ランニングが好きなら、これは必見です！長時間走るときに膝を守るには？

ランニングといえば、1年以上ランニングを続けている者として、一言述べさせてください。私がランニングを選んだ理由は、体が疲れていると感じたからです。えっと、いや、体は満たされていました。私は毎日コンピューターの前に座り、食事をしたり、外で数歩歩いたりする以外は、他の運動はしません（生物学をやるということは、一日中実験台の周りに座っていることだとは思わないでください。実際、私のようにデータ処理を担当している人はたくさんいます）。その結果、急に体重が増え、一年を通して大小の祭りがあるたびに、何ポンドか増やさなければなりません...どうすればいいでしょうか?私も必死です！

当時の私の考えは、ダイエットか運動のどちらかでした。ダイエットについてはあまり語りません。涙が出るほど悲しいですが、ランニングは続けました。しかし、運動をすると別の疑問が浮かび上がります。走ると膝関節にダメージを与えるのでしょうか?フィットネスコーチやさまざまなスポーツアプリではスポーツ傷害について語られていますが、それは本当でしょうか?何か証拠はありますか（研究者として科学的な精神を貫くべきですよ～）？私は頑固な性格で、科学だけを見るタイプなので、他の人の研究を知るために文献をたくさん読みます。今日は私の調査結果を皆さんと共有したいと思います。

01. 関節を傷めるのは運動ではなく「過度な運動」

運動は確かにダメージを与えますが、人体にはそれに対抗する非常に強力なメカニズムが備わっています。結局のところ、それは長年にわたって進化してきた生物なのです。もし運動に対抗する能力さえなかったら、誰もが関節炎になるのではないでしょうか？人間の膝関節は、明らかな損傷を受けることなく 25 MPa の圧力に耐えられるほど強力であることを示す研究さえあります。

図1、人間の関節の緩衝システムの模式図

しかし残念なことに、多くの人が過度に運動し、膝関節に損傷を引き起こしています。ここでの過剰には 2 つの側面が含まれます。

1. 過度の運動強度：普段運動をしない人が突然長時間の大規模な運動をするなど、個人の許容範囲を超える運動

2. 太りすぎ: 運動自体の負荷が個人の許容範囲を超えている。この状況は、太りすぎの人にとっては非常に重要です。太りすぎや肥満は関節に大きな負担をかけます。体重が重すぎる人は膝にかかる衝撃が大きくなり、走ることで重傷を負う可能性があります。したがって、肥満の人が最初にランニングで体重を減らすことは推奨されません。代わりに、食事制限やその他の補助的な運動方法を通じて、予備的な減量活動を行う必要があります。

これは圧力損傷モデルの図です。

図2 軽度および重度の褥瘡モデル

高負荷と低負荷の影響が異なることがわかります。太りすぎや激しい運動などの大きな負荷によって衝撃が生じると、軟骨に非常に大きな圧力がかかり、損傷を受けやすくなります。

実は、歩くことと走ることによるストレスは全く異なります。

図3. 歩行と走行時の関節ストレスの変化

これは、歩いたり走ったりすることで生じる関節圧の変化です。歩行時は基本的に圧力変動が少なく正常な状態を保っていますが、走行時は変動が極めて激しいことがわかります。したがって、太りすぎまたは肥満の人がランニングをすると、膝へのダメージは想像を絶することになります。

では、スポーツによる怪我は避けられないのでしょうか?

02. 科学的に走るには？

ランニングを趣味または標準的なフィットネスモデルとして考える場合は、次の内容に注意する必要があります。

図4 走行模式図

1. 適度な運動をする。先ほども述べたように、過度な運動は関節を痛める原因になりますが、適切な運動量とはどの程度なのでしょうか。

まず、健康のために走るのであれば、1週間に3回、1回につき5～8キロ走るとよいでしょう。

マラソンのトレーニングをしている場合は、月間のランニング量を確認できます。

月間走行量: マラソントレーニングの基本的な月間走行量は 200 キロメートルに基づいています。したがって、月間走行量が 200 ～ 300 キロメートルの場合は、1 日おきに走るだけで済みます。例えば、週3回走る場合、10～12キロを2回、25～30キロのLSDを1回行い、量が足りない場合は4回走ります。

月に 300 ～ 400 キロメートル走る場合は、週に 4 ～ 5 回走る必要があります。そうしないと、この目標を達成するのは困難になります。 400キロを超える場合は、当然ながら週5～6回（ほぼ毎日）走らなければなりません。

また、ランニングの頻度や量が増えると、ランニング前にウォーミングアップをし、ランニング後にストレッチをしないと怪我をする可能性が高くなります。一般的な症状としては、縫合、筋肉の緊張、膝の痛みなどがあります。

