アスリートはなぜ痙攣に悩まされるのか？

アスリートの筋肉の痙攣の原因は、科学の世界では論争の的となっています。痙攣の競合する理論、主要な研究、痙攣の症状を緩和するのに役立つ方法を詳しく見てきました…

筋痙攣の定義

私は、競技をしていた頃に慢性的な筋痙攣に悩まされていたため、運動関連筋痙攣(EAMC)の主題に強い個人的な関心を持っています。

私が覚えている限り、私は特定の筋肉の「突然、不随意的に、痙攣性の収縮」に特にを起こしやすい体質だったようです – 辞書の定義から言葉を借りると – 痙攣が私にとって多くの重要なレースを台無しにするほどでした。

また、ハードなトレーニングの後、夜中に目が覚めてしまうような足のひどい収縮に悩まされたこともあるし、レース後の静かな食事中にハムストリングの激しい痙攣でテーブルを蹴り倒し、チキンティッカマサラを台無しにしたこともあります。

筋肉の痙攣はごく一般的な現象であり、広く研究されているという事実にもかかわらず、痙攣について全容を解明できていません。

それにも関わらず、ここ10年ほどで、私は痙攣の問題をほぼ克服してきたように思います。これは、読書と個人的な実験の組み合わせを通じて学んだことに基づいて、自分の行動、食事、そして身体への期待を修正することによって得られたものです。

ですから、もしあなたが痙攣仲間なら、希望があるかもしれません。ここでは、痙攣との戦いに勝つのに役立つ場合に備えて、私がその過程で学んだことをいくつか紹介します。科学的な話を飛ばして解決策を知りたい場合は、ここをクリックしてください（あなたを恨んだりしません）。

運動関連筋痙攣（EAMC）の原因は？

研究の世界では、運動関連筋痙攣（EAMC）の原因について、基本的に2つ理論が対立しています…

「脱水・電解質理論」

この理論はおそらく最も古いものです。通常、交換性ナトリウムの貯蔵量の減少による体液または電解質バランスの著しい乱れは、筋肉の周りの間質液のコンパートメントの収縮と神経インパルスが誤作動して痙攣を引き起こすと推測されています。

簡単に言うと、ナトリウムを大量に失い、それを補わないと(汗をたくさんかくとよくあることですが)、体内の体液が移動し、痙攣を引き起こす可能性があります。

この理論は、主に多くの事例研究、観察データ、逸話、専門家の意見(科学者が「レベル4および5の証拠」と呼ぶもの)に基づいています。つまり、その背後には状況証拠の重みがそれなりにあるものの、エビデンスに基づく実践の支持者が「事実」に近づくものとして広く受け入れられるために必要であると正しく考えられている、大規模無作為化比較試験（RCT）によるデータという「具体的な証拠」がないのです。

そうは言っても、実験室ベースの研究では、アスリートが経験する痙攣の重症度は、プラセボ飲料ではなくナトリウム飲料を摂取した場合に軽減されることがわかりましたが、2021年の研究では、電解質を含む水を飲んだ参加者は、トレーニング後に筋肉の痙攣を発症する可能性が低いことがわかりました。

「神経筋理論」

この理論はより最近のもので、筋肉の過負荷と神経筋疲労が運動関連筋痙攣の根本的な原因であると提唱しています。仮説は、疲労が筋紡錘からの興奮性インパルスとゴルジ腱器官からの抑制性インパルスアンバランスを助長し、これが局所的な筋痙攣を引き起こすというものです。

言い換えれば、筋肉は、電気的な誤作動によって過労や疲労が生じたときに、特に痙攣を起こしやすいということです。

この理論は、実験室(研究者が電気刺激で筋肉を「興奮」させ、筋肉の痙攣を引き起こして電気レベルで何が起こっているかを測定できる)でテストするのにはるかに適しているため、脱水/電解質枯渇モデルの場合よりも確実に裏付けられるデータがありますが、2019年の研究を含め、痙攣の軽減に対する電解質の影響を研究した研究が増えていますこれは、電解質が痙攣の閾値をどのように変化させるかを調べたもので、電解質飲料を摂取すると痙攣の発生率が低下することがわかった2021年の研究です。

