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2010年11月16日 火曜日

疲労回復に向けた最先端スポーツ医学の実際

疲労回復に向けた最先端スポーツ医学の実際
疲労回復に向けた最先端スポーツ医学の実際

 

 


アンチエイジング・トレーニングって?



●筋肉疲労だけでなく、内臓疲労や神経疲労にも対応する必要がある

さかえクリニックでは以下の治療システムをアスリートのケア、トレーニングに導入してアスリートの疲労回復、コンディショニングを行っています。
医師がディレクターとなり、鍼灸師、アロマセラピスト、フィジカルトレーナー、ピラティスインストラクターが各トレーニングやセラピーを担当して効率よく疲労回復を図ります。


1:高気圧酸素療法
2:エアナジー
3:ヒーリング
4:パワープレートによるバイブレーショントレーニング
5:ピラティス
6:バイオフィードバックトレーニング
7:ヒーリングコクーン
8:血液分析
9:心拍変動解析による自律神経機能測定
10:アロマセラピー
11:鍼灸、マッサージ、カイロプラクティック
12:EMS
13:星状神経節への半導体レーザー照射
14:サプリメント


当クリニックでは、アンチエイジング診療を国内で先駆けてスポーツ分野へ導入しこれまで数多くのトップアスリートのトレーニング指導、ケア、コンディショニングを担当してきました。


加齢と伴に競技パフォーマンスの低下のみならず疲労回復の遅延を多くのアスリートが実感し、この対策により競技パフォーマンスの維持を試みています。


従来の考えでは乳酸値との関連の論文や学術研究が数多く発表されていますが、実際のアスリートの疲労回復をサポートするには不十分であると考えています。


疲労は筋肉疲労のみでなく内臓疲労、神経疲労も考慮に入れなければなりません。
特に緊張する試合が続いたりハードなトレーニングが続いた場合は、筋肉の疲労だけを考慮した疲労回復ケアを行ってもアスリート達は満足しないことがあります。


内臓や筋肉の運動を制御する神経の疲労も十分考慮に入れる必要があるのです。特に自律神経機能を定量評価することで大きな疲労回復の基準を手に入れることができます。


POMS検査、DIPCA3検査、TSMI検査のような心理テストを利用してスポーツ心理学やアスリートの心のケアを行っていた指導者も見受けられますが、成果はいかがでしょうか。


科学はEBMの確立と伴にデータが要求されます。
現場の指導者の直感や乳酸値のみに頼る疲労回復の指導は今後、大きく変化すると確信しています。
今回は、血液機能分析、自律神経機能計測システム(心拍変動解析)、エアナジー、バイブレーショントレーニングに絞ってクリニックでの疲労回復システム導入実績を解説します。


クリニックでは従来の疲労の検査に加え、血液機能分析、自律神経機能検査でアスリートの疲労度を解析します。
欧米ではこのシステムを利用して身体機能診断を具体的に評価し、栄養指導、サプリメント摂取指導、治療を行っています。
当社でも国内で最初にこのシステムを導入してアスリートの疲労を科学的に評価しています。


1:血液機能分析

当クリニックでは、ブラッドフォード末梢血液評価法を採用しオリンパスの高解像度顕微鏡に画像キャプチャリングシステムを接続して血液像を容易にモニターで分析できるようにシステム構築を行っています。


高解像度顕微鏡システムによる (1)Live Blood Analysis (2) Coagulation Blood Assessment により血液像を血液機能評価シートに従って評価します。
被験者小指の先端より血液をスライドガラスに(1)生きた血液 Live Bloodと(2)凝固した血液 Coagulation Bloodを採取します。
採取した標本を暗視野、明視野、位相差で観察します。


(1) Live Blood Analysisからは、赤血球、白血球、血小板、プラーク、リンパ球、血漿中の成分、真菌、バクテリア、寄生虫などリアルタイムに画像を評価します。赤血球の形状でアスリートのオーバーワークの状態を容易に把握可能です。
生きた血液を分析することで細胞の栄養状態、免疫機能、代謝の状態を把握することができます。


(2) Coagulation Assessmentからは、身体における各部位の酸化状態、つまり活性酸素の発生状況を把握します。この場合、明視野で観察します。体内の活性酸素(ROS)をはじめ、様々な病気の原因となる因子が血液凝固因子にまず影響を与えているのがわかります。凝固パターンを観察することにより体内の活性酸素発生状況が把握できます。栄養状態、ミネラルバランスも評価可能です。ストレスによる影響を捉えることが可能です。


ビジュアルでリアルタイムにアスリートの身体情報を獲得できるこのシステムにより的確にアスリートの栄養指導、ミネラル摂取、必要サプリメント指導、オーバーワークの指摘が可能となりました。
現在、国内ではアスリートを対象とした検査は当社のみしか実施されていませんが、今後多くの医療機関で普及すると考えています。

 

