第18章：セントラルガバナーと給水 — 箱根外輪山で「脳の崩壊」を防ぐ

「運動を止めるのは筋肉ではない．脳が止める．」

第17章では，自律神経のブレーキ（RMSSD）が山行中の心拍を左右し，ブレーキが弱い日には「二重のペナルティ」が発生することを見ました．

この章では，もう一歩先に踏み込みます．

ブレーキが壊れたとき，脳の中で何が起きるのか？

南アフリカの運動生理学者ティモシー・ノークスは，2012年に次のような仮説を発表しました¹．

「運動を止めるのは筋肉ではない．脳が止める．」

これがCentral Governor Model（CGM：中枢制御モデル）です．

補足：セントラルガバナーモデルとは？

従来の運動生理学では，「筋肉が乳酸で動かなくなる」「グリコーゲンが枯渇する」——つまり末梢（筋肉や心臓）の限界が崩壊の原因とされてきました．

ノークスの仮説はこれを覆します．脳は深部体温・脱水・グリコーゲン残量・筋肉からの痛み信号——これらを統合し，「もう限界だ」という感覚（RPE：主観的運動強度）を生成して出力を抑制する．

つまり，心臓や脚が物理的に動かなくなる前に，脳が「もうやめろ」とブレーキをかけている，という考え方です．

自動車にたとえれば，エンジンが焼き付く前にECU（エンジンコントロールユニット）が出力を絞るリミッターのようなものです．

これまでの章では，崩壊の指標は心拍とペースでした——末梢の信号です．しかしCGMが正しければ，心拍が上がる前に脳の認知機能が先に低下するはずです．

Round 13（箱根湯坂路〜外輪山縦走，2026年5月末）では，これを検証しました．

暑さの中で脳はどう壊れるのか

CGMが最も顕著に現れるのは，暑熱環境です．Schmit et al. (2017) は，40℃環境で60分間の自転車運動を行った被験者に認知テストを実施し，3つの低下を実測しています²．

① 時間知覚の歪み——30秒推定が平均4.2秒短くなった

補足：脳内時計の加速

暑熱ストレスを受けると，脳内の「時計」（内部時計）が速く回り始めます．すると実際にはまだ22秒しか経っていないのに，「もう30秒経った」と感じます．

登山中にも起きるなら，「まだ20分しか歩いていないのに，もう1時間歩いた気がする」「さっき水を飲んだばかりなのに，ずいぶん前に感じる」という形で現れるかもしれません．

この感覚が出たとき，脳は暑さで加速しています．体は動けている．心拍もそこまで高くない．でも脳はもう疲れ始めている——体感と実態のずれが怖いところです³．

② 反応時間の遅延——選択反応課題で平均+42ms（約8%）の遅延

0.04秒は短く聞こえます．しかし登山中は「見て→判断して→足を動かす」の連鎖です．各段階で少しずつ遅れると合計では大きくなる．「なんでもない場所で躓いた」「いつもなら避けられた木の根に引っかかった」——これが脚力の問題なのか，脳の処理速度の問題なのかは，体感では区別できません．

③ ワーキングメモリの低下——n-back課題の正答率が有意に低下

補足：頭の中のメモ帳が減る

ワーキングメモリとは「頭の中のメモ帳」です．「次の分岐を右，その先のピークで休憩，水を200ml飲む」——この3つを同時に覚えておく能力です．

暑熱ストレスで脳の前頭前皮質の機能が低下すると，このメモ帳の枚数が減ります．「地図を見たのに，閉じた瞬間にルートを忘れた」「さっき水を飲んだか思い出せない」「何のために立ち止まったか忘れた」——これらは，脳がキャパシティを超え始めたサインです．

