The surprising reason our muscles get tired - Christian Moro

번역: KyoungHwan Oh 검토: Jungmin Hwang

You're lifting weights.

역기를 들어올릴 때

The first time feels easy,

처음에는 쉽다고 느끼겠죠.

but each lift takes more and more effort until you can’t continue.

하지만 반복할 수록 힘은 더 필요하고 결국 계속할 수 없게 됩니다.

Inside your arms,

여러분의 팔 안을 들여다 보면,

the muscles responsible for the lifting have become unable to contract.

들어 올리는데 필요한 근육들이 더이상 수축할 수 없게 되었기 때문입니다.

Why do our muscles get fatigued?

근육은 왜 지치는 걸까요?

We often blame lactic acid or running out of energy,

우리는 자주 젖산이나 에너지 부족을 탓하죠.

but these factors alone don’t account for muscle fatigue.

그러나 이런 것들만으로는 근육 피로의 원인을 설명할 수 없습니다.

There’s another major contributor:

근육이 피로해지는 또 다른 주된 원인은

the muscle’s ability to respond to signals from the brain.

근육이 뇌에서 오는 신호에 응답한다는 것입니다.

To understand the roots of muscle fatigue,

근육이 지치는 원인을 이해하기 위해서는

it helps to know how a muscle contracts in response to a signal from a nerve.

신경에서 오는 신호를 통해 근육이 수축하는 과정을 알아야 합니다.

These signals travel from the brain to the muscles in a fraction of a second

이러한 신호들은 운동신경이라고 불리는

via long, thin cells called motor neurons.

길고 얇은 세포를 통해 순식간에 뇌에서 근육으로 이동합니다.

The motor neuron and the muscle cell are separated by a tiny gap,

운동신경과 근육세포는 작은 틈에 의해 분리되며

and the exchange of particles across this gap enables the contraction.

이 틈을 통해 교환되는 입자는 근육이 수축 할 수 있게 하지요.

On one side of the gap,

이 틈의 한 쪽에서

the motor neuron contains a neurotransmitter called acetylcholine.

운동신경은 아세틸콜린이라는 신경전달물질을 포함하며,

On the other side,

또 다른 한 쪽에서는

charged particles, or ions,

하전 입자라 불리는 이온들이 근육세포막을 따라 배열되어 있습니다.

line the muscle cell’s membrane:

potassium on the inside, and sodium on the outside.

세포막 안쪽에는 칼륨이,

바깥에는 나트륨이 있죠.

In response to a signal from the brain,

뇌의 신호에 응답하여

the motor neuron releases acetylcholine,

운동신경에서 배출된 아세틸콜린은

which triggers pores on the muscle cell membrane to open.

근육 세포막의 구멍이 열리도록 합니다.

Sodium flows in, and potassium flows out.

나트륨은 세포막 안으로 유입되고, 칼륨은 밖으로 분출됩니다.

The flux of these charged particles is a crucial step for muscle contraction:

하전 입자의 이동은 근육 수축 과정의 중요한 단계입니다.

the change in charge creates an electrical signal called an action potential

여기서 전하의 변화는 활동 전위라고 불리는 전기적 신호를 만들어냅니다.

that spreads through the muscle cell,

이 신호는 근육세포를 통해 퍼지고,

stimulating the release of calcium that’s stored inside it.

세포 내부에 축척된 칼슘이 방출되는 것을 촉진시킵니다.

This flood of calcium causes the muscle to contract

풍부해진 칼슘이 근육을 수축시키는 이유는

by enabling proteins buried in the muscle fibers to lock together

근섬유에 파묻힌 단백질을

and ratchet towards each other,

서로 딱 달라붙고 뭉치게 만들어

pulling the muscle tight.

근육을 꽉 조이게 하기 때문입니다.

The energy used to power the contraction comes from a molecule called ATP.

근육 수축에 사용되는 에너지는 ATP라고 불리는 분자에서 나오고,

ATP also helps pump the ions back across the membrane afterward,

ATP는 근육 수축이 끝난 이후 근육 세포막 안팎으로 이온을 공급시켜

resetting the balance of sodium and potassium on either side.

양쪽에 칼륨과 나트륨의 균형을 잡아줍니다.

