Effect of repetition duration during resistance training on muscle hypertrophy

초록

반복 지속 시간, 흔히 훈련 템포(training tempo)로 불리는 변수는 저항 훈련 프로그램에서 자주 처방되지만, 근비대(muscle hypertrophy)에 미치는 정확한 영향은 지속적인 논쟁의 주제였다. 본 메타분석은 반복 지속 시간이 저항 훈련 경험자의 골격근 비대에 미치는 영향을 조사한 통제 연구들을 체계적으로 검토하였다. 체계적 데이터베이스 검색으로 적격 연구를 식별하였으며, 8개 연구가 완전 포함 기준을 충족하였다. 분석 결과, 국면당 0.5~8초 범위의 반복 지속 시간은 통계적으로 유사한 비대 결과를 나타냈으며, 품질 기준을 충족한 연구들 전반에서 조건 간 유의한 차이는 없었다. 매우 느린 템포(국면당 10초 이상)는 비대에 불리한 경향을 보였는데, 이는 기계적 장력 감소와 그러한 느린 속도에서 적절히 높은 부하로 최대 운동 단위를 동원하지 못하는 데 기인할 수 있다. 의도적으로 폭발적인 단축성 수축은 비대를 손상시키지 않으면서 근력 발달 결과에서 우위를 보였다. 이 결과는 광범위한 반복 속도가 최적 근육 성장과 양립 가능하며, 대부분의 훈련 맥락에서 엄격한 템포 처방보다 부하 선택과 볼륨을 우선시해야 함을 시사한다.

서론

저항 훈련 템포, 즉 단축성, 등척성(정지), 신장성 각 국면에 걸쳐 반복이 수행되는 속도는 적어도 1980년대 이후 훈련 프로그램 처방의 두드러진 특징이었다. 당시 "슈퍼 슬로우(Super Slow)" 등 초느린 훈련 프로토콜의 지지자들은 극도로 느린 반복의 극적 우월성을 주장하였다 [1]. 템포를 둘러싼 논쟁은 수십 년의 실무자 담론에 걸쳐 지속되어 왔으나, 체계적으로 변화된 반복 속도가 비대 결과에 미치는 영향을 직접 비교한 과학적 근거는 이 주제에 대한 의견의 폭에 비해 더 느리게 발전해 왔다.

저항 훈련이 근육 성장을 자극하는 세 가지 주요 경로인 기계적 장력(mechanical tension), 대사적 스트레스(metabolic stress), 근육 손상(muscle damage)과 관련하여 템포가 근비대에 영향을 미칠 것이라는 기전적 근거가 있다 [2]. 이 각각의 기전은 이론적으로 반복 속도의 영향을 받는다. 느린 반복은 세트당 긴장 지속 시간과 대사적 스트레스 축적을 증가시킬 수 있는데, 근육이 부하에 저항하는 능동 수축 상태에 더 오래 있기 때문이다. 그러나 느린 반복은 주어진 횟수를 완료하기 위해 더 가벼운 절대 부하를 요구한다. 현재 증거가 점점 더 지지하듯 기계적 장력, 특히 단축성 국면에서 발휘되는 최대 장력이 비대의 주요 동인이라면, 부하 용량을 감소시키는 매우 느린 템포가 역설적으로 비대 자극을 제한할 수 있다 [3].

반대로, 매우 빠르거나 탄도성(ballistic) 반복은 세트당 총 기계적 자극이 손상될 정도로 긴장 지속 시간과 신장성 국면 부하를 줄일 수 있다. 그러나 폭발적인 단축성 노력은 더 높은 운동 단위 동원과 관련이 있으며, 절대적 비대가 비교 가능할 때도 우수한 신경근 적응을 만들어낼 수 있다 [4].

이 질문의 실용적 차원은 중요하다. 템포 처방은 재활 프로토콜(일반적으로 느리고 통제된 동작을 처방)부터 보디빌딩 프로그램(종종 각 국면에 특정 초수를 처방)까지 거의 모든 구조화된 저항 훈련 프로그램에 걸쳐 나타난다. 어떤 템포 측면이 중요하고 어떤 것이 결과 없이 변화될 수 있는지를 이해하면, 프로그램 설계를 단순화하고 훈련자와 더 효과적으로 소통할 수 있다.

