Effects of Resistance Training Frequency on Measures of Muscle Hypertrophy: A Systematic Review and Meta-Analysis

초록

훈련 빈도(training frequency)(주당 특정 근육 군을 훈련하는 횟수)는 근비대 지향 저항 훈련 프로그램 설계에서 기본적이지만 아직 완전히 이해되지 않은 변인이다. 오랜 보디빌딩 전통은 개별 근육 군을 고볼륨으로 주 1회 훈련하는 고빈도·고볼륨의 '브로 스플릿(bro split)' 방식을 선호해 왔으나, 새로운 과학적 증거들이 이 패러다임에 도전하기 시작하였다. 본 체계적 문헌 고찰 및 메타분석은 훈련 빈도와 골격근(skeletal muscle) 비대 지표 간의 용량-반응 관계(dose-response relationship)에 관한 가용 증거를 정량적으로 종합하고자 하였다.

포괄적인 체계적 검색 이후, 주당 총 볼륨을 동일하게 유지하거나 고려하면서 동일 근육 군의 서로 다른 훈련 빈도를 직접 비교한 연구들을 포함하였다. 적격 연구는 초음파(ultrasonography), 자기공명영상(MRI), 또는 컴퓨터단층촬영(CT)을 이용하여 근육 횡단면적(CSA), 근육 두께, 근육 부피를 포함한 근비대 결과를 평가하였다.

메타분석 결과, 근육 군을 주 2회 훈련하는 것이 주 1회 훈련에 비해 유의하게 더 큰 근비대를 유발하였으며, 소-중 통합 효과 크기가 나타났다. 주 2회 대비 주 3회 이상 훈련의 추가적인 이점에 대한 증거는 제한적이었으며 통계적 유의성에 도달하지 못하였다. 이러한 결과는 훈련 빈도 자체가 총 볼륨과 독립적으로 근비대 적응에 영향을 미침을 시사하며, 비록 이 빈도 이점의 기전은 아직 완전히 규명되지 않았다. 결과는 각 주요 근육 군이 주 2회 이상 목표되는 구조화된 훈련 프로그램을 지지하며, 이는 저항 훈련 프로그램 설계를 위한 현재 근거 기반 지침과 일치하는 권고 사항이다 [1].

서론

최대 골격근 비대를 위한 저항 훈련 프로그램 변인의 최적화는 레크리에이션 피트니스, 경쟁 스포츠, 그리고 근감소증(sarcopenia) 관리 및 기능적 재활을 포함한 임상 적용에 이르기까지 광범위한 관련성을 지닌 지속적인 과학적 탐구 분야이다. 전문가들이 조작하는 많은 변인들(부하, 볼륨, 운동 선택, 휴식 시간, 동작 속도 등)중에서 훈련 빈도는 프로그램 설계에서의 근본적인 중요성에도 불구하고 상대적으로 체계적인 과학적 조사를 덜 받아 왔다 [1].

전통적인 보디빌딩 관행은 대중적인 훈련 문화에 큰 영향을 미쳐 왔으며, 역사적으로 개별 근육 군을 대량의 세트로 주 1회 훈련하는 고볼륨·저빈도 방식('브로 스플릿'이라고도 불림)을 강조해 왔다. 이 방식의 표면적인 근거는 근육이 훈련 세션 사이에 충분한 회복 기간을 필요로 하며, 주 1회 고볼륨 세션이 충분한 자극을 제공하면서 적절한 회복과 초과보상(supercompensation)을 가능하게 한다는 것이다. 그러나 이러한 실천 기반의 논리는 골격근 단백질 합성(muscle protein synthesis, MPS) 동역학에 대한 과학적 이해가 발전함에 따라 점점 더 의문시되고 있다.

저항 운동 후 MPS 동역학에 관한 연구는 훈련된 개인에서 상승된 MPS 속도가 약 24~72시간 내에 기저치로 돌아오며, 정확한 시간 경과는 훈련 상태, 볼륨, 개인 변동성에 의해 영향을 받음을 보여준다 [2]. 각 훈련 세션 후 동화(anabolic) 창이 유한하다면, 주어진 주간 훈련 볼륨을 주당 여러 세션에 걸쳐 분산시켜(각 세션 후 개별적인 MPS 상승이 발생하도록)단일 주간 메가 세션과 비교하여 이론적으로 더 큰 누적 동화 자극을 생성할 수 있다. 이 이론적 틀은 빈도가 단순히 볼륨 전달 수단이 아닌 독립적인 동화 변인으로 기능할 수 있음을 시사한다.

개별 연구들의 가용 증거는 혼재되어 있으며, 일부 연구는 명확한 빈도 이점을 보여주고 다른 연구는 볼륨이 동일할 때 차이가 없음을 발견하였다. 방법론적 이질성, 작은 표본 크기, 빈도의 다양한 정의가 이 문헌의 해석을 복잡하게 하였다. 본 메타분석은 가용 데이터를 집계하고 빈도-근비대 관계에 대한 보다 확정적인 정량적 추정치를 제공하여 근거 기반 훈련 권고 사항을 도출하고자 설계되었다.