体重を減らすために走る人もいます。ランニングで体重を減らしたいなら、まずランニングを続ける必要がありますが、次にランニングの量もコントロールする必要があります。

太り気味で運動経験があまりない場合は、膝の怪我のリスクを避けるために、すぐにランニングによる減量を始めないことをお勧めします。膝の怪我の確率が非常に高いためです。段階的に進めることをお勧めします。まずは早歩きで体脂肪を燃焼させ、体が十分に伸びて慣れた後に基礎代謝をさらに高めたい場合は、比較的激しいジョギングを行ってください。

有酸素運動は脂肪を燃焼させる効果があり、ランニングも有酸素運動なので、1回30分以上、早歩きやジョギングを続けましょう。一般的には週3～5回が推奨されます。身体を休める時間は十分あり、消費される脂肪の量を確保する時間も十分あります (これは推奨量です。健康に関する横断的研究では、1 週間あたり一定量のフィットネスを維持することが身体に良いことが示されています)。

2. 正しい歩き方。多くのランニングチュートリアルでは、ランニング姿勢が重要であると述べられています。正しい歩き方は地面からの衝撃力を軽減し、膝関節を最大限に保護するのに役立ちます。正しいランニング姿勢は、下の写真からわかります。安定して走り、十分に後ろに押し、重心を一直線に前方に移動し、重心の上下と左右の揺れを最小限に抑え、体のすべての部分、特に頭と上肢と下肢が、ランニング中に協調する必要があります。

図5、走行姿勢の模式図

マラソン王子として知られるライアン・ホール氏も、科学を普及させるための一連のビデオを制作している。

一部の専門家は要点をまとめている

正しいジョギング姿勢とは？

1. 体を前に動かし、まっすぐに保ちます（前に傾いたり後ろに倒れたりしないでください） 2. つま先を自然に着地させ、すべての動きでリラックスします 3. 腕を下げて前に振り、腕と肩を後ろに伸ばして胸を開き、呼吸をスムーズにします 4. 腰を体の真下に保ちます（走るときに腰が体の下で回転するのを感じます） 5. 頭を前方に保ち、肩の真上に保ち、左や右に傾けないでください

3. 適切なランニングシューズ。走るとき、衝撃は毎回自分の体重の1.2～1.5倍に耐えなければなりません。 5キロメートル走ると、地面に4000～6000回ぶつかることになります。身体にかかる負担は想像できるでしょう。したがって、膝を保護するには適切なランニングシューズが不可欠です。

ランニングシューズの核となる部分は衝撃吸収部分であり、人体の重さと地面からの衝撃に耐えることと、足が地面を離れたときに一定の反発力を維持することの2つが求められます。さらに、靴底の摩擦やアッパーの固定性、通気性といった問題も考慮する必要があります。

図6、ランニングシューズの構造の概略図

したがって、専門的なランニングシューズを購入し、ニーズに応じて選択することをお勧めします。

03. 適切な栄養補給

多くの研究により、運動中は人体が安静時よりも多くのエネルギーを消費することがわかっています。運動は人の代謝を高めます。たとえば、人が中程度の強度で運動する場合、エネルギー消費量は 1 日の総消費量の 15 ～ 30% に達することがありますが、プロのアスリートは 1 日平均 3500 ～ 4400Kcal を消費し、イベントによっては 5500Kcal を超えることもあります。

図7 運動中のエネルギー消費

この急速な消費の下で、人体が対応するエネルギーを時間内に補充しないと、多くの問題が発生します。

したがって、スポーツ医学やプロスポーツ組織では、通常、アスリートに対応する栄養補助食品を提供しています。一般的なサプリメントは、基礎栄養補助食品とスポーツ栄養補助食品の 2 つのカテゴリに分けられます。

1. 基本的な栄養補助食品。基礎栄養補給は、運動中に急速に消費される基本的な栄養素を補給するために、体の代謝状態に基づいています。人体の基本的な栄養素には、炭水化物、脂質、タンパク質が含まれます。

炭水化物は人体の主なエネルギー源です。人体のエネルギーの60%は炭水化物によって直接供給されます。運動中は炭水化物の消費が最も大きくなるため、運動後に炭水化物を補給することが重要です。一般的に、運動後はグリコーゲンが大幅に減少するため、低血糖による運動能力の低下や失神を防ぐために、血糖値を正常に戻すために適時に炭水化物を補給する必要があります。

図8 一般的な糖類、ひどい生化学

タンパク質は生命の基本物質であり、人体の体重の約 18% を占めています。体の細胞構造の基本的な構成要素であり、生命活動の基本的な担い手であるだけでなく、体の生理機能を調節する役割も担っており、人間の免疫システムの重要な構成要素として機能します。さらに、私たちが生きていくために頼っている酸素の輸送はタンパク質に依存しており、さまざまな栄養素は細胞に入るためにタンパク質を必要とし、一部のホルモン自体もタンパク質です。

