ダイエットの有酸素運動で、タオルの汗だけを水分損失と思っていないだろうか。ランニングやランニングマシンで気になる呼吸の水分を、空気の湿度、換気量、運動後の体重から読み解く。気道から失う水と熱の違い、小児や喘息の研究を大人の日常へ当てはめる際の注意点も整理する。
タオルがあまり濡れていなければ、走って失った水も少ないのだろうか。ランニングマシンを降りた直後には、汗の跡が運動の結果に見えやすい。けれど、タオルは吐いた息を回収していない。運動中には呼吸からも水分が失われる。子供の自転車運動で、吐いた水蒸気を集めて重さを量った比較研究でも、この経路が調べられている。子供の結果を18〜39歳の女性の水分損失量にそのまま当てはめることはできない。[17]
答えの芯は、汗とは別に呼吸の水分を考えること、そして「息で逃げた熱」と「息で失った水」を同じ量として扱わないことだ。運動誘発性の気管支収縮がある人では、気道が大きく冷えなくても、水分の損失と気道の反応が生じた実験がある。18〜39歳の健康な女性にも同じ反応が起こるかは、この対象との違いを考える必要がある。冷たさだけでは呼吸の負担を読み切れない。[16]
汗の部位差は既存記事「ダイエットの有酸素運動で汗は全身同じ？前腕の測定値から水分損失を読めるか」に譲る。ここでは、吸う空気の乾きと呼吸量に目を向ける。運動直後の体重を、汗の量や脂肪の減少へ直結させないための読み物である。[9]
息の水分は、空気の条件と一緒に読む
呼吸性水分損失とは、呼吸を通して失う水分のことだ。ここで注目するのは、気道の表面から水が出ていく過程である。水分の動きを調べる実験では、吸う気体の温度や水分をそろえ、吐く気体の温度や水分を測る。呼吸は空気の出入りであると同時に、体と外との水や熱のやり取りでもある。[16][17]
換気量は、呼吸で出入りする空気の量を指す。主に哺乳類を扱い、ほかの脊椎動物も比較した温度と呼吸のレビューは、換気の調節が酸素などの代謝上の必要と体温維持の双方に関わり、換気の増加に伴う呼吸性の熱損失がその調整に影響することを整理している。息が増える場面を、脚の仕事だけから見るのでは足りない。動物を含む生理学の整理であり、18〜39歳の女性の運動時の水分量を直接示すものではない。[1]
ただし、呼吸が増えたら水分損失も常に同じ割合で増える、という単純な換算にはしない。子供を対象にした研究では、換気した空気の単位量あたりに含まれる水分の損失が、運動の途中で変化した。空気をどれだけ動かしたかと、その空気あたりにどれだけ水が移ったかは、別々に確認する必要がある。[17]
屋外のランニングと室内のランニングマシンを比べるときも、「同じ速さだった」という記録だけで呼吸の環境まで同じとは扱わない。実験で吸気の温度や湿度を操作するのは、それらが呼吸の熱交換に関わるからだ。空気の条件を添えることは、今日の走りを評価する軸を増やすことである。[4][16]
ここでいう空気の乾きは、暑さの別名ではない。喘息のある人が乾燥した空気を吸う実験では、冷たい条件だけでなく温かい条件も比較された。吸気の温度を変えても、気道の抵抗を一定の大きさまで増やすのに必要な換気量には有意差がなかった。温かい条件でも乾燥に目を向ける理由になる。対象は喘息のある人であり、18〜39歳の健康な女性への当てはめには気道の状態の違いがある。[15]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
吐く空気の水分は、運動中ずっと一定ではなかった
Tabkaらの比較研究では、運動で喘息症状が出る子供と健康な子供を、年齢と性別で対応させた。乾燥した温かい空気を吸いながら、一定の自転車運動を行わせ、吐き出された水蒸気を集めて重さを測った。室温の印象や喉の感覚ではなく、吐いた水を測定の対象にした研究である。対象が子供のため、18〜39歳の女性の反応や回復時間にそのまま当てはめることはできない。[17]
吸う空気の温度は28.4±0.3℃、運動負荷は50 W、運動時間は15分だった。研究者は安静時、運動中、終了後を比較し、換気した空気の単位量あたりの水分損失を追っている。体重の前後差から汗を推定する方法とは、見ている窓が違う。[17]
運動中は、どちらの群でも10分時点と15分時点の単位換気量あたりの水分損失が、対照の値より有意に低下した。ここを「運動すると水が出なくなる」と読むのは早い。結果が表しているのは、空気の単位量あたりの値である。呼吸全体で失った水分量とは、同じ指標ではない。[17]
買い物袋の中身を考えると分かりやすい。袋あたりの重さと、運んだ袋すべての重さは別である。呼吸の研究でも、「空気あたり」と「運動全体」を混ぜると、減ったという言葉の意味が変わってしまう。この研究を読むときは、水分損失の数字に、何あたりの量なのかを添えておきたい。[17]
