2022年 1月 の投稿一覧

　アメリカンフットボールなど激しい接触を伴うスポーツ実施の場合には口の中に「マウスガード」を入れてプレイをしていて、ヘルメットからアタッチメントを介してぶら下がっていると「何コレ・・」と思ってしまいます。
　口腔内の保護の意味もありますし歯をくいしばることで「筋力発揮」に有効ともいわれ、自転車のロードレースなどでも最後の「ゴールスプリント勝負」に備えて、その直前にポケットから取り出してくわえていることもあるようです。インターネット上でも販売されていて、お湯で温めてから「喰いしばって」自分の歯型に合わせて使用することができます。
　ところが私たちが行ったウェイトリフティング選手の研究（2009）では、自分の歯の咬合状態から4ミリ以上厚いマウスガードを使用した場合にはパフォーマンスの低下を招く可能性があることが分かりました。バーベルを一気に頭上に引き上げる「スナッチ」動作では、4ミリ厚のマウスガードでは動作に関わる筋電図解析で「関節固定」の傾向が強くなったのです。これに対して歯科医が製作し調整した3ミリ厚のマウスガードではそのような傾向はみられませんでした（新潟国体マウスガードプロジェクト報告書）。動作の筋電図解析では、必要な筋活動は基本的に「拮抗性」が求められますが、曲げる筋群と伸ばす筋群が「協働性」に活動すると「関節固定」をしてしまい動作の効率的遂行を妨げてしまします。いわゆる「力んだ」状態です。
　筋の活動には動作に関連して拮抗的に働く「Phasic Factor」と動作全体を背景的に支える「Tonic Factor」があります。マウスガードを必要以上に厚くしてしまうと「噛みしめ」による「協働性収縮」を誘発してしまい、その動作に必要な「拮抗性収縮」による「動作の切り替え」を妨げるようなのです。これはウェイトトレーニングの負荷（重量）設定でもいわれていることなのですが「最大挙上重量」では必要のない筋群の参加と動作を妨げる「関節固定」を招くようです。トレーニング効果の確認のためには必要かもしれませんが、日常的に行うトレーニング課題としての「1RM（1回挙上最大重量）」は多分必要がないように思います。現実的に考えても「全力」は決して「最大のパフォーマンス」をもたらすわけではないのです。
　この点で必要以上に厚いマウスガードの使用は、「安全確保」のためには有効なのですが「パフォーマンス向上」のためには「制限因子」になっている可能性があるようなので、この研究は新潟の歯科医師会の先生方と「経験主義はダメ」「専門医にケアをお願いする」というキャンペーンになりました。
　

　2022年1月16日の都道府県対抗女子駅伝で、只今注目の群馬県：不破聖衣選手が４Km区間で13人抜きの大会新記録を更新し「伸びやかなストライドで・・」と表現されました。一方2021年9月5日東京パラリンピック女子マラソン・視覚障害の部で金メダルの道下美里選手は1分間240歩という驚異のハイピッチで走ります。2000年シドニー五輪・マラソン金メダルの高橋尚子選手は1分間209歩のハイピッチ走法とされ、2004年アテネ五輪金メダルの野口みずき選手は身長と同じ150cmでストライド走法とされています。男子の谷口浩美選手は1分224歩のハイピッチ、大迫傑選手は180cmのストライドです（日本陸連HP：野口純正氏データより）。
　では「ストライド」と「ピッチ」との関係はどうなっているのでしょうか？
　疾走速度は歩幅（ストライド）と回転数（ピッチ）の掛け算で決まります。その「一歩ごとの速度の積み重ね＝タイム」が歩幅と回転数のどちらによってより強く影響されているのか（相関分析）を検討すると面白いことが分かります。山崎は全日本大学駅伝に出場するレベルの選手たちの10000ｍ走における疾走速度とピッチとストライドの関係を分析し、8800m（後半）でスピードとピッチとの相関が全員高まること（決定係数90％以上）を指摘しました。面白いことにこの現象は中間の4800ｍではあまり見られなかったことです。また、日本インカレ入賞レベルの選手ではストライドが選手中一番長かったにもかかわらずスピードとピッチとの相関が高く、ストライドの一番短かった他の選手ではスピードとストライドの相関の方が高かったことを報告しました（2013年）。
　つまりストライドが長いからといって単純に「ストライド走法」であるとかピッチが高いからといって単純に「ピッチ走法」であるということではなさそうなのです。これは短距離走でも同じことで、適正ストライドによる高いピッチの維持が「ベストタイム」を生みだすために重要であること、前半と中盤と後半でエネルギー供給系の変容（疲労感？）に応じてピッチとストライドの関係を変化させることが戦略として重要であることを意味します。おそらく不破聖衣選手や田中希美選手はこの「切り替え能力」が極めて高いのではないでしょうか。また、「同じストライド✕同じピッチ≒同じスピード」で走り続けることは脳の「中枢性抑制」を引き起こすことが考えられ、動作を変容させることによる「脱抑制」の発現を促して「セーチェノフの積極的休息」と同等のメカニズムを駆動しているのではないかと考えています。
　山崎はフルマラソンのトレーニングとして「ハイブリッド2時間走」を提起しました（ランナーズ 2013年4月号）。1時間たったらストライドを短くしてピッチアップしてさらに1時間走り続けるトレーニングで、グリコーゲン枯渇で出力系が低下してもストライドを短くしてキック力への負担を減らして走り続ける練習方法です。自転車の登り坂でギアチェンジをしてペダル負荷（ストライド）を軽減して回転数（ケイデンス・ピッチ）を上げて速度を維持して登りきるイメージとなります。
　どうやら走運動の原理は「ストライド」と「ピッチ」のコントロール能力の獲得がカギを握っているようなのです。

