水分補給のQ&A
Q:スポーツドリンクにはカリウム、マグネシウム、カルシウムが必要ですか?
A:汗で失われる主な電解質はナトリウムであり、アスリートが水分補給にどのスポーツドリンクを使用するかを検討する際には、この電解質に注目する必要があります。
しかし、カリウム、マグネシウム、カルシウムなど、よく言及される他の電解質はどれほど重要なのか?汗でこれら 3 つすべてを失いますが、ナトリウムよりもずっと少量です。
ナトリウムは、汗が直接排出される細胞外液(細胞の外側にある液体)の主な電解質です。ナトリウムは、体液バランスの維持に加え、腸内での栄養素の吸収、認知機能の維持、神経インパルスの伝達、筋肉の収縮にも重要な役割を果たします。汗のナトリウム濃度(つまり、汗の塩分濃度)は、汗腺の CFTR 管のナトリウム再吸収能力の違いにより、人によって大きく異なります。
※CFTR(嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子): 汗腺にある、汗が皮膚に届くまでの管。汗が CFTR 管を通過する間に、ナトリウムが個人によってさまざまな程度に再吸収されます。再吸収能力のこの違いの理由は、主に遺伝によるものと考えられています。
カリウム、マグネシウム、カルシウムなどの他の電解質に関しては、アスリートたちは自分たちの立場や何を摂取すべきかについてあまり確信が持てないようです。カリウム、マグネシウム、カルシウムは、ナトリウムとともに汗で失われますが、割合ははるかに少ないため、いくつかの研究では、汗をかいた際に失われるそれぞれの量を正確に定量化しようと試みており、数値は多少異なりますが、健康な成人の場合、損失は最小限であるという点で研究は概ね一致しています。
カリウムは細胞内液(細胞内の液体)に最も多く含まれる正電荷イオンで、マグネシウムがそれに続きます。カリウムは、体液バランスの調整(ナトリウムとともに)、神経信号の伝達の促進、筋肉の収縮の補助など、いくつかの身体機能で役割を果たします。体内のカリウム濃度はナトリウムとほぼ同じように調整され、食事からの摂取量は主に尿による排泄と、それよりは少ないものの汗による損失によってバランスが取られます。
汗によるカリウム損失量は約 5 mmol/L と報告されており、これは汗 1 リットルあたり約 200 ミリグラム(mg/L、ヤードポンド法の場合は mg/32 オンス)に相当します。これを、私たちが実施した何千もの汗検査から得た汗のナトリウム濃度の平均値(1リットルの汗あたり1,000 mg弱)と比較すると人によっては、はるかに多くの量(2,000 mg/L以上)を失うこともあります。
体液コンパートメント間のナトリウムとカリウムの不均衡は、ナトリウム-カリウムポンプによって維持されます。細胞内液と細胞外液の間の電解質の分配を維持することは、細胞機能と体全体の電気通信にとって重要です。汗によるカリウムの損失は比較的小さいため、ほとんどの場合、これらの損失だけでパフォーマンスの低下を引き起こすほどの大きな損失にはならないと考えられます。
全体的に、カリウムの損失が影響するのは、定期的に大量の汗をかき、食事に慢性的にカリウムが不足している場合にのみであると考えられています。発汗量が非常に多い人(そのため、発汗量を補うために大量の水分を摂取する人)は、カリウム濃度が薄まるリスク(低カリウム血症と呼ばれる状態)があるため、このような場合にはある程度のカリウム補給が必要になる場合があります。
前述のように、マグネシウムは細胞内液に保持され、体内の 300 を超える生化学反応に必要です。食事中のマグネシウムは主に濃い緑色の葉野菜から摂取しますが、果物、ナッツ、全粒穀物もマグネシウムの優れた供給源です。
運動中に血漿マグネシウム濃度が低下することがありますが、これは汗による損失ではなく、体液区画間での再分配によるものである可能性が最も高いです。汗によるマグネシウムの損失はカリウムよりもはるかに少なく、0.1~0.5 mmol/L 程度であることがわかっています。したがって、上限は汗 1 リットルあたり約 12 ミリグラムのマグネシウムに相当します (Jeukendrup & Baker、2014)。まったく多くありません。
カリウムやマグネシウムの枯渇は、運動に伴う筋肉のけいれんと関連付けられることが以前からありましたが、これを裏付ける実験データはほとんどありませんでした (Shirreffs、2003)。カルシウムは、全身の健康を維持するために不可欠です。骨や歯を丈夫に保つためだけでなく、筋肉や神経の正常な機能を確保するためにも、体は毎日カルシウムを必要とします (Piste 他、2012)。
汗によるカルシウムの損失はわずかです。科学文献では、0.1 ~ 1.3 mmol/L の範囲が示されています (Hoshi 他、2001 年、Shireffs と Maughan、1997 年)。Jeukendrup と Baker は、平均約 0.5 mmol/L (わずか約 20 mg/L) と報告しています。
したがって、発汗によるカルシウムの損失はマグネシウムと同様にわずかです。
水分補給に関して本当に重要な電解質はナトリウムです。
健康なアスリートのほとんどは、スポーツドリンクにマグネシウム、カリウム、カルシウムが含まれているかどうか、また特定のサプリメントを摂取するかどうかについて、あまり心配する必要はありません。
Q:脱水症状はパフォーマンスの低下につながりますか?
A:アスリートがパフォーマンスが低下する前にどの程度の脱水症状を許容できるかに関するガイドラインは長年にわたって変化してきましたが、どの程度の脱水症状が許容されるのか。また、脱水症状を避けることは可能なのかについて記載します。
それほど昔のことではないが、スポーツ科学では、運動中にパフォーマンスを維持するには、汗で失われた水分を100%補給する必要があるというのが一般的な見解だった。1996 年にアメリカスポーツ医学会は次のように述べています。
「運動中、アスリートは早めに定期的に水分補給を開始し、発汗によって失われた水分 をすべて補給するのに十分な量の水分を摂取するか、耐えられる最大量を摂取するように努めるべきである。」
確かに、これらのガイドラインは特に長時間の持久力競技を念頭に置いて書かれたものではないです。しかし、額面通りに受け取ると、アイアンマン、ウルトラマラソン、または長距離スポーツ競技中、一部のアスリートは発汗量を100%補給するために 1 時間あたり 2 ~ 3 リットルもの水分補給を目指すべきであると示唆しているように思えます。
運動中に失われた水分を 100% 補給するのは現実的ではないです。それはとんでもない量の水分摂取になり、実際、ほとんどの人にとっては物理的に不可能なことです。1996 年のこの発言は、スポーツドリンク業界がほぼ同時期に出した一般的な「飲め、飲め、飲め」というマーケティング メッセージとともに、アマチュア スポーツで見られる低ナトリウム血症 (水分の過剰摂取による健康障害、極端な場合には死亡) の憂慮すべき増加を引き起こしたと非難されています。
実際、数年前にアイアンマン ヨーロッパ選手権で行われた調査では、完走者の 10% がある程度低ナトリウム血症を患っており、それがパフォーマンスに影響を及ぼしていることが判明しました。
そのため、このアドバイスはすぐにスポーツ医学界の多くの人々から非難を浴び、それに反する重要な証拠が発見されました。その結果、ACSM は 2007 年にガイドラインを改訂し、より保守的な声明を追加しました。
「運動中の水分補給の目的は、過度 (水分不足による体重の 2% 超の減少) の脱水と電解質バランスの過度の変化を防ぎ、パフォーマンスの低下を回避することです。」
繰り返しますが、改訂されたガイドラインは間違いなくより保守的であり、運動中に汗で失われた水分を100%補給する必要はないことを認めていますが、それでも2%までの脱水のみが「許容できる」と示唆しています。この示唆は、体重の2%を超える脱水はパフォーマンス (または健康) に悪影響を与えるに違いないということのようです。つまり、実際には、アスリートはトレーニングや競技中に「汗をかく」ことと「水分を摂取する」ことのバランスをできるだけ取るように努めるべきであるということです。
これについての考え方を調整するために、体重減少によって定義される2%の脱水は、70 kg (154 ポンド) のアスリートの場合、およそ 1.4 L (約 47 オンス) の質量減少に相当します。科学文献には、約2%の脱水レベル (体重減少による) が運動パフォーマンスに悪影響を与えることを示唆していると思われる、古い実験室ベースの研究が多数あり、おそらくこれが2007年のACSMガイドラインのベースとなっていると思われます。