3つとも厄介なのは，心拍計には映らず，本人も自覚しにくいことです．だからこそ，客観的に測る手段が必要になります．

犯人はSV（1回拍出量）——心臓と脳を同時に壊す共通原因

では，暑さはどうやって脳を壊すのか？ ここで鍵になるのがSV（1回拍出量）です．

補足：SVと心拍ドリフトの関係

SV（Stroke Volume）は「心臓が1回ドクンと打つたびに送り出す血液の量」です．心臓の仕事は次の式で分解できます．

心拍出量（CO）＝ 1回拍出量（SV）× 心拍数（HR）

涼しい日はSVが安定しているので，HRも安定します．R8（4月・高尾）ではドリフト率+5%で12時間持続できました．

ところが暑い日は，後述する3つの要因でSVが低下します．SVが下がると，体は心拍出量を維持するために心拍数を上げて代償する——これが心拍ドリフトです⁴．

ペースを守っているのに，心拍だけがジワジワ上がっていく．車にたとえれば，アクセルの踏み方は同じなのに，エンジン回転数だけが上がっていく状態です．

そして重要なのは，SV低下は心臓だけでなく脳にも影響することです．

SVが下がる → 脳への血流も減る → CGMが「もう限界だ」と判断 → 認知機能が低下し始める．

因果関係を整理すると——

心拍ドリフトと認知機能低下は，同じ原因（SV低下）から分岐する2つの症状です．片方は心拍計で見える．もう片方は見えない．問題は，どちらが先に出るか——これがR13の問いです．

3人の容疑者——SVを低下させるメカニズム

SVを低下させる容疑者は3人います．

容疑者A：脱水（血漿量減少）💧

発汗で血漿量が減る → 心臓に戻る血液が減る → SV↓ → HR↑

補足：発汗量の現実

体重76kgの登山者が気温22-28℃で10時間行動した場合の推定発汗量は約5-6L⁵．2Lペットボトル3本分です．体重の2%（1.5kg）を失うとSVが約10%低下し，HRは約15拍上昇します⁶．

推定発汗5-6Lから許容脱水1.5Lを引くと，最低摂取量は約4L．唯一，計画的補給で制御可能な要因です．

容疑者B：皮膚血流シフト🌡️

暑いと体は放熱のために皮膚の血管を拡張する → 皮膚への血液↑ → 筋肉と心臓への配分↓ → SV↓ → HR↑

体が「冷房（放熱）」に血液を使ってしまい，「エンジン（筋肉・心臓）」に回す分が減る．水を飲んでも防げない——気温そのものが原因です．

容疑者C：深部体温上昇🔥

深部体温が38.5℃を超えると，視床下部が直接HR上昇を指令します⁷．ペーシングでも補給でも制御不能——環境と運動時間の関数であり，エスケープ判断の根拠になります．

3人の容疑者のうち，登山者が行動前に計画できるのはAだけです．R13では「Aを徹底的に潰したとき，ドリフトがどこまで残るか」を測ることで，B/Cの寄与を間接的に推定します．

過去データが突きつける不都合な事実

本番の前に，手持ちのデータを洗い直しました．

八ヶ岳の硫黄岳——同じ山域，似たD+，しかし季節が違います．

D+はむしろ冬の方が大きい．なのに冬は加速し，夏は崩れる．差は最大+71ポイント．

補足：例外が教えてくれること

8月の権現岳（2,699m）では速度ドリフト-32.7%——真夏なのに後半加速です．標高2,700mなら気温は15℃前後で，暑熱の影響が消える．つまり「暑さ」は確かにドリフトを悪化させるが，高度が上がれば打ち消せる．

同じ箱根外輪山を4月に歩いたR9では，速度ドリフト-1.8%（後半むしろ安定）で過去最良のペーシングでした．しかし気温は10-15℃．涼しい日の成功は，暑い日にも通用するのか？

仮説と実験設計

2つの仮説を立てました．

仮説1： 計画的補給（20分間隔・電解質含有）で容疑者Aを潰せば，心拍ドリフトは10%以下に抑えられる．

仮説2： 脳の認知劣化（30秒テスト）は，心拍ドリフトの「結果」ではなく「先行指標」である．

平たく言えば—— - 仮説1＝「ちゃんと水と塩を摂れば，夏でも心拍は安定する？」 - 仮説2＝「心拍が乱れる前に，脳の方が先におかしくなる？」

ルート： 箱根湯本 → 湯坂路 → 屏風山 → 箱根関所 → 三国山 → 桃源台 距離28.4km，累積登り2,387m，累積下り1,755m，行動時間10時間20分．

制御する変数（過去Roundで解決済み）： - 心拍上限：HR 130死守（第8章） - 睡眠：前泊で6時間以上確保（第17章） - ペーシング：ネガティブスプリット（第8章）

