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최고 운동선수의 육체와 기술은 무엇이 다를까?

현대인의 최대 관심사 중의 하나는 바로 건강일 것이다. 사람의 건강은 강한 신체와 운동 능력에서 나온다. 그래서 많은 사람이 자신의 운동 능력을 더 향상시키고 싶어 하고, 스포츠를 통해 더 건강해지려고 노력하고 있다.
강한 신체와 운동 능력은 어떻게 얻을 수 있을까? 여러 가지 방법이 있겠지만, 세계 최고 운동선수들의 신체와 운동 능력의 특성을 분석함으로써 그 방향을 확인할 수 있을 것이다. 이 책은 사람의 운동 능력이 어떤 요소로 결정되고, 어떤 요인으로 더 향상될 수 있는지를 다루고 있다.
제1장에서는 세계 최고 선수들의 신체적인 특성과 기술을 분석한다. 마라톤 선수와 100m 달리기 선수, 수영 선수는 육체적인 특성이 서로 다르다. 이들의 근육과 폐활량 등 육체적인 특성에는 어떤 차이가 있을까? 각 종목별로 운동 능력을 향상시키는 데는 어떤 요소가 중요하게 작용하는지도 알아본다. 아울러 기록 경신을 뒷받침하는 운동복, 신발, 경기장에 관련된 과학도 소개한다.
제2장에서는 각종 구기에서 중요하게 작용하는 공의 움직임을 어떻게 만들어 내는지를 설명한다. 야구에서 투구가 던지는 각종 변화구의 원리, 축구·골프·테니스·배구·탁구에서 볼 수 있는 ‘마구’에는 어떠한 과학적인 배경이 있는지를 정밀한 그림을 바탕으로 이해할 수 있다.
제3장에서는 운동 능력 향상에 관련된 여러 가지 신체적인 요소를 알아본다. 운동에 필요한 에너지 생산에 중요한 미토콘드리아의 작용, 인체의 노화와 운동 신경, 최고 운동선수와 그의 유전자는 어떤 관련이 있는지를 정리한다. 운동 능력을 향상시키기 위해 부정하게 이루어지는 도핑과 그 검사에 대한 과학적인 원리에 대해서도 자세히 분석한다.
제4장에서는 근육, 근육통, 염좌와 탈구, 상처의 치료 원리, 유연성 등, 운동과 관련해서 누구나 겪을 수 있는 문제의 원인과 해결 방안을 제시한다.
운동선수와 본격적으로 스포츠를 즐기는 사람은 물론, 건강을 위해 적당히 운동을 하는 사람, 그리고 스포츠 관전을 즐기는 사람 모두에게 흥미로운 내용으로 구성된 이 책을 통해, 운동 능력의 향상과 건강 증대 방법을 재인식하게 되기를 바란다.

● 육상 100m와 마라톤, 수영, 역도 등, 특성이 다른 운동과 육체적인 능력의 상관관계
스포츠의 다양한 종목은 저마다 다른 특성을 가지고 있다. 예컨대 피겨 스케이팅의 점프에서는 회전수를 겨루고, 육상 100m 경주에서는 100분의 1초를 겨룬다. 역도나 투포환 같은 종목에서는 순간적으로 발휘하는 힘을 겨룬다. 이러한 운동 종목에서 뛰어난 기록을 내는 선수들의 육체와 기술에는 어떤 특성이 있는지를 알아본다.
또 현대의 스포츠에서는 신발, 운동복, 경기장 등도 기록 향상에 중요한 역할을 한다. 선수들의 남다른 운동 능력과 함께 이들의 기록을 뒷받침하는 지원 요소에 대해서도 과학의 눈으로 분석한다.

● 야구의 각종 변화구의 원리, 축구·골프·테니스·배구·탁구의 ‘마구’
구기에서 공은 가장 기본적이고도 핵심 역할을 하는 도구이다. 당연히 공을 다루는 능력은 경기 결과에 결정적인 영향을 미친다. 야구나 축구에서 활약하는 최고 선수들은 다양한 변화구를 구사해 공을 교묘하게 던지고 교묘하게 차고 있다. 야구에서는 날카롭게 떨어지는 공이나 떠오르는 공이 있다. 또 어디로 날아갈지 알 수 없는 공 등 축구나 골프, 테니스, 배구, 탁구에 이르기까지 각종 구기에서는 변화구가 넘쳐난다. 공은 어떤 원리로 변하는 것일까? 어떻게 하면 공을 변화시킬 수 있는지를 물리의 관점에서 바라본다.

