운동, 최대심박수. 그에 대한 궁금증을 조사해봤다.

안녕하세요. 이수한의원 문학진원장입니다.

운동을 본격적으로 해보려는 분들은 최대심박수라는 용어를 들어봤을겁니다.

220에서 자기 나이의 숫자를 빼면, 그게 나의 최대 심박수다.

간단한 공식에 의해서 최대심박수를 알 수 있죠.

근데, 최대심박수라는게 뭘 의미하는걸까요?

그게 운동을 할 때 어떤 의미를 가지고 있고, 운동을 할 때 어떻게 활용되는걸까요?

궁금했습니다.

동료들과 메신져를 통해 가볍게 의견을 주고 받다가

자료들을 찾아봤습니다.

문원장은.

단어의 정의를 항상 궁금해 합니다.

그래서 관련 논문을 찾아봤습니다.

"최대심박수(HRmax) - 최대 운동부하에서 측정된 심박수의 최고값으로 심장의 기능적 한계를 반영한다. "

라고 하네요. (논문을 어딘가에 저장했는데 다른 컴퓨터에 있어서 ^^;; 찾게 되면 출처를 덧붙이도록 하겠습니다)

그러면서 덧붙이는 설명에

"연령이 증가함에 따라 최대심박수가 줄어드는 경향이 있으며, 최대 심박수를 측정하지 못했을 경우 '최대심박수 = 220-나이'로 계산되기도 한다."

라고 되어있습니다.

즉 최대심박수라는건 내가 죽을 듯이 운동을 했을때 측정되는 심박수인거죠. 이보다 더 강하게 운동을 하면 죽을 수도 있어!!!!! 라는 순간에 내 심장이 뛰는 횟수.

그러면. 혼자 운동을 할때보다 감독 또는 코치가 강제로 운동을 시킬 경우 '죽을 것 같아!' 라는 생각이 들더라도 멈추지 못하게 하면서 더 혹독하게 훈련을 시키는 경우도 있을 듯 한데요.

'초인적인 의지로 계속해서 운동을 지속한다면.... 어지러움이나 구토증상이 나타나면서 운동을 지속하지 못하게 만드는 현상이 발생하게 됩니다...!!' 라고 하네요.

보다 자세한 내용은 위 블로그에서 확인하세요.

간혹 오르막 경사가 심한 산을 등산하다보면 '심장안전쉼터'와 같은 표식을 발견할 수 있습니다.

경사가 급한 오르막 구간을 오르느라 심박수가 너무 높아졌을테니, 잠시 쉬면서 심박수를 낮추도록 하라는 의미죠.

최대심박수로 계속 오르막을 오르다보면 어지럽거나 구토하는 등 더이상 운동을 진행 할 수 없는 몸 상태가 되버려서 위험해질 수 있을테니까요.

220-나이.. 예를 들어 40세의 경우 220-40=180 이니까. 최대심박수가 180bpm 일거라 추정할 수 있는 거죠. 이 공식은 폭스(Fox)가 제안한 건데, 공식의 탄생에는 비화가 있다고 합니다.

"그녀에 의하면 최대심박수 계산 공식은 1960년대 말 당시 미연방 공중 위생국에 근무하고 있던 젊은 운동생리학자 윌리암 헤스켈이

그의 직속 상사인 심장의학자 샘 폭스의 지도하에서, 심장병 환자들에서 어느 정도 강도까지 유산소운동이 활용될 수 있을까에 대한

조사를 하던 도중에 그야말로 우연히 탄생된 것이었다.

폭스는 당시 세계보건기구로부터 심장병 환자들의 운동 테스트에 대한 정확한 기준 설정을 의뢰받고, 심장박동수를 운동 강도의

지표로 활용하기 위해 헤스켈에게 관련 조사를 부탁하였다. 조사에 나선 헤스켈은 도서관에서 그때까지 발표된 관련 논문들을

바탕으로 연령별 최대심박수에 대한 자료들을 수집해 나갔다.

그러던 중 1970년 관련 학회에 참석하기 위해 헤스켈이 폭스와 같이 비행기를 타고 가던 중의 일이었다. 헤스켈이 그때까지

모은 데이터들을 정리한 그래프를 폭스에게 보여 주면서 “이 전체 데이터들을 바탕으로 보면, 대충 20세에서는 분당 최대심박수가

200회, 40세에서는 180회, 그리고 60세에서는 160회로 나타나는 것 같다.”라고 말하였다. 그러자 폭스가 문득 “220에서 나이를 뺀 것이

<최대심박수>로구먼 그래” 라고 응답하였다.