終了から4分後、健康な子供では単位換気量あたりの水分損失が初期の値に戻ったが、喘息のある子供では低下が続いた。著者らは、運動中に吐く空気を十分に加湿する働きが熱的な負担に追いつかなくなる可能性を示している。また、終了後の反応から、喘息のある子供の気道表面の水分状態についても考察した。[17]
この結果を、成人女性が仕事帰りに走った後の回復時間へそのまま移すことはできない。対象は子供であり、乾燥した吸気を管理した自転車運動である。日常へ持ち帰るのは、呼吸の水分の状態が時間とともに変わり、対象によって終了後の経過も違った、という見方だ。[17]
測定の手順にも意味がある。研究者は運動中だけでなく、温かい空気を吸う安静時の値も測り、運動中は5分ごとに水蒸気を回収した。最後の測定だけを見れば、途中でどのように変わったかは分からない。開始前の値と時間の経過を並べたことで、運動に伴う変化と終了後の戻り方を区別できたのである。[17]
同じ研究で、運動後の肺機能の異常が見られたのは、運動誘発性喘息のある子供だけだった。一方、単位換気量あたりの水分損失の低下は健康な子供にも起きた。水分に関する指標が変わったことと、肺機能の異常が出たことを同義にしない。この区別が、測定結果を病気の自己判定に使わないためにも役立つ。[17]
呼吸で逃げる熱と全身の水分損失は別々に確かめる
呼吸性熱損失は、呼吸を通して体から逃げる熱である。呼吸性水分損失とは関係があるが、測っているものは異なる。Geladasらは、暑い環境で運動する男性に冷たい空気を吸わせ、呼吸から逃げる熱を増やすと、深部体温の上昇が変わるかを調べた。男性の実験なので、18〜39歳の女性に同じ変化量を当てはめることはできない。[4]
対象は男性8人で、自転車運動を行った。周囲は38℃、相対湿度90〜95%という条件で、吸う空気を3.6℃の冷気か周囲の空気にし、順序を無作為にした。運動の強さは最大仕事率の45〜50%だった。日常の室内ランニングと同じ環境ではなく、暑さの負担を管理した比較試験である。[4]
23分の運動で、呼吸性熱損失は温かい空気の条件の3.46 Wに対し、冷たい空気では32.81 Wとなった。Wは熱が移動する速さを表す単位であり、水の量ではない。熱損失は約9倍になり、直腸温の上昇速度や呼吸数は有意に低下した。一方、酸素消費量と全身の体液損失の変化には有意差がなかった。[4]
この並びが大切だ。冷気で呼吸の熱交換は変わったが、体液損失も同じ倍率にはならなかった。熱の数字が大きく動いたという結果から、必要な飲水量まで倍率で決めることはできない。実験が直接比べた結果を、その単位のまま受け取る必要がある。[4]
また、冷たい空気なら誰にでも望ましいという話でもない。ここでの結果は、少人数の男性が高温多湿の環境で自転車運動をした場合の体温反応である。気道の反応を調べた別の実験とは対象も目的も違う。冷却のための比較条件と、普段の運動環境を選ぶ指示は分けて読む。[4][15]
冷気の試験では、呼吸の速さだけでなく、呼吸の仕方にも変化があった。冷たい空気を吸う条件では、ひと息で動かす量が増え、呼吸数は減った。著者らは、その組み合わせが上気道で吸気の温度などを整える働きと熱損失を助けたと説明している。「息が増えた、減った」を回数だけで表すと、空気の量という側面が抜ける。[4]
運動の終盤には、冷気条件で心拍数も有意に低かった。しかし、酸素消費量に有意差はなかった。心拍の変化、体温の変化、体液の変化が、それぞれ別の変化を示した。ランニングマシンの画面にも複数の数字が並ぶが、ある指標の変化を別の指標の説明へ使う前に、その研究が両方を確かめたかを見るとよい。[4]
数字で読む呼吸の水と熱
28.4±0.3℃：子供の呼吸性水分損失を調べた試験での吸気温度。乾いた温かい空気だった。[17]
50 W・15分：同じ研究の自転車運動。呼吸の水蒸気を集めて測った条件である。[17]
32.81 W対3.46 W：男性8人の高温多湿下の試験で、冷気と周囲の空気を吸ったときの呼吸性熱損失。[4]
13人・90分：湿度を変えた歩行研究の健康な男性の人数と運動時間。気道だけでなく全身の熱収支を調べた。[10]
12人：熱帯のマラソンで、呼吸の水分や衣服に残った汗を考慮して体重変化を評価したエリート走者の人数。[9]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
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