🧬 생물학

Work Rate Adjustments During High-Intensity Interval Training in the Heat With Active and Passive Recovery

고온 환경에서의 고강도 인터벌 트레이닝 중 목표 인지 운동 강도를 유지하는 것은 능동적 회복과 수동적 회복 사이에 유사한 열적 및 심혈관적 부담을 초래하였으나, 능동적 회복은 더 큰 작업률 감소를 필요로 하였으며 회복 방식에 관계없이 최대 유산소 능력의 유사한 감소를 이끌어냈다.

원저자: Hillary A. Yoder, Anne M. Mulholland, Hayley V. MacDonald, Jonathan E. Wingo

게시일 2026-10-26

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CC BY 4.0

원저자: Hillary A. Yoder, Anne M. Mulholland, Hayley V. MacDonald, Jonathan E. Wingo

원본 논문은 CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) 라이선스로 제공됩니다. ⚕️ 이것은 동료 심사를 거치지 않은 프리프린트의 AI 생성 설명입니다. 의학적 조언이 아닙니다. 이 내용을 바탕으로 건강 관련 결정을 내리지 마세요. 전체 면책 조항 읽기

더위 속에서의 운동은 움직이려는 신체의 욕구와 열을 식히려는 욕구 사이의 싸움입니다. 우리가 열심히 움직일 때 근육은 열을 생성하며, 우리 몸은 내부 온도가 위험한 수준으로 상승하는 것을 막기 위해 이 과잉된 열을 배출해야 합니다. 몸이 스스로를 식히는 한 가지 방법은 피부로 더 많은 혈액을 보내 공기 중으로 열을 방출하도록 돕는 것입니다. 하지만 이는 갈등을 유발합니다. 피부를 식히는 데 필요한 바로 그 혈액이 작동 중인 근육에 에너지를 공급하는 데도 필요하기 때문입니다. 이를 관리하기 위해 운동선수와 코치들은 종종 인터벌 트레이닝을 사용하는데, 이는 강도 높은 노력의 짧은 폭발 뒤에 휴식 시간을 갖는 방식입니다. 이러한 휴식 기간 동안의 선택은 대개 아무것도 하지 않는 것(수동적 회복)과 훨씬 느린 속도로 계속 움직이는 것(능동적 회복) 사이에서 결정됩니다. 능동적 회복이 근육에서 노폐물을 더 빨리 제거하는 데 도움이 된다고 흔히 생각되지만, 이는 또한 몸이 계속 열을 생성하게 만들어 더운 환경에서는 위험할 수 있습니다. 질문은 여전히 남습니다. 더위 속에서 휴식 중에도 몸을 계속 움직이는 것이 수행 능력을 유지하는 데 도움이 될까요, 아니면 단순히 시스템을 과열시켜 선수를 느려지게 만들 뿐일까요?

뉴멕시코 주립 대학교와 앨라배마 대학교의 연구진은 8명의 건강한 성인을 대상으로 엄격한 테스트를 실시하여 이 질문에 대한 답을 찾고자 했습니다. 연구진은 참가자들에게 매우 더운 여름날을 시뮬레이션하는 섭씨 35도의 방에서 고정식 자전거를 타게 했습니다. 운동은 웜업(준비 운동) 후 5회의 고강도 인터벌로 구성되었습니다. 각 라운드는 4분간의 격렬한 페달링과 3분간의 회복으로 이루어졌습니다. 참가자들에게는 고정된 속도나 파워 설정 대신, 운동이 얼마나 힘들게 느껴지는지를 나타내는 '주관적 운동 강도(RPE)'를 기준으로 특정 목표치가 주어졌습니다. 이는 세션 내내 노력의 정도가 동일하게 느껴지도록 참가자들이 스스로 페달링 속도를 조절해야 함을 의미했습니다. 절반의 시간 동안 회복은 자전거 위에 가만히 앉아 있는 방식으로, 나머지 절반은 천천히 계속 페달을 밟는 방식으로 진행되었습니다. 연구진은 심부 체온, 심박수, 그리고 세션 종료 시 참가자들이 낼 수 있는 파워를 측정했습니다.

연구 결과, 회복 방식에 관계없이 신체의 열 반응은 놀라울 정도로 유사했습니다. 휴식 중에 가만히 앉아 있든 계속 페달을 밟든, 운동 과정 동안 심부 체온은 거의 동일한 양만큼 상승했습니다. 세션이 끝날 무렵 평균 심부 온도는 약 섭씨 38.3도까지 올라갔습니다. 이는 운동 자체에 의해 생성된 총 열량이 지배적인 요인이었으며, 능동적 회복 중 느린 페달링으로 인해 발생하는 약간의 추가 열량이 신체에 가해지는 전체적인 열적 스트레스를 유의미하게 변화시키지 않았음을 시사합니다. 그러나 심혈관계는 다른 이야기를 보여주었습니다. 능동적 회복 기간 동안 참가자들의 심박수는 수동적 회복 때보다 유의미하게 높게 유지되었습니다. 평균적으로 능동적 회복 구간에서의 심박수는 수동적 회복 구간에 비해 분당 24회 더 빨랐습니다.

