수영 중 말의 호흡 순환기능의 가장 큰 특징은 수압에 의해 호흡, 특히 흡식이 제한된다는 것이다. 호흡수는 분당 30회 정도이므로 분당 환기량도 적어진다. 한편 수영중의 호흡량을 1분에 30ℓ라고 추측하면 1분간은 30×30으로 분당 환기량은 약 900ℓ가 된다. 이 수치가 정확하다고 할 수는 없으나, 말 폐활량으로 봤을 때, 40~45ℓ까지 가득 들이마셔도 분당 환기량은 1200ℓ이며 야외를 질주하는 것과 비교해 환기량은 적다고 할 수 있다.

■ 잠수할 때의 심박수

동물이 수중에 들어갔을 경우, ‘잠수 반사’ 현상이 일어난다. 잠수 반사란, 바다표범 등이 잠수할 때 주요 장기인 뇌의 혈류를 유지하기 위해 그 외 기관에는 혈류를 적게 하는 반사를 말한다. 그래서 잠수하면 심박수가 감소한다. 웨델해표는 안정 시 60회/분 정도의 심박수를 보이나 보통 잠수했을 때의 경우에는 15~30회/분 정도까지 떨어지는 것으로 알려졌다. 잠수 관련 데이터는, 과거 실험 환경 내에서 이뤄진 데이터가 주를 이뤘지만, 최근에는 소형 데이터 기록 장치가 개발되며, 바다표범, 펭귄 등이 자연환경에서 잠수 중 보이는 행동과 생리학에 관한 기록을 쉽게 할 수 있어, 예상치 못한 결과를 얻을 수 있었다.

■ 수영할 때의 심박수

수영 중 말의 심박수를 측정한 결과, 보통 170~200회/분을 기록했다. 육상에서 운동하는 것처럼 최대 심박수가 230회/분까지 증가하지 않았다. 수영할 때의 속도는 사람과 함께 걸을 수 있는 정도이다. 천천히 헤엄치고 있는 말을 사람이 빠르게 걸어야 할 정도까지 빠르게 수영하게 해도, 심박수가 200회/분을 크게 넘을 정도로 증가시키는 것은 어렵다. 무엇보다, 말은 수영을 스피드나 순위를 겨루는 경기로서 하지 않기 때문에 만약 전력으로 수영하게 되면 심박수가 조금 더 높아질 수도 있다.

일반적으로 숨을 들이마실 때 흉강 내 음압이 되므로 흉강 내로 이동하는 혈액량은 증가한다. 그 결과 심장으로 돌아오는 혈액 환류량이 증가하게 된다. 심장은 정맥에서 혈액 환류량이 많을 때, 그것을 보내기 위해 심박수를 증가시키는 성질을 가지고 있어 숨을 들이마시고 있으면 때때로 심박수가 증가한다. 반대로 숨을 내뱉을 때 심장으로 가는 정맥 환류량은 감소하기 때문에 결과적으로 심박수가 줄어든다. 호흡과 심전도를 동시에 기록하면 호흡 주기가 심박수에 영향을 미친다. 특히 개들이 이런 특징을 가진다.

말이 수영하고 있을 때에는 수압에 의해 내뱉는 숨이 제한되며 흡식을 돕는다. 수영 중 심박수가 감소하는 것이 그 이유 중 하나이기도 하다.

[그림 1] 수영 중 동맥혈 산소분압은 트레드밀 운동 시보다 낮았으며, 동맥혈 이산화탄소분압은 트레드밀 운동 시보다 높았다.

■ 수영할 때 호흡 순환기능

JRA 경주마 종합연구소에서는 수영할 때의 호흡 순환기능을 평가하기 위한 실험을 했었다. 수영할 때 호흡 순환기능의 특징을 나타내기 위해 말을 트레드밀에서 달리게 한 후 데이터를 기록했다. 수영할 때 천천히 수영하는 말에 관해서는 다소 빨리 수영시키는 것도 있어 기본적으로 말이 거의 개인의 페이스로 수영 스피드의 데이터를 기록했다. 한편, 트레드밀 위에서는 최대심박수에 도달할 때까지 강한 운동을 시켰다.

그 결과, 수영할 때의 평균 심박수는 175회/분, 운동 강도로는 최대 심박수 및 안정 시 심박수에서 환산하면 75%HRmax 정도의 운동이었다. 동시에 측정한 혈중젖산농도는 평균 3.5mmol/ℓ. 운동으로는 이른바 유산소 운동의 범위다. 한편, 트레드밀 운동은 물론 심박수는 220회/분을 초과할 때까지 증가했지만, 심박수가 175회/분 정도의 때의 혈중 젖산 농도는 평균 4.1mmol/ℓ였다. 이는 즉, 심박수를 상대적으로 운동 부하가 같으면 운동에 필요한 에너지는 동일하다는 것을 보여준다. 그러나 동맥혈 산소분압은 같은 심박수의 경우에 비해 수영할 때가 분명히 낮은 것뿐만 아니라, 트레드밀의 최대 운동할 때보다 밑도는 정도로 감소했다. 또한 수영할 때의 동맥혈 이산화탄소 분압은 분명히 이상하다고 생각될 정도로 높은 값을 나타냈다(그림 1). 이러한 것은 수영 중에는 환기의 제한이 크다는 것을 보여준다.

주로에서의 운동할 때를 비교하면 수영 중의 심박수는 상대적으로 그리 높지 않지만, 호흡의 측면에서 보면, 육상 주행과 다소 질이 다른 운동임은 사실이다. 수영장 도입 이후, 수영은 경주마 트레이닝의 하나로 보급됐다. 호흡에 부하가 큰 유산소 운동이며 체력 조정 및 유지에 적합한 운동이라고 생각된다.

(경마북 2010.11.7호 게재)


감수 = 최귀철 한국마사회 말산업연구소 박사
번역 = 황수인 취재 기자

히라가 아츠시

現 일본중앙경마회(JRA)의 히다카 육성목장 목장장이자 수의사·수의학박사. 1988년 경주마종합연구소에 들어간 이후 말의 운동생리학을 연구해오고 있다.


작 성 자 : 황수인 nius103@krj.co.kr