問題は、これらの研究のかなりの数が「現実世界」で起こっていることを反映していないと批判されていることです。
たとえば、脱水に関する最初の実験室研究の一部では、通常のトレーニングやレース中に通常起こるように徐々に脱水が進行するのではなく、運動テストの開始前に人工的に体内の水分を排出するために、誘発発汗 (サウナや熱いお風呂) または利尿剤 (尿をたくさん出す薬) の期間が使用されていました。
これには、参加する被験者の脱水をどれだけ速く正確に達成できるかという点で手順上の利点がありますが、人工的でもあります。ハードなトレーニングやレースの直前に、わざと脱水症状を起こして、わざとハードなトレーニングやレースに挑もうとするアスリートはほとんどいません。現実の世界では、アスリートが十分に水分補給された状態で運動を始めると、通常、水分の損失は時間とともに蓄積されていきます。
初期の研究に対するこうした批判は妥当なものですが、だからといってそこから何も学べないというわけではありません。研究がかなり決定的に示しているのは、脱水症状を矯正しないと、特定の状況下では身体能力に多大な影響を与える可能性があるということです。
しかし、過去数十年間のスポーツ科学におけるコンセンサスは、アスリートが運動中に汗を100%補うことを目指すのではなく、ある程度の未矯正の水分損失は許容される(望ましいことさえある)という考え方にシフトしてきたと言っても過言ではありません。特に、アスリートが喉の渇きに応え、最初から十分に水分補給した状態で運動を開始できる場合はそうです。しかし、パフォーマンスに悪影響を与える脱水症状の正確なレベルを定義することは(もし存在するとしても)、依然として困難であることが証明されています。
2000年代には、多くのスポーツ科学研究者が白衣を脱ぎ捨て、屋外に出て競技やトレーニングに励むアスリートから水分補給に関するデータを収集しました。いくつかの研究では、耐久レース (アイアンマン トライアスロンを含む) に参加するアスリートの体重変化を調べ、汗の損失と水分補給率を推定し、それをパフォーマンス データと比較しました。
最も有名な研究の 1 つは、伝説の長距離ランナーであるハイレ ゲブレセラシエのレース前後の体重データを入手することに成功しました。この研究では、2009年のドバイ マラソンで、彼は 2 時間 5 分 29 秒で優勝しましたが、その際になんと9.8%も体重が減ったことが示されました。
特にこの例は、「2% の脱水でパフォーマンスが低下する」という理論を正面から攻撃するためによく使用されています。結局のところ、体重を10%減らしただけで世界クラスのタイムでマラソンを完走できる人がいるのに、脱水症状がパフォーマンスに悪影響を及ぼしているとどうして言えるのでしょうか?
アイアンマン競技者について、2000 年と2001年のIM南アフリカ大会、および2004年のIM ニュージーランド大会の大規模なデータセットを含む数値も分析されました。これらのデータからわかるのは、これらの大会では体重の変化に大きなばらつきがあったものの、理論上の 2% のベンチマークと比較すると、速い競技者は比較的大きな体重 (南アフリカでは上位 5 名で約 4~8%、ニュージーランドでは約 1~6%) を失うという一般的な傾向があるということです。
ほとんどの競技者はレース中に体重を減らしました (予想どおり)。1 つのケースでは、約 11% の体重減少が最も顕著な減少が報告されました。過酷なイベントの要求にもかかわらず、IM SA と IM NZ の両方で、実際に最初から最後まで体重が増えた選手が少数いたことは指摘する価値があります。おそらく、汗をかくよりも多く飲んだためでしょう。
しかし、データ全体を見ると、アイアンマン中に完走者の大半が体重減少率 1~6% の範囲に集中していることは明らかです。これは彼らの潜在能力と比較したパフォーマンスについてほとんど何も教えてくれませんが、少なくとも南アフリカやニュージーランドに似た気候での超長距離イベントでは、その範囲の体重減少は「平均的」なレベルと見なされると言っても不合理ではありません。
アイアンマンのすべてのデータに加え、2013年に行われた100 マイルのウエスタンステーツ ウルトラマラソン ランニング レースの研究では、上位入賞者の体重が1 ~ 6%変化したことが報告されています (ウエスタン ステーツ 100 は通常、アイアンマンよりも所要時間が長く、総合優勝タイムは 14 ~ 15 時間程度です)。
体重の変化は、長い間、運動選手の汗による損失を推定する尺度として使用されてきました。これは、発汗による水分損失が運動中の体重変化の大部分を占めるからです。体重は体重計で測るのも非常に簡単で、アスリートの後ろを走って滴り落ちる汗をすべて集めるよりは断然簡単です!
そのため、体重減少は汗の減少とほぼ同義語になり、1kgの体重減少は1リットルの汗の排出に相当すると言われています。しかし、一部の科学者は、少なくとも長時間の運動に関しては、この仮定に疑問を投げかけています。
運動中の体重減少は基本的にすべて発汗による水分損失であると仮定することの問題点は、ハードに運動しているときに大量の貯蔵燃料も燃焼しているという事実を考慮していないことです。運動中は炭水化物、脂肪、タンパク質を燃焼します。これらの生物学的プロセスの副産物は二酸化炭素(吐き出すと体が軽くなります)と水です。これらは放出されて体内の体液プール全体で利用できるようになるため、汗で失われた分の一部を相殺すると想定できます。
しかし、大量のカロリーが消費される超長距離イベント(たとえばアイアンマンでは約 7,000 – 11,000 Kcal)では、消費される燃料の量が大きな交絡因子となる可能性があります。したがって、体重減少が汗の減少に等しいと想定することは、より問題があります。
また、体は筋肉と肝臓に約 500 g のグリコーゲンを蓄えており、グリコーゲン 1 g ごとに約 1 – 3 g の水も一緒に蓄えられていることにも注目する価値があります。このグリコーゲンが燃焼されると(ハードに走れば 90 分ですべて燃焼することもあります)、体内で再利用できる「自由水」が 0.5 ~ 1.5L ほど余分に放出されます。
上記のすべてが長距離レースで何を意味するか計算すると(2016 年の Western States Run で研究者グループが行ったように)、理論的にはランナーは体重の 4.5 ~ 6% を減量しても、体内の水分量に大きな変化は見られないということになります。言い換えれば、彼らは体重を大幅に減らしても、良好な水分補給状態を維持できるということです。
この計算には多くの仮定があり、この計算を念頭に置いて研究されたアスリートの数は少ないことを指摘しておく価値があります。しかし、これは、超耐久アスリートが長距離レースで深刻な脱水症状に陥ることなく、どの程度の体重減量を経験できるかという興味深い疑問を提起します。
アイアンマン(または他の長距離レース)に向けて準備する私自身の経験では、最後の数日はトレーニングを積極的に減らし、食べ物(特にグリコーゲン貯蔵量を増やすための炭水化物)を多く摂り、水分を保つためにナトリウムを多く摂取する傾向がありました。その結果、レース前の最後の数日間に体重が大幅に増加しました。
この休息と食事の結果、長距離レースのスタートラインに立つと、通常、私の「通常の」日々の体重より 1.5 ~ 2 kg 重くなります。私は常にこれを、これからの長い戦いに備えて十分に強化されたという前向きな兆候と捉えており、数値で言えば、通常より 2.2 ~ 2.8% 重くなったことになります。
正確には、その余分な体重のうちどれだけが水分(余分なグリコーゲンや体脂肪ではなく)だったのか推測するのは難しいが、たとえ 50% だったとしても、明らかに脱水症状になる前に失う汗の量にかなりの影響があったと思われる。では、トレーニングはどうだろうか。トレーニングでは、同じセッション前の儀式を踏んでいない可能性が高いです。
実際、これは、ドバイ マラソンで優勝したゲブレセラシエの体重 9.8% 減少のようなケース スタディの要因かもしれないと思う。ほとんどのマラソン ランナーは、レース前にかなりの量の炭水化物を摂取する(トライアスロン選手も同様)。そのため、彼がレース当日にこれほど体重を減らしたのは、イベント開始時に「標準」体重をいくらか上回っていたことが部分的に影響していた可能性がある。
運動中に失った汗をすべて補おうとするのは不必要であることは明らかです。エリート選手はレース中に体重がいくらか減る傾向があることを示すケーススタディが多数あるため、高いレベルのパフォーマンスを維持するには 100% の同等の補充が必要であるという主張を裏付けるには、優秀な弁護士の力が必要です。