This whole process repeats every time a muscle contracts.

이 모든 과정은 근육이 수축할 때마다 반복됩니다.

With each contraction,

수축이 일어날 때마다

energy in the form of ATP gets used up,

ATP에서 나오는 에너지가 소진되면

waste products like lactic acid are generated,

젖산과 같은 노폐물이 발생됩니다.

and some ions drift away from the muscle’s cell membrane,

그리고 일부 이온이 근육 세포막에서 멀어지게 되면서

leaving a smaller and smaller group behind.

점점 적은 양의 이온만이 세포막 주변에 남게 됩니다.

Though muscle cells use up ATP as they contract repeatedly,

근육 세포가 수축을 되풀이 하며 ATP를 소모하긴 하지만

they are always making more,

그때마다 세포는 항상 더 많은 ATP를 만들어 내고

so most of the time

그 결과

even heavily fatigued muscles still have not depleted this energy source.

심하게 피로해진 근육 조차 ATP를 고갈하지 않게 됩니다.

And though many waste products are acidic,

그리고 많은 노폐물들이 산성이긴 하지만

fatigued muscles still maintain pH within normal limits,

피로한 근육들은 pH 농도를 정상 범위 내로 유지하기 때문에

indicating that the tissue is effectively clearing these wastes.

근육 조직은 효과적으로 노폐물들을 제거합니다.

But eventually, over the course of repeated contractions

그러나 수축을 반복하는 과정이 끝나게 되면

there may not be sufficient concentrations of potassium, sodium or calcium ions

칼륨, 나트륨, 칼슘과 같은 이온이 충분히 공급되지 못할 가능성이 있는데

immediately available near the muscle cell membrane

이러한 이온들은 시스템이 재설정 되기 위해

to reset the system properly.

근육 세포막 주변에 즉시 배치되어야 합니다.

So even if the brain sends a signal,

만약 그렇지 못한다면 뇌가 신호를 보낸다 하더라도

the muscle cell can’t generate the action potential necessary to contract.

근육 세포는 수축에 필요한 활동 전위를 발생시키지 못합니다.

Even when ions like sodium, potassium or calcium

비록 나트륨, 칼륨, 칼슘 이온들이

are depleted in or around the muscle cell,

근육 세포 안이나 주변에 고갈된 상태라고 해도

these ions are plentiful elsewhere in the body.

신체 내부 어딘가에는 많이 분포하고 있습니다.

With a little time,

얼마 안 가

they will flow back to the areas where they’re needed,

이온들은 필요한 곳으로 유입되는데,

sometimes with the help of active sodium and potassium pumps.

가끔은 나트륨-칼륨 펌프의 도움을 받기도 합니다.

So if you pause and rest,

만약 여러분이 잠시 휴식을 취한다면

muscle fatigue will subside as these ions replenish throughout the muscle.

근육 전체의 이온들이 다시 보충되어 근육 피로가 완화될 것 입니다.

The more regularly you exercise,

더 규칙적인 운동을 할수록

the longer it takes for muscle fatigue to set in each time.

근육이 피로해지는데 걸리는 시간은 길어집니다.

That’s because the stronger you are,

당신이 더 튼튼해지면

the fewer times this cycle of nerve signal from the brain

일정량의 무게를 들어올릴때

to contraction in the muscle has to be repeated

뇌에서 근육 수축까지 신경 신호가 전달되는 주기가

to lift a certain amount of weight.

더 적게 반복되기 때문입니다.

Fewer cycles means slower ion depletion,

적은 주기는 이온의 감소가 느려졌다는 것을 의미하며

so as your physical fitness improves,

그 결과, 신체 건강이 향상되어

you can exercise for longer at the same intensity.

여러분은 같은 강도로 장시간 운동을 할 수 있게 됩니다.

Many muscles grow with exercise,

많은 근육들은 운동을 통해 단련됩니다.

and larger muscles also have bigger stores of ATP

강화된 근육은 ATP를 저장할 수 있는 공간이 더 넓어지게 되고,

and a higher capacity to clear waste,

더 수월하게 노폐물을 제거함으로써

pushing fatigue even farther into the future.

근육이 피로해지는 것을 더욱 늦춰줍니다.