추가 적립 안내

『운동생리학』제2권. 이 책은 George A. Brooks, Thomas D. Fahey, Kenneth M. Baldwin이 집필한 《Exercise Physiology: Human Bioenergetics and Its Application》제 4판을 번역한 것이다. 운동생리학 Ⅱ는 에너지 대사를 포함하여 운동생리학을 전공하는 대학원생이나 운동생리학을 좀 더 깊이 있게 연구하고자 하는 학생들에게 적합한, 운동생리학과 연관된 다양한 응용 분야가 포함되어 있다.

역자 서문


본 운동생리학 역서는 George A. Brooks, Thomas D. Fahey, Kenneth M. Baldwin이 집필한 Exercise Physiology: Human Bioenergetics and Its Application 제 4판을 번역한 것이다. 원서는 총 33장의 방대한 내용으로 구성되어 있으며, 인간 생체에너지학에 초점을 맞추고, 세포 수준에서 에너지 전달과 근육 수행능력을 설명하고 있다는 점에서 다른 운동생리학 원서와는 다른 특성을 갖고 있다. 이처럼 원서는 생명 과학과 관련된 다양한 내용에 기초하여 현재 운동생리학에서 이루어지는 연구 분야의 최신 주제와 연구 방법 등을 제시하고 있기 때문에, 학부 수준의 운동생리학 수업 교재로 사용하기에는 내용이 다소 어려운 점이 있었다. 따라서 원서가 운동생리학 교재로서 가치가 높음에도 불구하고, 지금까지는 주로 대학원 석사와 박사과정의 교재로 이용되어 왔다.
이에 본 운동생리학 역서는 원서가 학부생들에게 널리 이용되지 못했던 것을 해결하기 위해 내용 수준을 고려하여 두 권으로 나누어 번역되었다. 운동생리학 Ⅰ은 체육 전공자들이 화학, 물리, 생물, 생화학, 그리고 기초 생리학에 대한 지식을 충분히 습득하지 않더라도 운동을 통해 일어나는 생리적인 변화를 쉽게 이해할 수 있는 내용으로 구성하였고, 운동생리학 Ⅱ는 에너지 대사를 포함하여 운동생리학을 전공하는 대학원생이나 운동생리학을 좀 더 깊이 있게 연구하고자 하는 학생들에게 적합한, 운동생리학과 연관된 다양한 응용 분야가 포함되어 있다. 그러나 이 기준은 단지 역자들이 정한 기준이므로, 만약 자신에게 적합하고 필요하다고 판단되면 어떤 교재를 선택하더라도 상관없음을 밝혀 둔다.
본 운동생리학 역서를 내면서 역자들은 능력 부족으로 원서 저자들이 의도했던 본문 내용을 정확하게 표현하였는지에 대해 두려운 마음을 갖고 있으며, 혹 잘못 번역하였거나 부족한 것이 있다면 추후 수정 및 보완을 통해 더 좋은 역서가 되도록 노력할 것을 약속드린다. 끝으로 역자들은 좋은 교재를 번역할 수 있었다는 점에 기쁜 마음을 가지며, 이 역서를 통해 운동생리학을 공부하는 학생들에게 많은 도움을 줄 수 있기를 기대해 본다.


2013년 8월

역자 일동

서문 xiii


제4장 대사의 기초 1
■ 생물권에서 에너지 전환 1
■ 동물에서 대사와 열 생성 2
■ 열량 측정의 초기 시도 3
■ 간접 열량 측정 7
■ 운동 중 간접 열량 측정의 유용성 8
요 약 14
참고문헌 14


