격렬한 운동 후에 발생하는 젖산이 피로감을 유발하는 이유는?

Question

안녕하세요. 극심한 운동을 하고 나서는 다리에 피로가 쌓이는 것을 느낄 수 있는데요, 이는 젖산이라는 물질이 생성되었기 때문이라고 알고 있습니다. 젖산이 생겼을 때 왜 피로감이 느껴지는지 생물학적인 메커니즘이 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요.

과격한 운동 후에 젖산 때문에 피로가 생긴다는 말은 부분적으로만 맞습니다. 실제 피로의 주된 원인은 젖산 자체라기보다, 격렬한 운동 중 발생하는 수소 이온의 축적 때문입니다. 일상생활 중에서 격렬한 운동을 하면 세포호흡에 필요한 산소 공급이 부족해지면서 근육은 무산소 해당과정을 통해 빠르게 에너지를 만듭니다. 이 과정에서 포도당은 완전히 산화되지 못하기 때문에 젖산으로 전환되는데요, 이때 피로를 직접 유발하는 것은 젖산 자체라기보다 함께 생성되는 수소 이온입니다. 즉 운동 강도가 높아질수록 H⁺가 축적되면서 근육 내 pH가 낮아지며 산성화가 진행됩니다. 결과적으로 근육 수축에 필요한 효소들이 제대로 작동하지 않고 칼슘 이온의 이동이 방해되며 근섬유의 수축 효율이 떨어지게 되는 것입니다. 이로 인해 근육이 힘이 빠지는 느낌인 피로감을 느끼게 되는 것입니다.

또한 격렬한 운동에서는 ATP가 빠르게 소모되는데, 재생 속도가 이를 따라가지 못하면 에너지 부족 상태가 됩니다. 이와 함께 나트륨, 칼륨 같은 이온 균형도 흐트러지면서 신경 신호 전달과 근육 수축이 더욱 비효율적으로 변합니다. 또한 운동 다음 날 느끼는 통증 같은 경우는 젖산 때문에 발생하는 것이 아니라 근섬유의 미세 손상과 염증 반응 때문인데요, 젖산은 비교적 빠르게 제거되기 때문에 오래 남아 통증을 유발하지는 않습니다. 감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 박재민 수의사입니다.

운동 뒤 피로가 생기는 이유를 예전에는 젖산 때문이라고 많이 설명했지만 지금은 젖산 자체가 피로의 주된 원인이라고 보지는 않아요

격렬한 운동을 하면 근육이 아주 빠르게 에너지를 써야 하는데 산소 공급이 그 속도를 못 따라가면 몸은 포도당을 급하게 분해해 에너지를 만듭니다 이 과정에서 젖산과 수소 이온이 함께 늘어나지요

피로감을 더 직접적으로 만드는 쪽은 젖산보다 수소 이온 증가에 따른 산성화입니다 근육 속이 산성 쪽으로 기울면 근육 수축에 필요한 단백질 작용이 둔해지고 칼슘의 움직임도 방해받아서 힘이 잘 안 나게 됩니다 그 결과 다리가 타는 듯하고 무겁고 버티기 힘든 느낌이 생깁니다

또 격렬한 운동 때는 에너지원이 빠르게 줄고 인산 같은 대사 산물이 쌓이며 신경과 근육의 신호 전달도 효율이 떨어집니다 이런 변화가 함께 겹치면서 피로가 커집니다

오히려 젖산은 완전히 나쁜 물질만은 아닙니다 몸은 젖산을 다시 연료처럼 사용하기도 하고 간으로 보내 다른 에너지원으로 바꾸기도 합니다

정리하면 운동 후 피로는 젖산 하나 때문이 아니라 산성화 에너지 고갈 대사 산물 축적 신경과 근육 기능 저하가 함께 만든 결과라고 보는 것이 더 정확합니다 :)

Answer 3

사실 피로감의 주된 원인이 젖산은 아닙니다.

격렬한 운동을 하면서 근육에 산소가 부족해지면 근육은 에너지를 얻기 위해 포도당을 분해하며 젖산과 수소 이온을 생성합니다. 이때 피로감을 일으키는 결정적인 원인은 젖산보다 함께 쌓이는 수소 이온에 있습니다.

수소 이온이 근육에 축적되면 근육 내 환경이 산성으로 변하며, 에너지 생성을 돕는 효소의 활성이 떨어지게 됩니다. 또한 근육 수축에 필수적인 칼슘 이온의 작용이 방해받으며 근력이 급격히 떨어지게 됩니다.

결과적으로 뇌는 근육의 과부하를 막기 위해 통증과 피로라는 신호를 보내 몸을 보호하려 하는 것입니다.

Answer 4

안녕하세요. 이상현 전문가입니다.

격렬한 운동 시 무산소 해당과정으로 생성된 젖산과 함께
수소이온이 축적되어 근육의 pH를 낮추고, 이로인해서

근 수축 관련 효소와 칼슘 결합 기능이 저하되어서

수축 효율이 떨어지고 피로가 발생합니다.

또한 젖산 자체보다는 산성화와 무기인산 증가가 ATP 생성 및

근섬유 작동을 방해하는것이 주요원인으로,

운동 후 젖산은 빠르게 제거되지만 피로는 대사 불균형으로 지속됩니다.

감사합니다.

Answer 5

격렬한 운동 시 근육에 산소가 부족해지면 당 분해 과정에서 부산물로 젖산이 생성되며 이는 수소 이온 농도를 높여 근육의 산성화를 유발합니다. 근육 내 산성도가 높아지면 근수축에 필수적인 효소들의 활동이 억제되고 칼슘 이온의 이동이 방해받아 근육의 수축력이 저하되는 현상이 발생합니다. 이러한 화학적 변화는 신경 신호 전달 효율을 떨어뜨리고 통증 수용체를 자극하여 뇌가 피로감을 인지하게 만드는 주요 원인이 됩니다. 다만 최근 연구에서는 젖산 자체가 피로의 유일한 원인이 아니라 오히려 근육의 에너지원으로 재활용되기도 한다는 점이 밝혀지고 있으나 초기 수소 이온 축적에 따른 산도 변화가 즉각적인 피로 인지 메커니즘의 핵심임은 변함이 없습니다.