Effect of caloric surplus on body composition during resistance training

Abstract

저항 훈련 실무에서 지속적인 논쟁 중 하나는, 근비대(hypertrophy)를 극대화하면서 체지방 축적을 최소화하기 위한 최적의 칼로리 잉여(caloric surplus) 규모다. 두 가지 대표적인 전략이 존재한다. 첫째는 린벌크(lean bulk)로, 유지 칼로리(maintenance)보다 200-500kcal 정도의 적정 잉여를 추구한다. 둘째는 공격적 벌크(aggressive bulk)로, 하루 500kcal 이상의 잉여를 적용한다. Helms, Aragon, Fitschen(2014)은 칼로리 잉여 크기와 저항 훈련자의 체성분 결과 사이의 용량-반응 관계를 종합하는 근거 기반 리뷰를 수행하였다.

이 리뷰는 근비대 용량이 골격근 단백질을 축적할 수 있는 속도에 의해 근본적으로 제한된다는 사실을 확인한다. 이 속도는 훈련 수준, 호르몬 환경, 유전적 잠재력에 의해 한계가 설정된다. 중급 이상 훈련자에서 이 속도는 주당 체중의 약 0.25-0.5%에 해당하는 제지방(lean mass) 증가에 대응한다. 이 축적 속도를 지원하는 데 필요한 수준을 초과하는 칼로리는 근육 성장을 가속하지 않고, 대신 지방 조직으로 우선 분배된다 [1].

초보 훈련자의 경우 칼로리 방정식이 다르게 적용된다. 단백질 섭취가 충분하고 점진적 저항 훈련 자극이 제공될 때, 유지 칼로리 근처에서도 지방 감소와 근육 증가가 동시에 일어나는 체성분 리컴포지션(recomposition) 현상이 문서화되어 있다. 그러나 훈련 수준이 높아질수록 이 리컴포지션 창(window)은 좁아지며, 점진적인 근비대를 유지하기 위해 의도적인 잉여가 필요해진다 [2].

리뷰는 린벌크 방식, 즉 주당 체중 증가 0.25-0.5%를 목표로 하는 접근법이 최대 근육 단백질 축적 속도를 지원하기에 충분한 칼로리를 제공하면서 체지방 증가를 관리 가능한 수준으로 제한한다는 결론을 내린다. 공격적 벌크 전략은 근비대 상한(ceiling)을 초과하더라도 추가적인 근육 이점을 제공하지 않으며, 결국 총 체지방량을 증가시키고 이후 감량 단계를 연장시킨다 [3].

Introduction

근육량 극대화를 목표로 하는 저항 훈련자는 증량 단계에서 핵심적인 영양 질문에 직면한다. 칼로리 잉여를 얼마나 크게 설정해야 하는가? 피트니스 문화는 역사적으로 두 가지 대립하는 접근법을 전파해 왔다. 첫째는 "더티 벌크(dirty bulk)" 또는 공격적 벌크로, 더 큰 잉여가 더 빠른 또는 더 많은 근육 성장을 유발한다는 가정 하에 가능한 한 많은 칼로리를 섭취하도록 권장한다. 둘째는 린벌크(lean bulk) 또는 "클린 벌크(clean bulk)"로, 과도한 체지방 축적 없이 근비대를 지원하도록 조정된 보수적 잉여를 추구한다.

이 구분은 실질적인 중요성을 갖는다. 잉여 단계에서 얻은 체지방은 이후 칼로리 제한 단계에서 다시 감량해야 하기 때문이다. 공격적 잉여 전략이 린벌크 속도를 초과하는 근육 성장을 유발하지 않는다면, 그것은 순비용을 부과한다. 감량해야 할 체지방이 더 많아지고, 제지방량 손실 위험을 수반하는 감량 단계가 연장된다. 반대로, 지나치게 보수적인 잉여는 최대 속도로 동화(anabolic) 신호 전달과 단백질 축적을 유지하기 위한 충분한 칼로리 가용성을 위태롭게 할 수 있다.