エリート選手ができることすべてを「私たち一般人」に当てはめることは必ずしも可能ではありませんが、データは、ほとんどのアマチュア選手が測定可能な程度の体重減少を経験しながら超長距離レースを完走できるという理論を裏付けているようです。自力でレースを完走した後に体重が10%以上減った選手の例はほとんどありません。超長距離レースでは (少なくとも暑い気候では) 約1 ~ 6%の範囲が「正常」であると言っても過言ではないでしょう。
また、選手によって耐えられる脱水症状のレベルに大きな差がある可能性も非常に高いです。ゲブレセラシエは、長年のトレーニングと最高レベルの競技で適応してきたため、マラソン中に体重が 10% 減少しても耐えられるのでしょうか。それとも、大量の汗をかいても耐えられる生来の能力があり、それが彼が世界クラスのランナーである理由なのでしょうか。
すべてのアスリートは、最初から適切な水分補給をしていれば、長距離の持久力競技を行う際に、測定可能な程度の脱水症状に耐えられるはずであることは明らかだと思います。移動中に 100% の水分補給を目指す必要はありません。実際、そうしようとすると、パフォーマンスと健康に悪影響を及ぼす低ナトリウム血症のリスクが高まります。
スイートスポットは個人差が大きく、同じアスリートでも日や気候によって多少異なる可能性があります。しかし、ほとんどのアスリートにとって、体重の 2~4% 減少がスイートスポットになるでしょう。
水分補給状態を維持するには、ナトリウムが水分を保持する役割について考える価値が間違いなくあります。ナトリウムは血流中の水分を保持するのに役立ち、発汗量が多いときに役立ちます。
スペインの研究者による最近の研究では、2015 年に暑いハーフ アイアンマン イベント中の水分とナトリウムの摂取量が調べられました。データによると、ナトリウムを多く摂取したアスリートは、プラセボのみを摂取した対照群よりも、パーセンテージで体重の減少が少ない傾向がありました。
ナトリウムを摂取した (したがって、水分補給状態が良好だった) グループは、レースでプラセボを摂取したグループよりも平均 26 分速く走りました。ナトリウム サプリメントを使用してより多くの水分を吸収して保持することで、パフォーマンスが向上し、全体的な体重の減少が少なくなるという明確な正の相関関係があるようです。
トレーニングやレースでテストを行って、自分がどれだけ汗をかいているか、汗の塩分濃度はどの程度かを把握することは、非常に価値のあることです。その後、無料の燃料と水分補給プランナーを使用して、どのような水分と電解質の摂取方法が自分に合っているかを把握することができます。その後、トレーニングで昔ながらの試行錯誤を繰り返して、これを改善することができます。
または、汗で失われるナトリウムの量を正確に把握して、失われた量のかなりの割合をより正確に補給したい場合は、汗テストを受けることを検討する価値があります。
Q:暑い季節に涼しさを保つために、水を飲むのと体にかけるのはどちらが良いでしょうか?
頭から水をかけるのは、あらゆるスポーツのアスリートが猛暑に対抗するために使っている戦術で、体を冷やすのに効果的な方法です。
しかし、レース中に涼しく過ごすには、頭から水をかけるのと飲むのとではどちらが良いのでしょうか。
Precision Fuel & Hydration の創設者でスポーツおよび運動科学者の Andy Blow が解説します。
2012 年に行われた研究では、最初の疑問に答えるために、90分間のウォーキングとそれに続く暑い条件 (33°C / 92°F) での5km のタイム トライアル ラン中に、冷却と水分補給を行う4つの方法の有効性を比較しました。テストされた4つの条件は次のとおりです。
- 何も飲まず、頭にも水をかけない。
- 冷えた水を飲むが、頭には水をかけない。
- 何も飲まず、頭に水をかける。
- 水を飲むことと頭に水をかけることの両方。
この研究に参加した10人のアスリートは、全員が優秀な大学レベルのランナーであり、ハードな運動にも十分対応できる体力を備えていました。結果は、セッション中に何も飲まず、水をかけなかったときに全員が最も体調が悪かったことを示しました。
頭に水をかけた場合、ランナーたちは暑さから最も解放されたと感じ、冷たい水を飲んだときにも心拍数が著しく低下したと報告した。
しかし、これらの指標にもかかわらず、5kmタイムトライアルのパフォーマンスはトライアルごとに大きくは変わらなかった。言い換えれば、ランナーが何もしなくても、頭に水をかけたり何かを飲んだりしても問題にはならないようで、暑さの中での短時間の高強度の競技でのランニング能力はほとんど影響を受けなかった。
実際の体幹温度に関しては、アスリートが水を飲んだり、体に水をかけたりしたときにわずかな低下があった。温度は、あまり快適ではないプローブをお尻に挿入して測定されたが、何もしなかった場合と比較して、水を飲んだり体に水をかけたりしたときの方がわずかに低かった。
しかし、それは非常に小さな差であり、5km以上のランニングパフォーマンスに影響を与えるほどではなかったようだ。(でも、ゴールラインで太陽が照っていない温度計が見えるかもしれないという見通しが、実際に彼らのペースを落としたのかもしれません)これは、暑い中での比較的短時間だが集中的な持久力競技の場合、頭に水をかけて飲むと、熱ストレスの感覚から心理的にいくらか解放される可能性は高いが、それだけで実際にパフォーマンスが向上する可能性は低いという事実を示しているようです。
ただし、これにはいくつか注意点があり、暑くなったときに水を飲んだり水をかけたりすることに煩わされないと決める前に、検討する価値があります。
- 研究者は、アスリートがテストのウォーキング/ランニングを十分な水分補給状態で開始できるように、あらゆる努力を払ったことに留意することが重要です。これは、私たち一般の日々のトレーニング セッションでは必ずしも当てはまらないため、念頭に置いておく価値があります。水分補給の最適な開始方法がわからない場合は、これを読む価値があるかもしれません。
- この研究では、アスリートは「たった」5km のハードなタイム トライアルを走るだけで済みました。これは厳密には持久力運動のカテゴリに分類されますが、暑い天候でのマラソン、ウルトラマラソン、またはアイアンマンのランニングと同じレベルではありません。
長時間続くイベントでは、汗の損失を軽減するために水を飲み続けることが間違いなく非常に重要です。そうしないと、脱水症状がパフォーマンスに悪影響を及ぼし始める可能性が高くなります。 - 長距離レースでのパフォーマンスは、ポジティブな心理的マインドセットを維持することに大きく依存しているため、頭に冷たい水を一杯かけて定期的に冷やすことで、精神的に少し元気が出て、集中力を保ち、困難な状況に陥ったときに自分の状態について気分が良くなるかもしれません。
個人的な話ですが、何年も前にマウイ島で行われたエクステラ世界選手権で、ハワイの厳しい真昼の太陽の下で頭が沸騰しそうになりながら走ったことを鮮明に覚えています。
コースの横にある庭でホースで水を噴射している男性の横を走り、私にも噴射してほしいと頼みました。彼は噴射してくれました。私は素晴らしい安堵感を覚え、それが私を奮い立たせ、噴射がなかったらできなかったであろうことをもう少し頑張ることができました。 - 水が不足している状況(トレーニング中や自給自足しなければならないイベント中など)では、水を浴びるよりも飲むことを優先すべきです。なぜなら、脱水症状を抑えることは、一時的に頭が熱くなるのを和らげることよりも間違いなく重要だからです。
しかし、水が広く入手できる場合は、水を浴びることで気分が良くなるのであれば、頭に水をかけても問題ありません。
余談ですが、アスリートが暑いときに頭に冷たい水をかけないように言われる理由の 1 つは、これが体温調節に悪影響を及ぼし、脳を「だまして」体が実際よりも涼しいと思わせ、負のフィードバック ループを引き起こして体温を上昇させるという仮説です。
これにはある程度の理論的根拠があるものの、ほとんどの状況では、視床下部(体温を調節する脳の一部)を実際にそのような低温にまで冷やすことが可能とは考えにくいため、通常の状況では心配する必要はないと思われます。
もちろん、水を飲んだり頭に水をかけたりする以外にも、暑い中での運動をもっと快適にするためにできることは他にもあります。
■事前冷却
事前冷却(運動を始める前に体を冷やして、体温が上がる余裕を作ること)は近年かなり研究の注目を集めており、2012 年の論文では、正しく行えばパフォーマンスに非常に大きなメリットをもたらす可能性があることが示されているようです。
