体力をつけると赤血球は変形しやすくなる？乳酸への反応と血液の粘りを読む

体力をつけると赤血球も柔らかくなるのか。運動経験者と未経験者の血液を比べた実験、ラットの持久運動、飲水を伴う自転車運動を手掛かりに、変形しやすさと血液全体の粘りの違いを読む。運動直後の変化と続けた後の適応を区別し、汗や疲れだけで血液の状態を判断しない視点を示す。

運動を続けて息が上がりにくくなると、赤血球まで柔らかくなっているのだろうか。脚や呼吸の変化は想像できても、血液の中の赤血球まで変わっているのかは見えない。「運動で血液がさらさらになる」と聞くと、細胞も柔らかくなったような気がする。

持久運動と赤血球の変形しやすさには関係を示す研究がある。ただし、人の血液に乳酸を加えた実験と、ラットに運動を続けさせた実験では、確かめていることが異なる。動物の結果や採血後の反応は、人の体内で血液が流れやすくなったことの直接の証拠にはならない。[2][3]

さらに、人の自転車運動では、血液全体の粘りが増しても赤血球の変形しやすさは変わらなかった。ここで読むのは、血液の「さらさら度」ではなく、細胞の性質と血液全体の性質をどう見分けるかである。[4] 既存記事「運動習慣で赤血球の入れ替わりも変わる？体力の向上と細胞の年齢を分けて読む」に細胞の入れ替わりの話を譲り、こちらは変形への応答に焦点を絞る。

赤血球の柔らかさと血液の粘りは同じではない

赤血球の変形能とは、力を受けたときの形の変わりやすさを指す。持久運動を調べたラットの研究では、この性質を酸素の供給や循環への負担と関係するものとして扱っている。対象は雄ラットであり、18〜39歳の女性にそのまま当てはめることはできない。日常語なら「柔らかさ」が近いが、触って確かめる硬さではなく、測定条件の下での変形のしやすさである。[2]

対して血液粘度は、血液全体の流れにくさを表す指標である。赤血球の変形能だけでなく、血液に占める赤血球の容積の割合であるヘマトクリット、血球以外の液体部分である血漿の粘度などと分けて調べる。飲水の有無を比べた運動研究では、これらの変化の方向は一致しなかった。[4]

もう一つ、赤血球同士の集まりやすさを示す凝集性という性質もある。乳酸と血液の流れを論じた研究では、凝集と変形は別々の指標として扱われている。細胞が形を変えやすいことと、細胞同士が集まりやすいことは、同じ問いへの別名ではない。[1]

「血液がさらさらになる」という言葉は、この区別を消してしまう。研究の結果を生活に持ち帰るなら、まず何が測られたかを確認したい。細胞の変形が変わったのか、血液全体の粘度が変わったのか。測ったものが違えば、同じ運動の結果も指標ごとに読み分ける必要がある。[1][4]

細い血管を通る柔らかさ、と説明すると、駅の改札を通る人が体を横にする姿を思い浮かべるかもしれない。ただし、今回の人の比較実験が測ったのは、採った血液の条件を整えた上での赤血球の指標である。体内のすべての細い血管で通過が速くなったことを、そのまま撮影した実験ではない。[3]

運動経験者の血液は乳酸への反応が違った

人で直接この問いに近づくのが、持久的な運動をしている人と、運動の訓練をしていない人の比較である。対象はそれぞれ10人。安静時に採った静脈血へ乳酸を加え、赤血球の硬さを表す指標を比べた。運動中の呼吸や脚の動きを追う研究ではなく、採血後に体外で血液を操作する実験である。運動経験者と未訓練者の各10人という対象と実験条件から、18〜39歳の女性が運動を始めたときの体内の反応を直接予測することはできない。[3]

重要なのは、乳酸を加える前の値に、両群の有意な差がなかったことである。「運動経験者の赤血球は安静時から必ず柔らかい」という説明にはならない。違いが現れたのは、乳酸を加えて条件を変えた後だった。出発点の差と、刺激への応答の差は分けて読む必要がある。[3]

乳酸の濃度は2、4、10 mMであった。研究者は浸透圧と酸性・アルカリ性の程度をそろえ、37℃で2分間置いてから測定した。このように条件を調整しているため、単に片方の血液が酸性になったからという説明とは区別して、乳酸に対する反応を検討している。[3]

運動経験者では、乳酸濃度が2から10 mMになる間に硬さの指標が低下し、変形しやすくなる方向へ動いた。一方、未訓練者では2から4 mMになる間に硬さの指標が上昇し、変形しにくい方向へ動いた。いずれも統計的に有意な変化だったが、同じ濃度の区間で同じ大きさを比較した結果ではない。[3]

