筑波大・運動生理学研究室 / 藤井直人先生の＜プチ運動生理学＞シリーズ
筑波大で教鞭を執る藤井直人先生は、2020年にTwitterを始められ、運動生理学に関する英語論文のシェアなど情報発信を積極的に行われており、2020年の11月下旬からTwitterで＜プチ運動生理学＞シリーズを開始されました。
なかなかためになるシリーズなのですが、それらを羅列することでより理解が深まるかもしれないと考えたので（要するに復習したいのです...）、こちらのnoteで勝手にまとめていきたいと思います。
藤井先生にとってはTwitterの文字制限の中で凝縮して発信するということが“プチ”ということなのでしょうが、運動生理学の専門外の人にとって貴重な知見にふれる宝庫のツイート集といえます（しかもわかりやすい...！）。
① 脱水時の血液量低下による影響
＜プチ運動生理学＞
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) November 25, 2020
脱水して血液量が低下すると
組織への血流供給量が低下し
酸素供給が少なくなりそうですが
脱水した分、血液が濃縮されて
単位血液あたりの酸素含量が増えるので
必ずしも酸素供給が落ちるわけでない。
まあ血液量落ちたら
血液粘性↑
体温調節↓
血圧↓
などええことないですが
② 脱水時の脳への影響
＜プチ運動生理学＞2回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) November 28, 2020
運動等による脱水💦で
総脳容量や脳脊髄液が減少したり
脳室の大きさが変化する
という報告があります
脱水により総脳容量は変化しない
と言ってる研究も多く
減少したとしても
その程度は小さいようですが
しかし脱水により
脳が縮むかもしれんので
水分補給は重要かと☺️
③ 脱水時の水分補給による口腔咽頭反射
＜プチ運動生理学＞3回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) November 29, 2020
脱水💦が起こると
喉はかわき、発汗が抑制、
など体に様々な変化が起こります
この時に水🥛を一口飲むと
脱水が回復していないにも関わらず
一瞬で喉の渇きはおさまり
汗が出るようになります。
これは口腔咽頭反射と呼ばれ
水の飲みすぎを防ぐ
防御機構として働いています
④ 深部体温上昇時の交感神経/副交感神経への影響
＜プチ運動生理学＞4回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) November 29, 2020
運動したり風呂に入ったりして
深部体温が上がると
交感神経活動があがります。
風呂で副交感神経活動が上がって
リラックスと言われたりしますが
よっぽどぬるくない限り
深部体温は上がり
交感神経活動は上昇します。
その時、副交感神経活動は
下がると考えられます。
そうですね、体温 (皮膚温)より高ければ、 熱が外から体内へ流入するので。
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) November 30, 2020
ただ、厳密にはどれだけ体が水に浸かっているか、外気の温度、湿度等によって、どれくらい深部体温が上がるか変わると思います。
４０℃になれば、半身でも深部体温は結構あがります。
⑤ 呼吸筋と高強度運動時の呼吸活動
＜プチ運動生理学＞5回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) November 30, 2020
呼吸には様々な呼吸筋が関与します。
横隔膜、腹筋群、胸筋群、肋間筋などです。
高強度運動時には
全身の酸素摂取量の～15%は
呼吸筋によるものだそうです。
高強度運動時に
呼吸活動が大きくなると
余計に酸素を使い
運動効率が悪くなります。
呼吸は穏やかに☺️
⑥ 高強度運動時のエコノミー低下（Slow Component）
＜プチ運動生理学＞6回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 2, 2020
高強度運動時には
同一強度であっても
時間経過とともに
酸素摂取量が上がります。
つまり運動効率 (エコノミー) が悪くなります。
これはslow componentと言われます。
これには
①速筋の動員↑
②体温↑
③呼吸活動↑
など様々な要因が
関与していると思われます。
もちろん、深部体温の上昇とか複数の要因が絡むことだとは思いますが…
— かみや🏊♂️🚴♂️🏃♂️IRONMAN台湾優勝🥇 (@TK_tri_KONA) December 4, 2020
例えばランやバイクで大臀筋が疲労したためハムストの出力を上げて補ったら、股関節伸展と膝間接伸展を同時に行うために拮抗筋も働かせて…みたいな代償動作を無意識に遣り繰りしているのかなという気もしてます😅
そういう影響もあると思います☺️
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 4, 2020
長時間運動続けると、速筋の動員が上がって、効率低下、、みたいな話がありますが、それにはおっしゃるような動作の変化が関わってそうですよね☺️
それによって体温、呼吸も結果的に影響を受ける、という可能性もあるかと思います。
⑦ ATP（アデノシン三リン酸）の様々な働き
＜プチ運動生理学＞7回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 2, 2020
ATP → ADP ＋ Pi ＋ エネルギー
とATPからリン酸 (Pi)が離れ
筋収縮等に必要なエネルギーを供給する
これはよく知られています。
実はATPには他にも様々な働きがあり
例えば強力な血管拡張物質でもあり
運動時の活動筋血流調節に寄与する可能性
も示唆されています。
⑧ 暑熱下運動時における呼吸活動増加の影響
＜プチ運動生理学＞8回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 3, 2020
長時間運動時に
深部体温が上昇すると
