一番身近なスポーツ科学　「水分補給」

 

　前回の熱中症の引き続き、これからの季節に旬な話題。スポーツ活動時の水分補給の重要性や効果的な水分補強の方法について、科学的な裏づけが含みながら紹介したいと思います。

 

夏場のスポーツにおいて水分補給は、ものすごく重要です。

水分補給は脱水や熱中症の予防に効果的なだけでなく、パフォーマンスに大きな影響を与えます。まさに一番身近なスポーツ科学とも言える水分補給ですが、摂取温度、摂取タイミング、中身などいろいろな要素を気にすることでさらなる効果が得られます。

 

水分補給の重要性

水分は身体の60～70％という大きな部分占めているのみではなく、運動に伴う物質代謝、体内の恒常性の維持など、全ての機能に不可欠であり、しかも老廃物の排出も助けています。

日常生活安静時の、私たちの身体は以下のような水分循環が行われています。

 

・日常生活における体内の水分消費

呼吸　　　500ml

発汗　　　500ml

排尿　　　1400ml

大便　　　100ml　　　　　　　　　　　Total　2500ml

 

・日常生活における水分摂取

食事　　　1000ml

体内合成　300ml　　　　　　　　　　　Total　1300ml

 

2500ml－1300ml＝1200ml

 

このように私たちの身体は無意識なうちに1200mlの水分不足を起こしています。この水分量は、普段私たちは水やお茶、コーヒー、ジュースなどを飲むことによって補っていますが、スポーツ時（特に夏場のスポーツ時）では発汗量が著しく増加するため、意図的な水分摂取をしないと身体にダメージを与えてしまいます。

 

運動時の水分補給の重要性

・熱解放のしくみ

運動に伴う体温の過剰な上昇の防止は、体表面からの水分蒸発による気化熱放散のメカニズムなしではとうてい不可能です。運動に伴って発生する熱エネルギーは、運動によって亢進するエネルギー消費量の70～80％に当たります。これは水分１mlの蒸発で0.58kcalの熱が奪われるので、比熱が0.83の人体では、体重70kgの場合、計算上では100mlの汗をかけば、1℃体温を下げることができるということになります。

 

・水分摂取とパフォーマンスの関係

一般に体内の水分の減少が体重の３％を超えると、パフォーマンス低下が顕著に見られるようになると言われています。また、喉の渇きは水分摂取の必要性を知る指標にはなりません。この時点ですでに体重の１～４％の水分が失われていて、すでにパォーマンスの低下が始まっているからです。

 

このように水分補給は脱水や熱中症の予防、パフォーマンスの維持のためにも非常に重要なことが良くわかるかと思います。

 

運動強度別の水分摂取量

（表１：川原貴、森本武利、1995）

この表を見てわかるように、競技前・競技中共に相当な量の水分が必要なことがわかります。

 

・理想的な水分の温度

摂取する水分の水温は吸収率を考えると５～13℃が理想的です。要するに冷えた、飲み物が良いということです。

 

・     理想的な1回摂取量

1回における摂取量は150ml程度が望ましいとされています。1度に多量の水分を摂取しても、身体には吸収されず尿として排出されてしまうだけなので、コップ1杯を数回に分けて摂取するようにしましょう。

 

練習中、試合中何をいつ飲んだら良いか？

ラグビーやサッカーなどのボールスポーツは表１の2段目(VO2max50～90%)にあたります。摂取タイミングは練習メニューが変わるごとに100ｍｌ～200ｍｌぐらいずつ摂取するのがベストだと思います。だいたい15～20分に1回の頻度です。

飲み物の中身ですが、早稲田大学ラグビー部では、練習中も試合中も同じもの、スポーツドリンクを3倍に薄めたものと水の２種類を用意しています。夏場は氷を入れて吸収を早める努力もしています。QLD Redsでも同じく、水と薄めたスポーツドリンクの2種類を準備しています。

しかし、5℃まで水温を下げてしまうとお腹をくだしてしまう体質の選手もいるので１０℃前後が最適ではないかと思います。

また、試合後のクールダウン時には100％のオレンジジュースを必ず飲むようにしています。オレンジジュースにはクエン酸が含まれており、筋疲労の軽減を促進する作用あるからです。これは手軽にできるので是非やってみてください。疲れを感じた時にも有効です。

 

 

水分摂取の方法例

・ウォーターローディング

 ウォーターローディングは順天堂大学助教授の高岡氏が提唱しているスポーツ選手に水分を計画的に摂取させることで、疲労回復を早め、試合中の運動能力の低下を防ごうとするものです。