　サルでもチンパンジーでも人間が訓練をすれば「二足歩行」をすることができます。これは生態学の故・伊藤嘉昭先生が提唱した「２つの運動革命」の第１段、樹上生活での「腕歩行（Brachiation）」による肩関節の変化と脊柱の直線化が貢献しています（人間の起源、紀伊国屋書店、1966）。背骨が真っすぐであれば直立することは容易で、実は赤ちゃんが立ち上がった際は背骨のS字湾曲はまだ出来上がっていません。また、人類学の馬場悠男先生は、チンパンジーなどでは腰椎が4個であるのに対して二足歩行を始めたアファール猿人などは腰椎が6個であり、これに対してホモ・サピエンス段階では5個であることを指摘します（私たちはどこから来たのか、NHK出版、2015）。アファール猿人の二足歩行はチンパンジーとは異なり（サルやチンパンジーは踵骨が十分に発達していないのでうまく歩けない）しっかりと歩いていたようです。
　ホモ・エレクトス段階で「持久狩猟」が始まったことが知られており、30Kmにも及ぶ持久狩猟を実現するためには「二足歩行」ではなく「二足走行」も可能でかつ体毛が減少して発汗による体温調節が可能になっていることも必要でした。ハーバード大学の進化生物学者・リ－バーマン先生は、人間の脚は大きなばねのように作用し効率よく片足でジャンプしてからもう片足で着地できることを指摘し、大きなアーチの足底と長いアキレス腱にエネルギーを蓄積して再利用する可能性を指摘しています。また大殿筋の発達や項靭帯の存在が走動作を支え、さらに発達した三半規管が不安定な状況下での速い移動を可能としたことを指摘します（人体600万年史～科学が明かす進化・健康・疾病、早川書房、2015）。
　当然、これらの移動方法と狩猟用具の革新（投擲具アトラトルなどの発明）、加熱調理などの食料メニューの革新などなど進化に関連して「共進性」と呼ばれる様々なプロセスがあったことが、ホモ・エレクトス段階からの脳の加速度的な大型化を支えてきたともの考えられます。そして、逆説的にそれらの共進性を構成する要因を実現することができない場合にはヒトとしての特徴を十分には発達できない可能性があります。これは現代社会の健康を阻害する様々な要因ともなっています。
　ヒトの解剖生理学的な構造上「歩」「走」「跳」「投（これは樹上生活での腕歩行と対応？）」「打」などの身体運動（基本的運動形態といいます）を行うことは「絶対値」の問題を除けばそれほど困難ではありません。一方、ボールゲームに代表される複雑な身体運動の実現には経験と訓練が必要です。
　マラソンやロードレースは、特に陸上競技を経験していなくとも参加することができます。他のスポーツをやっていたり、また全くスポーツを経験していなくとも、ある程度のトレーニングを行えば誰でも完走することができます。これが基本的運動形態である「二足走行」のランニングが広く支持される大きな要因であるような気がします。人を特徴づけてきたランニングが、身体各組織とのメッセージ物質のやり取りを支え、海馬の神経新生や免疫システムの暴走を改善し、結果として身体の健康状態の維持や認知機能の向上を実現してヒトの大型化した脳‐神経系の機能を支えているようで、まさに「二足走行」がヒトをつくり、それがヒトの自己実現を支えているようなのです。
　