暑い中でレースやトレーニングに出かける直前に体を冷やしておくのはロジスティック的に難しいため、克服すべき実際的な課題がいくつかありますが、今後定期的に暑い環境で競技するのであれば、検討する価値があるかもしれません。
ウォームアップを最低限に抑え、日陰やエアコンの効いた場所に留まり、スタート時間直前に冷たい飲み物を飲めるようにすることは、可能な限り活用すべきアイデアです。
■ターゲットを絞った冷却
スタンフォード大学のこの記事で詳しく説明されているように、体の特定の部分を冷却することもメリットのある別の戦術です。基本的に、科学者たちは現在、多くの哺乳類(人間を含む)が、体の重要な部分(特に手、足、頭)に特殊なタイプの血管を持っていること、および皮膚の表面に近い部分に太い血管が多い部分(手首と前腕)を持っていることを知っています。そのため、これらの領域は局所的な冷却を適用するのに最適なターゲットとなります。
研究によると、皮膚の表面からこれらの部分を冷やすと、冷たい血液が体の中心に戻り、より一般的な寒さへの曝露よりもはるかに優れた中心冷却効果が得られます。これは、車のラジエーターの仕組みに少し似ており、寒い日に長袖の T シャツが半袖のシャツよりもはるかに暖かい理由です。
この知識は、アスリートが非常に実用的な方法で活用できることは間違いありません。レース中に、氷や濡れた冷たいスポンジをランニング キャップの下に置いたり、手や手首に当てたり(またはぴったりとしたトップスの袖に詰めたり)できます。
あるいは、荒野でのレースの場合は、立ち止まって手、足、前腕を冷たい小川などに浸すと、体温を素早く下げるのに非常に効果的です。過去のかなり恐ろしいレースの思い出として、コナ アイアンマン マラソンでクイーン K が状況が非常に厳しくなり始めたときに、帽子の下に 2、3 枚の氷のように冷たいスポンジを詰め込んだときの気持ちよさをはっきりと思い出すことができます。
残念ながら、その日すでに悲惨だったパフォーマンスを実際に救う助けにはなりませんでしたが (バイクのタイムについては聞かないでください。思い出したくないことです)、予想していたよりも良い状態でランニングを終えるのに役立ったと感じました。
■ペースを守る
上記のすべてを踏まえて、暑さの中で体温を管理するのに役立つ主なことは、ペースを守ること、特にレースであまり早く頑張りすぎないことです。
スポーツ中に体が直面する体温調節の問題のほとんどは、運動中の筋肉からの熱産生を管理することに関係しており、イベントの早い段階でペースを賢く調整することで、体内から熱が過剰に放出される可能性を抑えることができます。言い換えれば、水分補給、事前冷却、水をかけ、特定の体の部位を冷やすことはすべて、体を涼しく保つために役立ちますが、気温が上昇したときに最高のパフォーマンスを発揮したい場合は、最終的には出力とエネルギー消費を慎重に管理する必要があります。
Q:喉が渇いたら普通の水を飲むべきですか?
A:2012 年、ティム・ノークス教授 (著名な医師でありスポーツ科学者) は、「Waterlogged – 持久力スポーツにおける水分過剰の深刻な問題」というやや物議を醸した本を出版しました。この本で教授は、低ナトリウム血症などの水分補給関連の問題を回避し、運動能力を最大限に高める最善の方法として、「喉が渇いたら普通の水を飲む」ことを提唱しています。
この本はメディアで広く話題になり、教授の立場は非常に人気を博しました。しかし、それは常に誰にとっても正しいのでしょうか?
Precision Fuel & Hydration がこの議論に対してどのような立場を取っているかをご紹介します。
ノークス教授は、競技中に水や薄いスポーツドリンクを過剰に摂取したアスリートが重病(または死亡)になるという憂慮すべき傾向を長年研究した後、この本を執筆することになった。これらの不運な人々は、血中ナトリウム濃度が臨界値以下に薄まると起こる低ナトリウム血症という症状の犠牲者になっていた。現代のスポーツ競技で低ナトリウム血症が測定された有病率を考えると、彼の懸念は妥当であり、非常に現実的である。
この本の中で、ノークス教授は、この問題の責任はスポーツドリンク業界(特にゲータレード)にあると断言している。彼は、業界が研究結果を(故意に、あるいはそうでなくとも)誤って解釈し、汗で失われた水分を100%補給するために飲んだり、喉の渇きが来る前に飲んだり、運動中に「我慢できる量」飲んだりすることをアスリートに容赦なく奨励してきたと示唆している。これは主に、より多くのドリンクを売るという彼らの目的に合致しているからだ。
彼の主張は非常に説得力があり、スポーツ界における低ナトリウム血症の増加にスポーツ業界が非常に重要な役割を果たしてきたことに異論を唱えるのは難しい。そうは言っても、ノアクスは明らかにゲータレードに対して非常に個人的な恨みを抱いており(正確な理由は不明です)、これが彼の判断を曇らせ、より公平な読者には彼の見解の一部が辛辣でやや極端に聞こえる原因になっていると思います。
ティムがスポーツや運動の大きな話題について反対意見を述べることも珍しくなく、彼は意図的に混乱を招き、「常識」を攻撃することで評判を築いてきました。そのため、ある程度、彼は過去にうまくいったやり方をウォーターログでも展開しているように感じます。
ノアクスは、本の大部分を通じて、単に「喉が渇いたら普通の水を飲む」(事前に決められた戦略で飲んだり、スポーツドリンクでナトリウムを補給したりするのではなく)ことが、低ナトリウム血症を避けるだけでなく、運動能力を最大限に高める最善の方法であるという考えを中心に物語を構築しています。
彼は、1900 年代初頭から 1970 年代にかけての逸話的な例を挙げています。その当時、アスリートはマラソンやその他の持久力競技中に水を飲むことを積極的に控えるよう奨励されていましたが (それでも非常に良い成績を収めました)、いくつかの研究を彼の主張を裏付ける新しい方法で解釈しています。全体として、彼は、単に「自分の体に耳を傾け」、好きなときに普通の水を飲むだけで十分であるという、かなり説得力のあるイメージを描いています。
スポーツ科学界における Noakes の長年にわたる評判 (比較的最近まで非常に高く評価されていましたが、低炭水化物/高脂肪食論争に対する彼の熱狂的なスタンスにより、最近評判が落ちています!) により、「喉が渇いたら水を飲むだけ」という彼の推奨は多くの放送時間を獲得し、スポーツ科学界と運動界の多くの人々によって非常に真剣に受け止められています。
しかし、私たちは、アスリートたちがこの考えを大きなレースで実践し、その結果脱水関連の問題で入院したという(非公式だが信頼できる)報告をたくさん耳にしてきました。
さらに極端なケースでは、Noakes の考えは十分に拡大解釈され、脱水が促進する体重減少がパワー対重量比の増加によりパフォーマンスを向上させる可能性があるため、脱水が増えることは実際には良いことだと主張するアスリートも実際に聞いたことがあります。
誤解のないように言うと、喉の渇きを癒すために普通の水を飲むという考えには確かにメリットがあることはわかります。また、魅力的な概念でもあります。結局のところ、物事を非常にシンプルに保ち、メディア向けの優れたサウンドバイトになります。しかし、極端に解釈すると(よくあることですが)、ヘンリー L. メンケンの有名な引用「複雑な問題には、明確で単純で間違った答えがある」を思い出します。
これは、喉の渇きを癒すために水を飲むことが本質的に「間違っている」からではありません。実際、多くの場合、おそらく正しいことであり、私たち自身の個人的な水分補給の推奨事項の多くは、適切な場合にこのアプローチを使用することを推奨しています。この引用が頭に浮かぶのは、ノークス氏の本や彼の見解に関する一般的なメディアの描写にもかかわらず、喉の渇きを癒すためにただ水を飲むことは、すべてのスポーツの状況に常に当てはまるわけではないからです。
これらすべての中で最も誤解を招くのは、喉の渇きを癒すために水だけを飲むことは、ある種の単純で固定された普遍的な真実であり、水分補給について知っておく必要があるのはそれだけであるという主張です。そこが、Waterlogged が出版されて以来、喉の渇きを癒すために水を飲むことがスポーツ界でどのように表現されてきたかについて私が問題視している点です。これは、「古い考え方」(水分や電解質の摂取を最大化するための計画や戦略に従って飲む)と「新しい考え方」(喉が渇いたら水を飲めば大丈夫)の間の単純な綱引きとみなされています。
このような二極化した議論は、多くの誇張された発言や対立で注目を集めています。しかし、重要なのは、アスリートの水分と電解質の摂取に関する多くの微妙な点が抜け落ちているため、ほとんどの人がこのトピックについて混乱したり誤解したりすることになるということです。