神経筋理論を支持すると思われる大きな要因の1つは、痙攣が実際に起こっているときに、患部の筋肉を止めてストレッチすることが、痙攣を治すためのかなり普遍的に効果的な方法であるということです。ストレッチをすることで、筋肉は緊張状態になり、ゴルジ腱器官(弛緩を指示する筋肉の一部)からの求心性活動を呼び起こし、痙攣を消散させます。

痙攣の科学的研究

筋肉の一般的な電気的活動(EMG)を調べたこの分野の研究では、痙攣の発作の直前に疲労した筋肉の興奮性活動のベースラインレベルが上昇していることも示されています – 筋肉が必要以上に興奮して痙攣を起こし、痙攣していないときでも痙攣に「近い」状態にあるかのようです。繰り返しになりますが、これは疲労が何らかの形で筋肉の弛緩に問題を引き起こしているという結論を支持する傾向があるため、この理論を裏付けるためにしばしば引用されます。

トライアスロンやマラソンなどの競技中に痙攣を起こすアスリートの血中電解質プロファイルに大きな違いを見つけることができなかった実地調査は、脱水・電解質理論を否定するためにしばしば引用されます。これは要するに、痙攣を起こす選手と起こさない選手の間で血中電解質レベルに差がなければ、それは影響要因にはならないと言っています。

残念なことに、これらの研究が見落としがちなのは、血中電解質レベルは、アスリートにおいて、総発汗量やナトリウム喪失量が大きく異なるにもかかわらず、非常に安定しているという事実です。

これは、発汗量が多い場合、身体は血液量を犠牲にして血液中のナトリウム濃度を保護する傾向があるため、痙攣を起こす選手と起こさない選手で同じような血中ナトリウム濃度を見ることは、必ずしも何かを示しているわけではなく、全体像の文脈では少し誤解を招く可能性さえあります。

実際、この分野でよく引用される主要な研究の1つでは、痙攣を起こした選手はそうでない選手よりも統計的に低い血清ナトリウム値でウルトラマラソンレースを終えていることが研究者らによって発見されていますが、統計的に異なっていたとしても、その違いは「臨床的に有意ではない」と判断しました…そして、このエビデンスは、あなたの素質によってさまざまな見方ができると思います！

この時点で、痙攣のトピックは科学メディアとマスメディアの両方で一般的に提示されている方法ですが、これが2つの競合する考え方の間の二元論(どちらか一方)にならないように思考を誘導することが重要です。

筋肉の痙攣に何が起こっているのかはまだ誰にもはっきりとはわかっていないため、2つの不完全な理論の間の二極化した議論に焦点を当てることは、全体像を見て、両方の理論のメリットとそれらが提供する実用的なアドバイスを検討するよりもはるかに生産的ではありません。

痙攣の歴史的見解

1900年代初頭、痙攣は、アスリートにとって不都合なものではなく、暑い環境でハードな肉体労働を行う肉体労働者の生産性の問題として捉えられることが一般的でした。

1920年代から1950年代にかけて、鉱山労働者、建設労働者、火夫、鋳造労働者、軍人が暑い環境で筋肉の痙攣を起こしたという事例が数多く記録されています。実例は通常、大量の発汗と、時には大量の水を同時に摂取することと関連していました。

この時期、さまざまな医師や研究者のグループが多数のケーススタディを記録し、中には初歩的なフィールドテストを実施したグループもありました。この研究の取り組みは、現代の臨床試験ほど厳密に構成されていなかったと言っても過言ではありませんが、かなり普遍的なコンセンサスを得ることができました。それは、労働者に十分な塩化ナトリウム(塩)を飲料水と一緒に与え、汗をかいた分を補給させることが、多くの痙攣の治療や予防にかなり効果的だということでした。

当時の一般的な感覚は、1945年に『British Journal of Industrial Medicine』に掲載された「The Therapeutic use of Sodium Chloride in Industry」と題された論文の結論にきちんと要約されています。

