이 글은 NASM CPT 자격증 준비를 하며 공부했던 내용을 토대로 작성한 글입니다. 강조하는 부분은 빨간색 글씨로, 제 개인적인 견해는 파란색 글씨로 작성하겠습니다.
인체 움직임의 소개
인체 움직임은 신경계와 골격계 그리고 근육계가 기능적으로 결합하여 이루어진다. 신경들과 근육들, 관절들은 함께 수행해야 하거나, 또는 동작이나 인체 움직임을 일으키기 위해 서로 연결 되어야 한다. 인체 움직임을 담당하는 세 개의 체계들을 운동사슬이라고 칭하기도 한다. 움직임을 일으키기 위해서는 인체 움직임 시스템의 모든 요소들이 반드시 함꼐 기능을 수행해야한다. 단 하나의 요소라도 제 기능을 해내지 못한다면 다른 체계들도 영향을 받아 결국은 움직임 자체에 문제가 생긴다.
즉, 퍼스널 트레이너들은 인체 움직임의 수행에 개입되는 체계들에 대해 잘 이해하고 효과적인 움직임을 일으키기 위해 각 체계들이 어떻게 운동사슬을 형성하며 동시에 기능하는지 숙지하고 지도해야 한다.
신경계
신경계는 주요 신체 기관계들 중 하나로서 신호를 전달하고 조정하는 특별한 세포인 신경세포들의 네트워크로 구성되며 체내에서의 소통망을 구축하는 역할을 한다.
신경계는 중추신경계와 말초신경계로 나뉜다. 중추신경계(Central Nervous System, CNS)는 뇌와 척수로 구성된다. 말초신경계(peripheral nervous system, PNS)에는 신경들만 포함되어 있으며 뇌와 척수(CNS)를 다른 신체 부위들로 이어주는 역할을 한다.
신경계의 주된 기능에는 감각기능과 통합기능 그리고 동작기능이 있다.
감각기능이란, 근육을 스트레칭할 때나 보도를 걷거나 모래 위에서 걷는 것과 같은 내부 혹은 외부 환경에서 일어나는 변화들을 감지하는 신경계의 능력을 말한다.
통합기능이란, 감각정보들을 분석하고 해석하여 적절한 판단을 내림으로써 적합한 반응을 일으키는 신경계의 능력을 말한다.
동작기능은 감각정보에 대한 신경근의 반으으로서 지나친 스트레칭에 대해 근육이 수축하는 반응을 보이는 것 혹은 모래 위에서 걸을 때에는 보도 위에서 걸을 때와 다른 방식을 따르는 반응 등을 말한다.
신경계는 근육의 개입과 학습된 움직임 양상, 체내의 각 장기들의 기능을 주관하는 역할을 한다. 고유감각이란, 근접하는 신체 부위들의 상대적인 위치를 감지하는 신체의 능력을 말한다. 예를 들어, 걷거나 달리는 상태에서 우리의 발은 지표면의 유형이나 지형에 대한 고유 감각적인 피드백을 전달한다.
신체의 고유 감각력을 트레이닝함으로써 밸런스, 협응령, 자세를 향상시킬 수 있으며 주어진 상황에서 가장 적합한 움직임이 무엇인지에 대해 의식적으로 고민하지 않고 바로 주변환경에 적응할 수 있는 능력을 키울 수 있다. 따라서 운동수행능력의 향상과 부상의 위험 감소를 위해 필요한 적절한 움직임 양상들을 확실히 전개할 수 있도록 신경계를 효율적으로 트레이닝하는 것이 중요하다.
요약하자면, 운동 능력에 있어서 고유 감각을 받아들이는 신경계의 발달이 중요하기 때문에 신경계를 효율적으로 트레이닝 하는 것이 중요하다.
신경계의 해부학적 구조
신경세포 :
신경세포란, 신경계의 기능적 단위를 말한다. 수십억 개의 신경세포들이 신경계의 복합적인 구조를 구성하여 외부 환경과 함께 외적으로 소통할 수 있는 능력뿐만 아니라 내부에서 자체적으로 소통할 수 있는 능력 또한 제공해준다. 수많은 신경세포들은 통합됨으로써 신체의 신경들을 형성하며 신경세포들은 세포체와 축삭 그리고 가지돌기와 같이 세 가지 주요 부분들로 구성된다.
신경충동들의 방향을 바탕으로 신경세포들을 기능적으로 분류하면 크게 세 가지로 구분된다.
감각(구심)신경세포(sensory neurons)들은 촉감과 빛, 소리 및 다른 많은 자극들에 반응하며 효과기 구역들(근육과 장기들)로부터의 신경충동들을 뇌와 척수로 전달한다.
사이신경세포(interneuron)들은 신경충동들을 하나의 신경세포에서 다른 신경세포로 전달한다.
운동(원심)신경세포(motor neurons)들은 신경충동들을 뇌와 척수로부터 근육이나 샘들과 같은 다른 효과기 구역들로 전달한다.
중추신경계와 말초신경계
신경계는 중추신경계(CNS)와 말초신경계(PNS)인 두 개의 상호의존적인 부문으로 이루어진다.
중추신경계는 뇌와 척수로 구성되며, 신체 모든 부위들의 활동을 통합하는 것이 주된 역할이다.