연구 방법

검색 전략

PubMed/MEDLINE, EMBASE, CINAHL, SPORTDiscus 데이터베이스에서 창간 시점부터 검색 날짜까지 체계적 문헌 검색을 실시하였다. 다음의 MeSH(Medical Subject Headings) 용어 및 키워드를 조합하여 사용하였다: "resistance training(저항 훈련)", "strength training(근력 훈련)", "weight training(웨이트 훈련)", "training frequency(훈련 빈도)", "hypertrophy(근비대)", "muscle size(근육 크기)", "cross-sectional area(횡단면적)", "muscle thickness(근육 두께)", "muscle mass(근육량)", "muscle volume(근육 부피)". 불리언 연산자(AND, OR)를 적용하였고, 검색은 동료 심사(peer-reviewed) 영어 출판물로 제한하였다. 관련 논문 및 체계적 고찰의 참고문헌 목록도 추가로 수기 검색하였다.

포함 및 제외 기준

연구는 다음 조건을 모두 충족하는 경우 포함하였다: (a) 인간 참가자를 대상으로 한 원본 무작위대조시험 또는 대조 시험일 것; (b) 특정 근육 군에 대해 서로 다른 훈련 빈도를 비교하는 최소 두 개의 조건을 포함할 것; (c) 조건 간 총 주간 훈련 볼륨을 일정하게 유지하거나 볼륨 차이를 통계적으로 통제할 것; (d) 검증된 영상 기법(초음파, MRI 또는 CT)을 이용하여 근비대를 평가할 것; (e) 최소 4주의 기간을 가질 것. 급성 운동 연구, 리뷰 논문, 증례 보고, 또는 효과 크기 계산에 충분한 데이터를 제공하지 않은 연구는 제외하였다.

데이터 추출

두 명의 검토자가 표준화된 추출 양식을 이용하여 독립적으로 데이터를 추출하였다. 추출된 변인은 출판 연도, 연구 설계, 표본 특성(n, 연령, 성별, 훈련 경력), 비교된 빈도 조건, 훈련 프로토콜 세부 사항(운동 종목, 세트, 반복 수, 부하, 기간), 조사된 근육 군, 측정 방법, 근비대 결과(중재 전후 평균 ± SD)를 포함하였다. 여러 시점이 보고된 경우 중재 후 값을 사용하였다. 검토자 간 불일치는 합의에 도달할 때까지 토론을 통해 해결하였다.

통계 분석

효과 크기는 소표본 편향을 보정한 Hedges' g로 95% 신뢰구간과 함께 계산하였다. 음의 효과 크기는 저빈도 집단에서의 우월한 결과를, 양의 효과 크기는 고빈도 훈련의 우월성을 나타냈다. 효과는 무선효과 모형을 이용하여 통합하였다. 이질성은 I² 지수(낮음: <25%; 중간: 25–75%; 높음: >75%)를 이용하여 정량화하였다. 조절 변인 분석은 훈련 볼륨, 훈련 상태, 기간, 근육 군에 대한 메타회귀(meta-regression)를 사용하여 수행하였다. 유의 수준은 p < 0.05로 설정하였다 [3].

결과

문헌 검색 결과

체계적 검색을 통해 중복 제거 후 3,312건의 문헌이 확인되었다. 제목 및 초록 선별을 통해 3,198건이 제외되었으며, 114편의 전문 논문이 적격성 평가를 위해 검토되었다. 이 중 10개 연구가 모든 포함 기준을 충족하여 메타분석에 포함되었다. 포함된 연구들은 총 268명의 참가자(연령 범위 18~35세; 74% 남성)를 등록하였다. 연구 간 훈련 기간은 8~20주였다 [1].

빈도 비교

주 1회 대 주 2회: 1차 분석은 동일한 주간 볼륨에서 각 근육 군을 주 1회 대 주 2회 훈련하는 것을 비교하였다. 7개 연구를 대상으로 한 통합 결과는 주 2회 훈련에 통계적으로 유의한 이점을 보였다(Hedges' g = 0.35, 95% CI: 0.11–0.59, p = 0.004). 이질성은 낮았으며(I² = 22%), 연구 간 비교적 일관된 효과를 시사하였다. 상대적으로, 주 2회 훈련된 근육은 8~16주 후 주 1회 훈련에 비해 약 6.8% 더 큰 근비대를 보였다.

주 2회 대 주 3회 이상: 3개 연구가 동일 볼륨에서 주 2회 대 주 3회 이상의 훈련 빈도를 비교하였다. 통합 효과는 작고 유의하지 않아(Hedges' g = 0.19, 95% CI: −0.06–0.44, p = 0.13), 주 2회를 초과하는 매우 높은 훈련 빈도의 추가적인 근비대 이점에 대한 충분한 증거가 없음을 나타냈다 [2].