● 에너지·운동·노화·암과 미토콘드리아의 관계, 운동 신경, 정상급 운동선수의 유전자, 도핑과 운동 능력의 향상
세계 최고 선수의 뛰어난 운동 능력은 선천적인 것인가? 그 비밀을 규명하려는 연구는 세포 속에 있는 미토콘드리아에까지 이르고 있다. 또 최고 선수의 특성을 찾기 위해 그들의 유전자에 대해서도 연구가 진행되어, 지구력 계통과 순발력 계통의 유전자 차이 등도 알려지고 있다. 운동선수의 능력과 선천적인 유전자의 관계에 대해 연구하는 영국의 야니스 피칠라디스 교수 인터뷰도 소개한다.
한편 현대 스포츠와 뗄 수 없는 관계에 있는 것이 도핑이다. 도핑의 역사 및 사례와 함께, 최근 우려되는 유전자 도핑의 원리와 전망에 대해서도 설명한다. 또 체계적인 스포츠 과학을 연구하고, 선수의 훈련을 지원하는 일본의 하이퍼포먼스센터에 현황에 대해서도 알아본다.

● 근육, 근육통, 염좌와 탈구, 상처의 치료 원리, 유연성 등 스포츠와 건강의 과학
스포츠를 할 수 있는 이유는 건강한 신체가 있기 때문이다. 그 신체를 뒷받침해 주는 것이 근육이다. 근육은 어떻게 만들어지는지, 근육을 단련시키기 위해 필요한 것은 무엇인지를 알아본다. 그리고 근육을 지나치게 사용할 때 생기는 근육통에 대한 대처법, 운동의 결과로 생길 수 있는 염좌와 탈구, 부상 등에 대해서도 알아본다. 또 신체가 유연한 것이 왜 중요한지를 설명하고, 여름철에 흔히 발생하는 열중증(열사병)의 예방에 대해서도 정리한다.

1장 세계 기록의 과학

피겨 스케이팅의 점프 / 남자 100m 경주의 기록 / ‘스타트’의 과학 / ‘단거리 경주’의 과학 ①~③ /
‘마라톤’의 과학 / ‘지구력’의 과학 / ‘수영 능력’의 과학 ①~② /‘힘’의 과학 / ‘던지기’의 과학

* 기록 경신을 지원하는 요소
신발 / 운동복 / 경기장


2장 변화구의 과학

마구는 가능한가?

* 야구의 마구
다양한 변화구 / 떠오르는 직구 / 급격하게 떨어지는 포크볼 / 행선 불명의 마구 / 자이로스핀의 마구 /
타자 가까이서 휘어지는 직구 / 좌우로 휘어지는 마구