　運動の継続的実施により、身体各部から様々な伝達物質が分泌され全身のネットワークを形成していることが指摘されています（NHK：”「人体」神秘の巨大ネットワーク” シリーズなど）。
　運動の実施により副腎からアドレナリンやノルアドレナリンという「カテコールアミン」が分泌され、血糖値の上昇や心拍数や血圧の上昇を引き起こすことは昔からよく知られています。
　しかし最近は、それ以外にも運動にともなって筋から分泌される様々な物質（マイオカインと総称されます）が私たちの身体機能に大きな影響を与えていることが解明されてきており、インターロキシンー6（IL-6）はその代表格です。不思議なことにIL-６は関節リューマチなどに関わる炎症性タンパク質なのですが、運動により骨格筋から分泌された場合には免疫細胞の暴走（サイトカインストーム）を誘発する物質を抑制することが指摘されています。また細胞の成長に関わるインシュリン様成長因子（IGF-1）や神経の成長を促す脳由来神経栄養因子（BDNF）、血管の新生を促す血管内皮成長因子（VGEF）や組織の形成を助ける線維芽細胞成長因子（FGF-2）といったメッセージ物質が運動実施によって増加することも指摘されています。ハーバード大学の精神科医・レイティ先生は、これらの物質が向精神薬と類似した反応を引き起こすとして、薬物療法と運動療法を併用することにより「ストレス」「うつ」「ADHD」「パニック障害」などの改善に大きな効果を示すことを指摘しています（脳を鍛えるには運動しかない！、NHK出版、2009）。
　このような身体運動実施にともなって様々なメッセージ物質が分泌されるというメカニズムの背景には、私たち人類の数百万年にわたる進化の歴史が反映されているようなのです。我々のご先祖様は、420万年前頃から狩猟採集活動を基本として進化してきました。そして180万年前頃から二足歩行に加えて走行を伴う「持久狩猟」という様式を進化させてきました。30Kmほど仲間と共同して獲物を追いまわし、体温調節のできない羚羊（アンテロープ）などを熱中症にして仕留めるという運動様式を獲得し、その際長時間の走行による疲労や痛みを和らげる「エンドルフィン」や「エンドカンナビノイド」といった自己生産性の鎮痛物質を分泌する機能も獲得してきたようです。
　また、獲物の生態や行動様式を記憶し、コミュニケーションを発達させながら共同する高度な狩猟活動を行ってきたようで、ホモ・エレクトス段階で大型化し発達した人類の脳－神経系と骨格－筋系の高度な協応活動、そして持続的活動を支えるエネルギー供給系（脳には糖質を優先供給し筋には糖質と遊離脂肪酸を利用する戦略）を獲得してきたようなのです。
　ハーバード大学の進化生物学者・リーバーマン先生は、この進化のプロセスで獲得してきた「身体的適応」が現代社会での「文化的適応」との不適合をきたした状態を「ミスマッチ病（ディスエボリューション）」と定義し47の症状を指摘します（人体600万年史～科学が明かす進化・健康・疾病～、早出書房、2015）。

　先日NHKで「”走る”そしてヒトとなる」が放映されました。筑波大学の征矢英昭先生が、ラットではランニングによって脳の記憶にかかわる海馬の神経新生がみられること、高強度ではなく低強度運動のほうが効果が高いこと、30秒程度のインターバルトレーニング形式4分間でも効果がみられることを紹介していました。
　ラットは基本的に「運動好き」で、回転ケージを一晩で数キロ走り回ります（運動嫌いであまり走り回らないラットもいるようです）。そして運動により学習能力が改善されることも知られています。これは「自発的運動」による効果で、尻尾に重りをつけて泳がせる「強制的運動」ではストレスになってしまうようです。また「曲芸ラット」といって平均台や梯子や不安定な障害物などの環境条件でも小脳の神経成長因子が35％増大することも知られています（グリーノー、2009）。これらの研究は1972年サイエンス誌に掲載された「経験が引き起こす脳の変化」（ローゼンバイクら）という有名な論文がルーツです。ここでは集団で自然環境に類似した飼育条件と食事は与えられるが一匹づつ隔離された飼育条件を「豊かな環境」と「貧しい環境」と定義して脳重量や学習関与物質を比較したものです。そして人間を対象としたさまざまな研究でも身体運動が脳の機能や構造を改善することが指摘されています。
　では翻って、私たち人間にとっての「豊かな環境」とは何なのでしょうか。現代社会を象徴する偏った食事や運動不足、格差や差別や貧困による孤立化や分断によるストレスの増加などはどう考えても「貧しい環境」です。「人間とは何か？」という根源的な問いを考えたとき、ホモ・サピエンスである我々を進化のプロセスの中で特徴づけたものは何かという「自然人類学アプローチ」が必要となります（さらに「貧しい環境」と「豊かな環境」を検討するためには有史以降の文化人類学的アプローチも必要となります）。
　私たち人類のルーツを辿ると「直立二足歩行」が契機となったことは周知の事実です。二足歩行を始めた420万年前のラミダス猿人や370万年前のアファール猿人、石器を作り始めた240万年前のホモ・ハビリスを経て、180万年前のホモ・エレクトスから脳の加速度的大型化が始まります。
　この脳の大型化の要因として、恒常的狩りによるタンパク質摂取量の増加と火の利用による加熱調理での炭水化物の糖質への変化があり、消化吸収効率の改善による腸のエネルギー要求量の相対的減少、長時間の狩猟採集活動を支えた体毛の減少による発汗機能（体温調節能）の獲得、集団的生活と食料の平等な分配を支えたコミュニケーション能力の発達と「社会共同性」の獲得などが指摘されています。
　つまり狩猟採集活動と加熱調理が大きなインパクトとなって身体各臓器への「エネルギー配分（筋に22％、肝臓に21％、脳に20％、心臓に9％、脂肪組織に4％などなど）」と「基礎代謝」と「活動代謝」のエネルギー消費を決定し、人間らしさをかたちづくってきたようで、逆説的に「大型化した脳が身体運動を必要とする」ようなのです（続く）。