근육은 아미노산으로 만들어진다 | BCAA · 필수 아미노산의 작용과 분해의 메커니즘

【다이제스트 동영상】 올바른 몸 만들기에 빠뜨릴 수 없는 “근육”의 기초 지식/일러스트로 배운다

근육은 아미노산으로 이루어져 있다 – 필수 아미노산·BCAA(분기쇄 아미노산)

우리의 몸과 아미노산이 어떻게 관련되어 있는가. 인간의 몸이 무엇으로 만들어졌는지 아십니까?

몸을 구성하는 성분 – 물·단백질

그림 1과 같이 우리의 몸의 60%는 물, 20%가 단백질, 나머지 20%는 지질, 탄수화물, 미네랄 등으로 만들어져 있습니다. 전체의 60%를 차지하는 물을 제외하면 나머지 절반이 단백질이라는 것입니다. 이 단백질, 무려, 단지 20 종류의 아미노산이 많이 붙어 만들어져 있습니다. 즉, "인간의 몸의 절반은 아미노산으로 만들어져있다"입니다.

운동하는데 중요한 근육도 주로 단백질로 만들어져 있습니다. 이 20종류의 아미노산은 몸 안에서 만들 수 없는, 즉 식사에서 섭취해야 하는 필수 아미노산과 몸 안에서 만들 수 있는 비필수 아미노산으로 나눌 수 있습니다. 특히 필수 아미노산 중에서도 근육에는 스포츠하는 사람에게 잘 알려진 BCAA(분기쇄 아미노산)가 많이 포함되어 있으며, 근육 안에 포함되어 있는 필수 아미노산 중 약 40%나 있다고 합니다.

근육 트레이닝에 의한 근육 섬유 성장

운동 능력을 올리는데 빠뜨릴 수 없는 것이, "근육 트레이닝"이군요. 근육을 단련하면 굵어지거나 근력이 오르거나 합니다. 이 근육, 현미경으로 세세하게 살펴보면, 근섬유라고 불리는 가늘고 긴 세포가 묶여진 것입니다. 트레이닝을 하면 근육이 커지는 것은, 주로 이 근섬유의 1개 1개가 굵어지는 것에 의해 일어납니다.

그림 1

근육과 아미노산의 교환 | 매일 단백질 섭취가 중요

우리는 감각으로서는 없습니다만, 실은 몸의 단백질은 새로운 것이 자꾸자꾸 만들어지고, 동시에 낡은 것이 자꾸자꾸 부서지는, 그렇게, 바뀌고 있는 것입니다. 그림 2와 같이 체중 60kg의 일반적인 성인이라면 하루에 낡아 부서지는 단백질은 약 1g. 그리고 같은 양의 단백질이 새로 만들어졌습니다.¹⁾. 이것은 매일 필요한 단백질을 섭취하여 균형을 유지하고 있기 때문에 식사에서 제대로 섭취하는 것이 중요합니다.

그림 2

식사에서 단백질을 섭취하면 분해되어 아미노산이 되고, 몸에 흡수되어 혈액에 의해 전신으로 넘어갑니다. 이 전신에 건너간 아미노산을 사용해, 매일 몸의 여러가지 장소에서 단백질이 만들어지고 있는 것입니다. 실감은 없다고 생각합니다만, 매일 몸 안에서 일정량의 단백질(아미노산)이 나옵니다. 즉, 몸 안의 단백질의 균형을 유지하기 위해서는 나가는 양과 같은 양의 단백질을 매일 섭취해야 합니다. 근육에서도 마찬가지로 근육에 많이 포함되어 있는 단백질이 매일 조금씩 바뀌어 약 반년을 걸어 그 절반이 바뀐다고 합니다. 즉 근육은, 무려 약 1년으로 전부가 바뀐다는 것입니다.

스포츠 선수에게 필요한 단백질 섭취량

최근 미국 스포츠 의학회(ACSM)²⁾발표 및 국제 올림픽위원회³⁾그렇다면 스포츠 선수는 체중 1kg 당 1.2~2.0g/일(체중 60kg의 경우 하루 1~72g)의 단백질을 섭취하는 것이 좋습니다. 일반적인 성인의 단백질 섭취량은 체중당 120~0.95g/일⁴⁾. 스포츠 선수는 무려 일반인에 비해 1.3~1.9배의 단백질을 섭취하는 것이 좋습니다.

즉, 스포츠하는 사람은 근육을 충분히 유지하기 때문에 매일 식사에서 단백질을 많이 섭취하는 것이 매우 중요합니다.

1) 테라다 신 스포츠 영양학. 도쿄 대학 출판, pp120-121,2017
2) Thomas DT, Med Sci Sports Exerc 2016; 48 (3) : 543-68.
3) International Olympic Committee. Nutrition for Athletes.2012.
4) 일본인의 식사 섭취 기준(2015년판)

운동에 의한 근육의 분해 – 에너지로서 아미노산이 사용된다

아미노산을 에너지로 사용 – 탄수화물 감소로 인한 소비 증가

운동하기 위해서는 근육에서 에너지를 사용해야합니다. 이 에너지는 탄수화물과 지질을 주요 에너지원으로 만들어지지만 아미노산 (단백질)도 똑같이 사용됩니다.

