「高強度トレーニングのあとは病気になりやすい」

現代の運動免疫学は、過去40年にわたり、運動による免疫機能への影響について検証をつづけ、独自に発展してきました。そこで示されているのが「オープン・ウィンドウ」という現象です。

オープン・ウインドウとは、激しい運動のあとに一時的に免疫機能が運動前のレベルよりも低下する現象のことをいいます。そのため、高強度や高負荷トレーニングのような激しい運動のあとは病気になりやすいと言われているのです。

しかし、これまでにオープン・ウインドウのメカニズムの解明やエビデンスの検証は不十分なままであり、その概念だけがひとり歩きしていました。そして近年、ようやく運動免疫学の発展によって、その概要が明らかにされつつあるのです。

今回は、トレーニング後の免疫機能の低下とその対処法についての最新の研究報告をご紹介しましょう。

◆ 筋トレのあとに免疫機能が低下するエビデンス

赤血球が酸素を運んでいると、突如、そこに細菌が現れました。
赤血球が細菌に襲われそうになったとき、助けにきたのが白血球の好中球です。
好中球はすぐに細菌を駆除しましたが、逃げてしまった細菌がいました。
その逃げた細菌は、毒性がとても強い肺炎球菌だったのです。
そこで肺炎球菌を駆除するために招集されたのが、攻撃力の強いリンパ球のキラーT細胞です…。

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免疫とは「疫（病気）」を「免れる」という意味であり、自然免疫と獲得免疫のふたつの機能をもちいて、
病原菌から身体を守ってくれています。

自然免疫とは、生まれたときからもっている免疫機能で、細菌が身体に侵入したときに、
すばやく駆除にあたる防波堤の役割を担っています。

▶︎細菌に赤血球が襲われそうになったとき、すぐ好中球がかけつけて駆除した。

という機能が自然免疫になります。

好中球さんがいいキャラしてるんです！笑

これに対して獲得免疫とは、成長とともに獲得していく免疫機能で、侵入してしまった細菌を排除する役割を担っています。

▶︎侵入した細菌がじつは肺炎球菌で、その排除にリンパ球のキラーT細胞が招集され駆除にあたる。

という機能が獲得免疫になります。

そして、激しいトレーニングのあとのオープン・ウィンドウでは、主に獲得免疫のはたらきが抑制されることが示唆されているのです。

2016年、高強度トレーニングによる免疫機能への影響を検証したメタアナリシスが世界ではじめて報告されました。

＊メタアナリシスとは、これまでの研究結果を統計的手法により全体としてどのような傾向があるかを解析するエビデンスレベルがもっとも高い研究デザイン。

カンザス大学のSiedlikらは、これまでに報告された筋トレとサイクリングなどの有酸素運動による免疫機能への影響を検証した24の研究結果（トレーニング経験者345名）をもとに解析を行いました。

その結果、疲労困憊まで追い込むような高強度（高負荷）トレーニングを1時間以上、行うとキラーT細胞を含むリンパ球のはたらきが抑制される中等度の効果（0.55）が認められました。

Fig.1：Siedlik JA, 2016より

さらに、トレーニング強度や継続時間などのサブグループ解析を行った結果、中等度よりも高強度において免疫機能の抑制効果が高まる傾向にあり、1時間以内のトレーニングに比べて、1時間以上の長時間のトレーニングにおいても免疫機能の抑制効果が高まる傾向が示されました。

Fig.2：Siedlik JA, 2016より

これらの結果から、強度だけでなく長時間にわたるトレーニングの総負荷量が大きい場合に、その後のリンパ球による免疫機能が抑制される可能性が示唆されています。

これが高強度トレーニングによって免疫機能が低下する現在のところのエビデンスになります。

このようなトレーニングによる免疫機能の低下は、トレーニング後30分ほどから始まり、4～6時間以内にもとの免疫レベルに戻るとされています（Walsh NP, 2011）。

オープン・ウインドウのメカニズムとして挙げられているのが、コルチゾールによる影響です。コルチゾールは副腎から放出されるストレスホルモンの一種であり、高強度トレーニングにより増加します。細菌が侵入するとリンパ球はリンパ節から血管に入って、細菌のところまで移動します。これを「リンパ球の再分布」といいますが、増加したコルチゾールはこのリンパ球の再分布を邪魔することが報告されています。