조절 변인 분석

메타회귀 분석은 빈도 효과의 잠재적 조절 변인을 검토하였다. 훈련 볼륨(주간 총 세트)은 빈도 조건 통제 후 유의한 조절 변인이 아니었으며(β = 0.02, p = 0.71), 관찰된 빈도 이점이 단순히 볼륨 차이의 산물이 아님을 시사하는 증거를 제공하였다. 훈련 상태(미훈련 대 훈련됨)는 조절 변인으로서 유의성에 근접하였으나 도달하지 못하였으며(p = 0.09), 훈련된 개인에서 더 큰 빈도 효과를 향한 경향을 보였다. 훈련 기간과 근육 군은 유의한 조절 변인이 아니었다.

연구 질 평가

질 평가 결과, 6개 연구가 낮음-중간 비뚤림 위험으로 평가되었다. 4개 연구는 배정 은폐 부재 또는 눈가림 결과 평가의 부재로 인해 중간-높음 비뚤림 위험으로 분류되었다. 높은 위험 연구를 제외한 민감도 분석에서도 유사한 전반적 효과 추정치가 산출되었으며(g = 0.31, 95% CI: 0.06–0.56), 1차 결과의 견고성을 확인하였다.

고찰

주 2회 훈련이 우월한 근비대를 유발함

본 메타분석의 주된 결과는 동일한 주간 볼륨에서 각 근육 군을 주 2회 훈련하는 것이 주 1회 훈련에 비해 유의하게 더 큰 근비대를 유발한다는 것이다. 이 빈도 이점은 절대적으로는 다소 미미하지만(Hedges' g = 0.35), 장기 훈련 기간에 걸쳐 복리 효과를 나타내는 의미 있는 실용적 차이를 나타낸다. 이 관찰을 설명할 수 있는 몇 가지 그럴듯한 기전이 있다.

서론에서 논의한 바와 같이, 저항 운동 후 근단백질 합성의 시간적 동역학은 유한하다. 훈련된 개인에서 MPS 속도는 일반적으로 수 시간 내에 최고조에 달하고 24~48시간 내에 기저치를 향해 돌아오며, 이는 주 1회만 자극되는 근육 군이 세션 사이에 최소한의 동화 활동 기간을 경험함을 의미한다 [2]. 이에 반해, 주 2회 훈련은 동일한 7일 창 내에 두 번의 개별적인 MPS 최고점을 생성하여 잠재적으로 더 큰 누적 동화 자극을 만들어 낸다. 또한 볼륨이 두 세션에 걸쳐 재분배될 때 세션당 용량이 절반이 되는 경우의 이점도 있을 수 있다: 세트가 단일 메가 세션에 집중되지 않으면 각 개별 세션이 더 높은 질로 수행될 수 있다(피로로 인한 기법 저하가 적고, 운동단위 동원이 더 잘 됨) [3].

주 2회를 초과하는 빈도

주 2회 대비 주 3회 이상 훈련의 통계적으로 유의한 이점이 없다는 점은 신중한 해석이 필요하다. 유의하지 않은 결과가 동등성을 증명하는 것이 아니라, 오히려 매우 높은 빈도에서의 우월성을 결론짓기에 가용 증거가 불충분함을 반영한다. 이 분석을 복잡하게 만드는 세 가지 요인이 있다: 고빈도 조건을 비교하는 적격 연구의 수가 적었으며(n = 3), 작은 추가 효과를 감지하기 위한 통계적 검정력이 제한적이었고, 실제 환경에서 매우 높은 훈련 빈도에서의 현실적 순응 문제가 혼란 요인을 도입할 수 있다. 특정 집단(회복 능력이 높은 고급 운동선수)이나 특정 상황(신체 부위 특화 국면)에서는 주 2회를 초과하는 훈련 빈도가 이로울 수 있다 [1].

프로그램 설계를 위한 실용적 권고 사항

현재의 증거를 토대로, 각 주요 근육 군은 근비대 적응을 최적화하기 위해 최소 주 2회 훈련해야 한다. 이는 다양한 훈련 분할을 통해 달성할 수 있다: 상체/하체 분할(상체와 하체를 교대 날에 훈련), 각 카테고리를 주 2회 훈련하는 미는/당기는/다리 분할, 또는 주 2~4회 수행하는 전신 루틴. 특정 분할보다 각 근육 군이 7일 기간 내 최소 2회 적절한 자극을 받도록 보장하는 것이 더 중요하다.

볼륨을 주 1회에서 주 2회 빈도로 재분배할 때, 전문가들은 초기에 세션당 세트 볼륨을 비례적으로 줄이고(예: 1회 세션 20세트에서 주 2회 세션당 10세트로), 적응과 회복 능력이 향상됨에 따라 점진적으로 증가시킬 수 있다. 이러한 재분배가 총 주간 세트 증가 없이도 시간이 지남에 따라 우월한 근비대 결과를 가져올 것임을 증거는 시사한다 [1,3].