呼吸活動が大きくなります
暑熱下運動時には
この反応が特に顕著になります
この過剰な呼吸活動により
息苦しさ↑
呼吸筋での酸素消費↑(つまりエコノミー↓)
脳血流量↓
となり、感覚的にも身体的にも
ストレスが大きくなります
⑨ 消化器の温度受容器と冷却/加熱による発汗への影響
＜プチ運動生理学＞9回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 5, 2020
体の深部組織 (脳、脊髄など)や
皮膚には温度受容器があり
体の温度変化を感知しています。
実は消化器にも温度受容器があり
運動時に冷水やアイススラリーを摂取し
胃が冷えると発汗が抑制されたりします。
逆に、熱い飲料を飲むと
発汗が促進されたりします
⑩ 運動時の低酸素状態（運動誘発性低酸素血症）
＜プチ運動生理学＞10回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 9, 2020
低酸素下でなくても運動時には
✅血中酸素分圧↓
✅ヘモグロビン酸素飽和度↓
と低酸素状態になることがあります。
いわゆる運動誘発性低酸素血症
Exercise-induced arterial hypoxemia
というやつです。
これは~65%VO2max以上の強度で
起こりうるようです。
11 高地の低圧環境の影響
＜プチ運動生理学＞11回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 10, 2020
高地トレーニングや登山で
気圧の低い場所へ行くと
酸素の取り込みが落ちて
低酸素になりますが、
低圧には以下の作用もあります
→水蒸気圧の低下
→大気と皮膚の蒸気圧差拡大
→発汗蒸発促進
同じ理論で呼吸性蒸発量も増えます。
これらは体温低下や脱水を促進します。
12 胃腸の特異的適応
＜プチ運動生理学＞12回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 12, 2020
筋トレして筋肥大するのと同様に
胃腸も適応が起こります。
さらにその適応は、
食べたもの特異的に起こります
例えば多量のグルコースを数日摂ると、
胃が適応して、グルコース飲料の
胃から腸への排出が速くなります。
しかし高たんぱく食事の排出速度は
変わりません。
レース数日前に炭水化物を増やすカーボローディングには、この胃腸トレーニング効果もありそう。
— 八田益之『トライアスリートのエスノグラフィー』2刷 (@HATTA_Masuyukey) December 12, 2020
逆にファットアダプトで糖質制限し続けた場合、レース当日だけ糖質補給したら胃腸が糖質を受け付けなかった事例もわりと報告されている。
体質もあり、僕は食べないと動けないのでさらに胃腸強くなるw https://t.co/vt7oGJwWLD
胃腸は数日で適応、不適応起こすんで、少なくともレース数日前には、レース中摂取するものでお腹を慣らしたほうが良いかもしれませんね。
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 12, 2020
あとは、レース前のポイント練や、調整のレースで、本番のレースで摂るものを摂って、適量を見極め＋お腹を慣らす、のも重要だと思います☺️
13 低酸素下の短時間高強度運動について
＜プチ運動生理学＞13回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 13, 2020
低酸素下 (常圧低酸素)では、
持久パフォーマンスが低下します。
しかし、短時間高強度 (60秒くらいまで)
のパフォーマンスは変わりません。
このような場合、無酸素代謝が亢進し、
低下した有酸素代謝を補うため、
高強度パフォーマンスが維持されるようです。
14 血中乳酸測定での乳酸閾値の評価
＜プチ運動生理学＞14回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 13, 2020
血中乳酸を測定して
乳酸閾値などの指標を評価しますが、
血中乳酸は、
1⃣乳酸産生
2⃣乳酸除去
のバランスにより決まります。
ので、トレーニング等により
乳酸閾値が変わった場合、
乳酸産生が抑えられたのか、
乳酸除去が促進されたのかは、
厳密には判断できません。
血中濃度の場合は、産生と酸化(除去)だけでなく、血中への放出と組織への取り込みのバランスも深く関わると思います！ その場合も血中乳酸濃度は間接的な指標であることに変わりありませんが！
— 竹井 尚也 TAKEI Naoya (@NaoyaTakei0421) December 14, 2020
15 運動時の熱産生について
＜プチ運動生理学＞15回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 15, 2020
運動時には、
筋で産生されたエネルギーの
僅か20-25%が筋収縮に使われ、
残りは熱になります。
この熱産生は強度依存に大きくなります。
のである程度の強度で運動すれば、
冬のように気温が低くても、
通常、深部体温は上がります。
16 水分補給時の血液の浸透圧低下の影響
＜プチ運動生理学＞16回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 16, 2020
水や低浸透圧の飲料を多量に飲むと
尿が増え、摂った水分の多くが
体に残りません。
これは
血液の浸透圧低下
→バソプレシン低下
→腎での水再吸収低下
のためです。
飲料に多量のナトリウムがあると
浸透圧低下が抑制され、尿が減り、
より多くの水分が体に残ります。
これを理解していない運動指導者が結構いて水分補給していればOKという。夏に水だけ飲んでて脱水から熱中症ケース結構あります。 https://t.co/Nlkue7Tj4N
— タケ ダイグウジ@オンラインで完結ダイエット (@takedaiguji) December 16, 2020
17 血液の脳冷却効果と暑熱下運動時の影響
＜プチ運動生理学＞17回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 17, 2020