심장이 능동적 회복을 지원하기 위해 더 열심히 일했기 때문에, 참가자들은 운동 강도가 느껴지는 정도를 동일하게 유지하기 위해 주요 운동 구간에서 상당한 조정을 해야 했습니다. 능동적 회복이 포함된 세션에서 참가자들은 마지막 라운드에 이르러 첫 라운드와 비교했을 때 페달링 파워를 평균 21와트 줄여야 했습니다. 반면, 수동적으로 휴식한 사람들은 파워 출력을 거의 변화시킬 필요가 없었습니다. 이는 능동적 회복 중 심장과 혈액 순환에 가해지는 추가적인 부담이, 그들이 너무 힘들다고 느끼지 않으면서도 동일한 수준의 작업 강도를 지속하는 것을 어렵게 만들었음을 나타냅니다. 이러한 심장과 근육의 반응 차이에도 불구하고, 최대 유산소 능력(에너지를 위해 산소를 사용하는 신체의 능력)의 전체적인 감소 폭은 두 그룹 모두 동일했습니다. 전체 운동 후, 모든 참가자의 최대 능력은 약 11.5% 감소했는데, 이는 열기와 운동 지속 시간으로 인한 일시적인 저하이며, 능동적 회복을 선택한 그룹의 경우에도 이 감소 폭이 더 심해지지는 않았습니다.

결과에 따르면, 능동적 회복이 수동적 회복에 비해 신체를 유의미하게 더 뜨겁게 만들지는 않지만, 심장에 더 무거운 부하를 주는 것으로 나타났습니다. 뜨거운 환경에서 강도 높은 인터벌 동안 높은 작업률을 유지하려는 운동선수에게는, 휴식 시간 동안 가만히 앉아 있는 것이 심박수를 더 효과적으로 낮추어 다음 작업 구간에서 더 강하게 밀어붙일 수 있게 해줍니다. 만약 목표가 전체 세션 동안 소모되는 총 에너지량을 극대화하는 것이라면, 휴식 시간에도 몸을 계속 움직이고 칼로리를 태우는 능동적 회복이 여전히 유용할 수 있습니다. 그러나 일차적인 목표가 운동의 격렬한 부분 동안 가능한 한 높은 속도나 파워 출력을 유지하는 것이라면, 수동적 회복이 더 효과적인 전략으로 보입니다. 이 연구는 더위 속에서 신체가 스스로를 식히는 능력에는 한계가 있으며, 회복 방법의 선택이 심장의 대응 방식을 바꾸고, 이것이 궁극적으로 사람이 지속할 수 있는 작업량을 결정한다는 점을 확인시켜 줍니다.

기술 요약: 고온 환경에서 능동 및 수동 회복을 동반한 고강도 인터벌 트레이닝 중 작업률 조정

문제 제기
고강도 인터벌 트레이닝(HIIT)은 건강과 체력을 향상시키는 효과적인 방법이지만, 능동적 또는 수동적 회복에 관한 권장 사항은 주로 온화한 환경에서 수행된 연구들에 근거하고 있다. 고온의 주변 온도에서는 운동 제한 요소가 회복 모드에 대한 생리학적 반응을 변화시킬 수 있다. 능동적 회복은 젖산 제거를 용이하게 하기 위해 더 긴 회복 간격(>3–4분) 동안 흔히 권장되지만, 이론적으로는 수동적 회복에 비해 더 높은 대사 열 생성( $\dot{M} - \dot{W}$ )을 지속시킨다. 긴 작업 구간(≥4분)을 포함하는 고온 환경에서의 HIIT 중 능동적 회복이 더 큰 열적 및 심혈관적 부담을 초래하는지, 목표 강도를 유지하기 위해 더 큰 작업률 조정을 필요로 하는지, 혹은 최대 유산소 능력( $\dot{V}O_2max$ )의 더 큰 감소를 유발하는지는 여전히 불분명하다.

연구 방법
본 연구는 8명의 레크리에이션 활동가 내지 숙련된 지구력 성인(여성 2명, 남성 6명)을 대상으로 반복 측정 교차 설계(repeated-measures crossover design)를 채택하였다. 참가자들은 섭씨 35.1도, 상대 습도 40.2%로 유지되는 환경 챔버에서 5가지 시험을 완료하였다:

대조 시험: 기저 $\dot{V}O_2max$ 및 최대 심박수( $HR_{max}$ )를 결정하기 위해 온화한 환경(22.6 °C)에서 수행된 점증 부하 검사(GXT).
실험 시험: 8분간의 RPE 12 워밍업 후, 다음의 HIIT 프로토콜을 수행하는 4가지 열 환경 시험:
- 15ACT / 15PASS: HIIT 1회 실시 (4분 작업 시 RPE 17, 3분 회복) 직후 GXT 수행.
- 43ACT / 43PASS: HIIT 5회 실시 (4분 작업 시 RPE 17, 3분 회복) 직후 GXT 수행.
- 회복 조건: 능동적 회복(ACT)은 RPE 12(또는 RPE 12 도달 불가 시 30W)로 사이클링을 요구하였고, 수동적 회복(PASS)은 에르고미터에 앉아 있는 것을 포함하였다.