2:自律神経機能検査

自律神経機能を定量評価するために、心拍変動解析システムを使用しています。呼吸法のバイオフィードバックトレーニングにも利用しています。もともとはロシアの科学者が開発して宇宙開発に使用されたシステムであり、ロシア崩壊後、米国に渡ったロシア人科学者が立ち上げた、ベンチャー企業のBiocom社と、技術・臨床研究の提携をして、最先端のシステムを臨床的に開発しています。「ハートリズムスキャナー」「インナーバランススキャナー」「ハートトラッカー」のシステムで、RSAによって自律神経の機能レベルを調べます。
過剰なストレスがかかるトップアスリートほど、自律神経機能は特に重要です。トップアスリートはパワーアップなどフィジカル面の向上を図るだけでは勝てません。筋肉や自分の身体をコントロールする自律神経機能を向上させることが、1cm、0.01秒の差となってパフォーマンスに表れるのです。


レーサーにとって自律神経機能はレースを成立させるために重要な能力であるのです。ウエイトトレーニング以上に自律神経機能トレーニングは重要です。


フォーミュラ・ニッポン レーシングドライバー松田次生選手の場合は、ケア当初、不眠、口内炎、胃腸の不調を訴え、副交感神経機能の低下が疑われる症状がありました。


心拍変動解析システム インナーバランススキャナー検査の結果、交感神経に比べ、副交感神経が著しく低下していることが確認されました。この状態を改善するために、エアナジー、アロマテラピーを用いてケアを行うと同時に呼吸法もトレーニングに導入。


すぐに副交感神経機能が向上した検査結果が得られ、口内炎や不眠も改善、精神的にも安定した状態でレースに臨むことができるようになりました。神経疲労が短期に回復し2006年 フォーミュラニッポン 総合ランキング2位(日本人1位)の原動力になったのではないでしょうか。


自律神経機能の重要性を説くトレーナーや医師はこれまでにもいましたが、検査システムの存在が認知されていないのが日本のスポーツ界の現状です。


これらの検査でアスリートの身体情報を得て具体的なケアとして(1)エアナジー(2)パワープレート を行います。


(1) エアナジー
エアナジー)は活性酸素を除去し、酸素の利用効率を高めて、疲労回復、細胞の機能賦活を促す機器です。アロマボトルもユニット内に装着できるためエッセンシャルオイルの吸入も可能となり同時に、アロマセラピーを行い競技前の緊張を緩和する効果も期待できます。ドイツ製で、02年ソルトレークシティー冬季オリンピックの際に利用し、ドイツ代表選手が銀メダルを獲得に貢献しました。初めて私が国内へ導入、04年アテネ・オリンピックにも私が総監督を務めるさかえクリニックトラッククラブのアスリートに対して現地へ持ち込みました。また、ボブスレー日本代表もエアナジーをワールドカップ転戦中に使用。現在は、ショートトラック 寺尾悟選手、NASCAR レーシングドライバー 古賀琢磨選手、陸上短距離 青戸慎司選手、多くのプロ野球選手、プロボクサーの疲労回復、身体能力向上などケアに活用。WBA世界SF王者 名城信男選手もタイトルマッチ前に使用しました。


活性酸素とは、免疫機能においても重要な働きを担っておりますが、必要以上に発生して過剰になると、あらゆる病気、老化を引き起こし 人体を酸化させる大きな原因となります。現在、病気の約9割は活性酸素が原因と考えられています。私たちの身体は、最低でも1日に350リットルの酸素を必要とします。多量に酸素を消費するトップアスリートは、活性酸素対策を行う必要があると考えられます。


チャンバー内の酸素に特殊な紫外線を照射し、一重項状態(反応が高い状態)にし、瞬間的(100万分の2秒間)に発生したエネルギーをチャンバー内の水分子に取り込み、それを鼻孔から吸引して身体に取り込むことで、不安定な活性酸素と直接結びつき、安定させ無害な物質に変化して、活性酸素を減少させる、というのがエアナジーのメカニズムです。一重項状態の酸素が数秒で肺胞から血流に流れ出るため、消化吸収の長い過程を要するサプリメントに比べて格段に早く組織に作用することができます。短時間で作用するので、活性酸素による痛みなどを伴う疾患に悩まされているアスリートには最適なシステムだといえます。わずか15分間吸引するだけの治療です。


活性酸素の除去により、ミトコンドリアの活性が高まり、酸素の利用効率が上がることから、乳酸の低下にも働きます。


(2) パワープレート
ストレングス、マッサージ、リラクゼーション、ストレッチが同時に出来る振動トレーニングシステムです。
振動トレーニングはロシアの宇宙開発プログラムにも採用されています。現在ではNASAの宇宙飛行士トレーニングプログラムに採用されています。


当クリニックではメーカーとの共同研究がスタートしてアスリートへのトレーニング効果、アンチエイジング効果を科学的に解析し、実践へ役立つプログラムの開発、インストラクターの養成を行います。
振動は3次元で周波数、時間、振幅が設定可能で、各ポジショニングにより短時間でインナーマッスルの強化も可能となりました。


パワープレートは緊張性振動反射と呼ばれる特殊な伸展反射を継続的に誘発します。
振動が従来のウエイトトレーニングで強化が困難な棘筋や骨盤筋群の強化を可能とし、マッサージ効果も同時に得られます。振動により血液循環の改善により早期に疲労物質の消失が期待出来ます。また、ストレッチ効果が大きく筋膜の緊張を弛緩させ、自律神経へ適度な刺激を与えることでリラックス効果も期待出来ます。