제5장 근육에서의 글리코겐분해와 해당작용 15
■ 글루코스의 식이 원료 16
■ 간 글리코겐 합성의 직접적 vs 간접적인 방법 : 글루코스 역설 17
■ 휴식과 운동 중 혈중 글루코스 농도 19
■ 해당작용 20
근육에서의 해당작용 21
세포솔에서 유산소, 무산소와 비산소성 해당작용 21
말린산염-아스파라긴산염과 글리세롤-인산염의 세포질-미토콘드리아 순환 시스템 26
세포내 젖산 순환 26
해당작용에 의한 ATP 생성 28
해당작용의 효율 29
해당작용의 조절 30
■ 글리코겐분해 33
인산염에 의한 조절 33
칼슘이온에 의한 조절 33
에너지 흐름과 대사 조절 36
■ 세포간 젖산 순환 37
■ 근세포막과 미토콘드리아에서의 모노카르복실산염(젖산/피루브산) 수송 단백질 37
근육 미토콘드리아의 젖산/피루브산 수송체는 MCT1이다. 39
■ 글루코스신생합성 40
글리코겐 합성 41
■ 해당작용에 대한 트레이닝의 효과 41
■ 운동 중 글루코스, 글리코겐과 다른 기질의양적, 상대적 사용 42
■ 혈중 젖산 농도, 생성률과 제거율에 대한 운동과 지구성 트레이닝의 효과 44
요 약 45
참고문헌 46


제6장 피루브산과 젖산의 세포 산화 51
■ 미토콘드리아의 구조 51
■ 미토콘드리아의 망상체: 미토콘드리아는 상호 연결된 관으로 개별 영역은 아님 54
■ 미토콘드리아의 구조 및 기능 55
■ 크렙스 회로 55
■ 전자전달계 59
전자전달계의 기능 61
전자전달계의 조절 61
글루코스 1분자에서 나오는 ATP의 수 61
■ 골격근 미토콘드리아에 대한 트레이닝의 효과 63
■ 미토콘드리아와 핵 유전자의 트레이닝 적응과 협응 67
■ 운동 중 미토콘드리아의 산소분압은 어떻게 변하는가? 69
■ 자유 라디칼, 반응성 산소화합물, 산화적 손상, 세포 신호와 보호 70
효소 71
요 약 72
참고문헌 73


제7장 지질 대사 77
■ 지질의 정의 78
■ 에스테르화와 가수분해 81
■ 식이 지방 82
유미입자와 지단백질 82
■ 휴식과 운동 중 혈중 유리지방산 수준 83
■ 운동 중 지질의 이용 84
지방 조직으로부터 동원 84
순환과 섭취 86
활성화와 이동 87
β-산화 88
미토콘드리아 산화 90
■ 연료원으로서 근육내 트리글리세라이드와 지단백질 90
■ 지질 이용의 조직 특이성 91
지방 산화를 촉진하기 위한 미토콘드리아의 적응 92
■ 탄수화물-지질 상호작용: 글루코스-지방산 회로 92
■ 운동 중 기질 이용: “교차 개념” 93
■ 운동 중 기질 이동 96
■ AMP에 의해 활성화 된 단백질 키나아제(AMPK)가 골격근에서 에너지 감지와 신호에대한 대사의 주 개폐기인가? 97
■ 에너지 기질 분배의 성 차이 100
■ 연료로서의 키톤 100
요 약 104
참고문헌 104


제8장 단백질과 아미노산 대사 109
■ 아미노산과 단백질의 구조 110
■ 식품 속의 단백질 110
■ 아미노산 저장고 111
질소균형: 단백질-탄수화물-에너지 상호작용 112
아미노산에서 질소 제거: 글루타민산염의역할 113
질소 폐기물의 배출 114
아미노산과 단백질 분해 장소 115
아미노산 탄소 골격의 운명 116
■ 글루코스신생합성 아미노산 116
포스포이놀피루브산(PEP) 생성과정 117
Anaplerotic과 cataplerotic 반응에서 아미노산 117
■ 분지사슬 아미노산 119
■ 글루코스-알라닌 회로 119
기초 연구들 119
동물실험의 결과들 119
운동 중 근육 단백질 분해 121
아미노산 대사에 미치는 지구성 훈련의 효과 121
■ 인체 실험 결과 121
■ 암모니아 제거자로서 글루타민산염과 글루타민 123
기초 연구들 123
■ 운동 직후 동화과정의 자극 126
요 약 126
참고문헌 126