具体的な水分摂取の方法としては、試合の前日に１日に１Ｌ～２Ｌの水を数回に分けて摂取します。およそ250ml～300mlを30分～２時間ぐらいのインターバルをあけて摂取します。必ず水で行わないといけないというわけではありませんが、ミネラルも同時に蓄えるという意味でミネラルウォーター・果糖入りのスポーツドリンクで行うことが理想的だと思われます。

ミネラルウォーターでウォーターローディングすることで、水分と同時にカルシウムやカリウムやマグネシウムを体内に蓄えることができ、これがこむら返りの予防につながると考えられています。特にミネラル分の一つであるカルシウムが低下すると、筋痙攣を誘発します。カルシウムは1日に600mg必要です。特に発汗、喫煙、飲酒などで消失しまうので、スポーツ前には意図的な補給が必要です。

 

ウォーターローディングの際に摂取する水分の水温ですが、多量を摂取するので胃への負担を考えると常温～13℃ぐらいの少し冷たいと思える水温が理想的です（スポーツ時より少し高め）。その際、カフェインを含む飲み物やアルコールを同時に摂取してしまうと、利尿作用があるため、体内に水分を蓄えることが出来ず効果がみられません。

 

カーボローディングと同時に行うとさらに体内水分量を増加させるとも言われています。42kmを３時間で走るマラソンランナーでカーボローディングとウォーターローディングを同時に行うことで平均９分のロスを防げると言われています。ウォーターローディングは、このようにパフォーマンス向上に効果があることが見て取れます。

 

・実践具体例

私が現在、仕事をさせてもらっている、Super14　QR QLD Redsでは試合前日から、各自選手に水を相当量（1～2L）飲むように指示が出ます。試合5時間前に行われる、軽い練習終了の際に水600ml、スポーツドリンク600mlが渡され、試合までに飲みきります。さらにPre-Match Meal（試合前の食事）時にも、水とスポーツドリンクのボトルが用意されており、選手たちはそれを自由に持っていき、さらに飲んでいます。

 

さらに試合後にも水600ml、スポーツドリンク600ml、プロテインシェイクが渡され、それを飲みきります。試合中に失った水分の補給と、ダメージを受けた筋などの再生を促すたんぱく質の摂取が行われています。

 

試合中・練習中の飲み物の準備は私の仕事です。

私は練習中に飲む水の水温にも気をつけています。スポーツドリンクと水は練習前日にガロンタンクに準備し、ガロンタンクごと冷蔵庫に入れ10℃前後の水温の水を選手たちが飲めるように準備しています。

ガロンタンクの大きさは１０ガロン（約40L）です。それを業務用の冷蔵庫に入れて冷やしています。

　私がいるオーストラリアQLD州は亜熱帯に位置し、日本に比べると温暖です。練習中もいつでも、選手たちが水分摂取出来るよう選手たちといっしょにウォーターボトルを持って移動しています。

大体、1回の練習でスポーツドリンクが40L、水が40L（身体にかけている分も含む）を合計80Lぐらいの水を消費します。

 

参考文献

コーチングクリニック.ベースボールマガジン社:2002.8

トレーニングジャーナル.ブックハウスHD.2002.8

臨床スポーツ医学.2001.3

小林修平.スポーツ指導者のためのスポーツ栄養学.南江堂

知って防ごう熱中症

 

皆さん過去の暑い日に、こんな経験したことありませんか？

・     全身がいつも以上に疲れていて、やる気がでない

・     身体が重くて、力が出ない

・     頭痛がする

・     めまいがする

 

実はこのような症状は熱中症や脱水の諸症状のです。

 

このよう実に身近にある熱中症。

名前だけ知っている人や、なんとなくは知っている人は大勢いると思いますが、不幸にして熱中症で毎年何人もの人が亡くなっているのが実際です。今回はそんな熱中症について詳しく知っていただきたいと思います。

 

題して、知って防ごう熱中症。熱中症は正しい知識を持つ事で防ぐことが出来ます。

 

高温多湿である日本の夏は、いつ熱中症になっても不思議ではありません。指導者は熱中症を起こさせないようにする、最善の努力をしなければなりません。

また、不幸な事故の責任は指導者に問われることがほとんどです（佐賀県でラグビーの練習中に熱中症で倒れ、亡くなった高校生の遺族が指導者を相手取って裁判を起こしています）。

 

・熱中症とは？

 

暑い環境下でスポーツ活動や労働を行った時に発生する、暑熱障害の総称を言います。

 

詳細にわかりやすく説明すると、

 