その他にもリンパ球のアポトーシス（細胞死）などの関与が示唆されていますが、決定的なメカニズムの解明には至っていません。現在のところは高強度トレーニングにともなうコルチゾールの増加により免疫機能が低下し、潜在的なウイルスの活性化と、免疫機能の低下による易感染によって感染性の病気になりやすくなるとされています（Peake JM, 2017）。

それでは、高強度トレーニングによる免疫機能の低下を予防する対処法はあるのでしょうか？

◆ 免疫機能の低下を予防する栄養戦略とは？

2017年、クイーンズランド工科大学のPeakeらは、トレーニング後の免疫機能の低下に対する対処法についてのレビューを報告し、こう結論づけています。

「炭水化物とタンパク質の摂取が免疫機能の低下を予防する」

炭水化物の摂取は、トレーニング中または後の血液中のグルコース濃度を高めることができます。グルコース濃度の上昇は、コルチゾールなどのストレスホルモンの放出を抑える効果があり、これにより免疫機能の低下を予防できることが示唆されています。

アパラチア州立大学のNiemanらは高強度トレーニング中の炭水化物の摂取が、トレーニング直後および3時間までのリンパ球の機能低下を抑制することを報告しています。また、ラフバラー大学のLancasterらは、トレーニング中に30～50gの炭水化物を摂取した場合、トレーニング後のリンパ球の機能低下が抑制されたと報告しています。

またPeakeらは、高用量のタンパク質の摂取によっても免疫機能の低下を予防できる可能性があると論じています。

スターリング大学のWitardらは、高強度トレーニング後に1日に体重1kgあたり3.0gの高用量のタンパク質の摂取が免疫機能の低下を防ぎ、1.5gのタンパク質の摂取では免疫機能の低下が防げないことを報告しています。さらに、タンパク質摂取によるmTORの活性化がリンパ球の輸送の促進に寄与することも示唆されており、タンパク質の摂取が免疫機能の低下を予防する可能性が報告されています。

これらの研究結果から、Peakeらはトレーニング中の炭水化物の摂取や、トレーニング後の高用量のタンパク質の摂取が免疫機能の低下の予防に有効であると述べているのです。しかし、その最適な摂取量や摂取タイミングは明らかではなく、今後の検証が必要としています。

このような研究結果をもとに、現代の運動免疫学は、疲労困憊まで追い込むような高強度・高負荷トレーニングのあとには短期的に免疫機能が低下するオープン・ウインドウの存在を提唱しているのです。

そして、その対処法として炭水化物やタンパク質の摂取を推奨しています。

しかしながら、紹介したメタアナリシスの異質性（研究結果のバラツキ度合い）が高く、筋トレだけではなく他のトレーニングの研究結果も含まれているため、新たな研究結果が報告された段階で、改めてメタアナリシスを行う必要があるでしょう。また、炭水化物やタンパク質の有効な摂取方法の検証も必要です。

今後も運動免疫学の研究動向に注目して、新たな研究報告がありましたらご紹介したいと思います。

高強度や高負荷量のトレーニングをしたあとに体調を崩しがちなときは、トレーニング中に炭水化物や糖質を補給して、トレーニングのあとはしっかりとタンパク質を摂取してみるのも良いかもしれませんね。

納豆　80g(1パック) タンパク質　約13.6g

さけ　80g（1切れ）タンパク質　約19.6g

白ごはん　140g（茶碗1杯）　タンパク質　約2.5g

じゃこ　10g （おおさじ1杯）タンパク質　4.1g

◆ 参考論文

Siedlik JA, et al. Acute bouts of exercise induce a suppressive effect on lymphocyte proliferation in human subjects: A meta-analysis. Brain Behav Immun. 2016 Aug;56:343-51.

Peake JM, et al. Recovery of the immune system after exercise. J Appl Physiol (1985). 2017 May 1;122(5):1077-1087.

Walsh NP, et al. Position statement. Part one: Immune function and exercise. Exerc Immunol Rev. 2011;17:6-63.

Nieman DC, et al. Carbohydrate supplementation affects blood granulocyte and monocyte trafficking but not function after 2.5 h or running. Am J Clin Nutr. 1997 Jul;66(1):153-9.

Lancaster GI, et al. Effect of prolonged exercise and carbohydrate ingestion on type 1 and type 2 T lymphocyte distribution and intracellular cytokine production in humans. J Appl Physiol (1985). 2005 Feb;98(2):565-71.

Witard OC, et al. High dietary protein restores overreaching induced impairments in leukocyte trafficking and reduces the incidence of upper respiratory tract infection in elite cyclists. Brain Behav Immun. 2014 Jul;39:211-9.