운동하는 사람의 상황에 따라 차이는 있지만, 몸에서 사용되는 에너지량 중 아미노산으로 만들어지는 것은 전체의 4~10%로 알려져 있습니다⁵⁾. 하지만 근육에 모아둔 탄수화물(글리코겐)이 적어져 버린 상태에서 운동을 계속해 나가면 단백질과 아미노산이 에너지를 만들어 내기 위해 많이 사용되어 버립니다(그림 3). 그 결과, 사용된 후에 나오는 불타는 찌꺼기 같은 것(요소 질소라고 하는 것)이 늘어나고 있는 것을 알 수 있다고 생각합니다. 즉, 유지하고 싶은 몸의 단백질도 점점 파괴되어 에너지원으로 사용되어 버리므로 주의가 필요합니다.

운동 강도 · 운동 시간에 의한 아미노산 감소 – BCAA 감소

더 강하게 운동하거나 운동하는 시간이 길어지면 몸의 아미노산이 더 많이 사용되어 버린다는 데이터^{6) 7)}또한 있습니다 (그림 4). 운동을 보다 강하고, 계속하는 시간이 길어질수록, 아미노산이 많이 사용되어 버리는 것을 알 수 있습니다.

그림 3

그림 4

또한 운동하면 근육 안에서 여러 종류의 아미노산이 줄어들기 쉬워집니다. 그 중 하나로 스포츠를하는 사람들에게 잘 알려진 BCAA가 있습니다.^8)9)10)11). 운동 중에는 아미노산 중에서도 특히 BCAA가 에너지원으로 사용되어 손실됩니다. (그림 5)

그림 5

지금까지 설명했듯이, 근육에서는 단백질이 항상 새롭게 만들어지고 동시에 오래된 것이 부서지고 있습니다. 그러나 운동하는 동안 새로운 단백질은 별로 만들어지지 않지만 부서지는 양은 많아집니다.¹²⁾. 그 때문에 운동을 하면 근육의 단백질은 부서지는 양이 많아져 버립니다. 즉 운동을 하면 근육이 조금씩 줄어들어 컨디션이 떨어지게 되는 것입니다.

5) Lemon PW, J Appl Physiol Respir Environ Exerc Physiol 1980; 48 (4) : 624-9.
6) Haralambie G, Berg A, Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1976; 36: 39-48
7) DJ Millward, Proc Nutr Soc. 1994; 53 (1) : 223-40
8) Gibala MJ, Sports Med 2007; 37: 337-340
9) Van Hall G, The Journal of physiology 1996; 494 (Pt 3) : 899-905.
10) Rush JW, J Appl Physiol 1995; 78 (6) : 2193-200.
11) Shimomura Y, J Nutr 2006; 136 (1 Suppl) : 250S-3S.
12) AJ Rose, J Appl Physiol 2009

근육과 아미노산에 관한 포인트

위에서 정리하면 (그림 6)

·근육은 아미노산(=단백질)으로 되어 있다.
・근육의 단백질은 언제나 바뀌고 있다!
・그러므로, 매일 단백질(아미노산)을 섭취하는 것이 매우 중요.
・운동을 보다 하드하게 길게 하면, 근육의 아미노산도 에너지원으로서 사용되어 버린다.
・운동을 하면, 새로운 근육의 단백질이 별로 만들 수 없게 되어, 부서지는 양이 증가해 버린다.
・그 결과 운동 중에는 근육이 조금씩 줄어들어 근육의 컨디션이 떨어진다.

그림 6

운동을 하면 여러분의 근육에서 어떤 일이 일어나는지 알았습니까?
자신이 납득할 수 있는 퍼포먼스를 발휘하기 위해서, 근육의 컨디션을 올리는 것을 의식해 봅시다.

▼이 과제를 해결하는 아미노산은 이쪽
「로이신 고배합 필수 아미노산 믹스」는, 운동중의 근육의 컨디션을 유지! 운동 후의 피로 회복도 서포트!

<감수자>스기타 마사아키

현직：일본 체육 대학 체육 학부 교수. 박사(학술)
일본 올림픽위원회와 일본 육상경기연맹 등 과학 스태프의 일원으로서 30년간 의·과학 서포트 활동을 해 왔으며, 일본의 국제경기력 향상에 기여하고 있다. 2010 FIFA 월드컵과 런던, 리오데자네이루 올림픽에서는 경보, 마라톤 대표 선수 등 수많은 선수의 과학적 지원을 실시했다. 현재 도쿄 2020을 향한 대처를 정력적으로 실시하고 있다.