본 메타분석은 반복 지속 시간과 근육 비대에 관한 이용 가능한 통제 근거를 종합하여, 훈련 프로그램 설계에 실용적으로 적용 가능한 근거 기반 권장 사항을 제공하는 것을 목표로 한다.

근거 검토

문헌 검색 및 포함 기준

PubMed, SPORTDiscus, Cochrane Library에서 "반복 지속 시간," "운동 템포," "훈련 속도," "긴장 지속 시간" AND "근비대," "근육 두께," "제지방 질량," "단면적"이라는 검색어로 체계적 검색을 수행하였다. 1990년에서 2015년 사이 발표된 연구가 포함되었다. 포함 기준: (1) 인간 참여자를 대상으로 한 통제 실험 설계, (2) 최소 두 가지 반복 지속 시간 조건의 직접 비교, (3) 직접적 비대 결과 측정(초음파에 의한 근육 두께, MRI 또는 CT에 의한 단면적, 또는 DEXA에 의한 제지방 체중), (4) 최소 6주의 훈련 기간. 전문 검토 후 8개 연구가 모든 기준을 충족하였다.

포함된 연구 요약

템포 범위 효과 분석

8개 포함 연구 전반에서, 국면당 약 0.5~8초 범위의 반복 지속 시간은 통계적으로 유의하게 다르지 않은 비대 결과를 보였다. 통합 분석 시, 이 범위 내 "더 빠른"과 "더 느린" 템포 조건 간의 비대 표준화 평균 차이는 작고 유의하지 않았다(통합 SMD: 0.12; 95% CI: -0.19~0.43; p = 0.34).

매우 느린 반복: 열등한 결과의 근거

국면당 10초를 초과하는 슈퍼슬로우 프로토콜을 포함한 두 연구는 비대에서 표준 템포 훈련을 선호하는 일관된 패턴을 보였으며, Pereira et al. 연구는 통계적 유의성에 도달하였다 [5]. 이 결과의 기전적 설명은 부하 요건과 관련이 있다. 10초 이상에 걸쳐 반복을 수행하려면 부하를 상당히 줄여야 하며(일반적으로 표준 1RM의 30~50%), 이 부하 수준에서는 반복당 최대 기계적 장력이 고역치 운동 단위를 완전히 동원하는 데 필요한 임계값 아래로 떨어진다. 제2형 근섬유가 비대 적응에 주로 책임이 있으므로 [8], 이를 동원하지 않는 훈련은 긴장 지속 시간이 연장되더라도 질적으로 열등한 자극을 만든다.

폭발적 단축성 국면과 근력 결과

명시적으로 폭발적인 단축성 국면(의도적 최대 속도 노력)을 통제 속도 단축성 국면과 비교한 세 연구는 동등한 비대를 보고했으나, 폭발적 조건에서 근력 및 파워 적응이 유의하게 더 크게 나타났다. 이 패턴은 속도 특이적 신경 적응과 일치한다. 높은 수축 속도에서의 훈련은 느린 훈련으로는 복제할 수 없는 힘-속도 관계 능력을 발달시키는 것으로 보이며, 절대적 근육 증가가 비교 가능한 경우에도 마찬가지다 [6].

신장성 국면 지속 시간

신장성(하강) 국면 지속 시간을 특별히 조작한 연구들은 일반적으로 더 긴 신장성 국면(1~2초 대비 3~4초)이 근육 손상과 비대 자극에 유리하다는 결과를 나타냈다. 그러나 효과 크기는 작았고 실용적 차이의 크기는 적당하였다. 반복당 4초를 초과하는 신장성 지속 시간이 추가적인 비대 이점을 제공한다는 근거는 없었다.

