KISTI의 과학향기

날이 따뜻해지면서 운동에 대한 관심이 높아졌다. 옷차림이 가벼워지는 여름에 맞춰 몸매도 가꾸고 따뜻한 봄날 운동을 즐기려는 사람이 많기 때문. 야외 활동으로 자전거와 마라톤이, 휘트니스 클럽에서도 스피닝, 크로스 핏과 같은 다양한 근력 강화 운동 프로그램이 인기다. 트레이너와 함께 전문적으로 체력과 몸매를 관리하는 사람도 늘었다. 건강을 위해 적당한 운동은 좋다. 하지만 ‘오버’는 문제가 된다.

■ 갑작스러운 고강도 운동, 근육을 녹인다

갑작스러운 고강도의 운동은 오히려 근육을 녹게 한다. 녹은 근육 속 물질(마이오글로빈, 칼륨, 칼슘 등)은 혈액 속으로 스며들어 장기를 망가뜨린다. 특히 마이오글로빈은 신장 세뇨관 세포를 죽여 급성 신부전증을 일으키기도 한다. 급성신부전의 8%는 횡문근융해증이 원인이다. 신장이 제 기능을 못하게 되면서 질소 노폐물이 축적돼 체내 수분 균형이 깨지고 심장과 폐 기능이 떨어진다. 심한 경우 만성 신부전증으로 이어져 혈액 투석을 하는 상황에 이를 수 있다.

혈중 칼륨 농도가 높아지면서 심장 박동이 불규칙해지고 이는 돌연사의 주범인 부정맥의 원인이 된다. 칼슘과 나트륨이 피 속에 많아지면서 전해질 불균형으로 부종과 통증도 유발한다. 또 근육이 녹으면서 근무력감과 근육통, 피로감도 느끼게 된다.

병명은 ‘횡문근융해증’이다. 횡문근은 팔이나 다리 등 움직이는 부위에 붙어 있는 가로무늬 근육이다. 오랜 시간 고강도 운동을 하다보면 에너지 소모량이 커지면서 근육으로 공급돼야 할 에너지가 필요량보다 부족해진다. 에너지 부족 상황에도 근육은 수축과 팽창을 반복한다. 결국 근육 세포막이 손상되면서 세포 속 물질이 세포 밖으로 터져 나와 혈액 속으로 녹아들어 온 몸을 타고 다니며 문제를 일으키는 것.

■ 운동 뒤 콜라색 소변이 나온다면 바로 병원으로

근육이 녹으면 제일 먼저 소변색이 변한다. 마이오글로빈과 칼륨 등이 섞여 소변이 콜라색을 띤다. 전문가들은 “미열과 근육통이 있을 수 있지만 초기에는 증상이 거의 없다”며 “증상이 나타났을 때는 병이 꽤 진행된 경우기 때문에 바로 병원에 가는 것이 좋다”고 조언했다.

횡문근융해증은 장시간 강도 높은 운동을 하거나 평소 잘 사용하지 않는 근육을 무리하게 썼을 때 가장 많이 발생하는 것으로 알려졌다. 이 외에도 음주나 간질, 약물 부작용 등이 원인으로 꼽힌다. 바이러스 질환도 원인이 된다. 지난 2009년 전국적으로 유행했던 ‘신종플루’에 감염돼 ‘타미플루’를 처방 받아 복용했던 여고생이 사망했는데 원인이 횡문근융해증이었다. 횡문근융해증의 정확한 진단은 혈중 크레아틴 키나아제(creatine kinase, 근육 활동시에 ATP 생성 반응을 촉매하는 효소, 이하 CK) 수치로 확인한다. 근육 세포 속 물질인 CK의 정상 범위는 22~198 U/L인데 횡문근융해증인 경우 정상치의 10배에서 200배 이상 증가한다.

치료는 수액을 지속적으로 투여해 마이오글로빈을 소변으로 배출시키는 것이 일반적이다. 혈중 칼륨 농도가 높게 나올 때는 부정맥 예방을 위해 심전도 검사도 받아 보는 것이 좋다.

■ 체력에 맞는 운동 선택하고 고온에서 하는 운동 피해야

완벽한 치료법이 없기 때문에 예방이 최선이다. 먼저 자신의 체력 수준을 알고 운동 시간과 종류를 선택할 필요가 있다. 또 운동의 강도는 서서히 높여야 한다. 특히 평소에 운동을 하지 않던 사람이거나 오랜만에 운동을 하는 사람이라면 특히 주의를 기울일 필요가 있다.

환경도 고려해야 한다. 고온과 높은 습도는 횡문근융해증의 촉매 역할을 한다. 무더운 여름날 하는 마라톤이나 운동 효과를 극대화하기 위해 일부러 온도를 높인 실내에서 하는 스피닝(빠른 음악에 맞춰 타는 고정식 자전거) 등이 예다. 우리 몸은 섭씨 42도 정도 되는 고온에 오래 노출되면 에너지를 얻는 대사 과정이 억제되고 근육 세포의 막을 이루는 지질이 녹기 시작한다. 횡문근융해증이 나타날 수 있는 최적의 환경인 셈이다.

따라서 고온에서 운동하는 것은 되도록 피하되 한다면 물을 자주 마시는 것이 필요하다. 운동을 하면 신체는 항상성 유지를 위해 온도를 낮추고자 땀을 많이 배출하는데 이 때 전해질과 무기질도 함께 내보낸다. 칼륨도 빠져나가는데 칼륨은 수축 중인 근육(운동이 되는 부분의 근육)으로 혈류량을 증가시키는 역할을 한다. 땀을 많이 흘릴수록 혈중 칼륨 농도는 떨어지고 근육으로 가는 혈류량이 줄면서 횡문근융해증으로 이어질 수 있다.

또한 영양 부족은 근육이 사용하는 에너지 부족으로 이어질 수 있기 때문에 탄수화물, 단백질, 지방, 비타민, 무기질 등 골고루 섭취해야 한다. 운동을 하면 활성 산소가 발생하는데 이는 근육 세포의 막을 손상시킨다. 따라서 운동 뒤에는 비타민 A, C, E 등 항산화제를 섭취하는 것이 좋다.

글 : 이화영 과학칼럼니스트