「過剰な発汗は、皮膚からの塩化ナトリウムの異常な損失を伴います。水分の補給は必要であり、十分な塩化ナトリウムを含むべきです。そうでなければ、疲労、痙攣、または虚脱に苦しむことになります..。錠剤の塩化ナトリウムの適切な製剤が記載されています..。徹底的な試験の結果、過度の暑さによる疲労やその他の症状の予防に十分な効果があることが証明されました。」

この種の研究は、アスリートに関するEAMCに対する私たちの初期の理解を必然的に形作りました。

最近では、EAMCの脱水・電解質理論を「反証」しようとするコメンテーターが、塩分と痙攣に関する産業医学におけるこの初期の研究を、時代遅れで薄っぺらで取るに足らないものとして軽視することが非常に流行しています。これは、神経筋理論の忠実な支持者に特に当てはまります。しかし、当時の入手可能な作品のほとんどを読んだ(そして再読した)私は、この研究がそう簡単に却下されるに値するとは到底思えません。

実際、私はそれを「古臭い」と決めつけるのは、より現代的な(しかし必ずしも正しいとは限らない)考え方とは相容れない証拠を扱うための都合のいい(あるいは少し怠惰な)方法にすぎないのではないかと感じています。

産業労働者に関する初期の研究に加えて、電解質バランスと痙攣に関する他のいくつかの視点があり、ここでも強調する価値があります。これらは、独自の方法で、それがまだ関連性があるという考えにいくらかの信憑性を与えています…

塩分欠乏に関する研究

最初の研究は、1930年代に先駆的な医師であるR.A McCanceによって行われた塩分欠乏に関する古典的な研究です。McCanceは実践的なタイプの研究者であり、水分ではなく塩分を枯渇させた場合、人体に何が起こるかという問題に興味をそそられました(そ当時、脱水に関する研究はすでに数多く行われていました)。彼は、自分自身と数人の同僚を被験者として研究を企画しました。

基本的に、McCanceと彼の同僚がしたことは、信じられないほど低塩分食を摂ることでした。被験者は、無塩の食事に加えて、大量の水を飲み、熱いお風呂に入ることで発汗量を増やし、塩分の喪失を促進させました。彼らは、塩分の枯渇が始まると、すぐに…

「…風味の異常、痙攣、脱力感、倦怠感、および労作時の重度の心肺機能障害。」

興味深いことに、被験者が塩分を体内に再導入すると(ベーコンを食べ、フライパンの脂肪を飲んだ)、症状からの回復(それ以上の痙攣がないなど)は「劇的」で、塩辛い食事を摂取してから15分以内に効果が現れました。

特に、塩分を摂取するとすぐに痙攣が消えるというこの体験は、私自身が非常に長く暑いトライアスロンで、大量の汗をかいて塩分が枯渇してしまった経験と完全に一致しており、初めて読んだとき、間違いなく私の心を打ちました。

また、同じような状況でトレーニングや競技をしているアスリートが、大量の汗をかくという逸話的な証拠もたくさんありますが、これについては後で詳しく説明します。

低ナトリウム血症と痙攣

痙攣に関連する電解質障害のもう一つの顕著な例は、低ナトリウム血症に苦しむ人々の症例報告に見られ症例報告に見られ、特に運動前後に起こることが多いです。

低ナトリウム血症とは、水の過剰摂取による希釈、体からのナトリウムの過剰な喪失、またはアスリートによく見られるようにその両方が原因で、血中ナトリウム濃度が本来よりも低くなる状態のことです。

医学書では、低ナトリウム血症の一般的な症状として痙攣が記載されることが多く、文献には1991年にサウジアラビアで暑い中を走っているときに痙攣を起こして倒れた英国軍人の事例報告などの症例報告があります。生理食塩水(塩分)の点滴による治療に成功し、短期間で完治したが、後に嚢胞性線維症(CF)が未診断であることが判明しました。

この高い塩分喪失率が、同じ運動をしている人(痙攣を起こしたり倒れなかった人)よりも多くの塩分を失う傾向があり、暑い条件で運動したときに何度も痙攣や疲労に苦しむ一因となった可能性があります。

この個々のケースは別として、CF患者は暑さの中での運動に苦労する可能性があることはよく知られていますが、少なくとも部分的には、非常に塩分濃度の高い発汗による塩分と水分の喪失のレベルが高いためです。