そこで、この問題をもう少し深く掘り下げるために、まずは「喉が渇いたら水を飲む」という議論の主要な柱の長所と短所について考えてみましょう。
理論 1: 喉が渇いたら水を飲むと低ナトリウム血症を予防できる
Noakes の Waterlogged における当初の目的は、持久力アスリートの低ナトリウム血症の罹患率の増加に対する認識を高め、この病気が引き起こす不必要な死亡や障害を根絶することだったようです。
この点で、彼の「喉が渇いたら水を飲む」というマントラは理にかなっています。通常の状況では、喉が渇いたからといって水を飲んだからといって危険な低ナトリウム血症になる可能性はほとんどありません。これは、体が汗をかく仕組みと、汗で失われた水分を補うために喉の渇きのメカニズムが働く仕組みによるものです。
基本的に汗は、大量のナトリウムを失う人の汗でさえ、血漿に対して「低張」です(つまり、より薄いです)。そのため、汗をかくと、ナトリウムよりも水分が比例して多く失われます。その結果、脱水症状が始まると、血液は薄まるのではなく塩分が多くなります。血中ナトリウム濃度の上昇は喉の渇きを引き起こす主な要因であるため、喉の渇きに応じてのみ水を飲む場合は、サイクルが繰り返される前に、血液を許容レベルまで薄める必要があります。
その結果、喉の渇きよりも先に水を飲まない限り(または何時間も塩分を補給せずに過ごさない限り)、ひどく薄まる(低ナトリウム血症)ことはありません。ただし、体と脳が正常に機能している必要があります。この観点からのみ見ると、喉の渇きに応じてのみ水を飲むという考え方は、ほとんどの人にとって、ほとんどの場合、低ナトリウム血症に対する第一の防御策として基本的に承認されます。(ただし、塩分を多く摂取する/汗をかきやすい人はそうではないかもしれません)
この考えに対する簡潔で適切な反論として、この理論が完璧ではない極端な状況がいくつかあるかもしれません (しゃれです)。たとえば、特定のアスリート (ナトリウム損失が非常に高いアスリート) が暑い中で長時間運動している場合などです。
これらのアスリートは、たとえ「適度に」水を飲んでも低ナトリウム血症のリスクが高まります。これは、ナトリウム損失率が非常に高いため、ナトリウム損失がそれほど高くない場合よりも、ナトリウム レベルの相対的な希釈がはるかに起こりやすいためです。
私たちは最近、この考えを強調するために BMJ で 2 つのケース スタディを発表しました。よく考えてみると、これは議論の余地がないはずです。ただし、これらのケースは比較的まれである可能性が高いため、ほとんどの通常の状況では、多くのアスリートにとって、喉の渇きに合わせて水を飲むというアドバイスは、低ナトリウム血症の発症を防ぐ可能性が高いことを指摘する価値があります。
理論 2: 喉の渇きに合わせて水を飲むのは「自然」
裸足ランニングやパレオダイエットの支持者が、靴を履かずに走ったり、特定の種類の未加工食品だけを食べたりすることが、現代の代替手段よりもはるかに優れていると主張しているように、「喉の渇きに合わせて水を飲む」ことは、水分補給に対する戦略的アプローチを取るよりも優れていると宣伝されてきました。その理由は、「自然」が単に「最高」であり、スポーツドリンクは人間が作ったものであるため悪魔の所業であるということです。(しかし、狩猟採集民の時代から多くのことが変わりました)
進化論のレンズを通して私たちの体を見て、その仕組みをよりよく理解することには多くのメリットがありますが、現代のアスリートとして私たちが体に求めることは、自然淘汰によってすべての主要な生理学的特性が組み込まれていた遠い昔に体に求められていたこととは非常に異なるという事実を無視するのは、故意に無知であると思います。
また、何かが「自然」だからといって、それが本質的に現代的で「人工的」なもの(アイデア、概念、物理的な製品など)よりも優れていると決めつけるのもまたナイーブです。
たとえば、私たちの祖先は「持続的な狩猟」(暑いアフリカのサバンナで日中の暑い中、数時間にわたって獲物となる動物を追い詰めること)に従事していたかもしれません。Noakes が Waterlogged で説明しているように、水だけを飲んでいましたが、それは本当に、最大心拍数の 70% で、高温多湿の環境で 8 時間以上、ゴールラインで倒れるまでアイアンマン トライアスロンを行うことと直接比較できるでしょうか。
持続的な狩猟で低ナトリウム血症にならずに単に「生き残る」ために必要なことと、現代のスポーツのシナリオで最適なパフォーマンスを発揮することの間には大きな違いがあると思います。
私たちが現在ほとんどの時間暮らしている環境は、特に水(そして重要なことに塩)に自由かつ容易にアクセスできるという点で、私たちの祖先の環境とは大きく異なります。資源がはるかに乏しく、条件がはるかに厳しかった時代の先祖がそうであったように、現代人が喉の渇き(塩分への渇望)などの生理学的シグナルに細かく「敏感」であることを期待するのは、おそらく少し無理があるでしょう。
喉の渇きに合わせて水を飲むだけでよいシナリオはたくさんあります。たとえば、基本的な日常の水分補給(健康な人の場合)などです。涼しいから中程度の気候で、短い距離や時間を伴うトレーニングやイベントに参加する多くの人にとっては、喉の渇きに合わせて水を飲むだけでも、多くの場合(常にではありませんが)十分である可能性があります。トレーニングや競技の方法についてあなたがそうおっしゃるなら、これが私たちのパーソナライズされた水分補給プランで推奨していることです。
基本的な水分補給プランに従うことや、適切な水分補給を確実に開始するための措置を講じることには、いくらかのメリットがあるかもしれません。しかし、基本的には、自分の体に耳を傾けること(そして必要に応じてすぐに水分を摂取できるようにすること)で、水分摂取量を導くのに十分であるはずです。
正しく行わなければ、結果は非常に限定的になる可能性があり、汗をかき終わった数時間後には、水分と電解質の恒常性(またはバランス)が達成される可能性があります。
長時間にわたって(1 日または何日も続けて)汗をかき、短期間に大量の汗とナトリウムが失われると、喉の渇きを癒すためにただ水を飲むだけで水分補給とパフォーマンスを最適化できるとは到底思えません。あらゆるレベルのアスリートがスポーツ イベントで電解質サプリメントを使用して非常に良い効果を得ている(使用しない場合は逆)ことを示す確固たる証拠(上記の研究からのものでも、他のアスリートからのより逸話的なものでも)があまりにも多くあります。
アスリートによって汗とナトリウムの損失が大きく異なるというデータは数多くあり、特に損失が非常に大きい個人は、平均的な人よりも水分と電解質の補給に積極的かつ計画的なアプローチを取る必要があることに気付いた例がたくさんあります。
長距離のトレーニングやレース、特に高温多湿の環境でのトレーニングやレースの場合は、水分補給戦略を練っておくことは間違いなく価値があります。水分補給計画は、バイオフィードバック(喉の渇きの感覚に大きく依存するなど)を使用して摂取する水分とナトリウムの量を決定する際に、その場で微調整できるほど個人化され、柔軟性がある必要があります。
Precision Fuel & Hydration では、このプロセスを「n=1 実験」と呼んでいます。これは、特定のアクティビティに必要な水分とナトリウムの量に関する利用可能なすべての情報を取得し、トレーニングや競技でテストするものです。このプロセスを開始できるように、無料のオンライン スウェット テストを開発したのはそのためです。体系的でインテリジェントなアプローチをとれば、反復して成功する水分補給計画を策定し、それをイベントや激しいトレーニング セッションで適用できるようになります。
さらにレベルアップしたい方のために、世界中のさまざまなテスト センターでスウェット テストもご利用いただけます。この検査では、汗で失われるナトリウムの量(主に遺伝的に決まり、約 200 mg/l から 2,000 mg/l 以上)が正確にわかるので、飲み物に追加する必要があるナトリウムの量を正確に把握するのに役立ちます。
実際には、ほとんどの人の水分補給計画には、戦略的で計画的な水分とナトリウムの摂取と、特定の日に摂取量を大幅に超過(または不足)しないようにするための「喉の渇きに合わせて飲む」という健康的な程度のバランスが必要です。
したがって、次に「喉の渇きに合わせて水を飲めばいい」と読んだり聞いたりしたときには、「ああ、それは状況によるね」と言ってください。
Q:水分補給計画はどの程度正確に行う必要がありますか?