ウエイトトレーニングと異なり加速係数を変えることで靭帯や筋骨格系への負担がはるかに軽減されました。
研究により明確になった点は以下の通りです。


・トレーニング時間の短縮
・神経系への強い刺激
・血行の改善
・骨ミネラル密度の増加
・疼痛緩和
・テストステロン、成長ホルモン、セロトニンなど主要ホルモンの増加
・コルチゾール(ストレスホルモン)の減少
・マッサージ効果


ただし、効果的で正しいトレーニングを行うためには専門インストラクターの指導が必要です。正しいポジショニングが安全で効率よいトレーニング効果を生みます。


クリニックでは、通常時のトレーニングに導入するのみでなくトレーニング後のクーリングダウン、故障時のリハビリ、マッサージにも使用します。


これらのシステムを効果的に専門医やインストラクター、セラピストが活用することでアスリートの疲労回復に努め競技パフォーマンス向上をサポートします。クリニックでは、アスリートの競技特性や身体能力を考慮して多角的にケアを行っています。私達はこれらのシステムをトータルアンチエイジングシステムと呼んでいます。アンチエイジイングトレーニングは疲労回復も含めまして今後もより一層、注目される分野です。


パワープレートにおける振動の物理学的特性

バイブレーショントレーニングを理解するには、振動が重力に与える影響、重力が身体に与える影響、そして重力と振動が身体に与える累積的影響を理解することが必須です。


身体にかかる重力Fgは、質量mに比例します。


FG = m × g
FG = 単位ニュートン(N)で示される重力
m = 単位キログラム(kg)で示される物体の質量
g = 重力による加速(標準で~10m/s2)*


*g = 9.80m/s2、この例では簡潔にするため端数を切り捨て


例えば、ウエイトトレーニングで考えてみると、体重70kgの人がスクワットを行うと、この人には、


FG = 70kg × 10m/s2で、700Nの重力がかかります。


同じ人が100kgのウエイトを持って同じエクササイズをすると、この人にかかる重力は次のように変化します。


FG = (70kg + 100kg) × 1Om/s2 = 170kg × 10m/s2 = 1700N


つまり、ウエイト(負荷)が増すと、身体に与える重力が増えます。身体にかかる重力が増すと、その増加分を身体は強度を高めて調整します(これがウェイト・トレーニングの原理でもある)。


バイブレーショントレーニングは、身体にかかる重力を操作するという点は共通していますが、負荷の代わりに加速度(g)によってFGを変化させます。物体や人問が短時間で速度を変えると、身体にかかる重力が変化します。例えば、エレベーターに乗っているときに、増減速時に身体が重くなったり軽くなったりした経験があると思いますが、作用としてはそれと同じことです。


パワープレートは、プラットフォームが垂直方向に素早く小刻みに変化します。この動きが加速度(a)を高めるため、身体にかかる重力も急増します。


FG = m × a*
FG = 単位ニュートン(N)で示される重力
m = 単位キログラム(kg)で示される物体の質量
a = 単位m/s2で示される加速度


*重力によって生じる加速度は、パワープレートによって加速度に変換


体重70kgの人が、振動していないパワープレートの上に立ったときは、本来の重力です。


FG = 70kg × 10m/s2 = 700NFz = m × a


しかし、プラットフォームに40Hz/Highの周波数を作動させると、0.005mの振幅を生成し、この人物に加速度の増加による重力がかかります。


加速度の計算には、以下の式を使います。


a = V / t
a = 加速度
V = 単位m/sで示す速度
t = 単位秒で示す時間、の場合、


40Hzとは1秒間に40回振動することであり、振動1回で動くプレートの距離は合計0.02m分です。
したがって、a = 59.10m/s2(表を参照)


この数値を式に当てはめると以下の通りです。


FG = m × a
= 70kg × 59.10m/s2 = 4137N


通常のウエイトトレーニングでは、自重では700N、100kgのバーベルでは1700Nであるのに対し、バイブレーショントレーニングは、重力による影響が非常に大きく、短期間でトレーニングの成果が期待できます。

 

<表>パワープレートの加速
ベルギーのCatholic University Leuvenで実施された二重盲式研究プロジェクトで、加速時計を使用して測定したPower P1ateの加速度(23)。下表からわかるように、振動の振幅や周波数が上がると加速度(a)も増し、重力の影響も高まっています。

 

振幅(mm) 周波数(Hz) 重力 加速度(m/s2) 
Low(2~4mm) 30 1.80 18.00
  35 2.28  22.80 
  40 2.71 27.10 
  45 3.41 34.10

 

振幅(mm) 周波数(Hz) 重力 加速度(m/s2)
High(4~6mm) 30 3.10  31.00
  35 3.91  39.10
  40 5.91  59.10
  50 6.24  62.40

 

従来のウエイトトレーニング以上に効率よくリハビリ、ストレングスに応用可能と考えております。バイブレーショントレーニングの出現でトレーニングの概念が大きく変わると考えます。

 



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