平均脳温は動脈血より高いです。
ので、心臓から脳へ送られる血液は、
脳を冷やす効果があります。
暑熱下運動時には、
深部体温上昇に伴い
脳への血液供給が減り、
脳冷却効果が少なくなります。
さらに脳代謝↑ (脳での産熱↑)も起こり、
脳での蓄熱が促進されます。
18 動脈血CO2の増減による脳血流への影響
＜プチ運動生理学＞18回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 20, 2020
脳血流は動脈血のCO2に敏感です。
運動中に息を止めると、
呼吸により排出されるCO2が減るので、
動脈血CO2が上昇し、
脳血流量は恐ろしく増えます。
逆に運動時に過換気になると、
呼吸により過剰にCO2が排出され、
動脈血CO2は低下し、
脳血流量は凄まじく減ります。
19 venoarteriolar reflexによる血管収縮の効果
＜プチ運動生理学＞19回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 22, 2020
起立姿勢では静水圧により
足の静脈や毛細血管に
高圧がかかります。
このような時
venoarteriolar reflexが起こり、
動脈側に強力な血管収縮が起きます。
それにより血液が過剰に
静脈や毛細血管に入るのを抑え、
血管外への水分移動 (むくみ)を
防いだりしています。
20 安静時 / 運動開始時の心拍数について
＜プチ運動生理学＞20回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 23, 2020
心筋は勝手にリズムよく動き、
だいたい心拍数100拍/分になります。
ただ実際は副交感神経の働きで
安静時～60拍/分まで下がります。
運動開始時には副交感神経活動が下がり
100拍/分まで急激に心拍が上昇し、
それ以上の上昇は交感神経活動亢進による、
とされています。
21 アスリートの安静時の徐脈と洞房結節について
＜プチ運動生理学＞21回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 24, 2020
持久アスリートは
安静時心拍が低く、
30拍/分を切る場合もあります。
これは副交感神経活動亢進による、
と考えられてきましたが、
様々な実験データを勘案すると、
アスリートの徐脈は、
心臓ペースメーカーである
洞房結節のペース変化による
と考えられています。
22 心拍出量と一回拍出量と心拍数の関係
＜プチ運動生理学＞22回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 25, 2020
運動時には強度依存に、
心拍出量があがります。
心拍出量 ＝ 一回拍出量 × 心拍数
なので、心拍数と一回拍出量が上がると、
心拍出量は上がります。
しかし、心拍数が上がると、
空打ちのような状態になり、
一回拍出量が低下し、
心拍出量が増えない場合もあります。
23 運動時の脳血流量の変化
＜プチ運動生理学＞23回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) December 27, 2020
運動を行うと脳血流量は増加し、
中強度運動では、
20%くらいまで増えるようです。
ただ、高強度になると
脳血流量は低下し、
疲労困憊レベルでは
安静時レベルまで低下します。
この低下には、
過換気による血中CO2分圧低下が、
関係しているようです。
24 体温上昇時の視聴下部、延髄、脊髄の役割
＜プチ運動生理学＞24回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) January 3, 2021
暑熱下運動時のような
体温上昇時には、
発汗と皮膚血管拡張が起こり、
放熱を促します。
これらの反応は、
体温調節中枢である視床下部から、
延髄、脊髄を介して、
交感神経性に調節されます。
そのため、脊髄損傷になると
これらの応答が著しく損なわれます。
25 運動、低酸素、息止めによる脾臓の収縮
＜プチ運動生理学＞25回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) January 9, 2021
脾臓は赤血球の貯蔵庫です。
運動、低酸素、息止めにより
強力に脾臓が収縮すると、
ヘモグロビンたっぷりの血液が放出され、
循環するヘモグロビン量が上がります。
その結果、血液により多くの酸素が積め、
運動パフォーマンスアップに、
繋がる可能性があります。
26 ヘモグロビン合成には体内に鉄が必要
＜プチ運動生理学＞26回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) January 10, 2021
体に鉄がないと高地トレーニングは無駄
高地・低酸素トレーニングにより
ヘモグロビンが増え、
持久力↑が期待できます。
鉄はヘモグロビン合成に必要なので、
低酸素暴露により造血が高まる時に、
体に十分な鉄がないと、
ヘモグロビンが増えず、
持久力も上がりません。
27 脚と呼吸の連動について
＜プチ運動生理学＞27回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) January 19, 2021
運動時の脚のリズムは呼吸に影響する。
運動時の呼吸調節は複雑ですが、
脚の動きも影響するようです。
例えば、自転車運動でペースアップする際、
ペダル負荷を上げるより、
回転数を上げたほうが、
呼吸応答が早いようです。
脚と呼吸は連動しています☺️
28 運動時の感覚の鈍りと運動誘発性鎮痛
＜プチ運動生理学＞28回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) February 6, 2021
運動時には色々な感覚が鈍るようです。
例えば、温かいものに触れても、
温度を感じにくくなります。
さらに、運動誘発性鎮痛といって、
痛みを感じにくくなったりします。
注射とか歯医者が苦手な人は、
脚バタバタさせたり、
スポンジ握りしめたりすると、
