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금재설화(錦載屑話)
운동과 수소이온 및 혈액 pH의 변화 본문
1. pH의 의미
pH는 수소이온 농도지수(potential of hydrogen ion)라고 불리는데, 산성도의 지표로서 사용된다.
수소이온 농도가 정상치보다 높아진 상태(낮은 pH)를 산성증(acidosis)이라 하고, 정상치보다 낮은 상태(높은 pH)를 알칼리증(alkalosis)이라고 한다. 산성증일 때는 신경계가 억압되고 방향 감각을 상실하기 쉬우며 혼수상태에 빠지게 된다. 반면, 알칼리증일 때는 쉽게 흥분하게 되고 신경질적이며 경련(발작)이 일어날 수 있다.
2. 고강도 운동과 수소이온의 관계
고강도 운동은 젖산 생성으로 인해 수소이온 조절시스템에 심각한 문제를 초래할 수 있으며, 운동 중 수소이온의 축적은 일부 형태의 강도 높은 활동에서의 경기력을 제한할 수 있을 뿐만 아니라 인체에 해로운 영향을 미칠 수 있다. 수소이온은 다른 분자에 결합하여 원래의 크기와 모양을 변하게 하고, 크기와 모양의 변화는 분자(효소)의 정상적인 기능을 바꿔서 대사에 영향을 주게 된다.
심한 운동 중 근육 내의 수소이온 농도가 증가하는 것은 두 가지 방식으로 운동수행에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 첫째, 수소이온 농도의 증가는 유산소성이나 무산소성 ATP 생산에 관여하는 중요 효소를 억제함으로써 근육세포의 ATP 생산능력을 감소시킨다. 둘째, 수소이온은 트로포닌의 결합시 칼슘 이온과 경쟁하므로 근수축을 방해한다.
3. 운동시 혈액 pH의 변화 요인
운동시 혈액 pH를 변화시키는 요인에는 운동시의 대사성 산증, 운동시의 대사성 알칼리증, 운동시의 호흡성 산증, 운동시의 호흡성 알칼리증이 있다. 이러한 4가지 요인들이 상호복합 작용하여 운동 중 혈액 pH를 변화시키게 된다.
1)운동시의 대사성 산증 : 신체의 산-염기 평형이 염기의 상실 혹은 중탄산 이외의 무기산과 유기산(비휘발성)의 증가에 의하여 산성쪽으로 이동된 장애 상태이다. 장시간 지구성 운동시 산소 공급이 불충분하면 발생한다.
2) 운동시의 대사성 알칼리증 : 신체의 산-염기 평형이 알칼리의 축적 또는 비탄산 고정산의 상실에 의하여 알칼리쪽으로 이행되는 장애이다. 운동선수들의 장기간 합숙 훈련등에 의한 과부하가 생기면 발생할 수 있다.
3) 운동시의 호흡성 산증 : 체내의 이산화탄소가 과잉으로 축적됨으로써 일어나는 산증이다.
4) 운동시의 호흡성 알칼리증 : 체내에서 이산화탄소가 과도하게 상실되기 때문에 일어나는 상태이다. 신체운동을 평소에 잘 하지 않는 사람이 갑자기 격렬한 운동을 하게 되면 호흡성 알칼리증을 경험하게 되고, 운동후 호흡 계속과 두통 및 구토 현상을 겪게 된다.
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