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汗に含まれるナトリウムは単に食事に含まれる塩分の反映か？

Is Sodium in Swear Simply a Reflection of the Salt in Your Diet?

By Alan McCubbin

https://www.mysportscience.com/

　以前のブログでは、ナトリウムとは何か、そしてそれが運動中にどのように役立つかについて説明した。また、汗で失われる塩分の量は人によって大きく異なることについても説明した。この記事では、その理由を詳しく見て、塩辛い汗かきが単に塩分を多く摂取している人なのかどうかを調べる。

汗腺の仕組み

　ナトリウム損失が人によってどのように異なるかを理解するには、汗がどのように生成され、皮膚表面に放出されるかについて基本的な理解を得ることが重要である。我々の皮膚は臓器であり、体の中で最大の臓器の1つである。これには多くの役割があり、環境から我々の内部を保護し、免疫システムの防御の最初の層として機能し、そしてもちろん安定した体温の維持を助ける。運動中、我々は大量の熱を生成し、皮膚表面から蒸発する汗に含まれる水分によって、この熱の一部が大気中に除去される。

　汗自体は、汗腺の周囲の体液から生成される。この液体は細胞の外に存在するため細胞外液と見なされ、電解質濃度は血液とほぼ同じである。したがって、最初に生成される汗は、それが発生した周囲の体液や血液と同じナトリウム濃度を持っている。しかし、汗が腺を通って皮膚表面に向かって移動すると、ナトリウム･イオンと塩化物イオンの一部がトレーニング中にチャネルを通って体内に再吸収される。これは、皮膚表面に残る汗のナトリウム濃度と塩化物濃度が常に血液よりも低いことを意味する。これは、発汗するとナトリウムよりも比例して多くの水分が失われることを意味するため、重要である。その結果、水分が摂取されていないと仮定すると、発汗の結果として血液中のナトリウム濃度が常に増加する。

ナトリウム保持－発汗量と食事の影響

　最初に汗として生成されるナトリウム量は汗の生成速度のみに依存するが、体内に再吸収されるナトリウム量は大きく異なる可能性がある。まず、発汗量が増加すると、汗が腺をより速く通過し、腺の内側を覆うチャネルによって再吸収されるナトリウム量が少なくなる。したがって、特定の人、特定の日の汗の塩分は、少なくとも部分的には発汗量に影響される。

　しかし、ナトリウムを再吸収するこれらのチャネルお有効性も制御されている。1930年代後半まで溯ると、科学者達は人々の食事に含まれる塩分の量を変えることで、汗から失われるナトリウムと塩化物の量を変えることができることを観察することができた。多くの場合、これらの研究は極端な塩摂取量(多くの場合、通常と比較して非常に低い、または非常に高い)を使用して、運動をしておらず、アスリートが予想するのと同じ速度で発汗しない人々を対象に、数日または数週間にわたってトレーニング中や競技中に実施された。

　このため、我々は博士課程の期間にこの概念を再検討した。我々は、わずか3日間の塩摂取量の変化が、運動中のナトリウム損失に大きな影響を与えるかどうかに興味を持った。この期間は、多くのアスリートがマラソン、トライアスロン、またはその他の耐久イベントに向けた最終準備として食事を熟成させる時間を反映するために選択された。アスリートがトレーニング中に汗によるナトリウムの損失を測定した場合、レースの数日前に塩分の摂取量を変更した場合、これはレース当日の損失を反映することはできないか？我々はランナーとサイクリストに非常に塩分の少ない食事を提供し、次に塩またはプラセボ・カプセルを与えて、彼等の食事の塩分が非常に多いか、非常に少ないかのどちらかになるようにした。彼等はまた、通常の食事に続いて別の実験を行なったが、それはほぼ正確に両極端の中間であった。

　35℃の暑さの中、中程度の強度で2時間のランニングまたはサイクリングを行なったところ、各試験での発汗量が同じにもかかわらず、運動前の3日間のナトリウム摂取量が増加するにつれて発汗ナトリウム濃度が増加するという効果がはっきりと確認できた。しかし、我々が確認したのは、3日間の塩摂取量を変更しても、汗のナトリウム濃度は、低塩分食から通常の食塩分までは平均約10％、通常から高塩分の食事から約11％しか増加しなかったと言うことである。したがって、効果はあるものの、おそらくアスリートにとって実際的な意味を持つほど大きくはないであろう。

　汗腺の機能について私が知っていることを考えると、この効果はおそらく、食事中のナトリウムが少ない場合にはナトリウムを保持する効果が高く、過剰な場合には効果が低くなるようにナトリウムと塩素チャネルが適応した結果であると考えられる。この機能は腎臓で起こる尿生成と似ているが、腎臓はナトリウムの変化に1～2時間以内に反応するのに対し、汗腺は反応するまでに少なくとも12時間、場合によって1日以上かかるようである。

暑熱順化と発汗によるナトリウムの損失―ナトリウム・バランスの間接的な影響

汗のナトリウム濃度のより大きな変化が観察される最後のシナリオは、暑さ順応期間中である。暑さに順応していないアスリートが連日暑い気温の中で運動すると、10～14日後には汗のナトリウム濃度が30％も低下する。この効果は食事の効果と同じであると考えられている。暑熱順化のプロセス(つまり、暑さの中での運動)では、汗によるナトリウムの大幅な損失が発生し、高齢者を補充しないとナトリウム不足が生じる。したがって、汗腺はナトリウムをより多く保存しようとすることで反応する。興味深いことに、暑熱順化中にナトリウム欠乏を防ぐためにナトリウム摂取量を意図的に増加させた場合、汗のナトリウム濃度は変化しない。

要約

　汗のナトリウム濃度は個人差が大きく、同じ個人であっても状況が異なると大きく異なる。発汗量と食事中のナトリウム量は両方とも、個人内の汗のナトリウム濃度に影響を与える可能性がある。暑さに順応しる過程でも汗のナトリウム濃度は減少するが、これは順応過程で失われる大量のナトリウムが適切に補充されない場合に限る。