アスリートのケーススタディと痙攣の逸話

痙攣の問題は、大量の発汗によって体液とナトリウムのバランスが著しく乱れる時期に直接関係していると思われるアスリートからのケーススタディ、観察、逸話が多数あります。

例えば、1996年、Michael Bergeron博士は、トーナメント中にしばしば痙攣に悩まされるテニスプレーヤーのケーススタディを文書化しました(International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism誌)。この選手は発汗量が多く、通常の食事ではナトリウムの喪失を補いきれないと判断されたため、塩分摂取量を増やすように処方されました。研究の結論は…

「(選手は)最終的に、毎日の食事からのナトリウム摂取量を増やすことで、競技中やトレーニング中の熱痙攣をなくすことができました」

2020年、嚢胞性線維症と低ナトリウム血症発作の既往歴のある17歳のアメリカンフットボール選手を対象とした研究では、計画的な栄養と水分補給の重要性が強調されました。同選手は過去2シーズン、重度の筋肉痙攣に悩まされていましたが、適切な電解質補給と水分補給の計画を立て、痙攣の症状を最小限に抑えてシーズンを乗り切りました。

Precision Fuel & Hydrationでは、筋肉の痙攣に一度は苦しんだことがあると報告したアスリートを対象に、毎年痙攣に関する調査を実施しています。調査回答者の多くが、運動中にナトリウムや塩分を補給することで、EAMCsを管理したり、解消したりすることに役立ったと回答しています。

前述したように、私自身も長くて暑いトライアスロンのレースで、ランニング中に痙攣を起こしたり、レース後に足がつったりして、衰弱するほどの痛みに苦しんでいました。

試行錯誤を重ねるうちに、レース前やバイクのセクションでナトリウムを大量に摂取することを徐々に学び(通常は塩カプセルの形で)、痙攣の症状を劇的に軽減するだけでなく、大会後半の全体的なパフォーマンスにも非常に効果的であることがわかりました。

その後、私は汗で非常に大量のナトリウムを失い(一部の嚢胞性線維症患者が失うレベルに近い)、これが私の問題の一因になっている可能性が高いこともわかりました。

さまざまなスポーツやアスリートのこのような例を挙げればきりがないですが、繰り返しになる恐れがあるので、この時点でやめて次に進んだ方が良いでしょう。肝心なのは、大量の塩分を失い(多くは発汗によって)、その結果、痙攣に苦しんでいる例が現実の世界ではたくさんあり、塩分(または他の形態のナトリウム)の摂取量を増やすと、痙攣が緩和されるか、そもそも痙攣が起こらないようにさえできることが非常に多いということです。

もちろん、ケーススタディ、観察、逸話の大きな問題は、バイアスの影響を受けたり、対照群を欠いたり、プラセボ効果を考慮できなかったりするため、実際に何が起こっているのかを真に完全に把握できない可能性があることです。

また、すべての痙攣がナトリウムの摂取量に起因しているわけではなく(涼しい条件下や汗の喪失がそれほど大きくないときに起こる痙攣について考えてみてください)、すべての痙攣がナトリウム摂取量の増加に反応するわけではないことも指摘されています。これが、ナトリウム喪失では説明しきれない部分を補うために、神経筋理論が開発された大きな理由のひとつです。

痙攣の症状を緩和する方法

痙攣を理解するのが難しい理由のひとつは、痙攣が頑固なまでに気まぐれで予測不可能な現象であり、その原因を突き止め、適切に研究することが難しいということです。これが、脱水・電解質理論と神経筋理論の両方の根拠が、しばしば本来あるべきほど確固としたものでない理由の1つです。

2019年に発表されたレビュー論文では、痙攣の決定的な原因は存在せず、痙攣の種類によって原因が異なると主張しています。著者らは、治療法を見つけるために原因を知る必要はなく、痙攣の治療や予防により多くの時間とエネルギーを費やす必要があるかもしれないと指摘しています。