A:つい最近、あるアスリート(ここではスティーブと呼ぶことにします)が、いくつかのトレーニング セッション中の発汗量と高度な発汗テストの結果を示すスプレッドシートを私に送ってきました。彼は私に、このデータを解釈して、次のアイアンマン イベントで摂取すべき水分とナトリウムの量を正確に教えてくれるよう頼みました。
私は数値を見て、彼に摂取すべき水分とナトリウムの量についてのアイデアと、トレーニングでさらに試行錯誤してこれを調整する方法についてのアドバイスを提供しました。
しかし、これはスティーブの考えではありませんでした。彼はとても丁寧に返信し、処方箋をもっと正確にしてほしいと言いました。彼は、私がなぜ具体的な数値ではなく、摂取量の目標値を与えることで「賭けを回避」しているのかと尋ねました。
彼の(一見論理的な)主張は、彼の予想される発汗量と汗の成分がわかれば、それをレース時間数で乗じて、彼の純水分とナトリウム損失量を計算し、それらの損失量のうち補給が必要な割合を入力して、その数値を達成するためのしっかりした計画を立てることができるはずだというものでした。簡単ですよね?
問題は、それがそんなに簡単なことはめったにないということです。
スティーブにメールを送っていた頃、コーチ、持久力アスリート、作家のマット・フィッツジェラルドが、トレーニング計画を単純な数式に還元できないと考える理由について書いた素晴らしいブログに偶然出会いました。それは本当に私の心に響き、スティーブが求めているのは不必要な、そしておそらく逆効果なレベルの精度だと説得しようとしたときにそれを参照しました。
スティーブは発汗量と集中力に関するデータを収集することで、アイアンマン中にどのくらいの水分とナトリウムを摂取すべきかという複雑な問題を構成要素に分解し、各要素を個別に分析してその情報を再結合し、「解決策」を見つけようとしていました。この種の還元主義的アプローチには多くのメリットがあります。このアプローチにより、大きくて手に負えない問題を、より小さく扱いやすい問題に分解し、1つずつ解決することで、より大きな問題に全体として取り組む方法をよりよく理解できるようになります。
発汗とナトリウムの放出の場合、特定のイベントでの損失の一般的な規模を把握することは間違いなく役立ちます。これは人によって大きく異なる場合があります。このプロセスを支援するために、発汗量と発汗によるナトリウム損失を推定する方法に関するガイドも作成しました。これは、レースやトレーニング中に体が温度と強度にどのように反応するかを一般的に理解するのに非常に重要だからです。
しかし、複雑な問題をいくつかの単純な個別の要素に分解する過程では、方程式のいくつかの小さな部分や測定が難しい部分が必然的に失われます。これらの見落とされた部分は、組み合わせると大きな意味を持つ可能性があり、またはそれらと他の変数との相互作用によって連鎖反応が発生し、「全体が部分の合計ではない」という状況に陥る可能性があります。
これは、発汗量と発汗によるナトリウム損失の推定値のみを考慮した場合、水分補給計画で発生する可能性があります。これらは考慮すべき非常に重要な 2 つの要素ですが、体は発汗によって空になり、飲んだり食べたりして再び満たされる単純な容器ではありません。
水分補給の方程式を複雑にする可能性のあるいくつかの要素を次に示します…
- パフォーマンスが低下し始める前に、アスリートがどの程度の脱水症状に耐えられるかは異なります (また、さまざまなシナリオで個人がどの程度の脱水症状に耐えられるかにも違いがあります)。
- 個人の発汗量は日によって異なる可能性があります。これは、発汗量が作業量、環境、衣服、運動の種類などの影響を受けるためです。
- 特定のセッションを開始するときに体内の水分とナトリウムのレベルはそれぞれ異なるため、必要に応じて利用できるナトリウム/水分の「貯蔵庫」も異なります。
- 私たちはそれぞれ異なる速度で水分を吸収し、ホルモンは腎臓を介したナトリウムと水の保持 (または排出) に影響を与える可能性があります。
しかし、これらすべてを測定するのは非常に難しいため、ほとんど無視されています。
私たちの脳は複雑な世界で迅速かつ効率的に機能する必要があるため、複雑な問題に直面したとき、完璧であるとは限らないが当面の目標には十分な実用的な方法を採用する傾向があります。これは「ヒューリスティック」として知られています。完璧な解決策を見つけることが不可能または非現実的な場合、ヒューリスティックな方法を使用して、代わりに満足のいく解決策を見つけるプロセスをスピードアップできます。
したがって、ある意味で、水分補給計画で私たちがしなければならないことは、一種のヒューリスティックなアプローチを採用することと言えます。これは、水分補給方程式に影響を与える、特定するのが難しいすべての変数に対処するために採用されます。
私たちは、発汗量と汗中ナトリウム濃度を、研究室や現場でのテストでできるだけ正確に定量化しようとしていますが、この情報を単独で使用して、唯一の変数として扱うことはしません(そして、測定後は基本的に固定される変数です)。私たちは、アスリートがトレーニング中に失っている水分とナトリウムのレベルが、低い、中程度、高い、または非常に高いかどうかのガイドとして解釈することを好みます。
アスリートを両方の変数について適切な「ゾーン」に配置し(たとえば、発汗量は高いが汗中ナトリウム濃度は低いように見える)、アスリートが何のためにトレーニングしているのか(スティーブの場合はアイアンマン)、おおよそどのくらいの期間、できればどのような条件でトレーニングしているのかがわかれば、これらの変数を考慮し、実際の経験を活用し、現実世界で合理的なテストと調整を可能にするのに十分な柔軟性を備えた水分補給戦略を提案できます。
私たちは通常、適切な濃度の水分補給ドリンクを提案し (重要なのはドリンクの「相対的な濃度」です)、アスリートが 1 時間あたりに飲む必要があると思われる水分の大まかな量を提案します。この計画はその後、トレーニング/レースのシナリオで徹底的にテストされ、アスリートが実際にうまく機能するフォーミュラになるまで調整されます。
このプロセスは、喉の渇き、塩分への渇望、その他の生体フィードバックという、特定の瞬間に何が必要かを知らせる身体の基本的な本能に依存し、さらに磨きをかけようとします。この点は非常に重要です。なぜなら、それに耳を傾けることができれば、身体は、事前に計画した水分補給戦略がどの程度うまく機能しているか (または機能していないか)、また、それを適切にするために即座に修正する必要があるかどうかを非常にうまく伝えてくれるからです。
身体に耳を傾ける練習をすればするほど、摂取量を調整してパフォーマンスを維持する能力が向上します。そもそも、どれくらいの量を摂取する必要があるかを予測する能力も向上し、全体的なバランスを常に正しく保つことができるようになります。過去 7 年間で 30,000 人以上のアスリートが当社で汗テストを受けており、特定のイベントで水分補給戦略を完璧に実行したいアスリートにとって、このアプローチに従うことが成功の最大のチャンスになると確信しています。
しかし、スティーブのように、次のレースでどれくらいの量を飲むべきかの正確な処方箋を求めている場合、申し訳ありませんが、そのようなものは実際には存在しないため、それがあなたの求めているものである場合は、おそらく失望することになるでしょう。
Q:なぜ発汗テストがあるのですか?