참가자들은 규정된 RPE를 유지하기 위해 자신의 작업률을 자가 조절하였다. 생리학적 측정 항목으로는 직장 온도( $T_{re}$ ), 평균 피부 온도( $\bar{T}_{sk}$ ), 평균 체온( $\bar{T}_b$ ), 심박수(HR), 산소 섭취량( $\dot{V}O_2$ ), 혈중 젖산 및 혈장 부피 변화가 포함되었다. $\dot{V}O_2max$ 는 각 시험의 마지막 회복 구간 직후에 측정되었다.

주요 결과

열적 부담: 직장 온도( $T_{re}$ )는 두 43분 시험 모두에서 시간이 지남에 따라 유의하게 증가했으나, 운동 종료 시점의 능동적 회복 조건과 수동적 회복 조건 간에는 유의한 차이가 없었다 (43ACT: 38.3 °C vs. 43PASS: 38.2 °C). 평균 체온( $\bar{T}_b$ ) 또한 두 조건 간에 유사했다.
심혈관 부담: 작업 구간 동안의 심박수는 두 조건 간에 유사했다. 그러나 회복 구간 동안의 평균 심박수는 능동적 회복 조건이 수동적 회복 조건보다 분당 24회(b·min⁻¹) 더 높았다. 5번의 구간을 거치는 동안 회복 중 심박수는 두 조건 모두에서 유의하게 증가했으나, 그 증가 폭은 능동적 회복 조건에서 더 두드러졌다.
작업률 조정: 목표 RPE 17을 유지하기 위해, 43ACT 그룹의 참가자들은 43PASS 그룹보다 작업 출력을 유의하게 더 많이 감소시켰다. 첫 번째와 다섯 번째 구간 사이의 작업률 변화율은 43ACT의 경우 –14% (±24%)였던 반면, 43PASS는 –1% (±16%)였다 ( $p=0.04$ ). 평균적으로, 마지막 작업 구간의 출력은 능동적 회복 조건에서 21 W 더 낮았다.
최대 유산소 능력 ( $\dot{V}O_2max$ ): $\dot{V}O_2max$ 는 15분 시험에 비해 43분 시험 후에 유의하게 낮아졌다 (0.4 L·min⁻¹ 또는 11.5% 감소). 그러나 능동적 회복 모드와 수동적 회복 모드 사이의 감소 폭에는 유의한 차이가 없었다.
에너지 소비량: 43분 동안의 총 에너지 소비량은 43ACT 시험(450 ± 161 kcal)이 43PASS 시험(384 ± 142 kcal)보다 유의하게 높았다.

의의 및 결론
본 연구는 고온 환경에서 HIIT 중 목표 RPE를 유지할 때, 능동적 회복과 수동적 회복 여부에 관계없이 유사한 열적 부담을 초래한다는 결론을 내렸다. 그러나 능동적 회복은 회복 구간 동안 더 높은 심박수를 나타내어 유의하게 더 큰 심혈관 부담을 가한다. 이러한 부담을 보상하고 규정된 RPE를 유지하기 위해, 능동적 회복을 이용하는 참가자들은 수동적 회복을 이용하는 이들보다 작업률을 더 실질적으로 감소시켜야 했다.

저자들은 수동적 회복이 높은 강도의 작업률을 유지하는 데 유리할 수 있으나, 수동적 회복 중의 대사 활동 부족이 전체 훈련 자극 측면에서의 이점을 상쇄할 수 있다고 언급했다. 반대로, 능동적 회복은 작업률 감소를 감수한다면 총 에너지 소비량을 극대화하는 것이 주된 목표일 때 유익할 수 있으며, 열적 부담을 악화시키지 않으면서 더 높은 총 에너지 소비를 제공한다. 본 연구 결과는 고온 환경에서 높은 강도의 작업률을 유지하고 심혈관 표류(cardiovascular drift)를 최소 최소화하기 위해서는 수동적 회복이 선호될 수 있는 반면, 작업률 감소를 수용할 수 있다면 총 에너지 소비를 극대화하는 것이 목적일 때는 능동적 회복이 유용할 수 있음을 시사한다. 또한 본 연구는 고온에서 RPE만을 사용하는 것이 운동 처방에 있어 도전 과제가 될 수 있음을 강조하는데, 이는 특히 능동적 회복 중에 인지된 강도와 심박수 같은 생리학적 지표 사이의 해리(dissociation)를 유발할 수 있기 때문이다.

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