말초신경계는 외부환경과 신체의 다른 부분을 중추신경계에 연결하는 신경들로 구성된다. 말초신경계는 12개의 뇌신경과 31쌍의 척수신경들, 그리고 감각수용기들로 이루어진다. 말초신경계는 두 가지 주된 역할을 수행한다. 첫째, 신경계와의 연결을 가능하게 함으로써 근육과 같은 효과기 구역들을 활성화시킨다. 둘째, 말초신경들은 효과기 구역들로부터 얻은 정보들을 감각수용기들을 통해 다시 뇌로 돌려보냄으로써 신체와 환경간의 관계 변화에 대한 새로운 정보들을 지속적으로 제공한다.
체성신경계(somatic nervous system)와 자율신경계는 말초신경계가 세분화된 것이다. 체성신경계는 신체의 바깥 부분들과 골격근을 구성하는 신경계로서 자발적인 움직임을 제어하는 기능을 주로 담당한다. 자율신경계는 신체의 비자발적인 체계들로 신경정보를 공급해주는 역할을 한다.
자율신경계(autonomic nervous system)는 다시 교감신경계와 부교감신경계로 나뉜다. 운동을 수행할 때에는 두 신경계들 모두 활동에 대비하기 위해 증진된 수준의 활동(교감)을 보이지만 휴식이나 회복기(부교감)에는 낮은 수준의 활동을 보여준다.
감각수용기들은 신체 곳곳에 위치하고 있으며 환격적 자극을 뇌와 척수의 반응 유발에 필요한 감각정보로 전환한다. 이 수용기들은 다시 기계적 자극 수용기들과 통각수용기들, 화학수용기들, 광수용기, 이 네 가지로 세분화된다.
퍼스널 트레이너에게 있어서 가장 중요한 기계적 자극수용기들은 세포조직 내의 기계적 압력에 반응하며 감각신경들을 통해 신호들을 전달하는 역할을 하는 특수화된 구성체이다. 이는 촉각이나 압력, 스트레칭, 파동, 동작 등과 같은 외부 자극들에 반응하며 감각신경을 통해 충동을 전달함으로써 신체의 촉각과 소리, 동작을 탐지하여 근육과 뼈, 관절의 위치를 확인(고유감각)하는 역할을 한다. 기계적 자극수용기들은 근육과 힘줄, 인대, 관절주머니들에 위치하며 근방추들과 골지건기관들, 관절수용기들을 포함한다.
근방추(muscle spindles)란, 섬유들과 평행을 이루며 근육 내에 위치하는 감각수용기들로서 근육 길의 변화와 길이 변화 속도에 예민하다. 근방추는 뻗침반사를 통해 근육의 수축을 조절하는 데 도움을 준다. 근방추의 근육 수축에 대한 반응은 1000분의 1~2초 내로 수영되며 재빠른 신경반응은 지나친 스트레칭과 근육 손상의 가능성을 예방하기 위한 목적으로 생겨난 보호장치라 할 수 있다.
골지건기관(golgi tendon organs, GTO)은 골격근섬유들이 골격근의 힘줄 안으로 삽입되는 지점들에 위치하는 특수화된 감각수용기들이다. 골지건기관은 근육의 긴장도 변화와 변화속도에 예민하다. 골지건기관이 활성화됨으로써 근육이 이완되어 과도한 압박이나 부상의 가능성이 예방된다.
관절수용기(joint receptors)들은 관절 주머니의 내부나 주변에 위치하며 관절의 압력과 가속 그리고 감속에 반응한다. 이 수용기들은 관절의 위치를 알림으로써 부상을 예방하는 역할을 한다. 또한, 해당 관절에 지나치게 큰 힘이 가해질 경우 주변 근육들의 반사 및 억제 반응을 일으키는 역할도 한다.
근방추(수축)와 골지건기관(이완)은 유연성에 있어서 통합적인 역할을 하기 때문에 그 기능에 대해서 잘 알고 있어야한다.
신체활동과 신경계
대부분의 운동 수행능력 향상을 위한 트레이닝의 초기 단계들이 중추신경계가 움직임을 제어하고 통합시키는 방식에 변화를 일으킨다. 이는 특히 저항성 트레이닝에서 더 두드러지게 나타나는 현상이다. 하나의 활동을 수행할 때 우리의 감각들은 팔다리의 위치와 자세, 생성되는 힘, 행동 결과에 대한 새로운 정보들을 지속적으로 제공한다. 성공적이지 못한 활동들은 다른 감각정보들로 상호 참고될 수 있으며 새로운 움직임 전략을 시도해볼 수도 있다. 규칙적인 트레이닝과 연습은 중추신경계를 적응시켜 동작을 보다 능숙하게 조절할 수 있게 해준다.
이번 장의 핵심 요약 부분으로 입문자에게 규칙적인 트레이닝과 연습의 효과는 비단 우리 몸(근육)의 변화뿐만 아니라 신경계의 발달로 이어지며 동작을 보다 부드럽고 정확하게 구현할 수 있으며 운동수행능력 또한 향상된다. 즉, 초심자 트레이닝의 경우 반복적인 연습을 통한 근신경계의 활성화가 우선이라고 얘기할 수 있다.
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