図9 タンパク質の役割

そのため、運動後にタンパク質を補給することが非常に重要です。

ビタミンは人体に必要な重要な成分です。それら自体は人間の酵素システムの鍵であり、人体の正常な機能の調節と代謝の維持に大きな意義を持っています。例えば、

ビタミン B1 は、体内のエネルギー通貨である ATP の生成に重要な役割を果たします。

ビタミン B2 は人間の細胞呼吸に関係しており、有酸素運動に非常に有益です。

ビタミン C は、人体に有害なフリーラジカル成分を除去することができる強力な抗酸化物質です。

ビタミン D3 は骨芽細胞のカルシウムとリンの代謝を調節する上で非常に重要であり、骨基質の形成を促進することができます。

もちろん、長時間座っている人にとってはビタミン補給も一般的な習慣です。したがって、運動後に適切なビタミン補給をすると、疲労を解消し、回復速度を向上させることができます。

2. スポーツ栄養サプリメント。基本的なスポーツ栄養と組み合わせたものは、スポーツ栄養サプリメント（中国国家体育総局による用語）と呼ばれ、スポーツ栄養サプリメントやスポーツ機能性食品と呼ばれることもあります。

このカテゴリは主に補助的な役割を果たします。それにもかかわらず、それらは運動に不可欠です。例えば、筋力トレーニングでは一般的に筋力の増強が必要なので、タンパク質、アミノ酸、クレアチンを補給する必要があります。大規模な運動トレーニングの過程では、リン脂質やコエンザイムQなど、体内の代謝負荷の補充を増やし、免疫力を高める必要があります。運動自体が関節に大きな圧力をかけ、関節の摩耗や損傷を引き起こす可能性があるため、一般的にはグルコサミン、コンドロイチン、ヒアルロン酸（滑液）などの物質を補充する必要があります。

タンパク質とクレアチンの一般的なサプリメントは、通常、タンパク質パウダーやタンパク質含有量の高い食品です。プロテイン パウダーは、一般的に、動物または植物由来のタンパク質などの天然原料を加工して、人体の一般的な必須アミノ酸補給を満たすことによって得られます。毎日どれくらいの量のプロテインパウダーを摂取すればよいですか?一般的に言えば、平均的な人は体重 1 キログラムあたり 0.8 ～ 1.0 グラムのタンパク質を摂取する必要があります。たとえば、体重 60 キログラムの人の場合は、約 60 グラムを摂取する必要があります。運動をして健康を維持する人の場合は、1.5〜2.0グラムまで増やすことができます。

もちろん、ほとんどの人は、タンパク質含有量の高い肉を食べるなど、主に食べ物からタンパク質を補給しています（フィットネスをしている人やタンパク質を補給したい人は、それについて学ぶことができます。実際、この3つは似ており、単に外国人の好みです）

図10 一般的な肉の栄養成分

一般的に言えば、上記の 3 つはすべてスポーツサプリメントとして使用できます。国内のフィットネス理論のほとんどは海外から来ているため、人々は牛肉を好みます。実際、赤身の豚肉や鶏の胸肉は、栄養価と実際の効果の両面でより良い結果を達成できます。

3. 関節剤：グルコサミンとコンドロイチン。グルコサミンは軟骨の基本成分であり、関節軟骨の形成に重要な役割を果たします。一方、グルコサミンを外から摂取すると、軟骨細胞内のプロテオグリカンの合成が刺激され、軟骨自体の損失が補充され、軟骨が修復されます。一方、体内の炎症を抑制し、軟骨の損傷を軽減し、関節の摩耗による痛みを和らげることもできます。

図11 グルコサミンの関節損傷に対する治療効果

コンドロイチン（CS）は結合組織の重要な成分であり、軟骨を修復し保護することができます。

軟骨の修復：CS は、軟骨細胞を刺激してヒアルロン酸 (HA)、PG、コラーゲンを合成することで、軟骨組織の形成を促進します。

軟骨を保護: CS は軟骨に対して明らかな親和性があり、軟骨組織に優先的に侵入して軟骨を保護します。

• CS は、エラスターゼ、アセチルグルコサミニダーゼなど、関節軟骨を損傷するタンパク質分解酵素やリソソーム酵素の生成を阻害します。

• CS は滑膜のヒアルロン酸 (HA) 生成能力を高めることができます。関節腔内の正常な HA レベルは、軟骨表面の変性を軽減し、変形性関節症患者の症状を緩和します。

ヒアルロン酸（HA）は人体の成分であり、一般的に関節軟骨と滑液に分布しています。潤滑作用と支持作用を持つ非硫酸化ムコ多糖類です。前世紀の後半以来、ヒアルロン酸は変形性関節症の治療における重要な手段の一つとなってきました。

また、コエンザイムQなどは人によって異なるため、必要に応じて補給する必要があります。

ランニングの基礎知識をある程度理解した上でランニングを始めると、運動中に自分自身を最大限に守ることができます。

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