HIITの後半に脚が動きにくくなると、カリウム不足を疑いたくなる。しかし運動中の血液では、カリウム濃度が上がる実験結果がある。筋肉の内外の移動、糖の蓄えとの関係、回復のための食事を、人の運動実験とマウスの筋肉研究から読み分け、バナナで出力低下を防げるのかを考える。
休憩の合図が鳴る前に、腿が上がらなくなった。HIITの動画は同じ速さで進んでいるのに、脚だけが置いていかれる。休憩中にバナナを見て「カリウムを補えば戻るのでは」と考えたくなる場面である。
答えの芯は、筋肉の周囲で起こるカリウムの移動と、食事による補給は別の話だということだ。よく鍛えた男性を対象とした実験では、激しい運動中に血液のカリウム濃度は上がり、回復に入ると下がった。出力低下は、栄養素の不足量を知らせる表示にはならない。男性の実験結果を18〜39歳の女性の出力低下にそのまま当てはめるには、対象の違いを確かめる必要がある。[3]
一方、筋肉に蓄える糖であるグリコーゲンと、筋肉の外のカリウム濃度は、力の出方に共同で関わる可能性がある。ただし、これはマウスから取り出した筋肉で確かめた仕組みであり、バナナを食べた人のHIIT成績を示す結果ではない。18〜39歳の女性への適用には、人を対象とする補食の比較試験が必要である。[1] 既存記事「HIITの休憩で瞬発力は何から戻る？筋肉のリン酸の蓄えと次の出力を読む」に休憩中のエネルギーの蓄えの話を譲り、ここでは電解質の移動と補食をつなぐ際の注意点を読む。
カリウムは「なくなる量」より「いる場所」が問題になる
よく鍛えた男性の運動実験に沿って見ると、筋肉が繰り返し働くとき、カリウムは動いている筋肉から外へ出て、再び取り込まれる。人の運動実験では、この出入りのモデルによって運動中と回復中の血液濃度の変化を説明できた。筋肉を動かす電気的な活動と、カリウムの出入りが結びついているのである。[3]
ここでいう筋肉の外とは、買い物袋の外のような意味ではない。筋線維という細長い細胞の内側か、その外側か、という区別だ。細胞を包む膜が刺激に反応する性質を「興奮性」と呼ぶ。取り出したマウスの筋肉では、細胞の外のカリウム濃度を高くした条件と、グリコーゲンを減らした条件を重ねると、刺激に反応できない筋線維が増え、力が下がった。[1]
大切なのは、体内に持っている総量と、ある場所の濃度を同じものにしないことだ。人の実験で測ったのは血液中の濃度であり、マウスの実験で操作したのは筋肉を浸す液の濃度である。両方ともカリウムを扱うが、測定の場所も実験の操作も異なる。[1][3] 「カリウムが疲労に関係する」という見出しだけでは、この区別が消えてしまう。
運動の途中で脚が重くなったとしても、その感覚から筋肉周囲の濃度や体内の総量を逆算することはできない。高強度運動の成績は、神経、代謝、筋肉の働きなど、複数の仕組みの相互作用として捉える必要があるという統合的レビューがある。[6] 食品の名前を決める前に、「何がどこで変わった話なのか」をそろえる方が、実験の条件を正しく捉えられる。
バナナを食べることと、実験装置で筋肉の外側の濃度を設定することは、同じ操作ではない。食品の選択を悪者にする必要はないが、実験の仕組みをそのまま献立の効能へ移すこともできない。筋肉の研究から得られるのは、まず移動と局所の環境を見る視点である。[1][3]
初日の汗は、予約した人だけが持ち帰れる。
人の血液では、激しい運動の直後に高くなった
健康でよく鍛えた男性20人が、傾斜をつけたトレッドミルで走った研究がある。研究者は脚の静脈と動脈にカテーテルを入れ、運動中から回復までの血液を調べた。1分間の疲労困憊に至る運動後、血漿のカリウム濃度のピークは静脈で8.34、動脈で8.17 mmol/Lだった。[3] 血漿とは、血液の液体成分である。対象が鍛えた男性なので、18〜39歳の女性が普段行うHIITの濃度変化にそのまま当てはめることはできない。
この数字は普段の採血の目標でも、一般のレッスンで到達すべき値でもない。強く追い込む走運動を行い、その直後を狙って測った値だ。運動強度を下げる条件も調べており、ピークの濃度は強度と直線的に関係した。[3] 日常のHIITの後半で動きが鈍ることと、実験で限界まで走ることの間には、対象と負荷の違いがある。
回復の動きも速い。運動後3分では、カリウム濃度は運動前より0.50 mmol/L低かった。上昇と下降はいずれも指数関数的な経過を取り、半減時間は25秒だった。[3] 半減時間は、変化の大きさが半分になるまでの時間を表す。これを「25秒待てば脚の出力が半分回復する」と読み替えることはできない。測ったのは血液の濃度の動きだからだ。