①   スポーツなどをすることによって体温が上昇します

（身体の産熱量は運動強度に比例して大きくなります）

②   身体はその上昇した体温は汗をかくなどして、下げようとします。

③   しかし、スポーツをしている環境も暑いと効率よく熱放散が出来ないため、体温を下げる事出来ず、色々な症状があらわれます。それが熱中症の諸症状です。

④   それが進むと意識障害をおこし、多臓器不全により死に至ってしまします（熱射病）。

 

一般的に熱中症は症状よって熱痙攣・熱失神、熱疲労、熱射病と名称が付けられています。

 

また、熱中症は直射日光によって起こるものと思っている人もいるかもしれませんが、剣道やバスケットボールなどの屋内スポーツでも多く発生していますので、屋内・屋外問わず対策を講じる必要性があります。

また、4月や５月、北海道などそれほど暑くない時、所での事故の報告もあります。気温があまり高くなくても熱中症になりうることを頭の片隅に置いておいてください。

 

・熱中症の諸症状

 

表１：熱中症の諸症状

熱痙攣・熱失神
症状
・ふくらはぎがつる。（こむら返り）。→筋痙攣
・発汗による脱水が進み脳に十分な血流量がいかなくなり、めまい、失神をおこす。→熱失神。
・頭痛、吐き気
・立ちくらみ。
・虚脱感、疲労感。
・発汗あり。肌の色は正常または蒼白（熱失神の場合）
						など
熱疲労
症状
・強い虚脱感、強い疲労感。
・強いめまい、強い頭痛、嘔吐。
・下痢。
・握力の低下などの機能低下
・失神することもあり。
・発汗は停止もしくは少しあり。肌の色は蒼白で、湿り気を帯びて冷たい。
						など
熱射病
症状
・高温な体温（40℃ぐらい）により中枢機能に異常。
・意識消失。
・うわごとを言う。
・ふらつく。
・激しい頭痛、激しいめまい、嘔吐。
・全身痙攣を併発することもある。
・発汗は停止。肌の色は赤く乾燥している。症状が進むと肌の色は赤から灰白色に変わる。 ・残念なデータですが、熱射病になってしまうと1/3の人は死亡してしまい、1/3の人は後遺症が残ってしまいます。
						など

 

・万が一熱中症になってしまった場合の対処方法

 

熱痙攣・熱失神の場合

 

１．安全な日陰に移動しましょう。可能なら室内の冷房の効いた部屋であれば、なお良いです。

２．涼しい場所で衣類などを緩めて、十分に休む。

３．スポーツドリンクなど水分を十分に摂取する。この際水温が５～13℃の物が準備することが理想的です。

４．体温を下げるように最善の努力をする。太い血管の通っている部分（頚部・腋窩・鼠頸部など）を氷などで冷やす。

 

特に熱痙攣の場合、脱水状態に低ナトリウム血症が合併します（大量の水分のみを補給した場合に多く発生）。その際はスポーツドリンク（電解質を多く含んだ飲み物）を飲ませると回復に効果的です。また、筋痙攣を起こした部位のストレッチも行いましょう。

 

熱疲労の場合

 

１～４までは熱痙攣・熱失神と同じです。

熱疲労は特に多量の発汗により、体内の水分が枯渇し脱水に陥った状態です。水分を飲むことが可能であれば、水分補給を十分に行い、動脈が体表近くを通っている場所（頸部・腋窩・鼠径部など）のアイシングを行い、体温を下げるように努めましょう。

 

症状に回復が見られない場合や水分を経口から摂取できない場合。すぐに救急車を呼びましょう。

救急車が到着するまで、体温を下げる努力を続けてください。

 

また、回復が見られたとしても病院で検査すべきです。

 

熱射病の場合

 

大至急、救急車で救急病院へ搬送しましょう。

救急車が到着するまで、可能な手段全てを使い、体温を下げる努力をしましょう。

・     水などを体中にかけ、団扇などで扇ぐ

・     頸部・腋窩・鼠径部などをアイシング

・     日陰に移動させる

・     衣類を緩める　　　　　　　　　　　　　　　　　　　など

 

・病院に搬送する場合

すべての怪我や疾病で同じですが、いつ、どこで、どのように怪我をしたか、受傷直後様子を医者に知らせることで初期治療の手助けになることが多々あります。救急隊員に伝えられるように、必要な情報を得るようにしましょう。

特に熱中症でスポーツ中に倒れた場合、同時に頭を地面に打つことがあります。頭部外傷と熱中症では処置がまったく正反対なので迅速な初期治療のためにそういったメモも必要になることがあります。

 

・     熱中症の予防方法

１．WGBTを参照し、必要があればトレーニングメニューの変更を行う

WBGT （黒球湿球温度）とは

 