칼로리 잉여와 근비대 사이의 용량-반응 관계를 이해하려면 근육 단백질 축적의 근본적인 제약을 인식해야 한다. 골격근은 유한한 속도로만 새 단백질을 통합할 수 있으며, 이 속도는 동화 호르몬 농도, 위성세포(satellite cell) 활동, 기계적 부하 자극, 근원섬유(myofibrillar) 단백질 번역 속도에 의해 제한된다 [4]. 제지방량으로 전환될 수 있는 수준을 초과하는 칼로리는 "낭비"되지 않는다. 지방 조직의 중성지방으로 저장된다. 따라서 핵심 질문은 과잉 칼로리가 체지방을 유발하는지(유발한다)가 아니라, 린벌크 임계값을 초과하는 잉여가 추가적인 근육도 생성하는지다.

Helms, Aragon, Fitschen(2014)은 에너지 균형, 체성분, 저항 훈련자의 근육 단백질 합성 속도에 관한 이용 가능한 근거를 검토함으로써 다양한 훈련 집단에서 최적 잉여 규모에 관한 근거 기반 지침을 제공하고자 이 질문에 접근하였다 [5].

Evidence Review

최대 근육 단백질 축적 속도

벌크 단계에서 유용한 칼로리 섭취의 상한선은 근비대 용량의 이론적 상한선에 의해 결정된다. 종단 저항 훈련 연구 리뷰에 따르면, 최적 조건(충분한 단백질, 점진적 과부하, 유리한 호르몬 환경)에서도 중급 이상 훈련자의 제지방 증가 속도는 주당 체중의 약 0.25-0.5% 수준이다 [1]. 80kg 훈련자의 경우 주당 약 0.2-0.4kg의 제지방에 해당하며, 이 속도는 유지 칼로리 대비 하루 적정 칼로리 요건으로 전환된다.

골격근이 습중량 기준 약 70-75%가 수분이고 20-25%가 단백질이며, 새로운 근육 조직 1kg을 침착시키는 데 드는 에너지 비용이 약 1,500-2,000kcal임을 고려하면 [2], 주당 0.3kg의 제지방을 축적하는 데 주당 약 600-700kcal의 추가 에너지, 즉 유지 칼로리 대비 하루 약 85-100kcal가 필요하다. 식이 열발생 효과(thermic effect)와 훈련 중 증가된 기질 이용률을 합산하면, 하루 200-350kcal의 잉여면 대부분의 중급 훈련자에서 최대 제지방 축적 속도를 지원하기에 충분하다.

용량-반응: 잉여 크기와 근비대

대규모 잉여가 린벌크 수준을 초과하는 근육 성장을 가속한다는 직접 근거는 제한적이다. 저항 훈련과 결합한 과식(overfeeding) 조건을 등칼로리 또는 소폭 잉여 조건과 비교하는 연구들은 일반적으로, 단백질 섭취량이 일치할 때 양 집단이 유사한 근육 단백질 합성 속도와 제지방 증가를 달성한다는 것을 보여주며, 고잉여 집단은 체지방량이 상당히 더 많이 증가한다 [3].

Rozenek 등(2002)은 저항 훈련 경험이 있는 남성들을 8주 동안 고칼로리 보충제(유지 칼로리보다 하루 2,010kcal 초과) 또는 무보충제 집단에 무작위 배정하였다. 두 집단 모두 유사한 수준의 제지방 증가(약 3kg)를 보였지만, 보충제 집단은 훨씬 더 많은 체지방을 획득하였다(약 2kg 대 0.3kg). 이는 근비대 임계값을 초과하는 칼로리 잉여가 주로 지방 축적을 유발하며 추가적인 근비대 이점을 제공하지 않는다는 구체적인 증거다 [4].

칼로리 분배와 P-비율

P-비율(protein ratio)은 체중 변화 중 제지방 대 체지방의 비율을 정량화한다. 동일한 칼로리 잉여에서, 체지방률이 낮은 개인은 잉여 에너지의 더 높은 비율을 제지방으로 분배하는 경향이 있는 반면, 체지방률이 높은 개인은 비례적으로 더 많이 체지방으로 분배한다 [5]. 이는 중요한 함의를 가진다. 높은 체지방률로 벌크를 시작하는 것은 불리한 분배 환경에서 출발할 뿐만 아니라, 잉여 단계에서 체지방이 증가함에 따라 분배가 더욱 악화된다.