競技中、特に長くて暑いレースでは、痙攣がよく起こりがちでしたが、すべてのレースでそうなるわけではなく、トレーニングで起こることは比較的まれでした。そして、これは他の多くのアスリートも同様です。痙攣は時々起こりますが、常に起こるわけではないので、原因となる要因や治療法に焦点を絞るのは難しいかもしれません。

肝心なのは、筋肉の痙攣には、電解質の不均衡や神経筋の疲労など、複数の原因がある可能性が高く、その結果、これらの「さまざまなフレーバー」の痙攣を排除するために複数の介入が必要になる可能性が高いということです。Precision Fuel & Hydrationでは、痙攣に悩まされていると報告した数百人のアスリートを調査したところ、85%以上が痙攣を緩和するために複数の方法を試していました。

ピクルスジュースで痙攣は治るのか？

ここ5年ほどの間に(神経筋理論の台頭と多少関係して)、口腔内の何かを刺激する「一過性受容体電位(TRP)チャネル」と呼ばれる化合物の使用と、これらが筋肉の痙攣に及ぼす可能性のある効果について、多くの関心が寄せられています。

TRPチャネルは口腔と中枢神経系をつなぎ、これらの受容体を刺激すると、何らかの形で神経に「衝撃」反応を引き起こし、痙攣を引き起こしているシグナルを混乱させるという仮説があります。

TRPチャネルを刺激する物質は、わさび、マスタードオイル、その他の刺激的な香辛料などであり、これが筋肉の痙攣を治すためにピクルスジュースを使用するというアイデア(特に米国で一般的な方法)がここから来ていると考えられています。ピクルスジュースには酢酸が含まれており、TRP受容体を刺激し、痙攣を和らげるのに役立つのは、(高レベルのナトリウムではなく)酢酸であると考えられています。

これは、ピクルスジュースを摂取すると、痙攣がほぼ瞬時に緩和されることがあることの説明にもなります(神経刺激はほぼ瞬時に起こりますが、ピクルスジュースに含まれるナトリウムは腸に移動して血液に吸収されるまでに数分かかります)。また、痙攣の根本的な原因は、電解質のバランスの乱れだけでなく、神経系にあるという一般的な考え方とも一致しています。

今のところ、筋肉の痙攣を解消するための「魔法の弾丸」は存在しないし、すぐに登場することもなさそうです。

しかし、もしあなたが、科学がその時を待ってくれるのを指をくわえて待っている気にはなれないのであれば、あなたが痙攣を起こしやすい体質で、この問題の解決に乗り出したいのであれば、あなたが試してみたいと思うかもしれないことがいくつかあります…

ナトリウム摂取量を増やす

私自身の経験と歴史的な証拠に基づいて、発汗量とナトリウム摂取量を比較する価値は絶対にあると思います。これは安価で簡単な運動であり、デメリットはほとんどありません。発汗量の多い時期やその後に痙攣が起こりやすい場合、暑い季節、長時間の活動の後半に痙攣が起こりやすい場合、または一般的に低ナトリウム(または低炭水化物)の食事を摂っている場合は、確かに良い方法です。

ただし、注意点が 1 つあります。特に電解質飲料の形で追加のナトリウムを摂取する場合は、実際に効果を発揮するのに十分な量のナトリウムを補給するようにしてください。ほとんどのスポーツドリンクは、電解質が非常に少なく(ラベルに記載されているにもかかわらず)、1リットル(32oz)あたり約300〜500mgのナトリウムしか含まれていません。

人間の汗は、平均して1リットル(32oz)あたり900mg以上のナトリウムを含んでおり、Precision Fuel & Hydrationでは、1リットルあたり1500mg以上のナトリウムを失っているアスリート(私を含む)を発汗テスト（スウェットテスト）で測定することがよくあります。したがって、1リットルあたり1000mg以上のナトリウムを含む飲料を探すのは良い考えであり、特に「塩分濃度の高い汗」をかくと思われる場合は、1リットルあたり1500mg以上のナトリウムを含む飲料を探すことをお勧めします。これが他の水分補給戦略おいて、ナトリウムをどの程度考慮すべきかを知るには、この無料のFuel & Hydration Plannerを利用することです。

