 17km 달리면 대사 한계에 도달하나요?

A3. 연구에 따르면 하루 평균 약 17km(11마일)를 1년간 지속적으로 달릴 경우 기초대사량의 2.5배에 해당하는 에너지 소비에 도달합니다. 이는 일반인이 장기간 감당하기 어려운 수준이며, 부상이나 건강 악화가 발생할 수 있습니다.

 

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