A:発汗テストは、大幅な汗の損失や汗中のナトリウムが高濃度のために、自分の水分補給戦略を調整することに熱心なアスリートにとって便利なツールです。私たちの体はバランスを好み、ナトリウムと水分のレベルが一定に保たれるように平衡状態を維持しようとします。なぜナトリウムと水を結びつけるのでしょうか?
この 2 つはコンビです (ロスとレイチェル、アントとデック、チャックル ブラザーズ、その他思いつく限りの伝説のコンビに少し似ています)。水は体内のナトリウム イオンを保持する働きをするため、正しいバランスを達成するにはこの 2 つを一緒に考える必要があります。
腎臓は、ナトリウムと水分の両方にとって最も重要な恒常性制御ポイントです (つまり、家庭の暖房制御に少し似ています)。
バランスは腎臓で行われ、体のさまざまな部分のセンサーがフィードバックを提供し、最終目標は血漿浸透圧 (塩分濃度) を 275~300 mOsm/kg に、ナトリウム濃度を 135~145 mEq/L に保つことです。ちなみに、浸透圧とは、ある物質が別の物質にどれだけ溶けているかのことで、人間の場合、浸透圧に最も大きく影響する物質はナトリウムです。
血漿量またはナトリウム濃度が高くなりすぎると (浸透圧が上昇)、心臓、血管、腎臓の体積センサーが体内のナトリウムまたは水分量が高くなりすぎることを検出し、腎臓からより多くのナトリウムまたは水分を排出するプロセスを開始します。対照的に、血漿量またはナトリウム濃度が低くなりすぎると(浸透圧が低下すると)、センサーは腎臓からの再吸収を増やすプロセスをトリガーします。
両方の機能は、ホルモンのフィードバック ループで構成された複雑な化学メッセージ システムである体内の内分泌系によって実行および制御されます。浸透圧は体積の変化に非常に敏感であるため、水分の変化は重要な影響を及ぼします。これが水分バランスにつながります。人間は水分を多く含み、年齢、性別、体組成に応じて体重の約 50 ~ 70% を水が占めています。
水分は主に摂取によって得られますが、体内の代謝 (グリコーゲンの分解など) によっても得られ、尿、消化管、汗、呼吸中の呼吸器官から失われます。簡単に言えば、水分バランスは、食べ物や飲み物で摂取する水分と排泄する水分が同じになるようにすることで達成されます。水分摂取不足、過度の排尿、発汗、失血、下痢、嘔吐などにより、体内の水分総量が減少すると、体は水分を節約する方法を見つけようとします。
水分損失の原因によっては、体はナトリウムも節約する必要があります。
たとえば、外傷による失血では、ナトリウム(血液中)と水(血液中)が同量失われ、体は両方を保持しようとします。一方、脱水症では、ナトリウムよりも水分が比例して失われるため、血漿の浸透圧が上昇し、体は水分を節約する必要がありますが、ナトリウムは節約できません。
体内の水分保持を調節するホルモンは、抗利尿ホルモン(ADH)で、バソプレシンとしても知られています。ADH は、血漿浸透圧の上昇、血液量の減少、血圧の低下、ストレスに反応して、脳内の多くの体のシステムの一種の調節器である視床下部から分泌されます。このホルモンは腎臓のネフロン(基本的には尿を生成し、老廃物や余分な物質を血液から除去する)に作用し、細胞壁の透水性(つまり、細胞壁が通過させる水の量)を大幅に高めることで、水分の再吸収を促進します。
その結果、腎臓から血流に戻る水の受動的な動き(エネルギーは不要)が増加し、生成される尿は少量で濃縮されます。
腎臓は水分を節約できますが、それ以上生成することはできないため、私たちは飲まなければなりません。水分摂取は喉の渇きによって調節されます。その刺激は、ADH と同様に、血漿浸透圧の増加(わずか 2~3% で強い飲水欲求が生じます)または血液量の減少です。
水分保持(私たちの良き友人である ADH のおかげです)と水分摂取量の増加の複合効果により、血液量が増加し、その後、体内の水分バランスが回復します。ADH は血液量を増やすことで、血漿浸透圧 (したがってナトリウム濃度) を下げる役割も果たします。体内の総水分量が増加すると、ナトリウム濃度が相対的に減少するため、血漿浸透圧が低下します。
したがって、このような状況では、バランスを保とうとして水が細胞外液から体細胞に移動し、細胞が膨張します。
細胞内の受容体は、この膨張に反応して、視床下部に ADH の分泌を遅らせるよう信号を送ります。循環する ADH が減ると、腎臓壁に挿入されるアクアポリン 2 チャネルが少なくなり、血液に再吸収される水の量が減少します。除去できるチャネルが少なくなると、より多くの水が妨げられることなく腎臓を通過し、その後尿中に排泄されます。
結果は、血漿量の減少、血漿浸透圧の増加、そして尿が薄まって量が多くなる。
水分の過剰摂取は大きな逆効果を招き、低ナトリウム血症(血液中のナトリウム濃度が低い状態)という致命的な合併症を引き起こす可能性があります。
低ナトリウム血症の原因はいくつかありますが、アスリートに最も多く見られるのは、飲みすぎによるナトリウム濃度の薄まり、つまり「水中毒」です。水分バランスを回復しようとして、体は血流から体細胞に水分を過剰に引き出し、細胞を不合理に膨張させて細胞構造を損傷または破壊し、正常な細胞機能を阻害します。これが脳細胞で起こると、混乱から発作、昏睡、さらには死にまで症状が悪化する可能性があります。
低ナトリウム血症のリスクがあることから、日常生活や、汗をあまりかかない短時間の激しい運動の際には、喉の渇きを感じたら水分を取るのが賢明なアドバイスであり、また、体の信号に耳を傾けることが重要である理由でもある。ナトリウムは体内に溶けている主な物質なので、血漿の浸透圧を主に決定します。
ナトリウムは体内のすべての細胞、特に不足や過剰が最初に顕著になる神経と筋肉の機能で重要な役割を果たします。体内に貯蔵庫がないため、腸、汗、尿を通して失われたものは摂取する必要があります。それだけです。
水と同じように、ナトリウムバランスは、体内の不足か過剰かに応じて腎臓がろ過、再吸収、排泄するナトリウムの量を調整することで非常に巧みに維持されます。
体内のナトリウムが少なすぎると極度の発汗(特に汗のナトリウム濃度が高い場合)や慢性的に低ナトリウム食などによるナトリウムの枯渇は、血漿量の低下を引き起こし、低血圧につながります。心血管系全体の血圧低下は、圧受容器(血管内の圧力センサーで、壁の張力の変化によって圧力の変化を感知する)によって認識されます。
これにより、いわゆる「糸球体濾過率」(腎臓で濾過される液体の量)が減少します。これは、腎臓を通過する液体が少ないほど、尿として排泄されるナトリウムが失われる機会が少なくなるため、重要なことです。
さらに、腎臓で濾過される液体は、ナトリウムの再吸収が大きくなります。このナトリウムの再吸収を調節するホルモンは、副腎から分泌されるステロイドホルモンであるアルドステロンです。再吸収されたナトリウムは水とともに血液に戻り、その結果、血液量、塩分濃度、血圧がすべて上昇します。
アルドステロンの放出は、血圧、体液と電解質のバランス、血管抵抗を管理するレニン-アンジオテンシンホルモン系(RAS)によって制御されていることに注意することが重要です。ナトリウムが枯渇すると、腎臓はレニンを生成します。レニンはペプチドホルモンであり、最終的にアンジオテンシン II を生成するホルモンカスケードを開始します。血液中に入ると、アンジオテンシン II が次のことを刺激します。
- 喉の渇き
- 末梢動脈が収縮して心拍出量が増加し、血圧が上昇
- 糸球体濾過率が低下し、水分が保持される
- 副腎皮質がアルドステロンを生成する。
■レニン-アンジオテンシン系
- レニン分泌の増加(腎臓から)
- 血漿レニン濃度の増加