黒球湿球温度を測定する装置で、人体の熱収支に影響の大きい湿度、輻射熱、気温の３つを取り入れた指標で、乾球温度、湿球温度、黒球温度の値を使って計算します。

 

写真のような特殊な装置がなくても、下記の計算式でもとめる事も出来ます。

 ※WBGT（湿球黒球温度）の算出方法

　屋外：WBGT ＝ ０.７×湿球温度＋０.２×黒球温度＋０.１×乾球温度

　屋内：WBGT ＝ ０.７×湿球温度＋０.３×黒球温度

 

表２：WBGTの評価一覧

WBGT	旗色	危険度	警告
１８℃未満	緑	低い	熱中症発生の可能性低い
18～22℃	黄	中等度	熱中症の症候に注意し、必要ならペースダウン
23～28℃	赤	高い	ペースダウン、トレーニング十分でない選手は中止
28℃以上	黒	極めて高い	競技を中止

 

夏の菅平においては、菅平高原クリニックのある建物で、WBGT測定に基づいた旗が掲揚されています。是非、参考にしてその日の練習計画を再検討してください。

 

WBGT温度計（黒球湿球温度計）は少々高いですが、Mizunoなどから販売されています。

 

２．気候順化を徐々に行う

トレーニングを再開した時期、暑くなり始めの時期は熱中症の好発期であるため、日中の気温の高い時間の練習を避け、朝や夕方にトレーニング時間を行いましょう。また、急に暑くなった日などは練習時間を短めにし、練習強度も少し低くしましょう。

 

３．休憩時間を設ける

２時間のトレーニングの場合30分に1回５分ぐらいの休憩が取る事が理想的です。イメージとしては一つのトレーニングメニューが終わるたびに休憩を入れるような感じです。トレーニング時間が２時間以上になる場合は休憩の時間を長くするか、インターバルを短くする。可能であれば、その時に太い血管の通っている部分（頚部・腋窩・鼠頸部など）を氷や冷たいタオルなどをあてて体温を下げるように努めましょう。

 

４．水分を随時、十分に摂取する

グランド、コートのすぐ横にスクイズボトルやペットボトルを用意しておき、自由に水分補給ができるように準備をしておきましょう。吸収率を考えると水温が５～13℃のものが用意できれば理想的です。また、電解質を同時に摂取できるスポーツドリンクと水の両方が準備しましょう。ただし、市販のスポーツドリンクをそのまま飲んでしまうと、糖分を取りすぎてしまうのと口の中に残ってしまうので、２～４倍ぐらいに薄めることをお薦めます。

 

表３：90分間の激運動のために推奨される水分量

体重減少	飲水の目安	1回の飲水量
3.6kg	練習実施は推奨せず
3.4	練習実施は推奨せず
2.7～3.0	10分	約250ｍｌ
1.8～2.5	15分	250～310ｍｌ
1.1～1.6	20分	220～310ｍｌ
0.7～0.9	30分	177～237ｍｌ
0.5	45分	177ｍｌ
0.2	60分	177ｍｌ

 

５．             指導者はトレーニング前に必ず選手の体調のチェックを行う

指導者（コーチやトレーナーなど）はいつもと様子が違う（体調が悪そうな）選手は症状など話を聞き、どうするか話し合い、判断する。練習に参加させない勇気も時には必要です。トレーニングに参加する場合、様子を十分にチェックする。

練習中は、体力レベルの低い選手を絶えず気にかけましょう。

 

日々の練習前後での体重測定は選手の体調を知る意味でも大変有効です。体重減少が体重の３％以上になると運動能力や体温調節能力の低下が見られます。練習や試合前後での体重減少を２％以内に留めるように十分な水分摂取を心がけましょう。

 

・最後に

日本体育協会は熱中症予防のための８か条を広めています。是非、皆さんもこの熱中症予防の基本を覚えておいてください。

 

熱中症予防８ヶ条

１．知って防ごう熱中症

２．暑いとき、無理な運動事故のもと

３．急な暑さは要注意

４．失った水と塩分取り戻そう(スポーツ飲料）

５．体重で知ろう健康と汗の量

６．薄着ルックでさわやかに

７．体調不良は事故のもと

８．あわてるな、されど急ごう救急処置

 

参考文献

コーチングクリニック　2003.8　ベースボールマガジン社

スポーツメディシン　　2003　No.52　ブックハウスHD

熱中症予防ハンドブック（財）日本体育協会　川原貴ら

スポーツ指導者のためのスポーツ外傷・障害　南江堂　市川宣恭