ええかも🤪
29 血中CO2濃度上昇による血圧への影響
＜プチ運動生理学＞29回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) February 20, 2021
血中CO2上昇は血圧を上げる。
ダイビング
水泳
走行時の給水
マスク着用
等で呼吸やガス交換が著しく抑制される時、
血中のCO2濃度が上昇し、
これが強力に交感神経活動を上げ、
①心拍数・心拍出量上昇
②末梢血管収縮
を起こして血圧が上昇することがあります。
30 運動後の放熱反応低下による高い深部体温の維持
＜プチ運動生理学＞30回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) February 23, 2021
運動後は深部体温が高い状態が続く
運動時には筋で産熱が増加し、
深部体温が上昇します。
この時、放熱反応として、
発汗と皮膚血流増加が起こり、
過度な深部体温上昇を防ぎます。
運動後は放熱反応が急激に低下し、
深部体温は暫く (<90分)、
高いままになります。
31 頸動脈小体が感知するものとその影響
＜プチ運動生理学＞31回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) February 25, 2021
体のマルチセンサー頸動脈小体
頸動脈の分岐部にある頸動脈小体。
末梢化学受容器として知られ、
低酸素を感知することで有名です。
低酸素以外にも、
二酸化炭素
pH
温度
血糖
を感知し、
安静および運動時の、
呼吸、循環、ホルモン調節に
関与しています。
32 ヘモグロビン濃度と血漿について
＜プチ運動生理学＞32回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) March 6, 2021
ヘモグロビン濃度は、
貧血や造血効果の判断に
使われますが、
これは血液の液体成分である、
血漿の影響を受けます。
例えば、脱水すれば血漿が減り、
ヘモグロビン値は上がります。
15→16g/dlとか普通に変わります。
もちろんこの時、
造血が起こった訳ではないです☺️
33 高濃度糖飲料摂取時の血漿量の一時低下
＜プチ運動生理学＞33回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) March 6, 2021
濃い飲料摂取で血液が減る。
浸透圧が極めて高い飲料、
例えば高濃度の糖飲料 (>10%)
を摂取すると、小腸内の浸透圧は、
体の浸透圧より高くなります。
その濃度勾配により、
腸管外→腸管内へ体水分が移動し、
一時的ですが、
血漿量 (血液の液体部分)
も低下します。
34 高体温時の瞬発系動作のパフォーマンス向上
＜プチ運動生理学＞34回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) April 4, 2021
高体温はスプリントに好都合。
30秒以内の全力運動パフォーマンスは、
高気温、高体温で向上します。
そのメカニズムとしては、
①無酸素系 (ATP-PCr系、解糖系)
からのエネルギー供給量↑
②筋線維伝導速度↑
(筋での活動電位の伝播速度↑)
が考えられます。
35 トレーニング後の血漿の増加について
＜プチ運動生理学＞35回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) April 27, 2021
トレーニングすると血液が増えます。
特に血液の液体成分である血漿は、
トレーニング数時間後には増えています。
この急性の血漿の増加には、
保水作用のあるアルブミンが、
間質から血管内に移動するため起こると、
考えられています。
久々に再開しましたw
36 トレーニングによるアルブミンの合成について
＜プチ運動生理学＞36回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) April 28, 2021
トレーニングでアルブミン合成促進
トレーニングにより、
間質から血管内へアルブミンが移動し、
血液が増えると３５回目に話しました。
このアルブミン、
トレーニングによりその合成も高まり、
血管内のアルブミンをさらに増やして、
血液量を増加させるようです。
37 運動後の体水分保持作用について
＜プチ運動生理学＞37回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) May 1, 2021
運動後の体水分保持作用
運動により、
レニンーアンギオンテンシンー
アルドステロン系が活性し、
これが腎での
①ナトリウム
②水
の再吸収を高めます。
この応答は運動後しばらく継続し、
血漿 (血液の液体成分) を含めた、
体の水分保持につながります。
38 心臓の収縮時の“ねじれ”について
＜プチ運動生理学＞38回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii (@naotofuj) May 21, 2021
心臓はねじれる。
心臓は収縮時に
ぞうきんを絞るようにねじれます。
心臓が弛緩すると
ねじれの反動で勢いよく戻り
血液を心臓 (左室) へ吸い込み、
左室から全身へ血液が送られます。
運動時にもこのねじれ効果で
心臓から全身に血液を送る
手助けをしています。
39 プレベッチンガー複合体について
＜プチ運動生理学＞39回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) August 11, 2021
呼吸のリズムの源、
プレベッチンガー複合体
(PreBötzinger complex)
運動時には呼吸回数が増加しますが、
このような呼吸リズムの形成は、
延髄の腹側呼吸ニューロン群の一部である、
プレベッチンガー複合体から生じます。
久々に再開しましたw
40 持久アスリートの心拍出量について
＜プチ運動生理学＞40回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) December 5, 2021
心拍出量は