この研究が面白いのは、「乳酸を加えたら硬くなった」という単純な筋書きに収まらない点である。同じ物質でも、どの集団から採った血液かによって反応の向きが違った。運動習慣との関係を考える手掛かりは、安静時の順位よりも、条件が変わったときの応答にあった。[3]

ただし、これは参加者を運動群と非運動群に無作為に分け、継続前後を比較した試験ではない。もともと異なる集団の比較から、運動によって変化した量を確定することはできない。「運動を始めた自分も同じ反応になる」という約束ではなく、持久的な運動歴と応答の違いが結び付いていた、と読むのが適切である。[3]

乳酸を悪者にすると逆方向の結果を見落とす

アスリートの乳酸と血液の流れを扱った別の論文は、運動中の血中乳酸の上昇と、血液粘度や赤血球の凝集との関連を論じている。関連があるという話には、乳酸の上昇が細胞の性質に影響する側と、微小な循環の状態が乳酸の処理に影響する側の、両方向の可能性が含まれる。競技者を扱う議論を、18〜39歳の女性一般にそのまま当てはめることはできない。[1]

そこでは、運動後の乳酸が消えていく過程をモデルで評価し、赤血球の凝集を表す指標との関連を検討している。「乳酸が多いから血液が悪くなった」と原因を片側に固定すると、この相互関係の問いが抜け落ちる。血液の性質と乳酸は、別々に動く単独のメーターとして扱いにくいのである。[1]

同論文は、乳酸を加えた血液の実験で、未訓練者では変形能が低下し、訓練者では改善したという違いにも触れている。細胞の代謝や、乳酸を細胞膜の内外へ運ぶ仕組みの適応が、その説明の候補として挙げられている。ただし、候補となる仕組みと、実際に確かめた群間差は同じ強さの結論ではない。[1][3]

ここから、乳酸を増やすほど赤血球によい、という練習法は導けない。運動経験者の血液で変形しやすい方向の反応が見られても、未訓練者では逆方向だった。しかも採血後の実験であり、疲れるまで運動した人の体内で得られる利益を比較したものではない。[3]

夕方のレッスンで脚が重くなった場面を考えてみる。その感覚を「乳酸で赤血球が硬くなった証拠」と呼ぶのは飛躍である。この比較研究の判断材料は、感覚の強さではなく、採った血液を決められた条件で測った指標だった。息が弾んだかどうかを、その指標の代わりにはできない。[3]

血液の実験を読む際には、乳酸の濃度だけでなく、どの指標を計算したかにも目を向けたい。この比較では、粘度の測定を使って赤血球の硬さの指標を求めている。血液を流して測ることと、流れている赤血球を体内で直接見ることは別の手続きである。測定の名前を短く省略しすぎると、結果が届く範囲まで広く見えてしまう。[3]

例えば、「運動経験者では血液に乳酸を加えた後の硬さの指標が下がった」という説明なら、比較した条件が残る。これを「運動すれば血液が流れやすくなる」と言い換えると、採血後の操作も、比較対象も消える。短い見出しで研究を知ったときほど、本文で条件を取り戻す作業が役立つ。[3]

また、有意な変化があったという情報は、生活で感じられる変化の大きさをそのまま表さない。今回の人の比較から、階段での息切れがどれだけ減るか、何分長く動けるかを換算することはできない。硬さの指標の変化と、日常の課題をこなせる変化は、別々に確かめるべき結果である。[3]

この切り分けは、研究を遠ざけるためではない。赤血球の応答という、見た目から分からない適応の候補を知れることに、この実験の価値がある。安静時の値が似ていても、刺激を加えると違いが現れたという構図は、「普段は同じに見える」と「負荷への反応も同じ」を分けて考える材料になる。[3]

乳酸を扱った論文が、運動時の燃料の使い方と微小な循環の両方を論じている点も見逃せない。血中の値は、筋肉で生じる側と、運動後に消えていく側の関係から検討されている。赤血球の話を単なる「疲れの物質の被害」に縮めず、運動中に同時進行する変化の一つとして置くと、逆方向の応答も読みやすい。[1]

数字で読む赤血球と持久運動

10人ずつ：運動経験者と未訓練者の採血後の実験。乳酸を加える前の硬さの指標に有意差はなかった。[3]

2・4・10 mM：血液へ加えた乳酸濃度。反応は集団によって逆方向だった。[3]

37℃・2分間：条件を整えた血液を置いた温度と時間。運動時間を指定した数字ではない。[3]

40匹・11週間：雄ラットを安静群と運動群に分けた実験の規模と期間。人の達成期限ではない。[2]

10人・1時間：飲水ありとなしで自転車運動を比べた研究。どちらでも赤血球の変形能は変わらなかった。[4]