- 血漿アンジオテンシン I 濃度の増加(アンジオテンシノーゲンから)
- 血漿アンジオテンシン II 濃度の増加
- アルドステロン放出の増加(副腎皮質から)
- 血漿アルドステロン濃度の増加
- 腎臓でのナトリウム再吸収の刺激
■ナトリウムの過剰
西洋の食事では、最近ではナトリウムを少し過剰に摂取することは難しくありません。何世紀にもわたって、人々はナトリウムが不足していたため、塩を摂取していましたが、今では振り子が逆方向に振れ、食事に隠れたナトリウムが存在します。体内のナトリウム過剰は、皆さんが考えるようにナトリウム濃度の変化によって認識されるのではなく、ナトリウム増加の結果としての血漿量の増加によって認識されます(ナトリウムがどこに行くか、水もどこに行くかを思い出してください)。
血液量の増加により、心臓の受容室(心房)の緊張が高まり、心臓の細胞で生成され、蓄積されるホルモンである心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の放出が始まります。循環に入ると、ANP は腎臓に作用し、糸球体濾過率(腎臓の糸球体を通過する血液の速度)を上昇させます。これにより、著しいナトリウム利尿(ナトリウム排泄の増加)と利尿(水分排泄の増加)が誘発されます。
また、血圧の上昇を抑えるために血管の拡張を誘発し、レニン生成を減らすことでアルドステロンの分泌を抑制し、ナトリウムの再吸収を積極的に防止します。これはかなり内容が濃く複雑なトピック領域です (このブログをここまで読んでくださった方はおめでとうございます)。しかし、はっきりと伝わってくるのは次の点です:
- ナトリウムと水は一緒に移動し、その「塩味」は厳密に制御されなければなりません。
- それらのバランスは最終的には腎臓にあります。
- 腎臓へのフィードバックは、心臓、血管、腎臓、脳の「圧力と塩味」受容体から行われます。
- 制御は、水またはナトリウムのどちらが多いか少ないかに応じて、いくつかのホルモン間の細かくバランスのとれた複雑な相互作用です。
結局のところ、腎臓とホルモン系は、ナトリウムと体液のバランスに関して体が平衡を見つけるのを助ける重要な役割を果たします。
したがって、個人の損失に関連してナトリウムと体液に関して、摂取するものを調整することでこれらのシステムを助けることは、これから必要になるはずです。
Q:炭水化物ドリンクと電解質ドリンクを組み合わせる必要がありますか?
A: 確かに、長時間の持久力イベントでは燃料補給と水分補給を分けることを一般的に推奨していますが、その理由の科学的根拠は明らかではありません。人によって異なる戦略がうまくいくこともあります (または、同じ人でも状況が異なればうまくいきます)。
まず、自分に合った戦略を見つけることが目的なので、そこに焦点を当てることが重要です。
自分にとって何が効果的かは、完全に理論的に解明できるものではありません。そのため、トレーニング中にかなりの試行錯誤が必要になります。自分のケースの真相を突き止めるために、いくつかのことを試し、いくつかの間違いを犯す覚悟をしてください。
炭水化物は、ジェル、チューイング キャンディー、バー、本物の食べ物などの固形燃料源から摂取することをお勧めしてきた理由は、この方法により、特に暑いときや長時間の競技中に、燃料補給と水分補給戦略を洗練させることに関して比較的経験の浅いアスリートにとって、全体的な消化器官への負担が軽減されるからです。
水分補給と燃料補給を分けておくことで、摂取する水分量 (これは状況によって大きく変動し、主に発汗量に基づきます) と摂取する炭水化物量 (これは 1 時間あたりの炭水化物摂取量に基づいて「固定」されます) を別々に調整できます。
そのため、喉が渇いている場合は、余分な炭水化物を摂取せずに飲み物を飲むことができます。空腹の場合は、水分を摂取せずにジェルやチューイング キャンディーを摂取できます。
さらに、すべてを液体の形で摂取することの問題は、液体が腸に急速に流れ込み、腸が吸収する能力を圧倒する可能性があることです。これにより、不快感、膨満感、場合によっては吐き気や下痢につながることもあります。
これは特に暑い状況で当てはまります。暑い状況では、汗を大量にかくため(血液量が減少するため)、腸への血流が損なわれ、体温を下げるためにより多くの血液が皮膚に流れなければなりません。(寒い状況では、血流をめぐる全体的な競争が少なくなるため、消化と吸収がより容易に起こるため、それほど問題にならないかもしれません)。
また、食べ物を食べると、消化を助けるために体が自然に水分を欲しがる傾向があることも非常に関連していると思います(飲み物を飲まずに座って普通の食事を食べる頻度はどれくらいですか?)。
したがって、かなり固形のもので炭水化物のほとんどを摂取すると、通常はそれとともに水分が欲しくなります。これは、胃の中に摂取したばかりの物質の粘稠度をバランスさせようとする体の働きです。この本能は、消化を助け、水分補給状態を維持するために体が必要とするものに基づいて、適切に水分を摂取するのに役立ちます。
その結果、1 本のボトルで超濃縮された混合物を飲む場合と比べて、胃の中でより最適な混合物となり、全体的に腸内環境が良くなります。
とはいえ、当社のアスリート ケース スタディでは、エリートおよびプロのアスリートの間で、炭水化物と電解質を 1 本のボトルに組み合わせる人が増えていることが示されています。
1 つのボトルから水分、電解質、炭水化物を摂取したいアスリートを支援するため、約 1 ~ 2 時間続く高強度の運動を伴うイベントに参加するアスリート向けの製品ラインナップに PF 炭水化物 & 電解質ドリンク ミックスを導入しました。PF 炭水化物 & 電解質ドリンク ミックスは、高強度の運動に必要な炭水化物 (1 リットルあたり 60 g)、水分、電解質 (1 リットルあたり 1,000 mg) の重要な 3 要素を提供しますが、長時間のセッション中にエネルギー ニーズを満たすのにも役立ちます。
脱水や電解質の損失を防ぐために、水分とかなりの量のナトリウムとともに、消化の早いエネルギーを安定して供給します。その後、プロ ツアー サイクリング チーム Lotto Dstny と協力し始めましたが、彼らはボトルの柔軟性をさらに高めることを求めていました。
私たちは、Lotto Dstny と共同で製品を開発することに合意しました。この製品により、チームはレース栄養戦略を成功させる上でさらに柔軟性を得ることができます。
これが、PF 炭水化物のみのドリンクミックスを製品ラインナップに加えた理由です。炭水化物のみのドリンクミックスは、私のレース栄養戦略の重要な部分であり、さまざまなレースシナリオで目標を達成するために必要な柔軟性を提供します。
暑い日には、早い段階で 1 時間あたり 3 本飲むので、3 回目のビドンで「炭水化物のみ」にして、必要以上のナトリウムを摂取することなく 1 時間あたり 110 ~ 120 グラムを達成できるのは便利です。PF 炭水化物のみのドリンク ミックスは、より柔軟に目標を達成する方法を提供します。ナトリウムも摂取する必要がある場合は、次のことを検討してください。
■炭水化物のみのドリンク ミックスを使用してナトリウムの数値を達成する 3 つの方法
- 低カロリーの Precision Hydration タブレットを炭水化物のみのドリンク ミックスに追加します
- ドリンク ミックスと一緒に電解質カプセルを飲みます
- 炭水化物のみのドリンク ミックスと、改名された炭水化物と電解質のドリンク ミックスを交互に飲みます
最終的には、トレーニング中に試行錯誤して、自分とトレーニングするイベントに最適な水分補給と燃料補給の戦略を練ることになります。