一分間に心臓から拍出される血液量で
以下の式よりもとめます
心拍出量 = 心拍数 × 一回拍出量
持久アスリートでは
この心拍出量の最大値が大きくなり
これは一回拍出量の最大値の増加によります
41 安静時と運動時の呼吸・循環・体温について
＜プチ運動生理学＞41回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) December 29, 2021
安静時と運動時で
呼吸・循環・体温調節
が異なると言われてます
ではなぜ違うのか？
実は、これについては良く分かってません
安静と運動で体温 (筋、皮膚、深部)
が違いますし
そもそもベースラインが
運動時の方が高いですし
運動の影響はすごく複雑です😊
42 運動時の血中乳酸と汗について
＜プチ運動生理学＞42回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) January 25, 2022
運動強度上昇とともに
血中乳酸は上昇します
実は汗にも乳酸が含まれており
これが血中乳酸の代わりになる
とも言われてますが、、
実際は血中と汗中の乳酸は
一致しないことが多いです
例えば
運動強度があがり
発汗量が多くなるにつれて
汗中の乳酸濃度は下がります🤔
43 血液量増加と有酸素能力向上について
＜プチ運動生理学＞43回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) February 1, 2022
持久トレーニングにより
最大心拍出量が向上し
最大酸素摂取量が向上すると
いわれています
上記の適応が
トレーニングにより増加した血液を
注射で抜くと消失したと報告されてます
ので
トレーニングによる血液量増加が
有酸素能力向上に寄与すると
考えられます😊
44 暑熱対策での深部体温と運動時の冷却
＜プチ運動生理学＞44回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) March 5, 2022
暑熱対策として運動前に
冷たい水に浸かったり
冷たいものを飲んだりすると
深部体温が下がります
しかし運動時に深部体温を
下げることは極めて困難です
ただ深部体温は下がりませんが
運動時の冷却は
パフォーマンスに良いといわれてます
45 汗腺のサイズとトレーニングによる肥大化
＜プチ運動生理学＞45回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) May 8, 2022
汗腺はトレーニングで肥大する
発汗機能が高い人は
汗腺のサイズが大きいという
報告があります
暑熱順化や運動トレーニングで
汗腺サイズが大きくなる
という報告もあります
筋肥大もよいですが
夏に向けて汗腺を肥大させて
夏を乗り切りましょう！
46 運動翌日の血液量の増加について
＜プチ運動生理学＞46回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) June 4, 2022
運動すると
翌日には血液量 (血漿)が増加します
これには
①間質から血管内へのアルブミンの移動
②アルブミン合成量↑
が関係していると考えられ
さらに
③毛細血管のアルブミン透過性↓
も関係しているようです
結果、血管内にアルブミンが増え
血液が増えます😊
47 暑熱順化による水分量の増加について
＜プチ運動生理学＞47回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) June 4, 2022
暑熱順化すると
全身の水分が増えるそうです
ではどこが増えるかというと
細胞外液が選択的に増えるそうです
つまり血漿と間質液になります
細胞内液は増えないようです
体に水分が増えるのは
脱水の影響を小さくしたり
循環応答の安定にも
繋がりそうですね😊
48 筋損傷による高体温について
＜プチ運動生理学＞48回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) June 5, 2022
筋損傷が高体温をもたらす
ことを示唆する研究があります
例えば下り坂走のような
伸張性筋収縮を伴う運動により
筋損傷が起こると
その後、暑熱下運動時の
深部体温の上昇が大きくなると
報告されています
筋損傷を伴う運動後しばらくは
高体温に要注意ですね🤨
49 暑熱順化によるナトリウム濃度の低下
＜プチ運動生理学＞49回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) June 6, 2022
体が暑さに慣れる
暑熱順化により
様々な適応が起こります
適応の1つに
汗のナトリウム濃度低下があります
これにより汗を沢山かいても
体のナトリウム損失が軽減されます
この適応は
比較的早期にに起こり
暑熱順化数日後には
起こるというデータもあります
50 暑熱順化による運動効率の向上
＜プチ運動生理学＞50回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) June 7, 2022
暑熱順化により
運動効率が向上することも
報告されています
つまり暑熱順化後には
暑熱下での最大下運動時の
酸素摂取量が低下します
これは暑熱下で長時間運動を行う上で
大きなアドバンテージになる
可能性がありますね😉
51 暑熱順化による筋肉への適応
＜プチ運動生理学＞51回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) June 15, 2022
暑熱順化により
筋肉にも適応が起こる
可能性があります
例えば
ミトコンドリア機能
筋収縮能
糖代謝能
が向上する可能性が
示唆されています
暑熱下運動トレーニングや
風呂、サウナで
筋機能向上を
目指すのもよいかもしれません😉
52 過度な脱水による体温調節応答の抑制作用
＜プチ運動生理学＞52回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) June 18, 2022
過度な脱水により
体温調節反応 (発汗、皮膚血管拡張)
