마바리의 운동과 건강 ::

통계를 이용해서 자신의 체력을 추정한다?

스포츠 의학 2010/06/16 17:49 Posted by 마바리

요즘은 헬스클럽에 가면 트레드밀(런닝머신)은 기본으로 구비되어 있습니다.

심폐지구력을 측정하는 여러 방법이 있지만, 트레드밀에서 심장 박동을 측정해서 자신의 체력을 계산하는 방법도 있습니다.

[이론적으로는 달리기 속도가 빨라지면 심장 박동도 비례해서 증한다.]

이론적으로는 최대 심장박동까지는 달리기 속도가 빨라지면 심작 박동이 비례해서 증가하게 됩니다. 이것을 이용해서 1차 함수를 만든 후에 최대 심장 박동수를 대입하면 자신의 심폐지구력을 계산할 수 있습니다.

20세 청년이 시속 9km로 뛸 때 심장 박동수가 140회 이고, 시속 10km로 달릴 때 심장 박동수가 160회라고 가정하고 이 청년의 심폐지구력 100% 속도를 계산해보겠습니다.

y = ax + b (y: 속도, x: 심장 박동수)

10 = 160a + b
9 = 140a + b
a = 1/20 , b = 2

일단 a와 b를 구했습니다. 20세 청년의 최대 심장 박동수는 공식에 따라 200으로 가정해서 심폐지구력 100%속도를 계산하면
y = 0.5 x + 2 = 0.5 X 200 + 2 = 12

이 청년의 심폐지구력 100% 속도는 12km/hr가 됩니다. 이 속도를 기준으로 인터벌 트레이닝이나 다른 훈련 프로그램을 작성하면 됩니다.

근데, 심장 박동이 위의 예처럼 깔끔하게 나오면 좋겠지간단하겠지만, 실제로 트레드밀에서 심장 박동을 측정하면 상황은 완전히 다릅니다.

[트레드밀에서 실시간으로 심장 박동을 측정하면 심박동이 요동쳐서 막상 분석하려면 난감하다.]

경사도 3 %grade로 고정된 트레드밀에서 시속 9km로 달릴 때와 시속 9.5km로 달릴 때의 심장 박동 모니터 결과입니다.

2초 간격으로 측정한 맥박수를 보면 시속 9km로 달릴 때 맥박은 분당 140회에서 167회까지, 시속 9.5km로 달릴 때 맥박은 163회에서 180회까지 다양하게 분포하고 있습니다. 이렇게 되면 과연 제 심장 박동수를 몇으로 계산해야할지 난감합니다...-.-;

그래서 통계를 이용하기로 맘을 먹었습니다.

심장 박동수 데이터로 회귀분석을 하면 다음과 같은 그래프가 나옵니다.

[속도에 따른 심장 박동수는 매 순간 약간의 차이가 있다. 이런 오차를 다 감안해서 계산하려면 역시 통계를 사용하는 수 밖에...]

시속 9km로 달릴 때와 시속 9.5km로 달릴 때 분당 맥박수는 다양하게 분포하고 있지만, 선형회귀 분석을 이용해서 위와 같은 그래프를 만들고 계산을 하면 아래와 같은 식이 나옵니다.
y = 0.02385 x + 5.3352

저 당시 제 최고 심장 박동수는 184입니다. 이 수치를 대입해서 계산해보면 제 심폐지구력 100% 속도는 경사도 3%Grade에서 9.72km/hr 정도가 되는군요.

이렇게 재미로 통계를 이용해서 심폐체력을 계산해보니까 작년에 운동할 때 쓸데없이 높은 강도로 운동했다는 것을 알았습니다. 요즘 들어서 2주 째 운동을 쉬고 있는데, 다음 주부터는 슬슬 운동을 다시 시작하려고 합니다.

작년에 심장 박동을 모니터하는 시계줄이 끊어져서 사용하지 않고 있는데, 그냥 data recorder와 HRM만 가지고 가서 다시 한번 측정해봐야 할 것 같습니다.

P.S.
역시 통계는 좋은 학문이군요. 앞으로는 통계와 좀 더 친해져야 할 것 같습니다.(과연?)