고찰

템포보다 기계적 장력의 우선성

본 메타분석에서 도출되는 가장 중요한 결론은, 반복 지속 시간이 광범위한 실용적 범위(국면당 0.5~8초) 내에서 총 볼륨 부하(세트 x 반복 x 부하)가 통제될 때 비대 결과를 의미 있게 변화시키지 않는다는 것이다. 이 결과는 템포를 적절한 근거 맥락에 배치한다. 템포는 근육 성장의 주요 동인이 아닌 이차적 훈련 변수다. 비대의 근본적인 기전, 주로 신장성 및 단축성 국면에서의 근원섬유에 대한 최대 기계적 장력은 동작을 완료하는 데 1초가 걸리든 5초가 걸리든 근육이 자신의 용량에 비해 동등한 힘을 생성해야 하기 때문에 이 광범위한 템포 범위에 걸쳐 달성된다 [7].

이것이 템포가 무관함을 의미하는 것은 아니다. 템포가 대부분의 훈련자에게 제한 요소가 아님을 의미한다. 부하 선택, 총 훈련 볼륨, 근육 실패에 대한 근접성, 운동 선택이 모두 비대에 있어 더 결정적인 변수다.

슈퍼슬로우 훈련이 저조한 이유

슈퍼슬로우 훈련(국면당 10초+)에서 열등한 결과가 나타나는 일관된 경향은, "더 긴 긴장 지속 시간"이 더 큰 근육 성장으로 이어지지 않는 역설적으로 보이는 결과를 해소한다. 반복이 완료되는 데 20초 이상이 걸리면, 들어 올릴 수 있는 부하가 상당히 감소하며, 종종 일반적인 1RM의 30~40%로 떨어진다. 이 부하 수준에서 각 반복의 힘 요건은 제2형 근섬유를 최대한 동원하는 데 필요한 임계값 아래로 떨어진다. 제2형 근섬유가 주로 비대 적응에 책임이 있으므로 [8], 이를 동원하지 않는 훈련은 긴장 지속 시간이 연장되더라도 질적으로 열등한 자극을 만든다.

슈퍼슬로우 훈련은 안전상의 이유로 외부 부하를 최소화해야 하는 노쇠한 노인 집단과 재활 환경에서는 의미 있는 결과를 만든다. 이러한 맥락에서 매우 가벼운 부하로 연장된 긴장 지속 시간이 근육 질량 유지에 이용 가능한 최선의 선택을 나타낼 수 있다. 그러나 건강한 저항 훈련 경험자에게는 일반 템포 훈련에 비해 이점을 제공하지 않는다.

폭발적 단축성 노력의 근거

폭발적 단축성 국면이 비대를 저해하지 않으면서 근력 및 파워 결과를 개선한다는 결과는 프로그램 설계에 중요한 함의를 갖는다. 실무자는 근육 성장이 손상될 것이라는 우려 없이 대부분의 운동의 단축성 국면에 대해 "통제하면서 가능한 빠르게 들어올린다"는 지침을 처방할 수 있으며, 이는 동시에 신경근 파워 능력을 향상시킬 수 있다.

부하와 관성으로 인해 실제 바 속도가 중간 수준이더라도 빠르게 부하를 이동하려는 의도가 있으면 충분하다. 이 원칙은 Hatfield 등이 지지한 "보상적 가속(compensatory acceleration)" 개념을 뒷받침한다 [9]. 이 개념에서는 동일한 속도에서 최대 이하 노력 리프팅보다 높은 힘 출력을 생성하며 동작 속도와 관계없이 최대 단축성 노력이 발휘된다.

신장성 국면: 주목할 가치가 있는 하나의 템포 요소

템포가 0.5~8초 범위 내에서 대체로 중요하지 않지만, 신장성 국면은 특별한 주의를 받을 자격이 있다. 단측 팔 연구와 양측 신장성 강조 프로토콜의 근거는 통제된 신장성 부하(2~4초)가 빠른 신장성 국면보다 더 큰 근육 손상, 더 큰 대사적 스트레스, 그리고 더 큰 비대 자극을 만든다는 것을 일관되게 보여준다. 부하와 동작 복잡성이 안전 없이 이를 허용하는 고립 운동에서 신장성 국면을 의도적으로 3~4초로 연장하는 것은, 슈퍼슬로우 훈련의 단점 없이 비대 잠재력을 극대화하는 합리적인 전략이다.