が抑制され、高体温になり
結果、運動能力が低下したりします
この体温調節応答の抑制作用は
血漿浸透圧の上昇により
中枢から末梢 (汗腺、皮膚血管)への
交感神経活動が減少することにより
起こると考えられます
53 暑熱順化での汗のナトリウム濃度低下とアルドステロンの働き
＜プチ運動生理学＞53回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) June 20, 2022
暑熱順化による適応の１つに
汗のナトリウム濃度低下があります
この適応には
アルドステロンが関与していると
言われています
アルドステロンは
腎臓のナトリウム再吸収を促しますが
実は汗腺レベルでも
ナトリウム再吸収を促し
薄い汗を作るのに
役立っているようです😉
54 ランニングと自転車での生理学的応答の違い
＜プチ運動生理学＞54回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 2, 2023
ランニングと自転車で
生理学的応答に様々な違いがあります
例えば平地での運動時に起こる
運動誘発性低酸素血症は
自転車よりランニングで
大きくなるという報告があります
ランニング時には
高地とか低酸素下でなくても
低酸素状態になりやすいかもしれません☹️
55 ランニングと溶血
＜プチ運動生理学＞55回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 3, 2023
ランニングと溶血
ランニング時には
足底に衝撃が加わります
これにより溶血が起こることが
研究で実証されています
柔道など
足底に衝撃が加わる他の競技でも
溶血が起こる可能性があります
ただこの溶血が原因で
貧血になるとは
考えられていないようです☺️
56 ヘモグロビン濃度と貧血について
＜プチ運動生理学＞56回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 4, 2023
ヘモグロビン濃度をみて
貧血かを判断する人が
いるかもしれませんが
トレーニングや暑熱順化により
血漿 (血液の液体成分)が増えると
総ヘモグロビン量は変わらなくても
ヘモグロビン濃度は低下します
ヘモグロビン濃度だけでは
貧血は判断できない
ということです😊
57 筋損傷について
＜プチ運動生理学＞57回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 5, 2023
筋損傷が起こると
筋痛が起こりますが
✅運動時換気量↑
✅主観的運動強度↑
✅運動時酸素摂取量↑
(いわゆるエコノミー低下)
✅持久パフォーマンス↓
など感覚だけでなく
生理パラメーターや
パフォーマンスにも影響すると
いわれております😊
58 筋損傷についてその2（↓は58回目の間違いです）
＜プチ運動生理学＞59回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 6, 2023
前回
筋損傷が起こると
✅運動時酸素摂取量↑
(いわゆるエコノミー低下)
が生じると述べましたが
これは産熱の増加も示唆します
すなわち、筋損傷により
運動時の体温が上昇しやすくなります
暑熱下での筋損傷は
熱中症のリスクを
高めるかもしれません🙄
59 下り坂走トレーニングについて
＜プチ運動生理学＞59回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 8, 2023
下り坂走トレは有効か？
研究データが少ないのですが
下り坂走トレーニングをすると
筋トレのような効果が起こる
といわれています
一方で
最大酸素摂取量などの
持久系能力を向上させる
効果はほとんどないようです
あと下り坂走では
筋損傷やケガに注意ですね😊
60 上り坂走トレーニングについて
＜プチ運動生理学＞60回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 8, 2023
上り坂走トレは有効か？
ランナーに人気の高い
上り坂走トレーニングですが
平地トレより上り坂トレで
持久力関連の生理学指標が
より向上することを示す
強力なデータはないようです🤨
むしろ平地トレのほうが
平地の持久走能力を向上する
というデータもあります😊
61 硝酸塩摂取のパフォーマンス向上：その1
＜プチ運動生理学＞61回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 9, 2023
ビーツや
緑の葉っぱ系野菜 (ほうれん草等)に
多く含まれる硝酸塩
これが様々な運動パフォーマンスを
向上させると言われてます
硝酸を摂取すると
筋に硝酸イオンが多量に増えます
これが運動中に一酸化窒素に還元され
パフォーマンスを上げると
考えられています😊
62 カフェイン摂取について：その1
＜プチ運動生理学＞62回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 10, 2023
アスリートに人気のカフェインですが
睡眠への悪影響があると言われ
午後遅い時間に取ると
そのリスクが高くなるようです
カフェインの半減期は
約4-6時間ですが
個人差もあります
この悪影響を避けたいなら
朝早い時間以外は
取らないほうがよいかもしれません🙄
63 カフェイン摂取について：その2
＜プチ運動生理学＞63回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 11, 2023
カフェイン☕により
運動時の心拍数が
上昇する可能性があります
これが心拍出量の増加
さらには活動筋血流量の増加
をもたらし
パフォーマンスを向上させる？
のかもしれません
運動強度-心拍の関係が変わるので
トレーニング処方・体力評価の際は
要注意ですね😉
64 カフェイン摂取について：その3
＜プチ運動生理学＞64回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 12, 2023
カフェイン☕摂取により
運動時の換気量が
増加することがあります
これは
運動誘発性低酸素血症を改善し
酸素供給量の増加に
