글 / 서상훈 (연세대학교 체육교육학과 부교수)




운동 중 젖산의 생성과 소멸 및 그 조절 기전에 대해서는 오랫동안 운동생리학자와 생화학자
에게 관심 연구 영역이 되어 왔다. 왜냐하면 운동 중 젖산의 축적은 근피로와 밀접한 관련이
있다고 간주되어 왔기 때문이다. 오랫동안 젖산은 산소부족으로 생성된다고 알려져 왔지만,
최근 들어 젖산은 휴식과 운동 중 산소가 풍부한 상황에서도 생성되고 이용되며, 무산소와
유산소 대사과정을 연결하는 주요한 대사물질이라는 것이 밝혀져 왔다.
따라서 향 후 5회에
걸쳐 젖산의 역사적 견해, 축적 원인, 운명, 세포간 셔틀, 그리고 세포내 셔틀을 포함하는 주제로
좀 더 심도 있게 알아보고자 한다.


젖산은 과거 생화학과 근육생리학 분야에서 연구되는 물질이었다. 패스쳐(Pasteur)는 18세기
말에 미생물은 공기 없이 생명을 유지할 수 있고, 이러한 미생물에게 산소는 독성을 부과하기
때문에 산소를 사용할 수 없다는 사실을 발견하였다. 또한 그는 세포는 공기가 있으면 정상적인
호흡이 가능하여 발효가 거의 없고, 공기가 없다면 발효가 활발히 일어난다는 사실을 발견하면서
산소부족의 결과로 젖산이 형성된다고 하였다.








젖산에 대한 이해는 20세기 초반인 1907년에 플레쳐(Fletcher)와 홉킨스(Hopkins)의 실험으로
발전하게 되었다. 플레쳐와 홉킨스는 절단된 개구리 근육 수축을 통해 무산소 상태에서는 젖산
농도가 상승하고, 근육을 피로한 상태까지 수축시켰을때 젖산 농도는 더욱 더 상승하며, 피로근육을
산소가 풍부한 환경에 노출시켰을때 젖산 농도는 감소한다는 사실을 최초로 발견하였다. 그 후
1910년 힐(Hill)은 근육 수축의 즉각적인 과정은 산소의 소비를 필요로 하지 않는다는 사실을
보여주게 된다. 1920년 메이어호프(Meyerhof)는 개구리 근육을 이용하여 젖산의 선구체가
글라이코젠이라는 발견과 함께 근수축과 젖산의 형성 및 회복기 산소의 이용과 글라이코젠
생성의 연관성을 입증하였다




1920년 크로우(Krogh)와 린드하드(Lindhard)의 연구에서 최초로 사람(남자)의 운동 후 급격한
산소 소비의 감소를 보고하였고, 1923년 힐(Hill)과 룹튼(Lupton)은 운동 후 회복기에 사용된
산소의 양을
“산소 부채”
라 정의하면서 운동 초기와 최대운동 중에 산소 부족으로 인한 젖산
생성에 필요한 에너지를 측정하기 위해 산소 부채를 측정하려 하였다. 그 후 1933년 마가리아
(Margaria)는 사람을 대상으로 고강도 운동 직후 회복기에 두 가지 형태의 산소 소비 감소
(산소 부채)를 발견하게 된다. 즉
첫째 빠른 산소 소비의 감소(빠른 산소 부채)와 둘째 완만한
산소 소비(느린 산소 부채)의 감소이다.
혈중 젖산 농도는 운동 직 후 회복기에 산소 소비가
급격히 감소할 때에는 상승된 채 유지되다가 산소 소비가 완만하게 감소할 때 감소한다는
사실을 발견하고 빠른 산소 부채를
비젖산(alactacid),
느린 산소 부채를 젖산(lactacid)
산소 부채
라 명명하였다.




이와 같이 산소 부족으로 인한 젖산의 생성은 운동 후 회복기에 글라이코젠 재합성을 위한
초과 산소 소비(산소 부채)의 원인이 된다는 과거의 젖산에 대한 이해는 이러한 사실을 발견한
과학자들의 명성에 의해 오랫동안 지속되어 왔다. 하지만 젖산에 대한 이러한 이해는 20세기
후반에 캘리포니아 대학 버클리 캠퍼스의 브룩스(Brooks)와 그의 동료들에 의해 도전받게 된다.           


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