操作する変数（今回テスト）： - 補給頻度：20分ごと（従来は「喉が渇いたら」） - 補給内容：水＋電解質（従来は水のみ）

補給プロトコル——脱水を「計画的に」防ぐ

補足：なぜ「喉が渇いたら飲む」では遅いのか

口渇感（喉が渇いた感覚）は，すでに体重の1-2%の水分を失った状態で発生します．つまり，渇きを感じた時点で血漿量はすでに減少し，SVの低下が始まっている．

「喉が渇いたら飲む」は脱水の治療であって予防ではない．SVを守るには，渇きを感じる前に飲む必要があります．

電解質プロトコル：

補足：なぜ「塩」を摂る必要があるのか

発汗で失われるのは水分だけではありません．汗のNa⁺濃度は平均約40-60 mmol/L，10時間行動の推定Na⁺喪失は食塩換算で約14-21g——味噌汁10-14杯分です⁸．

水だけを補給すると血中Na⁺濃度がさらに希釈される → 低ナトリウム血症（EAH）のリスクが生じます．症状は吐き気・頭痛・混乱——脱水と見分けがつきにくいのが厄介です．

「水を飲んでいるのに具合が悪い」は，水の飲みすぎ（Na⁺希釈）が原因の場合があります．大事なのは「何mgをいつ摂るか」まで計画することです．

30秒時間推定テスト（3地点で実施）：

1. Amazfitのストップウォッチを開始（画面を見ない）
2. 目を閉じて「30秒経った」と感じたら止める
3. 実測値をメモ

判定基準：正常 28-32秒 / 軽度低下 25秒以下 or 35秒以上 / 黄信号 20秒以下 or 40秒以上 / 赤信号 15秒以下

結果——犯人Aは制御できた

基本データ：

心拍データ：

Zone分布：Zone 2: 29.2% / Zone 3: 54.6% / Zone 4: 15.3%

水分摂取：

30秒テスト：

考察——仮説1と仮説2を検証する

仮説1：脱水を防げば心拍は安定するか？

結果：ドリフト+2.25%（< 10%）かつ総摂取4.9L（≥ 4.5L）→ ✅ 容疑者A（脱水）の制御に成功．

10時間20分・累積↑2,387m・平均HR 139という高負荷の山行で，心拍ドリフトはわずか+2.25%でした．涼しいR8（4月・高尾・12.8h・ドリフト+5%）の半分以下のドリフト率を，暑い5月末の箱根で達成しています．

注目すべきは，Zone 3が54.6%と支配的で，平均HR 139は当初の「HR 130死守」を9bpm超過していることです．にもかかわらずドリフトが2.25%に収まったのは，補給によるSV維持が心拍安定に直接寄与したことを強く示唆します．

補足：Zone 4でもドリフトしない——方程式の更新

これまでの教訓は「Zone 4に入るな」でした．しかしR13のデータは，この法則に修正を加えます．

Round	条件	Zone 4	ドリフト率	補給
R7	外秩父・3月	20.0%	+30.9%	喉が渇いたら
R8	高尾・4月	2.7%	+5.0%	喉が渇いたら
R12	奥多摩・5月	35.7%	+1.3%	計画的
R13	箱根・5月	15.3%	+2.25%	計画的

R7はZone 4が20%で崩壊（+30.9%），R13はZone 4が15.3%で安定（+2.25%）．Zone 4の比率はそこまで変わらないのに，ドリフト率は14倍の差．

違いは何か？ 補給と睡眠．R7は補給が不十分で睡眠も短かった．R13は計画的補給＋前泊睡眠確保．

「Zone 4に入るな」は今も有効ですが，「入ってしまっても補給で心臓を支えれば持つ」——パフォーマンスの方程式がZone制御だけからZone制御＋補給制御へ更新されました．

仮説2：脳は心拍より先に壊れたか？

結果：30秒テストは「長い方」にずれた（+2→+3→+4秒）．仮説の予測（短くなる）とは逆方向．

Schmitの実験では暑熱下で30秒推定が短くなることが示されています．今回は逆に長くなった．

3つの解釈が考えられます．

補足：なぜ30秒テストが「長く」なったのか

可能性1：補給が成功してSVが維持され，脳血流が保たれた → 脳内時計が加速しなかったのは，暑さによるSV低下が補給で防がれた結果．仮説2を検証するための前提条件（SV低下による脳血流低下）がそもそも成立しなかった．