繋がる可能性がありますが
呼吸筋の負担を増やす
息苦しくなる
などのデメリットが
生じる可能性もあります😁
65 カフェイン摂取について：その4
＜プチ運動生理学＞65回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 13, 2023
カフェイン☕摂取により
運動時の辛さ (主観的運動強度)が
軽減することがあります
(特に最大下・一定負荷・長時間運動)
これがパフォーマンス向上に
繋がっている可能性があります
カフェインは
運動時の感覚にも
影響するかもしれませんね😃
66 暑熱順化について：その1
＜プチ運動生理学＞66回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 14, 2023
暑熱順化は
暑熱下長時間運動の
パフォーマンス向上や
熱中症予防効果を
もたらすとされますが
順化による適応の１つに
安静時深部体温の
低下があります
そんなに体温あがるんやったら
あらかじめ下げたらええやん
といってプレクーリングのような
適応が起こります😉
67 運動後の体温上昇について
＜プチ運動生理学＞67回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 15, 2023
運動後には
なぜか体温がしばらく
上昇した状態が続きます
通常、体温があがると
発汗や皮膚血管拡張により
体温を下げようとするのですが
運動後はなぜかそれらの反応が
抑制されてしまいます
これがなぜ起こるのかは
よくわかっていません🙄
68 高強度運動時の内臓へのダメージ
＜プチ運動生理学＞68回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 18, 2023
運動強度が上昇すると
筋血流量も上昇しますが
それに並行して
内臓血流量は低下します
高強度運動時には
内臓血流量の減少も大きくなり
これが内蔵へのダメージや
胃腸障害をもたらす可能性も
示唆されています🙄
69 高強度運動時の腸管透過性亢進について
＜プチ運動生理学＞69回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 19, 2023
高強度運動時には
内臓血流量が大きく低下します
その結果
腸管透過性が増大し
腸のバクテリアなどが
全身に回り悪影響をもたらします
この腸管透過性亢進は
深部体温の上昇と
関連があるようです
(39℃以上が特に危険)
腸を守るためにも
暑熱対策は重要ですね😊
70 鍛錬者 / 非鍛錬者のVO2maxについて
＜プチ運動生理学＞70回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 22, 2023
最大酸素摂取量 (VO2max)を
向上させるには
トレーニング強度を上げることが
最も重要と考えられています
非鍛錬者では
低強度トレーニングでも
VO2maxが上がりますが
鍛錬者では
トレーニング強度を上げないと
(VO2max強度付近)
VO2maxは向上しないかも
しれません😊
高強度トレーニングは
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 22, 2023
筋の能力を上げる
という点でも有効だと思いますが
心臓の能力を上げる
という点でもよいかと思います
心臓も筋ですから
高強度運動で心臓に仕事させて
負荷をかえないと
強くならないですよね😉
結果的に
一回拍出量があがって
心拍出量が上がれば
VO2maxはあがりますよね😊 https://t.co/qBkfrtgI0K
71 暑熱順化について：その2
＜プチ運動生理学＞71回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 23, 2023
繰り返し体温をあげると
暑熱順化が起こり
暑熱耐性が高まります
一度しっかり順化させると
暑熱トレーニングを止めても
順化の効果は
なかなか落ちないようです
(ゆっくり消失する)
夏はまだ先ですが
早めに暑熱順化して
暑熱対策の準備をしても
損はなさそうです😊
72 暑熱順化について：その3
＜プチ運動生理学＞72回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 23, 2023
暑熱順化を起こすと
暑熱耐性が高まります
暑熱トレを継続しないと
徐々にその効果が失われますが
暑熱トレを再開すると
数日で素早く
順化した状態に戻ります
一度、早めに順化させ
暑い日の試合直前に
数日の暑熱トレ実施で
十分に順化した状態で
試合に臨めます😀
73 硝酸塩摂取のパフォーマンス向上：その1
＜プチ運動生理学＞73回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 27, 2023
ビーツやほうれん草などに
多く含まれる硝酸塩
これが
運動時の酸素摂取量低下を
もたらすと報告されています
つまり少ない酸素で
同一強度の運動が実施可能となり
いわゆるエコノミーは向上するので
持久パフォーマンスは
上がる可能性がありますね😊
74 高強度ウォームアップについて：その1
＜プチ運動生理学＞74回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 27, 2023
高強度ウォームアップを行うと
その後の高強度運動開始時の
酸素摂取量の増加が早くなり
疲労を遅らせる可能性が
あるとされています
しかし
強度やリカバリー時間を間違えると
逆にパフォーマンス低下を
招くことも。。
高強度ウォームアップは
諸刃の剣のようです🤨
75 高強度ウォームアップについて：その2
＜プチ運動生理学＞75回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 29, 2023
高強度ウォームアップにより
運動開始時の
酸素摂取量増加が早まり
疲労が遅れる
可能性があるのですが
持久力が高い人は
酸素摂取量を上げる能力が既に高く
高強度アップにより
さらに早くはならないようです
アスリートは