바로 이것이 오늘날 유산소운동 처방의 핵심으로 널리 알려진 최대심박수 계산 공식의 탄생 과정이다."

[출처][달리기,심박] 최대심박수 구하는 "220-나이" 이론의 오류 및 최대 심박수를 구하는 여러 공식|작성자나무레이

더 자세한 내용은 링크된 블로그에서 확인할 수 있습니다.

최대심박수를 구하는 또 다른 공식이 있는데요.

바로 다나까(Tanaka)공식입니다. (군대 다녀오신 분들에게는 익숙한 용어죠 ㅎㅎ)

바로

'208 - 0.7 * 나이' 입니다.

40세인 사람은 이 공식에 따르면 208-0.7*40 = 180 이 됩니다.

Fox의 공식과 동일하죠? 220-40=180

하지만 50세라고 가정을 하면.

Fox의 공식대로면 220-50 = 170

Tanaka 공식으로는 208-0.7*50 = 173

으로 약간의 차이가 생깁니다. 그래도 큰 차이가 나지는 않죠.

최대심박수는 기계장치를 연결해서 운동부하 검사를 통해 측정하는게 맞지만, 측정기계장치를 이용하는게 용이하지 않기에 간단한 공식을 이용해서 추정하게 되는거잖아요?

백병원에서 나온 논문에는 이렇게 설명합니다

"일선 의료현장에서는 추정식을 이용한 최대심박수를 적용하는 것이 현실적이다. 사람들의 최대심박수는 대부분 ‘220 빼기 나이’에 해당된다. 따라서 추정 최대심박수는 ‘220 빼기 나이’가 된다. 하지만 이는 12-15 bpm의 오차가 있음을 주의해야 한다"

운동을 꾸준히 했던 사람과 운동을 전혀 하지 않았던 사람의 최대심박수는 차이가 날 수 밖에 없습니다. 운동은 심장을 강하게 만드니까요.

그래서 단순 공식으로 계산할때는 오차가 있을 수 있다는걸 고려해야 하는거고, 위에 소개한 두 가지 공식 중 어떤걸 쓰던가 큰 차이는 없습니다.

---

그러면, 최대 심박수는 왜왜왜 알아야 하는걸까요? 어떻게 응용되는걸까요?

자료들을 찾아보니, 보통 적정한 운동 강도를 추정할때,

자기의 최대심박수의 60-80% 사이의 심박수가 나오는 운동강도를 추천하더군요.

40세를 기준으로 한다면 220-40=180이니 심박수가 108에서 144회 정도 뛰게 되는 강도의 운동을 권장하는겁니다.

요즘에는 심장박동수를 체크해주는 스마트기기들, 스마트 웨어러블 기기들이 많이 나오니 심박을 체크할 수 있다면 저 정도 심박수를 유지하는 운동강도를 찾아서 꾸준히 하면 되겠습니다

이 표는 제가 운동하면서 스마트기기로 측정한 데이터 값입니다. (데이터 표시는 삼성헬스앱에서 가져왔습니다)

저의 추정 최대심박수는 176bpm이라서 ㅜ.ㅠ

1단계인 저강도 운동은 최대심박수의 60% 미만.

2단계 체중조절 운동은 최대심박수의 60~70%

3단계 유산소 운동은 최대심박수의 70~80%

4단계 무산소 운동은 최대심박수의 80~90%

5단계 최대 심박수 운동은 최대심박수의 90%를 넘기는 구간이 되겠습니다.

어떤 자료를 보니 아마추어의 경우 운동을 통해 최대심박수를 10%~15% 정도까지 높일 수 있다고 하니 열심히 운동하면 Fox의 공식을 통해 계산된 최대심박수보다 더 높은 최대심박수에 도달 할 수 있을거라 기대됩니다.

스마트기기를 통해 최대심박수 200회를 한 번 도달해 봤으면 하는 기대가 있습니다 .ㅎㅎ

운동강도에 대해서는 기관마다 해석이 조금씩 다른 것 같습니다.