현재 근거의 한계

기존 문헌의 몇 가지 한계를 인정해야 한다. 대부분의 연구는 비훈련 또는 레크리에이션 훈련 참여자를 사용하여, 비대 반응성이 더 제약된 고급 훈련자에 대한 일반화를 제한한다. 연구 기간(일반적으로 8~16주)은 수년간의 훈련에 걸쳐 축적되는 더 작은 템포 간 차이를 감지하기에 불충분할 수 있다. 연구들 간의 운동, 부하, 결과 측정의 광범위한 다양성이 직접 비교를 복잡하게 한다.

실용적 권장 사항

일반 템포 지침

이용 가능한 근거에 기반하여, 대부분의 저항 훈련 맥락에서 다음 템포 프레임워크를 권장한다.

이 3-1-X 또는 2-0-X 표기법(신장성-등척성-단축성)은 대부분의 운동 유형에서 우수한 비대 및 근력 결과를 만드는 실용적 기본값을 제공한다.

프로그램 설계에서 줄여야 할 것

근거를 고려할 때, 실무자는 대부분의 훈련 맥락에서 정확한 템포 카운팅의 강조를 줄여야 한다. 훈련자에게 각 반복의 초를 주의 깊게 세도록 지시하면 다음과 같은 보다 중요한 수행 큐에서 주의가 산만해질 수 있다.

• 적절한 관절 위치와 척추 중립 유지
• 충분한 가동 범위 달성
• 과도한 반동 없이 무게 통제
• 작업 세트에서 근육 실패에 충분히 근접

템포 카운팅은 초보자가 통제되지 않은 동작을 늦추고 재활이나 특화된 비대 프로토콜에서 신장성 국면을 고립하는 교육 도구로 가장 적절하다.

느린 템포가 적절한 경우

더 느리고 의도적인 템포는 특정 맥락에서 여전히 가치 있다.

• 초보자 기술 개발: 느린 템포(국면당 3~4초)는 초보자가 목표 근육을 느끼고 반동에 의존하지 않고 동작 패턴을 개발할 수 있게 한다
• 재활: 통제된 느린 동작은 관절 스트레스를 최소화하고 회복 중인 조직에서 단계적 부하를 허용
• 고립 운동 특화: 컬, 신전, 플라이와 같은 운동에서 템포 조작(예: 4초 신장성)은 부하를 증가시키지 않고 자극을 강화할 수 있음
• 심근연결(mind-muscle connection) 개발: 운동을 의도적으로 늦춰 목표 근육과의 강한 신경근 연결을 확립하면 이후 세트에서 수의적 활성화를 향상시킬 수 있음

슈퍼슬로우 훈련: 주요 방법으로 사용 금지

근거에 기반하여, 슈퍼슬로우 훈련(국면당 10초+)은 건강하고 저항 훈련을 받은 개인에게 주요 비대 방법으로 사용해서는 안 된다. 요구되는 부하 감소는 기계적 장력 자극을 연장된 긴장 지속 시간으로부터의 잠재적 이점을 상쇄하는 정도로 손상시킨다. 부하를 엄격히 제한해야 하는 집단(노쇠, 급성 재활 단계, 특정 부상 맥락)에서만 슈퍼슬로우 훈련을 사용한다.

폭발적 훈련: 근력 및 파워 목표에 적합

근력 또는 파워 목적을 가진 선수 및 개인에게, 폭발적인 단축성 노력을 명시적으로 처방하는 것은 근거로 지지된다. 복합 리프트에서 "전체 가동 범위를 통해 가속하라"는 지침은 적절하며 합리적인 신장성 템포와 결합될 수 있다. 폭발적 단축성 의도를 가진 3~6회 범위의 고중량 세트는 비대 자극을 유지하면서 우수한 근력 적응을 만든다.

근거 기반 템포 권장 사항 요약

• 0.5~8초 범위의 템포: 동등한 비대 만듦. 개인 선호와 운동 맥락에 따라 선택
• 슈퍼슬로우(국면당 10초+): 비대를 위해 피함. 특정 제한적 맥락에서만 사용
• 폭발적 단축성: 근력과 파워에 권장. 비대와 양립 가능
• 신장성 강조(3~4초): 비대에 적당히 유익. 고립 운동에서 고려
• 엄격한 템포 카운팅: 불필요. 대신 통제된 동작 품질에 집중