제9장 대사과정의 신경-내분비 조절 129
■ 글루코스 항상성: 운동 중 간 글루코스 생성(HGP)과 글루코스 전환 130
운동 중 혈당치의 피드-포워드 조절 131
■ 호르몬의 특성 132
피드백과 호르몬 분비의 조절 133
■ 호르몬 작용의 기전 133
■ 사이클릭 AMP(cAMP) ? 세포 내 호르몬 133
■ 인슐린과 글루카곤 ? 혈당 수준의 즉각적인 조절 133
촉진된 글루코스 수송 ? 인슐린 작용 기전인 “위치전환 가설” 134
촉진된 글루코스 수송 ? 근 수축 기전 135
혈당치 안정을 위한 간의 역할 135
인슐린과 간 지방 대사 136
운동에 대한 인슐린 반응 136
훈련과 운동 중 인슐린 분비 137
훈련과 근육 GLUT-4 137
글루카곤 - 인슐린 길항호르몬 137
■ 자율신경계와 부신 수질 138
카테콜아민 반응에 대한 운동 강도와 훈련의 효과 140
저강도와 중강도의 운동 140
고강도에서 최대 강도의 운동 140
카테콜아민과 혈당 항상성 142
간 글루코스 생성의 내분비 조절 142
인슐린, 글루카곤, 노르에피네프린, 에피네프린: 당혈증의 다양한 조절 145
아밀린 ? 잊고 있는 요인? 146
■ 근육은 글루코스를 생성할 수 있는가? 146
■ 지속적 그리고 간헐적인 운동에 대한 성장 호르몬 반응 147
■ 코티졸과 뇌하수체-부신 축 149
지속적인 운동과 탈진 후 회복기의 코티졸의 역할 149
■ 갑상선 호르몬의 임의적 작용 151
■ 뇌하수체 후엽과 ADH 분비 151
요 약 153
참고문헌 154


제10장 운동에 대한 대사반응 159
■ 왜 운동에 대한 대사 반응을 측정하는가? 159
■ 운동 반응 측정을 위한 간접 열량계의 타당성 159
운동 중 젖산 사용자로서의 근육 161
■ 운동 후 초과 산소소비(EPOC) 또는 “산소 부채” 163
■ 고전적 산소 부채 이론: 20세기 초반 164
■ 운동 후 젖산의 대사적 운명 165
회복기 중 탄소 저장체로서의 젖산 167
젖산은 산소 부채를 유발하지 않는다 168
■ 미토콘드리아 기능의 운동 관련 장애 168
온도 168
지방산과 이온 169
칼슘 이온 169
교감신경 자극 169
■ “산소 부채” 용어의 사용 170
■ 산소 부족 측정의 지속적인 활용 170
■ 운동 중 젖산 전환(생성, 혈액에 대한 훈련 효과, 제거, 청소율) 170
■ 추적자 방법학의 원리 170
■ 운동 중 젖산 대사에 대한 지구성 훈련의 효과 173
■ “무산소성 역치”; 잘못된 명칭 174
■ 젖산 변곡점의 원인 175
요 약 177
참고문헌 178


제22장 고온과 저온에서의 운동 183
■ 항온동물로서의 인간 183
정상 체온 184
■ 열 전이 185
체온, 환경, 그리고 운동 강도 186
열 생성 186
열 손실 187
온도 조절 190
행동 192
■ 추운 곳에서의 운동 192
추운 곳에서의 움직임 192
추위에 대한 심폐 반응 193
근력 194
대사적 변화 194
추위에 대한 순응과 습관화 195
추위 부상 196
■ 더운 환경에서의 운동 196
심혈관 영향 196
발한 반응 198
열 순응 198
열 순응 손실 199
열 장애 199
탈수 200
열 경련 201
열 탈진 201
열 실신 202
열사병 202
열 장애 예방법 203
요 약 204
참고문헌 204