* 여러 가지 구기의 마구
축구 ①~② / 골프 ①~② / 테니스 / 배구 / 탁구

3장 운동 능력 향상의 과학

* 운동과 미토콘드리아
미토콘드리아란? / 에너지의 생산 / 운동 / 노화, 암 / 운동 신경 / 최고 선수의 유전자

* 특별 인터뷰 야니스 피칠라디스
* 도핑
* 최첨단 훈련 시설 탐방
일본 하이퍼포먼스센터

4장 스포츠와 건강의 과학
근육이란? / 근육을 만든다 / 근육통이란? / 염좌와 탈구 / 부상은 어떻게 치료할까? / 유연성 / 열중증




4. 협력
가사이 준이치 葛西順一 / 일본 와세다 대학 스포츠과학학술원 교수, 체육학 석사
가토 고 加藤 公 / 일본 스즈카(鈴鹿) 회생병원 원장, 의학 박사
고노 이치로 河野一郞 / 일본 쓰쿠바 대학 대학원 인간종합과학연구과 교수, 의학 박사
노사카 가즈노리 野坂和則 / 영국 이디스 코원(Edith Cowan) 대학 교수, Ph.D.
니시무라 아키노부 西村明展 / 일본 미에(三重) 대학 대학원 의학계연구과 스포츠정형외과학 강사, 의학 박사(MD. Ph.D.)
다우치 겐지 田內健二 / 일본 주쿄(中京) 대학 스포츠과학부 경기스포츠과학과 강사, 체육 과학 박사
도쿠야마 군페이 德山薰平 / 일본 쓰쿠바 대학 대학원 인간종합과학연구과 조교수, 의학 박사
마나베 야스코 眞鍋康子 / 일본 슈토대학도쿄(首都大學東京) 대학원 인간건강과학연구과 부교수, 농학 박사
무로후시 시게노부 室伏重信 / 일본 주쿄(中京) 대학 명예 교수
미조타 다케토 溝田武人 / 일본 후쿠오카 공업대학 명예 교수, 공학 박사
스즈키 야스히로 鈴木康弘 / 일본 국립스포츠과학센터 스포츠과학연구부 연구원, 체육 과학 박사
시오야 노부유키 ?谷信幸 / 일본 기타사토(北里) 대학 명예 교수, NPO 법인 창상(創傷)치료센터 이사장
아사이 다케시 淺井 武 / 일본 쓰쿠바 대학 체육계 교수, 동 대학 축구부 전 총감독, 축구부 고문, 공학 박사
아키모토 다카유키 秋本崇之 / 일본 와세다 대학 스포츠과학학술원 교수, 의학 박사
야나기하라 다이 柳原 大 / 일본 도쿄 대학 대학원 종합문화연구과 부교수, 체육학 박사
야니스 피칠라디스 Yannis P. Pitsiladis / 영국 브라이턴 대학 교수, Ph.D., 의과학 석사, 케냐 모이 대학 객원 교수
야마구치 다이치 山口太一 / 일본 라쿠노가쿠엔(酪農學園) 대학 농식환경학 군식(群食)과 건강학류-(學類) 부교수, 교육학 박사
야마다 유키오 山田幸雄 / 일본 쓰쿠바 대학 체육계 교수, 학술 박사
오기타 후토시 荻田 太 / 일본 가노야(鹿屋) 체육대학 체육학부 스포츠생명과학계 교수, Ph.D.
오카모토 아쓰시 岡本 敦 / 일본 도카이가쿠인(東海學園) 대학 스포츠건강과학부 교수, 체육학 석사
와다 스미오 和田純夫 / 일본 전 도쿄 대학 대학원 종합문화연구과 전임강사, 이학 박사
요시다 마사스케 吉田賢右 / 일본 교토 산업대학 단백질동태연구소 시니어 리서치 펠로, 도쿄 공업대학 명예 교수, 이학 박사
요시오카 노부히코 吉岡伸彦 / 일본 지바(千葉) 대학 국제교양학부 교수, 국제스케이팅연맹 피겨 공인 심판
유아사 가게모토 湯淺景元 / 일본 주쿄(中京) 대학 스포츠과학부 교수
이시이 나오카타 石井直方 / 일본 도쿄 대학 대학원 종합문화연구과 생명환경과학계 교수, 이학 박사
이시카와 마사키 石川昌紀 / 일본 오사카 체육대학 대학원 스포츠과학연구과 교수, 스포츠과학 박사
이토 신이치로 伊藤愼一郞 / 일본 고가쿠인(工學院) 대학 공학부 기계공학과 교수, 에어로·아쿠아 바이오메커니즘 학회 회장, 공학 박사
하시모토 히사시 橋本尙詞 / 일본 도쿄지케이카이(-慈惠會) 의과대학 해부학강좌 교수, 의학 박사
하야시 준이치 林 純一 / 일본 쓰쿠바 대학 명예 교수, 이학 박사
후루이치 야스로 古市泰郞 / 일본 슈토대학도쿄(首都大學東京) 대학원 인간건강과학연구과 조교수, 학술 박사
후지이 노부하루 藤井宣晴 / 일본 슈토대학도쿄(首都大學東京) 대학원 인간건강과학연구과 교수, 체육 과학 박사
후카시로 센시 深代千之 / 일본 도쿄 대학 대학원 종합문화연구과 교수, 교육학 박사
후쿠 노리유키 福 典之 / 일본 준텐도(順天堂) 대학 대학원 스포츠건강과학연구과 스포츠건강의과학연구소 선임 부교수, 의학 박사