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말끔한할미새85
사람이 물건을 들고 있는데 왜 처음에는 안무겁다가 시간이 지나면 무겁다고 느끼는 걸까요??
사람이 물건을 들고 있는데 왜 처음에는 안무겁다가 시간이 지나면 무겁다고 느끼는 걸까요?? 시간이 지나면 지친다고 하는데 그게 왜 그런건가요?? 젖산이 싸여서?? 아니면 에너지를 소비해서??
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
질문해주신 것처럼 사람이 물건을 들 때 처음에는 비교적 가볍게 느껴지다가 시간이 지나면서 점점 무겁게 느껴지는 이유는 근육의 에너지 대사 변화, 신경계 피로, 대사 부산물 축적이 복합적으로 작용하기 때문인데요, 흔히 젖산 때문이라고 알려져 있지만 실제로는 그보다 더 다양한 생리학적 과정이 동시에 일어납니다.
먼저 근육이 힘을 낼 수 있는 원리를 말씀드리자면 근육 섬유 안에서는 액틴과 미오신이라는 단백질이 서로 미끄러지듯 결합하고 떨어지면서 수축이 일어나는데요 이때 직접적인 에너지원으로 사용되는 분자가 바로 ATP입니다. ATP가 분해될 때 발생하는 에너지가 미오신 단백질의 움직임을 만들어 근육이 힘을 낼 수 있게 합니다.
물건을 처음 들었을 때는 근육 내부에 ATP와 크레아틴 인산 같은 빠른 에너지 저장 물질이 충분히 있기 때문에 힘을 비교적 쉽게 낼 수 있습니다. 하지만 물건을 계속 들고 있으면 이 에너지 저장량이 점차 감소합니다. 물론 이때 세포는 계속해서 새로운 ATP를 만들어내지만, 정적인 자세로 오래 버티는 상황에서는 에너지 소비 속도가 생산 속도를 점점 따라잡기 어려워지고, 근육은 같은 힘을 내기 위해 더 많은 신경 신호를 요구하게 되고, 우리는 이를 점점 무거워진다는 느낌으로 인식하게 되는 것입니다.
다음으로 중요한 요인은 말씀해주신 대사 부산물의 축적입니다. 근육이 에너지를 만들 때는 포도당을 분해하는 해당과정이 진행되며, 산소 공급이 충분하지 않을 때는 젖산이 생성됩니다. 하지만 과거에는 젖산 자체가 피로의 원인이라고 생각했지만, 최근 연구에서는 젖산보다 수소 이온 증가로 인해 세포 내부 pH가 낮아지는 것이 근육 수축 효율을 떨어뜨리는 주요 요인으로 알려져 있습니다. 이런 산성 환경은 근육 단백질의 작용을 방해하고, 칼슘 이온의 조절에도 영향을 주어 힘이 점점 약해지게 만듭니다. 마지막으로 혈액 순환이 제한되는 상황 역시 영향을 주는데요, 물건을 들고 가만히 버티는 상황은 근육이 계속 수축한 상태로 유지되는 등척성 수축입니다. 이때 근육이 혈관을 압박하여 혈류가 감소하는데요, 그러면 산소 공급이 줄어들고, 동시에 대사 부산물은 제대로 제거되지 못합니다. 결국 근육 내부 환경이 점점 나빠져 피로가 빠르게 증가하게 되는 것입니다. 감사합니다.
채택된 답변안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
물건을 오래 들면 ATP 소모, 대사부산물 축적, 신경피로 떄문에
근육 수축능력이 떨어집니다.
특히 가만히 버티는 힘에서는 혈류가 줄어들면서 피로가 빨리쌓이고
점점 더 무겁게 느껴지기도합니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.
무거운 물건을 계속 들고있다는것은
근육이 수축한 상태로 계속 유지된다는것이므로
이 수축력을 만들어내기위한 에너지 소비가 계속됩니다.
에너지를소모하며 분해산물들이 나오고 근육들에 피로물질이 쌓이게 되는데, 이 피로물질들이 수축한 상태를 지속하기 어렵게 만듭니다.
또한 가용할수있는 에너지량도 적어지면서 점점힘이들고 혈관을 확장하여 더 많은 혈류를 공급하고자 합니다.
물건이 점점 무겁게 느껴지는 이유는 말씀하신대로 우리 몸의 에너지 고갈과 신경계의 과부하 때문입니다.
처음에는 근육에 저장된 ATP 에너지를 쓰지만, 시간이 흐를수록 저장해둔 에너지가 바닥나 근육이 힘을 유지하기 버거워지는 것이죠. 또 이 과정에서 젖산 등의 대사산물이 쌓여 근육 내부가 산성으로 변하고, 이는 근섬유의 수축을 어렵게 만들어 움직임을 둔하게 만듭니다.
게다가 더 결정적인 이유는 뇌의 신호 강도입니다. 지친 근육을 계속 움직이려고 뇌가 처음보다 훨씬 강한 전기 신호를 보내는데, 우리 뇌는 이 강한 신호를 보낼 때 물건이 무겁다고 인지하게 됩니다.
즉, 물건의 물리적 무게는 그대로지만, 이를 지탱하기 위한 내 몸의 노력이 커지면서 뇌가 무게를 재해석하는 것입니다.
결론적으로는 근육의 생화학적 피로와 뇌의 인지 변화로 인해 나타나는 현상이죠.
근육 섬유의 피로 누적과 신경 신호 전달 효율의 저하로 인해 물건의 무게를 점진적으로 더 무겁게 인지하게 됩니다. 물건을 들고 있는 동안 근육은 지속적으로 수축 상태를 유지하며 이 과정에서 에너지원인 아데노신삼인산이 소모되고 부산물인 젖산과 수소 이온이 축적되어 근수축을 방해합니다. 또한 뇌에서 근육으로 보내는 전기 신호의 강도가 동일하더라도 피로해진 근육이 이에 반응하는 힘이 약해지면서 뇌는 더 많은 신경 단위를 동원하려 시도하고 이 과정에서 가중되는 물리적 부담을 무게의 증가로 착각하게 됩니다.