速く走れない5つの理由
乳酸が筋肉を焦がすだけでは、限界に達しないのです。 走っているときに感じるさまざまな感覚は、それぞれ体内の別のミニクライシスに対応しており、それらが組み合わさって、ペースを維持できるかどうかを決定しているのです。 昨年、アメリカのサンディエゴに運動科学者が集まり、持久力の限界を探るための最新の成果を発表しました。 代謝物や精神的疲労といった新しいトピックから、暑さや水分補給といった身近な問題まで、さまざまな議論が交わされました。 その結果、記録更新の苦しみの背景には何があるのか、どうすればもう少し頑張れるのかが見えてきました。 酸素欠乏症
発生。 走り始めてすぐ
反面教師。 激しいランニングの持続的なバーストを含む「プライミング」ウォームアップ
インターバルトレーニングの最初のレップは常に難しく感じますが、次のレップは簡単に感じられるものです。 エクセター大学の運動生理学者であるアンドリュー・ジョーンズ博士は、「呼吸数は下がらず、なんとなく落ち着く」と言います。
ランニングを始めると、筋肉の酸素要求量はすぐに急増しますが、体の残りの部分が反応するまでの時間は、「酸素運動量」、つまり反応時間によって決まります。 この酸素不足は、呼吸と心拍数を速め、血管を拡張させるとともに、筋肉中の酸素処理酵素を活性化させる信号を引き起こします。 その結果、2～3分で筋肉に十分な酸素が行き渡るようになります。
一時的な酸素不足は、長期的な影響を及ぼしますが。 エネルギー不足を満たすために、筋肉は嫌気性（酸素を必要としない）燃料を利用する。 これは、筋肉に疲労感を与える代謝副産物を生み出し、また、ランニングの最後の無酸素運動のためのエネルギーが少なくなってしまいます。 この酸素不足と戦うために、ジョーンズらは、レース（または最初のレップ）の前に、最初のレップの疲労を取り除く「プライミング」と呼ばれるアプローチを研究しています。 スタート10～20分前に、例えば5kmのレースペースで45～60秒間の激しいランニングをウォームアップに組み入れます。 これにより、酵素が活性化され、血管が拡張されるとともに、レースが始まる前に回復する時間を確保することができます。
「一生懸命走っているのに、ちっとも速くならない」
原因は？ 非効率的な筋繊維の動員
発生。 10kmやハーフマラソンなどの中距離走の継続
対策。
ハーフマラソンの序盤の数マイルは、かなり楽に感じることが多いものです。 乳酸などの代謝物を大量に蓄積するほど速く走っているわけでもなく、マラソンと違って、貯蔵燃料を空にするほど遠くまで走っているわけでもないからです。
その答えは、コペンハーゲン大学の研究によると、再び酸素動態に依存するようになったのです。 ハーフマラソンのペースかそれ以上の速さで走り続けると、そのペースを維持するために必要なエネルギー量（つまり酸素量）は、徐々に増えていきます。 10～20分の間に、酸素消費量は25％も増加し、ペースを維持するのが難しくなってきます。 走り始めると、自動的に遅筋繊維が多く動員されます。遅筋繊維は効率がよく、疲労に時間がかかるので、長距離走に向いています。 しかし、時間が経つにつれて、個々の筋繊維は疲労し、燃料が不足し始めます。 この問題に取り組む1つの方法は、通常爆発的な動きに使われる速筋繊維を、より効率的にトレーニングすることです。 マラソン選手にとって長時間のランニングが重要な理由の1つはこれかもしれません」とジョーンズは説明します。 2時間半も走れば、たとえゆっくりしたペースであっても、遅筋繊維は消耗し、速筋繊維はゆっくりと安定したパワーを出す練習をするようになります。 これに応じて、ミトコンドリアの含有量を増やし、より多くの血液を供給するために毛細血管を増やすことによって、持久力を高めるのです」
「助けて! 足が燃えている！」
原因は？ 筋肉に蓄積された代謝物が、脳への信号を誘発する
発生する。 マイルレースや5kmレース、高速サーキットやゴールスプリント
解毒剤。 短時間の高速インターバルトレーニング
ハードなインターバルトレーニングの焼け付くような筋肉の不快感を想像してください。 これは、2014年に米国ユタ大学の研究室で、アラン・ライト教授とマーカス・アマン教授が率いる研究チームが、代謝産物のカクテル（激しい努力の間に筋肉に蓄積される化学副産物）を親指に注入したときに、10人の幸運なボランティアが体験した奇妙な感覚です。 その結果は驚くべきもので、筋肉を動かしていない被験者に疲労の感覚をもたらしました。 一生懸命走ると、やがて有酸素エネルギー系（心臓と肺から送り込まれる酸素に依存する超効率的な燃料供給）が、筋肉に十分に速くエネルギーを供給できない地点に到達します。 無酸素運動は、必要な燃料を供給する一方で、代謝物を生成して筋肉に蓄積します。 その代謝物のひとつが、乳酸です（乳酸とよく似た分子）。