直前に追い込むと
リスクの方が大きいかも🤨
76 トレーニング中断の生理学的影響：その1
＜プチ運動生理学＞76回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) April 30, 2023
トレーニングを止めると
2週間程度で
VO2maxが低下します
この低下には
血液量低下による
→一回拍出量低下
→心拍出量低下
が関係しているようです😮
フィックの式ですね😉
脱トレーニング時による
有酸素能力低下を
防ぐためには
血液・中心循環の維持が
重要ですね😊
77 トレーニング中断の生理学的影響：その2
＜プチ運動生理学＞77回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) May 2, 2023
トレーニングを止めたり
これまでより極端に少なくすると
1-2週間後には
運動時の代謝機能も
変化するようです
例えば
同じ運動を行っていても
血中乳産値や呼吸商が
高くなるようです
これは
運動時により糖に依存して
エネルギー生成することを
意味しますね🙄
78 テーパリング中のトレーニング量と強度
＜プチ運動生理学＞78回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) May 4, 2023
テーパリング中 (調整) は
トレーニング量を
がっつり落として
強度を維持すると
パフォーマンスが
最大化されるようです
このようなテーパリングで
最大酸素摂取量は
維持・向上します
疲労を抜きつつ
身体能力を落とさず
(むしろ高まる可能性も)
試合に臨めますね😊
79 成長ホルモンについて：その1
＜プチ運動生理学＞79回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) May 5, 2023
運動により
成長ホルモンが増加し
これが筋肥大などの
トレーニング効果をもたらす
と考えられています
さらにこのホルモンは
代謝などの機能や
健康・フィットネスとも
関連するようです
持久運動でも
・運動時間
・運動強度
に比例して
成長ホルモンがあがります😃
80 成長ホルモンについて：その2
＜プチ運動生理学＞80回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) May 6, 2023
成長ホルモンは
実は体温が上昇しただけでも
増加します😃
発育や体の機能
健康・トレーニング効果
などに関与しうる
成長ホルモン
運動により増えることは
知られていますが
風呂・サウナなどで
体温を上昇させても
運動と同じような効果があるのは
驚きですね🙂
81 月経周期が運動パフォーマンスに及ぼす影響
＜プチ運動生理学＞81回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) May 7, 2023
月経周期が
運動パフォーマンスに及ぼす影響は
現時点でははっきりしないようです
エストロゲンが良い効果をもたらし
それがプロゲステロンにより
打ち消されるかもなので
月経周期の影響は
ありそうな気もしますが🤔
個別に月経周期の影響を見極め
対応することですね😉
82 暑熱下の持久パフォーマンスの低下
＜プチ運動生理学＞82回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) May 11, 2023
暑熱下では
持久パフォーマンスが低下します
この要因は様々ですが
鍛錬者が高強度運動を行い
心拍数が最大付近になる場合
暑熱ストレスは
一回拍出量・心拍出量・血圧を
低下させます
その結果
活動筋血流量も低下し
最大酸素摂取量は低下し
パフォーマンスも落ちます🤔
83 高強度の持続的・間欠的運動時の胃の状態
＜プチ運動生理学＞83回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) May 14, 2023
高強度持続的運動時には
(≥70%VO2max)
飲食したものが
胃にたまりやすくなります
(胃排出速度↓)
これはサッカーなどの
高強度間欠的運動時にも
起こるようです
高強度の
持続的・間欠的運動時には
胃に飲食物が残りやすく
胃腸障害などの
要因になるかもしれません🙄
84 暑熱順化について：その4
＜プチ運動生理学＞84回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) May 26, 2023
暑熱順化を起こすには
ターゲットとなる深部温 (~38.5℃)で
長時間キープすると
よいとされています
暑熱下運動序盤の強度を上げたり
風呂の序盤に肩まで漬かると
素早く深部温がターゲットに達し
時間効率よく
順化できると考えられます
(がんばるのは序盤だけですよ😉)
85 水の生理学的意義
＜プチ運動生理学＞85回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) November 5, 2023
水の生理学的意義
水の比熱は高いので
温度を上げるのに
より多くの熱量を必要とします
人体の大部分は水なので
運動時に筋で多量の熱が発生しても
体温上昇は低く抑えられます
脱水が起こると
水がなくなった分
人体の比熱が下がり
体温が上がりやすくなりますね☺️
86 筋の熱容量について
＜プチ運動生理学＞86回目
— 藤井 直人 Naoto Fujii 運動生理学やってます (@naotofuj) November 6, 2023
筋トレで暑熱耐性向上？
前回、水の比熱は高い
という話をしましたが
筋の75%くらいは水なので
筋の熱容量もかなり高いです
ということは、、
加齢などにより筋が減ると
体温が上がりやすくなり
逆に筋トレで筋が増えると
体温が上がりにくくなる
といえそうです☺️
こちらのまとめnoteは藤井先生の＜プチ運動生理学＞シリーズが続いていく限り、更新していきます。
【関連HP：筑波大学運動生理学研究室】
【藤井直人先生：Twitter】
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