TAG 심폐지구력, 통계를 제대로 돌린걸까?, 회귀분석

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흰소를타고 수정/삭제 댓글쓰기
운동강도와 심박수의 증량이 선형관계면 좋겠지만... --;; 꼭 그렇지가 않아서 ...
전 그냥 가스 분석을 합니다. -,- V
라기 보다는... 사실 그냥 내키는 대로 하는 편입니다 ^^;;;
2010/06/17 10:22
- 마바리 수정/삭제
  가장 좋은 것은 가스 분석인데, 기구도 없고 숨쉬기도 힘들어서 일단 pass~~
  
  사실 scatter diagram을 그려보면 선형 관계를 만들어내기 쉽지 않아서 운동 강도를 구간의 앞뒤를 짤라내고 돌려야 하더군요...^^(앞뒤를 짤라내도 수치만 봐서는 선형관계식을 구하기는 곤란해서 통계로...)
  
  게다가 작년 자료라서 빈약하게 남아있는 일지를 보고 실험삼아 통계를 돌려봤는데, 생각 밖으로 100% VO2 레벨을 넘어가는 훈련 자료들은 심박수가 안정적이지 않더군요...-.-;
  
  P.S.
  저도 내키는대로 운동하는 편이었는데, 영 효과가 없어서 좀 분석을 해볼까 합니다...^^
  2010/06/17 11:44
흰소를 등에엎은 돼지 수정/삭제 댓글쓰기
계산기가 어디있더라.....한참찾았네??
2010/07/15 16:18
강민석 수정/삭제 댓글쓰기
안녕하세요.

예전에 홈피형식으로 만든 사이트에서 좋은 정보를 많이 얻었는데 블로그가 있다는걸 오늘 처음 알았습니다.

몇가지 질문이 있어서 글을 남기게 되었습니다.

첫벗째는 위의 통계 결과에 대한 질문입니다.

"시속 9km로 달릴 때 맥박은 분당 140회에서 167회까지" 맥박이 다양하게 나온다고 하였는데 이와 같은 이유는 자신이 무의식적으로 들이마시고 내뱉는 호흡에 의해서 맥박이 바뀔수 있기 때문인지 궁금합니다.

예를 들어 같은 조건에서 무의식적인 자연스런 호흡(랜덤적으로 많이 마실때도 있고 상대적으로 작게 마실 수도 있음)으로 운동을 하다가, 의식적인 복식호흡(호흡의 양을 늘려줌)을 할 경우 맥박의 차이가 있는지 궁금합니다.

만약 호흡조절을 통해 산소의 양을 늘릴 경우 최대심폐지구력이 늘어나는건지 궁금하네요.

두번째 질문은 개인적인 질문입니다.
저는 지속가능한 운동법을 찾기위해 고민을 많이 합니다.
주로 하는 운동은 중거리 달리기, 줄넘기, 풀업, 푸쉬업, 에어스쿼트, 서전트점프, 점프런지, 크런치, 행잉레그레이즈, 스탠딩 카프레이즈, 싱글레그 카프레이즈, 햄스트링컬, 덤벨운동 을 조합해서 운동을 하고 있습니다.
제 운동목적은 지속가능해야 한다는 것과 근 지구력 운동을 기본으로 한 근력운동에 초점을 마추고있습니다.

그런데 문제는 프로그램을 어떻게 짜야 할지 모르겠다는 것입니다.
그냥 힘들게 해야 하는지, 웨이트 트레이닝 처럼 분할해서 해야 하는건지...
제 고민을 해결 해 줄만한 조언을 해 주실수 있으신가요?

책이나 유용한 링크(영문제외)가 있으면 도움 부탁드리겠습니다.

답변을 기다리겠습니다. 좋은 하루 되세요 ^^
2011/03/06 12:00
- 마바리 수정/삭제
  1-1. 호흡에 영향을 받습니다. 심장을 둘러싸고 있는 폐의 용적, 압력 변화가 심장 박출량에 영향을 주기 때문에 맥박수가 변할 수 있습니다.(data recorder가 2초 단위로 맥박을 측정하고 있으니까요)
  
  1-2. 2~5초 단위로 맥박수를 측정한다면 호흡을 크게할수록 맥박의 차이가 있습니다. 맥박을 1분 단위로 측정한다면 별 차이가 없을 것 같습니다.
  
  일정 수준 이상의 운동 능력을 목적으로 하는 선수용 트레이닝 프로그램은 개인차가 크고, 어려운 부분이라서 제가 도움을 드릴 수 없는 부분입니다.
  2011/03/07 09:52