Light と Amann は、乳酸、プロトン（筋肉をより酸性にする）、アデノシン三リン酸（細胞燃料の一種）の 3 種類の代謝産物をボランティアに注射してみました。 これらの化学物質を単独で、あるいは2種類ずつ注射したところ、何も起こらなかった。 しかし、3つの化学物質を一緒に注射すると、ビンゴ！です。 最初は、被験者はじっとしていても、親指に「疲れ」や「重さ」のような感覚を覚えたという。 そして、全力で運動したときに相当する、より高い代謝物を注入すると、感覚は「痛い」「熱い」、いわゆる乳酸焼けへと変わり、すべて試験管の中で作り出されました。 脚の筋肉にある特別な受容体が、特定の代謝物の組み合わせを検出したときにのみ、脊髄を伝わる苦痛の信号を発し、脳はそれを灼熱感として解釈するのだそうです。 一つの解決策は トレーニングで繰り返し受容体を刺激することで、受容体の感度を少し下げるのです。 オフシーズン後に初めてインターバルをすると、死ぬんじゃないかと思うほどです」とアマン氏は指摘する。 しかし、1、2回のトレーニングで、「すでに少し良くなったように感じる」。
‘I can hardly lift my knackered legs’
Cause: メタボリックの蓄積が筋肉の収縮を妨げる
発生。 ハードなレースの終盤
解毒剤。
さて、「乳酸燃焼」は、筋肉にある神経センサーによって引き起こされる脳の感覚に過ぎないということがわかりました。 ということは、その信号を無視すれば、筋肉はいつまでも動き続けることができるということだろうか？ それを確かめるために、アマンたちは、フェンタニルという神経ブロックをボランティアの背骨に注射して、足の筋肉から脳への信号の伝達を妨げ、固定式自転車で5キロを全力で走るように指示したのだ。 結果は劇的だった。 最初の被験者が走り終えて自転車から降りようとしたとき、床に倒れそうになったところを、アマンと研究者が捕まえたのである。 それ以降の被験者は全員、自転車から降りるのに手助けが必要だった。 中にはペダルから足を離せない人もいて、「一人も歩けなかった」とアマン氏は振り返る。 彼らは皆、多くのアスリートが夢見る、痛みや疲労をあまり感じることなく思い切りプッシュできる能力を与えられていたのだが、その代償として、筋肉が本質的に機能しなくなっていたのである。 アマン博士の同僚の一人であるグレゴリー・ブレイン博士は、「彼らはいつも最初は素晴らしい気分なのです」と言う。 飛んでいるようです。 しかし、彼らは墜落することが分かっているのです』。 というのは、脳からの指令に脚が反応しなくなったのである。 スタートダッシュで得たアドバンテージは、脚が命令に反応しなくなったことで失われたのだ。 この場合、疲労の原因は脳ではなく筋肉にある。 脳からの警告信号がないと、プロトンやリン酸イオンなどの代謝物が、筋繊維の収縮能力を直接妨げるレベルをはるかに超えて蓄積される。 つまり、代謝産物によって生じる疲労は「頭の中のすべて」ではなく、ハードなランニングでは「中枢」（脳の中）と「末梢」（筋肉の中）の疲労が混在しているのです。
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「以上です。 あきらめます！」
原因。 努力のしすぎ
発生。 自分の限界に挑戦しているときはいつでも
反面教師。 脳を鍛える
痛すぎる。 最後の数マイルでもう少し頑張らない理由を説明するには、それが一番簡単な方法です。 しかし、それはまったく正しくありません。 痛みは、あなたの足を引っ張るものではないのです。 ケント大学の研究者たちが、経頭蓋直流刺激法という技術を使って、ボランティアの脳に電流を流して痛みの感覚を鈍らせたところ、運動中の被験者の感じ方や、固定式自転車で疲労困憊するまでのパフォーマンスは改善されませんでした。 酸素不足、代謝物の蓄積、オーバーヒート、脱水、筋肉の損傷、燃料の枯渇など、他のすべての疲労は、自分のペースやスピードを維持することがいかに難しいかという全体的な感覚に寄与しているのです。 言い換えれば、努力とは、体の隅々から発せられるさまざまな疲労信号をすべて組み合わせたものであり、レースにおける正念場は、最大限の努力をしたときに訪れるのです」
ランナーは、トレーニング時間のほとんどを、筋肉、心臓、肺をより強く、より効率的にするために費やします。 しかし、マーコラの理論は、主観的な努力の感覚を変えることが、より速く走るための別の方法であることを示唆しています。 サブリミナルメッセージ（笑顔が一瞬映る）、電気的脳刺激（痛みの代わりに努力の感覚を変えるように電極を配置）、モチベーションを高めるセルフトーク（Feeling good！）、「脳耐久トレーニング」（固定式バイクで運動しながらコンピュータでタスクを実行）などの手法で、努力と耐久性を変えることに成功した研究結果があるのです。 それは心理的な状態なのでしょうか。 筋肉が収縮する触覚のことでしょうか。 それとも、マーコラが考えるように、レースのペースを維持するのがいかに難しいかという全体的な感覚なのでしょうか。 私たちは、走るときに身体で何が起こっているのかについて多くを学び、私たちが感じる感覚や遭遇する限界の多くについて説明できるようになりました。 このコンテンツは、第三者が作成・管理し、ユーザーが電子メールアドレスを提供するためにこのページに取り込んでいます。 このコンテンツと類似のコンテンツについては、piano.ioでより多くの情報を得ることができるかもしれません。