이 체지방 상호작용은 남성의 경우 체지방률 약 15%, 여성의 경우 약 25%를 초과할 때 잉여 단계 시작 전 단기 감량 단계를 먼저 고려하라는 실용적 권장을 지지한다. 이는 체지방률이 높을수록 단위 칼로리 잉여당 근비대 수익률이 의미 있게 낮아지기 때문이다.

초보자 대 숙련자 차이

비훈련 개인은 저항 운동과 단백질 섭취 모두에 대해 향상된 근육 단백질 합성 반응을 나타내는데, 이는 흔히 "초보자 이득(newbie gains)" 현상이라 불리며 초기 3-6개월 훈련 기간 동안 유지 칼로리 근처에서 체성분 리컴포지션을 지속할 수 있다 [6]. 이 창은 훈련 적응이 축적되고 특정 훈련 부하에서의 근비대 자극이 감소함에 따라 점진적으로 닫힌다.

호르몬 고려사항

테스토스테론, 인슐린 유사 성장인자-1(IGF-1), 인슐린이 칼로리 잉여에 대한 동화 반응을 공동으로 매개한다. 적정 과식은 칼로리 결핍 조건 대비 인슐린 매개 아미노산 흡수와 IGF-1 농도를 높인다. 그러나 잉여를 적정에서 공격적 수준으로 증가시키는 것에 따른 증분 호르몬 반응은 작으며, 의미 있게 더 큰 근비대로 이어질 가능성이 낮다 [7]. 반대로, 체지방률이 매우 높을 때 나타나는 아로마타제(aromatase) 활동 증가는 테스토스테론-에스트로겐 비율을 점진적으로 감소시켜 잠재적으로 동화 환경을 저해할 수 있다.

벌크 중 단백질 요건

칼로리 잉여 크기에 관계없이 충분한 단백질은 근비대의 전제 조건이다. 잉여 단계의 저항 훈련자를 위한 현재 근거 기반 권장량은 체중 1kg당 1.6-2.2g이다 [8]. 단백질이 부족하면 칼로리 잉여만으로는 근육 축적을 유발하지 않는다. 고칼로리 공격적 벌크 프로토콜이 린벌크 프로토콜을 초과하는 근육 증가에 실패하는 잦은 발견은, 고칼로리 조건에서 총 칼로리 대비 단백질이 부족한 것을 부분적으로 반영할 수 있다.

Discussion

근비대 상한선과 그 함의

문헌에서 도출되는 핵심 발견은, 저항 훈련자의 근비대 용량이 적정 칼로리 잉여로 충분히 지원할 수 있는 속도로 제한된다는 것이다. 이것은 사소한 정량적 발견이 아니다. 잉여 크기를 선택하는 방식에 범주적 함의를 갖는다. 최대 근육 단백질 축적이 유지 칼로리 대비 하루 200-350kcal의 잉여로 지원될 수 있다면, 이 임계값을 초과하는 칼로리는 근비대 목표에 아무것도 기여하지 않는다. 전체 초과분은 지방 조직으로 분배된다. 이는 공격적 벌크를 근육 증가의 더 빠른 경로가 아니라, 이후 역전이 필요한 체지방 축적 프로토콜로 재구성한다.

공격적 벌크의 비용은 전체 훈련 사이클을 고려할 때 특히 명확해진다. 중급 훈련자가 16주 동안 하루 800kcal 잉여로 공격적 벌크를 진행하면 약 4kg의 제지방과 8kg의 체지방을 얻을 수 있다. 하루 300kcal 잉여의 동등한 린벌크는 동일한 4kg의 제지방과 3kg의 체지방만 얻을 수 있다. 공격적 벌크를 선택한 훈련자는 이제 비슷한 체지방 수준을 회복하기 위해 연장된 감량 단계가 필요하며, 그 과정에서 일부 제지방 손실은 불가피하다. 이는 인식된 이점을 완전히 상쇄할 수 있다 [1].

맥락 의존성: 더 많은 잉여가 정당화될 때

린벌크 권장사항에는 중요한 주의사항이 있다. 3-6개월 미만의 진정한 초보자에게는 유지 칼로리에서의 리컴포지션 용량이 진실하며, 초기 적응 단계에서 잉여가 전혀 필요하지 않을 수 있다. 이 집단에서는 단백질 섭취와 점진적 과부하를 우선시하면서 유지 칼로리 또는 매우 소폭 잉여를 유지하는 것이 합리적인 전략이다.

