쉽게 말해서 달리기를 하면 다리만 튼튼해지는 것이 아니라 심폐 기능 뿐만 아니라 뇌 역시 강해진다는 말이다. 바빠서 20분 밖에 운동을 할 수 없다면 천천히 달리는 가운데 20~30초 동안 전력질주를 하는 것을 4~5회 정도 중간에 끼워넣거나 10층까지의 계단을 두 계단씩 뛰어 올라가는 동안에 한 층을 전력으로 달려올라가는 것을 2~3회씩 섞는 것이다. 바빠서 운동할 시간이 없다고 하는 사람들에게 내가 이야기해주는 방법이다.

높은 강도로 운동을 하면 신체 정신적으로 강인해진다. 이런 혜택을 얻기 위해 전문 선수들처럼 극단적인 훈련을 할 필요가 없다. 운동을 하는 도중에 30초 동안 전력질주를 한번만 해도 운동 두 시간 후에는 성장호르몬의 분비가 여섯배가지 늘어난다. 나이든 사람들이 6개월간 일주일에 두 번씩 역기운동을 했더니 유전자 차원에서 노화증세의 일부가 역전되었다는 보고가 있다. 뇌가 성장하는 데 핵심 역할을 하는 혈관내피세포 성장인자, 섬유아세포 성장인자, 인슐린 유사 성장인자의 생성을 관장하는 유전자들이 65세가 아니라 마치 30세의 유전자처럼 활동하는 것이다.

트레드밀에서 40분 동안 달리는 동안 3분 전력질주을 2회 실시하고 중간에 2분간 낮은 강도의 운동을 한 후 신경세포 성장인자와 노르에피네프린의 분비가 훨씬 늘어났고, 달리기 직후의 인지력 테스트에서 단어를 20%나 더 빨리 암기했다. 단 두 번 자신의 한계에 달하는 운동을 해도 뇌에 커다란 효과를 불러오게 된다. 그러나 이런 인터벌 훈련은 소파에 앉아 텔레비젼만 보던 사람이 갑자기 할 수 있는 운동이 아니다. 최소한 6개월 정도 유산소 훈련을 통해 산소공급체계를 확실하게 확립한 후에 가능하다.

최대 심장박수의 75~90% 수준의 강도로 달리기를 하면 신체는 완전히 비상사태에 돌입하며 대응 강도도 아주 높아진다. 허벅지가 뻑뻑해지기 직전의 강도인 최대 심박수의 90% 수준에 가까워지면 에너지를 얻는 대사체계가 유산소 대사에서 무산소 체계로 전환되고, 근육이 혈액으로부터 충분한 산소를 끌어오지 못하므로 저산소증 상태에 빠지면서 산소부족으로 글리코겐을 충분히 태우지 못해 근육 속의 크레아틴을 태우고 글리코겐은 근육 속에 직접 저장하면서 지방산이 축적되어 허벅지와 가슴 근육이 뻑뻑해지게 된다.

다소 힘들게 느껴지는 높은 강도로 운동을 하는 중간에 20~30초 정도의 전력질주 구간을 넣으면 심박수가 최대심박수 근방으로 접근하게 되고, 유산소 대사에서 무산소 대사 범위로 전환되면 뇌하수체에서 성장호르몬을 분비하게 된다. 전력질주 후에 분비된 성장호르몬은 보통 혈액 내에 4시간 정도 머물러 있으면서 뇌에서 신경전달물질들의 균형을 바로잡고 모든 성장인자들의 생산을 늘려준다. 그 중에서도 활동과 연료 및 학습 모두에 관여하는 인슐린 유사 성장인자에 가장 큰 영향을 끼친다.

성장호르몬이 뱃살을 빼고 근육조직을 형성하며 뇌의 크기를 늘려주는 등 신체를 가다듬는 일을 총지휘하는 호르몬이다. 나이들수록 어린 시절의 1/10로 줄어드는 성장호르몬이 다시 늘어나면서 뇌의 위축이 정지되거나 다시 크게 성장하게 된다. 또한 빨리 달리기 위한 근육들이 형성되어 더 빨리 달릴 수 있을 뿐만 아니라 근육조직이 늘어나면서 전반적인 신진대사를 강화하므로 지방과 탄수화물을 더욱더 효율적으로 태울 수 있게 된다.

나이들수록 가장 크기가 위축되는 부위가 전두엽과 측두엽이다. 전두염은 전전두엽 피질의 회색질과 축색돌기로 이루어진 백색질을 감싸고 있는 부위이다. 측두엽은 단어와 이름을 분류하고, 해마와의 긴밀한 연결을 통해 장기 기억을 형성하는 데 도움을 주는 곳이다. 전전두엽 피질에 이상이 생기면 최고 인지 기능에 이상이 생기는 것이므로 모든 일상적인 일들을 노력을 해야만 할 수 있게 된다. 신발 끈을 묶거나 자물쇠를 여는 일과 같이 당연히 할 수 있다고 생각되는 일들은 역설적이게도 실행기억이나 업무전화, 불필요한 정보 차단과 같이 뇌의 가장 수준 높은 기능에 의존하기 때문이다.

평생 유산소 운동을 격렬하게 해온 사람들은 나이가 들어도 뇌의 크기라 온전하게 보존될 수 있다는 것은 이미 너무 잘 알려져 있는 명확한 사실이다. 뿐만 아니라 운동을 하지 않은 59명(60~79세)을 두 집단으로 나누어 한 집단에게만 6개월 동안 일주일에 세 번, 한 시간씩 달리게 한 결과 스트레칭만 한 대조군에 비해 최대 산소섭취량이 16% 늘어날 정도로 건강이 향상되었으며, 전두엽과 측두엽의 크기가 늘어난 사실이 MRI 영상에서 확인되었다.

단 6개월이라는 짧은 기간 동안에 힘들게 느껴지는 정도의 달리기만으로 뇌의 중요한 부위가 동년배에 비해 최소한 2~3년은 젊은 상태로 바뀔 수 있다는 사실은 정말 가슴 뛰는 일이 아닐 수 없다. 이렇게 운동을 통해 성장하는 부위는 대부분 혈관이나 새롭게 생성된 뉴런, 그리고 그런 뉴런들 사이의 연결일 가능성이 높다. 즉 운동이 뇌가 망가지는 것을 막고 손상된 세포를 다시 건강한 세포로 복구할 수 있다는 사실을 보여주고 있다.

운동을 통해 제대로 작동하지 않는 뇌의 피질을 다른 부위의 피질을 소집해서 기능을 대신할 수 있게 만들거나 나이에 따라 점차로 줄어들던 기존 회로의 다양한 역할들이 다시 가역적으로 활발해진다는 멋진 현상을 말해주는 것이다. 뇌가 2~3년 젊어진다면 그만큼 일생에 할 수 있는 일이 늘어나는 것이니까 말이다.

오늘도 즐겁고 건강한 달리기 생활 만드시길 빕니다. 이동윤 드림