可能性2：+2→+3→+4の微増は，CGMとは別の要因 → 10時間歩けば脳は疲れます．「暑さによる時計の加速」ではなく「単純な疲労による時計の減速」が起きた可能性があります．

可能性3：フィールド条件では実験室結果が再現されない → 40℃の実験室と，山の風や日陰がある環境では暑熱ストレスの程度が異なります．

結論：CGMは棄却できない． 今回は「脳が壊れなかった」のであって「脳は壊れない」ではありません．補給が失敗してSVが低下する条件（真夏・より長時間・より高温）での再検証が必要です．

給水は「脳への投資」である

R13の最も重要な発見を，一文にまとめます．

20分ごとに水を飲む行為は，筋肉への水分補給ではなく，脳を守るための投資である．

SVを維持する → 心拍ドリフトを抑える → Zone 4に入りにくくなる → グリコーゲンが温存される → 崩壊しにくい．これは末梢の話です．

しかし同時に——

SVを維持する → 脳への血流が保たれる → CGMが「限界だ」と判定しない → 認知機能が維持される → 判断ミス・転倒リスクが減る．これは中枢の話です．

1本の水が，2つの経路を同時に守る． だからこそ「喉が渇いたら飲む」ではなく「20分ごとに飲む」が，暑い日の登山では決定的に重要なのです．

実践ガイド——暑い日の補給チェックリスト

正直な留意点

1. N=1 — 私一人のデータです．体格・発汗量・暑熱耐性は個人差が大きく，4.9Lという数字が万人に適用できるわけではありません
2. 「暑い日」の定義 — R13は5月末で気温22-28℃．真夏（7-8月・35℃超）での検証はまだ行っていません．容疑者B/Cの寄与が大きくなる可能性があります
3. 30秒テストの精度 — フィールドでの時間推定は周囲の刺激に左右されやすく，実験室ほどの精度は期待できません．今回の3データ点では傾向の示唆にとどまります
4. CGMは仮説 — セントラルガバナーモデル自体が運動生理学で議論中の仮説であり，確立された理論ではありません

まとめ——2つの武器で，2つの経路を守る

第17章と第18章を統合します．

睡眠がブレーキを回復させ，給水がSVを維持する． この2つの武器が揃ったとき，Zone 4が35.7%でも，暑い日の10時間超でも，体は持ちこたえることができる——少なくとも，N=1の私のデータはそう語っています．

R9（4月・箱根外輪山）では心肺は完璧なのに9時間で膝が壊れました（経路B：筋骨格系崩壊）．R12（5月・奥多摩三山）では前泊で崩壊を防ぎました（経路A：心肺崩壊の防止）．そしてR13（5月・箱根湯坂路）では計画的補給でSV低下を防ぎ，脳の認知機能も維持できました（CGMの抑制）．

心拍を守る方法は3つある．Zone制御（第8章），睡眠（第17章），給水（第18章）． これらは互いに独立であり，すべてを同時に実行することが，長時間山行を「壊れない」ものにする条件です．

＜本章の参考文献＞

1. Noakes, T. D. (2012). Fatigue is a brain-derived emotion that regulates the exercise behavior. Frontiers in Physiology, 3, 451.
2. Schmit, C., et al. (2017). Cognitive functioning and heat stress: a review of practical countermeasures. Sports Medicine, 47(7), 1289–1302.
3. Tamm, M., et al. (2014). The effect of moderate heat stress on temporal perception. Physiology & Behavior, 128, 1–5.
4. Coyle, E. F., & González-Alonso, J. (2001). Cardiovascular drift during prolonged exercise. Exercise and Sport Sciences Reviews, 29(2), 88–92.
5. 山本正嘉 (2016). 登山の運動生理学とトレーニング学. 東京新聞出版局.
6. González-Alonso, J., et al. (1997). Influence of body temperature on the pattern of dehydration. Journal of Applied Physiology, 86(3), 1032–1039.
7. Périard, J. D., et al. (2021). Exercise under heat stress. Physiological Reviews, 101(4), 1873–1979.
8. Baker, L. B. (2017). Sweating rate and sweat sodium concentration in athletes. Sports Medicine, 47(S1), 111–128.

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