食品やカプセルの形で、水分とは別に塩やナトリウムを摂取している場合は、同様の比率(つまり、飲む水1リットルあたり1000〜1500mgのナトリウム)を目指し、食卓塩(NaCl)はわずか39%のナトリウム(残りの61%は塩化物)であるため、~1170mgのナトリウムを得るには~3gの塩が必要であることを覚えておいてください。

通常、痙攣を引き起こすような活動の直前や最中に余分なナトリウムを摂取し、どのように調子が良くなるかを様子を見ます(水分補給を開始する方法について書いたこのブログに特定の方法が書いてあります)。これが効果的かどうかはすぐにわかり、痙攣の予防と胃の満足感のバランスをとるために投与量を微調整することもできます(過剰な塩分やナトリウムの摂取は吐き気を引き起こす可能性があります)。

長くて暑いトライアスロンレースの前やレース中に、初めてナトリウムを摂取し始めたとき、その効果はすぐに劇的に現れました。ほぼ毎回痙攣していたのが、ほとんど問題がなくなりました。結局、長時間のレースでは1時間あたり約1000〜1500mgのナトリウムを摂取する体制に落ち着き(実際には1,842mg/lの汗で塩分を大量に失います)、この量を摂取することで、レース後の痙攣もほぼ完全に解消されることがわかりました。

疲労を軽減する

痙攣も疲労に関係している可能性が高いと思われるため、疲労を最小限に抑える方法を見つけることも論理的です。それらの多くは当たり前のように聞こえるかもしれませんが、身体に過度の負担をかけないよう、以下の項目をすべてチェックしてみてください…

• 痙攣を起こしやすい種目に特化してトレーニングを行います – 筋肉に負荷がかかることを想定し、適切な量と強度でトレーニングを行います。
• フィットネスレベルと環境条件に基づいて適切なペース配分をし、筋肉に過度な負荷がかからないようにしましょう。
• 競技開始時に合わせて「テーパリング」し、フレッシュで十分な休息をとってください。
• 競技開始前に、十分な炭水化物を補給し、早期疲労の原因となるグリコーゲンの枯渇を防ぐために、GelやChewsなどで十分なエネルギーを補給してください。

その他の戦略

証明されているわけではありませんが、直感的に理解できたり、アスリートが痙攣との戦いで使用したことのある他の作戦は以下のようなものがあります…

• スポーツマッサージと患部の筋肉のストレッチ
• 鍼治療
• 痙攣を誘発する活動の徹底的なウォーミングアップ
• 精神的なリラクゼーション法

これらはどれも完全な解決策になる可能性は低いですが、一般的に利用しやすく、安価であり、他の方法でパフォーマンスを向上させる可能性さえあるため、試してみることのデメリットはほとんどないように思われます。

うまくいけば、運動関連筋痙攣の原因に関する主要な理論のこの概要は、痙攣との戦いに臨むためのより良い準備ができていると感じていただけたなら幸いです。

ご興味のある方は、このトピックに関する素晴らしいまとめがありますので、こちらもご覧ください。

参考文献

• 電解質の摂取が痙攣の軽減に役立つことを示唆するラボベースの新たな証拠
• 運動中の筋肉の痙攣：原因、解決策、およびその他の疑問
• アスリートが最高のパフォーマンスを発揮するためにナトリウムが重要な理由
• 水分補給の始め方とその重要性

アンディ・ブロウ

最高経営責任者(CEO)兼スポーツサイエンティスト

アンディ・ブロウは、バース大学でスポーツと運動科学の学士号を優等学位で取得したスポーツサイエンティスト。水分補給の専門家である彼は、多くの科学的研究や書籍を共同執筆している。 彼はかつてベネトンとルノーのF1チームのチームスポーツサイエンティストを務め、現在もシルバーストーンのポルシェヒューマンパフォーマンスセンターのアドバイザーを務めている。 アンディはIRONMAN®とIRONMAN 70.3®のレースでトップ10入りを果たし、XTERRA Age Group Worldのタイトルも獲得。自身の痙攣との闘いが、水分補給を専門とし、Precision Fuel & Hydrationを設立することにつながった。

※本記事は英語の記事を翻訳したものです。原文を読む

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