제23장 운동, 기압, 대기오염, 그리고 이동 211
■ 고도 212
고도에 대한 인간의 반응 213
고도에 대한 전신 반응 215
고도에서의 근육 산화 능력 219
고도에서의 경쟁적 운동경기 223
■ 고압 환경에서의 인간 224
고압 노출의 생리학적 영향 225
고압에서의 운동 229
■ 운동과 공기오염 233
■ 생물학적 리듬과 시간대를 통과하는 이동 234
요 약 235
참고문헌 235


제24장 심혈관 질환과 운동 243
■ 심장돌연사와 운동 244
운동 중 돌연사의 메커니즘 245
운동 중 돌연사 예방 246
■ 죽상동맥경화의 발생 246
■ 관상동맥 질환 진행의 위험요인 249
이상지혈증 250
고혈압 253
흡연 254
가족력, 성별, 연령 254
비만 255
정서적 스트레스 256
신체 활동 256
■ 심장 재활 261
입원 프로그램 262
통원 치료 프로그램 262
운동관리 프로그램 262
심장 재활 프로그램과 경색증 재발 263
심장 약물과 운동 263
■ 고혈압 270
수축기 혈압 270
이완기 혈압 270
고혈압의 기전 270
고혈압의 치료 272
운동과 고혈압 272
■ 만성 심부전(CHF) 274
만성 심부전과 운동 트레이닝 274
■ 심장 이식술 275
운동과 심장 이식수술 환자 275
요 약 276
참고문헌 276


제25장 비만, 신체 구성, 그리고 운동 281
■ 비만과 건강 282
비만, 인슐린 저항성, 그리고 대사 증후군 284
비만과 고혈압 285
비만과 고지혈증 286
비만과 근골격 손상 286
■ 에너지 균형: 운동과 다이어트의 역할 286
음식섭취 조절 286
■ 에너지 소비 288
안정시 대사율 288
열생성 289
신체 활동 290
■ 지방질의 과대세포충실 291
■ 비만의 치료 291
다이어트: 칼로리 제한 292
탈수 293
의료적인 접근 293
행동수정 295
운동 295
■ 신체 구성 296
이상적 신체 구성 296
신체 구성 측정 299
신체 구성 측정 결과의 적용 305
요 약 305
참고문헌 306


제26장 운동과 질병, 그리고 장애 311
■ 만성 질환 312
암 312
당뇨병 314
■ 노화 관련 질병 318
관절염 318
골다공증 319
■ 폐질환 320
만성 폐쇄성 폐질환 320
폐질환의 특성 320
천식 322
■ 운동, 면역, 그리고 전염 324
면역계의 기본 구조 324
운동 트레이닝과 면역성 325
바이러스 전염 326
■ 정신과 신체 장애 327
운동과 정신건강 327
휠체어 사용자를 위한 운동 328
장기 침상 휴식과 체력의 약화 330
요 약 335
참고문헌 336


제27장 운동검사와 처방 341
■ 운동 프로그램 시작 전의 의학검사 342
의학검사 342
운동 트레이닝과 검사에 대한 금기사항 342
■ 기능적 능력 343
METs 345
Kg 체중으로 표현되는 최대산소소비량(ml?kg-1?min-1) 347
■ 최대산소소비량 측정 347
환기 347
기체 온도와 기압 347
호기 기체의 성분 348
■ 기능적 능력 검사들 349
최대와 최대하 검사 350
운동검사 측정 방법들 350
운동 내성 검사를 위한 신체 준비 352
트레드밀 354
자전거 에르고미터 356
암 에르고미터 359
벤치 스텝 359
■ 특수-운동검사 360
최대산소소비량의 현장 검사 360
최대하 검사 363
고강도 운동 능력 검사 364
■ 건강과 체력을 위한 운동처방 366
운동과 건강 366
■ 심장 환자를 위한 운동처방 371
요 약 372
참고문헌 373