삼성서울병원 홈페이지에서 가져온 자료입니다.

위 삼성헬스 앱에서의 기준은 124-140 인데, 삼성서울병원에서의 기준은 113~134 입니다.

어떤 공식을 쓰느냐의 차이도 있겠죠.

건강을 위해서 운동을 하라고 국가 및 각종 기관에서 권장을 하고 캠페인도 합니다.

이들 캠페인에서 권장하는 운동강도는 위 삼성헬스 앱에서 표시되는 2단계 체중조절운동에서부터 3단계 유산소운동 사이의 강도로 하기를 권장하는 겁니다.

그러나, 그건 전 국민을 대상으로 하는 권장 사항인거고.

2002년 월드컵을 준비하면서 히딩크 감독이 했던 고강도 인터벌 체력훈련도 그렇고, '운동화를 신은 뇌'에서 소개하는 네이퍼빌의 학교에서 학생들에게 체육수업에 하는 심박수가 180-190까지 올라가도록 하는 운동(10대 학생들이니 추정 최대심박수가 200이 넘겠죠. 결과적으로 뇌기능에 도움이 되어 학습능력 및 학업결과물이 좋아졌다는)도 그렇듯이 심장박동수가 최대심박에 가깝게 올라가는 운동도 필요하다고 저는 생각합니다.

==========

운동의 종류, 지속시간, 강도, 횟수 등은 개개인이 처한 상황에 따라 달라지겠지만, 최대심박수를 훈련, 운동을 통해 높이는 것은 좋은 선택이라고 생각합니다.

"운동 중 골격근의 산소요구량 변화나 운동 강도 변화에 의해 심장에서 공급하는 혈액의 양이 달라진다. 격렬한 운동 시 분당 혈류량은 휴식 시 혈류량에 비해3배 이상 증가한다. 근육에 더 많은 혈액을 공급하기 위해 심박출량이 증가하고, 발생한 열의 발산을 위해 피부로의 혈류량도 증가하며, 증가된 심박출량을 수행하기 위해 심장으로의 혈류도 증가"

한다고 합니다.

심박수 예비율(heart rate reserve)이 있다고 합니다

심박수 예비량을 계산하는 데 사용되는 공식은 (심박수 예비율 = 최대심박율 - 휴식시심장박동) 입니다. 이 수치는 심혈관 건강과 관련있다고 함니다.

그러니 최대심박수는 높고, 휴식시 심장박동수는 낮은게 좋겠죠.

운동을 통해 심장을 빨리 뛰게 만들면 심장이 강해집니다.

운동을 할때는 신체 각 부위의 근육 관절 들에서 끊임없이 에너지를 보내달라고 합니다. 평소 운동을 안했던 심장이라면, 갑작스럽게 운동을 하게 되었을 때, 팔 다리 등 운동과 관련된 근육, 힘줄, 인대, 관절 들에게 충분한 혈액을 공급하지 못할 수도 있습니다. 그러면 심박수가 금방 높아져서(한 번의 심장 수축시 심박출량이 적으니 수축하는 횟수를 늘려서 혈액 공급량을 늘리려 하게 됩니다. 그러니 금새 심박수가 올라가죠) 숨을 헐떡이고 힘들어집니다. 또한 팔다리의 근육은 충분한 혈액공급(혈액공급이 되야 에너지원이 되는 포도당을 공급받고, 포도당을 ATP로 전환할때 필요한 산소도 공급받을 수 있습니다)을 받지 못하니 금새 피로감을 느끼면서 근육 뭉침이 생기거나 무겁게 느껴지면서 운동 능력이 저하됩니다.

운동을 자주해서 심장이 강해지면 1회당 심박출량이 늘어나면서 전신에 충분한 양의 혈액공급이 가능해지면서 운동능력이 좋아지는겁니다.

결론내리자면

최대심박수는 간단하게 [220-본인의 나이]로 계산할 수 있다.

최대심박수는 정해져있는건 아니다.

노력하면(운동을 통해서) 최대심박수가 높아질 수 있다.

최대심박수는 운동강도를 정하는 기준이 된다.

운동강도는 최대심박수 대비 몇%의 심박수가 나오게끔 운동하는가이다

심박수를 계산해주는 스마트기기들이 많으니 이를 활용하면 운동을 좀 더 재미있게 할 수 있을 듯 합니다.