훈련 볼륨이 매우 높은 선수, 즉 경쟁 역도 선수, 시합 준비 집중 단계의 파워리프터, 시즌 전 팀 스포츠 선수의 경우, 훈련 볼륨으로 인한 칼로리 요건이 정적 200-350kcal 권장보다 더 큰 절대 섭취량을 필요로 할 수 있으며, 이 경우 잉여의 일부는 높은 운동 에너지 소비로 상쇄된다 [2]. 따라서 이들에게는 더 큰 절대 섭취량이 적절할 수 있다.

또한, 체감 대회 이후 즉각적 회복 기간처럼 칼로리 결핍으로부터 회복 중인 매우 저체중이거나 매우 저체지방률인 개인에게는, 더 공격적인 초기 재급식(refeed) 단계가 도움이 될 수 있다. 이들은 동화 호르몬 환경이 억제되어 있으며, 빠른 칼로리 정상화가 상당한 체지방 축적 이전에 감량 기간 중 손실된 제지방을 회복시킬 수 있다 [3].

체지방 임계값 문제

P-비율 연구의 실용적 함의는, 높은 체지방률로 벌크를 시작하면 체중 증가 중 제지방 비율이 감소한다는 것이다. 즉, 의도한 효과와 반대다. 잉여 시작 전 남성 약 15%, 여성 약 25%의 체지방률 임계값 권장은, 이 지점에서 분배 효율이 의미 있게 저하되기 시작하고 인슐린 감수성이 충분히 감소하여 동화 신호 전달에 영향을 미친다는 것을 반영한다 [4].

이 임계값은 절대적이지 않다. 인슐린 감수성, 지역적 지방 분포, 호르몬 환경의 개인 변동성은, 일부 개인이 더 높은 체지방률에서도 유리한 분배를 유지하는 반면 다른 개인은 더 일찍 손상된 분배를 나타낸다는 것을 의미한다. 실용적 모니터링(체중 증가 중 제지방 비율 추적, DEXA 또는 피부주름 측정 활용)이 단일 체지방 기준치에만 의존하는 것보다 더 유익하다.

실용적 대리 지표로서의 체중 증가 속도

근육 단백질 축적의 직접 측정은 응용 환경에서 실현 불가능하므로, 주간 체중 증가 속도가 칼로리 잉여 적절성의 실용적 대리 지표 역할을 한다. 중급 훈련자를 위한 주당 체중의 0.25-0.5% 권장은, 기대되는 제지방 증가 속도에 체지방과 글리코겐 축적에 대한 소폭 허용치를 더한 것을 반영한다. 이 범위를 상당히 초과하는 속도는 칼로리 잉여가 근비대 요건을 초과하고 있음을 시사한다. 주당 체중의 0.1% 미만의 속도는 충분하지 않은 칼로리 가용성을 나타낼 수 있다 [5].

수화 및 글리코겐 변동을 완화하여 기저 체중 추세를 가리지 않도록, 단일 측정보다 일일 체중 측정의 7일 이동 평균 사용이 권장된다. 칼로리 섭취를 조정하기 전에 최소 4-6주의 일관된 데이터를 수집해야 한다.

심리적, 행동적 고려사항

생리적 근거 외에도, 린벌크는 공격적 벌크가 종종 저해하는 행동적 이점을 갖는다. 체성분을 비교적 좁은 범위 내에 유지하면, 체형 변화에 민감한 선수들에게 벌크 단계에 대한 심리적 거부감을 줄인다. 이어지는 감량 단계가 발생할 때, 그것이 더 짧고 칼로리 제한이 덜 심하다. 이 두 요소 모두 더 나은 순응도 및 제한 기간 중 적은 제지방 손실과 연관된다 [6].

공격적 벌크는 반대로, 단백질과 미량영양소가 부족한 고열량 고맛 식품 섭취를 종종 수반한다. 이 식이 패턴은 충분한 단백질 섭취를 방해하고, 부실한 회복 영양을 통해 훈련 질을 저하시키며, 감량 단계에서 되돌리기 어려운 식품 습관 패턴을 형성할 수 있다.