제28장 영양과 운동수행능력 377
■ 운동 경기에서의 영양 습관 377
■ IOM 다량영양소 보고서는 무엇인가? 왜 그것을 썼고, 누가 썼고, 무엇을 말하는가? 378
■ IOM 다량영양소 보고서의 식이 권장사항 381
■ 근육 글리코겐과 식이 탄수화물 382
■ 표준 고복합 탄수화물 식이 384
탄수화물 로딩으로 인한 문제점 385
간 글리코겐과 혈중 글루코스 385
■ 운동에서의 아미노산 기여 385
■ 제지방 조직 유지와 증대(부피증가) 387
■ 운동 중 지방의 이용 388
■ 시합 전 식사 389
■ 식이에서의 수분 391
■ 운동 중과 후의 수분, 에너지 및 전해질 섭취 392
■ 표준 균형 식이 393
식사 계획 393
■ 운동선수의 식이와 소량영양소 396
■ 체중감량과 여성 운동선수의 특별한 요구사항 396
요 약 397
참고문헌 397


제29장 운동수행능력 향상 보조물 401
■ 금지된 보조물 402
■ 아나볼릭-안드로제닉 스테로이드 404
아나볼릭 스테로이드의 작용 405
아나볼릭 스테로이드와 운동수행능력 407
아나볼릭 스테로이드의 부작용 409
선수들에게서 아나볼릭 스테로이드의 사용 413
■ 성장호르몬 415
인슐린성 성장인자-1 416
프로호르몬(전구호르몬) 416
인슐린 417
클렌부테롤 417
크레아틴 단일수화물 417
포스파티딜세린 418
β-하이드록시 베타 메틸낙산염 418
■ 암페타민 418
암페타민과 운동수행능력 418
암페타민의 부작용 419
■ 코카인 420
■ 카페인 421
카페인과 운동수행능력 421
■ 기타 흥분제 422
■ 영양 보충제들 422
탄수화물 공급 422
단백질 로딩 422
비타민 423
비타민 B 423
비타민 C 424
비타민 E와 맥아유 424
아스파르트산염 425
L-카르니틴 425
호박산 425
크롬 425
“강장제”-약초 자극제 426
기타 영양학적 운동능력 향상제 426
■ 중탄산나트륨 426
■ 혈액 도핑과 에리쓰로포이에틴 426
산소 427
요 약 428
참고문헌 428


제30장 신체수행능력에서의 성별 차이 435
■ 생리적 성 차이 436
성 염색체 436
성장과 성숙 437
신체 구성 438
산소운반과 지구력 439
신체수행능력 441
근육 대사와 기질 이용 442
근력 442
■ 운동과 월경 주기 443
초경 443
무월경과 결핍월경 444
여성 운동선수 3대 증상 447
월경불순과 월경전 증후군(PMS) 448
■ 임신 449
임산부의 에너지 소비량 449
체력이 분만에 미치는 영향 450
체력에 대한 임신의 영향 450
운동이 태아에 미치는 영향 451
임산부 운동처방 453
요 약 454
참고문헌 455


제31장 성장과 발달 459
■ 성장 과정의 본질 459
성장 곡선 460
성장의 신경내분비 조절 461
운동과 성장 461
유아기와 아동기의 성장 462
사춘기와 청소년기의 성장 463
사춘기의 성숙도 평가 464
■ 성장 중의 골격 변화 466
뼈의 성장 466
골단 손상 467
■ 신체 구성과 비만 468
■ 근육 470
■ 심폐 및 대사 기능 471
심장 수행력 471
폐 기능 472
체온 조절 474
훈련 475
■ “무산소성” 작업 능력 475
■ 유전학과 신체수행능력 475
요 약 477
참고문헌 477


제32장 노화와 운동 483
■ 노화의 본질 484
■ 노화 과정과 운동의 효과 486
심혈관 능력 486
■ 폐 기능 490
■ 골격계 490
■ 관절 491
■ 골격근 491
근력 491
근섬유 형태와 운동단위 492
근육 생화학 492
■ 운동과 심혈관 질환 위험요인 492
■ 신체 구성과 신장 492
■ 신경 기능 494
■ 고령자를 위한 운동처방 494
요 약 494
참고문헌 495

부록Ⅰ 501
부록Ⅱ 505
색인 509
역자소개 517