運動中は高く、止まると低くなる。同じ人の血液でも、採った瞬間によって見える姿が変わる。[3] スマートフォンのタイマーが休憩に切り替わった後も、体の中では変化が続いている。「運動後のカリウム」という言葉だけでは、終了直後か、回復が進んだ後かが抜け落ちる。
この研究では、血液からカリウムを取り除く仕組みとして、筋肉のナトリウム・カリウムポンプによる再取り込みが考えられた。ポンプは細胞膜でイオンを運ぶ仕組みである。観察された濃度の大きく速い変化は、取り込む能力の単純な上限よりも、再取り込みの時間的な性質で説明された。[3] 「力が落ちたのでカリウムが尽きた」という一方向の物語とは違う。
鍛えている人も上がるが、戻り方は同じではない
自転車を用い、鍛えた男性と鍛えていない男性を比べた別の実験でも、運動中の血漿カリウム濃度は上昇した。負荷を段階的に上げる試験とスプリントの両方で、運動後には濃度が指数関数的に下がり、安静時を下回った。[4] 走運動と自転車運動に共通する変化が見える。ただし男性同士の比較であり、18〜39歳の女性でも上昇率や回復速度が同じかは別に検証する必要がある。
ただし、鍛えていれば濃度の上昇が小さい、という単純な結果ではなかった。スプリントでは、安静時に対する上昇率が自転車競技者で61%、対照群で37.7%だった。一方、運動後に濃度が低下する時定数は、鍛えた群の方が短かった。[4] 時定数は、変化の進む速さを表す指標である。高く上がることと、戻りが速いことが同時に起こりうる。
この比較が示すのは、鍛えた群と対照群の回復速度の違いである。鍛えている群とそうでない群を比較した生理学的研究であり、練習を割り当てて効果を確かめた試験とは違う。[4] 友人より休憩を必要とする日に、その差をバナナの本数で説明するのは早計だ。
また、前の走運動の研究は脚の動脈と静脈を測ったのに対し、この自転車の研究は腕の静脈から採血している。[3][4] そのため、絶対値と上昇率を横に並べて、どちらの運動がどれほど危険かを順位づけする読み方はできない。共通して確認できるのは、運動中の上昇と回復中の下降という方向であり、実験が違えば数字の比べ方も変わる。
血液を測ることには、人が運動している最中の変化を追える利点がある。一方、筋肉の膜のすぐ外側と、採血して得た血漿は、同じ測定場所ではない。血液濃度を測った実験から、個々の筋線維が刺激に反応できなくなった割合までは直接読めない。その割合を調べたのは、別のマウスの筋肉実験である。[1][3][4] 同じ「外側のカリウム」という言葉でも、測定の距離を意識すると結果を混ぜずに済む。
また、上昇率は変化前を基準にした数字である。自転車の実験の61%という値を見ても、そのまま脚の力が61%落ちたという意味にはならない。[4] 濃度の変化率、刺激に反応できない筋線維の割合、実際の運動成績は、それぞれ別の指標だ。食品による効果を読むときにも、血液の数値が変わったのか、動作の成績が変わったのかを分ける必要がある。
研究の対象にも目を向けたい。走運動と自転車運動でカリウムの時間的変化を調べた実験の対象はいずれも男性である。[3][4] この観察を、立川駅から帰宅して動画に合わせて動く女性の、その日の出力低下の原因の特定にまで広げることはできない。研究で見えた仕組みを知ることと、目の前の人の状態を診断することの間には段階がある。
休憩で動きが戻った日にも、「カリウムだけが原因だった」とは決まらない。高強度運動を複数の仕組みの相互作用として扱うレビューに沿えば、単独の変化を見つけることと、それで全体の成績を説明することは別である。[6] 自分の記録は条件を振り返る道具にはなるが、体内の濃度計の代わりにはならない。休憩中に何を食べたかだけが記録に残ると、変えた負荷や休憩そのものが見えなくなる。
数字で読むカリウムの移動
20人：よく鍛えた健康な男性を対象にした、走運動中の採血実験である。[3]
8.34 mmol/L：1分間の疲労困憊に至る運動後に測った、脚の静脈血漿のピーク値である。[3]
25秒：血漿カリウム濃度の上昇と下降の半減時間であり、出力の回復時間ではない。[3]
3分：回復中の濃度が運動前より0.50 mmol/L低かった測定時点である。[3]
61%と37.7%：自転車のスプリントでの上昇率。競技者と対照群の値であり、食品による改善率ではない。[4]
初日の汗は、予約した人だけが持ち帰れる。
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