Practical Recommendations

검토된 근거를 바탕으로, 다음 프레임워크가 저항 훈련 증량 단계의 칼로리 잉여 결정을 안내한다.

훈련 수준별 잉여 크기

벌크 전 평가

칼로리 잉여 시작 전 다음 사항을 평가한다.

• 체지방률: 추정 체지방률이 남성 15%, 여성 25%를 초과하면, 영양 분배를 개선하기 위해 벌크 전 4-8주 미니 컷을 고려한다.
• 단백질 섭취: 총 칼로리를 증가시키기 전에 체중 1kg당 1.6-2.2g의 단백질 섭취를 확립한다. 근비대에는 충분한 단백질 기질이 필요하며, 단백질 없는 추가 칼로리는 비효율적이다.
• 훈련 진행: 점진적이고 충분한 저항 훈련 자극 없는 칼로리 잉여는 주로 체지방 증가를 유발한다. 훈련이 근비대 적응을 지원하기에 충분한 기계적 장력과 볼륨을 제공하고 있는지 확인한다.

모니터링 및 조정 프로토콜

1. 기준 확립: 현재 섭취량에서 2주 동안 매일 체중을 측정하여 진정한 유지 칼로리를 결정한다. 주간 평균 체중이 ±0.3kg 이내에서 안정적이어야 한다.
2. 잉여 적용: 유지 칼로리에 목표 잉여를 추가한다. 대부분의 중급자에게 200-300kcal가 합리적인 시작점이다.
3. 주간 평균 체중 모니터링: 4-6주에 걸쳐 추세를 추적한다. 위 표의 주간 증가 속도를 목표로 한다.
4. 100kcal 단위로 조정: 체중 증가가 너무 느리면(목표 범위 미만) 하루 100kcal 추가, 너무 빠르면(목표 범위 초과) 하루 100kcal 감소.
5. 월간 체성분 점검(피부주름 또는 DEXA)으로 체중 증가 중 제지방 대 체지방 비율을 평가한다. 획득한 체중의 대부분이 체지방으로 나타나면 칼로리 잉여 크기와 단백질 적절성을 재검토한다.

린벌크 중 다량영양소 분배

단백질은 근육 단백질 합성 자극을 극대화하기 위해 하루 3-5끼에 걸쳐 분배해야 한다. 각 식사는 이상적으로 고품질 단백질 기준 체중 1kg당 0.4-0.55g을 포함해야 한다 [1].

과도한 잉여 인식

칼로리 잉여가 근비대 임계값을 초과했음을 나타내는 신호:

• 중급 또는 고급 훈련자에서 주당 체중의 0.5%를 초과하는 증가
• 피부주름 또는 DEXA 측정에서 새로운 체중의 대부분이 체지방으로 나타남(제지방 비율 40-50% 미만)
• 사지 둘레 대비 허리둘레가 빠르게 증가
• 인슐린 감수성 지표 저하(공복 혈당 상승, 칼로리 잉여에도 불구한 훈련 수행 저하)

이러한 신호가 나타나면 칼로리 섭취를 200-300kcal 감소시키고 3-4주 후 재평가한다.

감량 전환 시점

벌크를 종료하고 칼로리 결핍으로 전환하는 결정은 다음 지표를 기준으로 한다.

• 체지방 임계값: 남성 체지방률 18-20%, 여성 28-30%에 도달하기 전 전환하면 영양 분배의 과도한 악화를 방지하고 유리한 호르몬 균형을 보존한다.
• 기간: 대부분의 실무자는 12-24주 벌크 단계에서 이점을 얻는다. 의미 있는 제지방을 축적하기에 충분히 길지만, 과도한 체지방 축적을 피할 만큼 짧다.
• 수행 지표: 충분한 칼로리 섭취에도 훈련 수행(근력, 볼륨 용량)이 정체되면, 추가 잉여는 생산적이지 않을 수 있으며 단기 식이 휴식(diet break) 또는 감량이 호르몬 반응성을 회복시킬 수 있다.

벌크-감량 단계의 순환적 특성은 약물 미사용 저항 훈련 선수의 현실적 특성이다. 린벌크 전략을 최적화하면 이후 감량 단계의 필요한 심각도와 기간이 최소화되어, 장기적으로 더 나은 체성분 결과를 가져온다.