今日は私の出身地である足立区体育協会主催の、公認スポーツ指導員養成講習会の講師として、１００分間の講義をしてきました

テーマは『身体のしくみと運動』

その中で、一番解説に苦労するのがこのパートです

 

 

 

 

 

 

筋肉を収縮させ関節運動を引き起こす際の、直接のエネルギーは、筋肉中のATPがADPとリンに分解されて生じるエネルギー

運動について専門的に学んだ方なら、記憶にあると思います

でも、筋肉内のATPの蓄えはわずかなので、同じく筋肉内にあるクレアチンリン酸を分解し、その時に生じたエネルギーを利用して、再びADPはATPに戻り、また分解されて筋収縮に必要なエネルギーを生み出します

これを、ATP-CP系と言いますね

単にリンを放出したり結合するだけの、比較的単純な化学反応によって起こるので、ATP-CP系は運動開始直後瞬時に力を発揮するときなどに、大切な役割を果たします

 

 

 

 

 

 

でも、クレアチンリン酸もそれほどたくわえがないので、ATP-CP系を作用させて運動できる時間は、せいぜい数秒間です

さらに運動を続けるためには、別のところからATP合成のためのエネルギーを供給しなければなりません

それが糖や脂質、つまり私たちが食物から摂取する栄養素です

筋肉中にはグリコーゲンとしてある程度の糖が蓄えられているので、その糖を分解してエネルギーを生み出し、そのエネルギーを利用してADPをATPに復元します

貯蔵型のグリコーゲンから、まずグルコースに姿を変え、さらにグルコースがピルビン酸に変化する過程で、エネルギーを生み出しますが、ATP-CP系に比べると反応にやや時間がかかります

これを解糖系と言いますね

 

 

 

 

 

 

ところが、解糖系を作用させていくと、どうしても乳酸が生じてしまいます

乳酸と言えば、おなじみの疲労物質です

あまりたくさん生じると筋収縮できなくなってしまいます

そこで、グリコーゲンが分解されてできるピルビン酸を、乳酸になる前に筋肉内のミトコンドリアという器官の中に取り込んで、そこでTCAサイクルという化学変化の過程を経て様々な物質に変化しながら、たくさんのエネルギーを生み出します

この酸化系では、グリコーゲンのような糖質の他に、筋肉中の脂肪酸をとりこんで、エネルギーを生み出すこともできます

この反応には酸素が欠かせないため、酸化系と言われます

ただしさらに反応が複雑になるため、より時間がかかるようになります

また、呼吸で取り込んだ酸素が充分な量筋肉に供給されるまでには、時間がかかるので、運動開始からTCAサイクルが十分働きだすまでには、やはり時間差が生じます

 

 

 

 

 

 

この説明をどうしたらわかりやすくできるか考えた時に、ふと思いついたのが、ハイブリッドカーでした

バッテリーに蓄電された電気で作動するモーターと、ガソリンを燃やして回すエンジンの、二つの動力を併せ持つのがハイブリッドカーですね

ハイブリッドカーは、停止した状態から車が動き出す際の、一番力が必要な時には、瞬時に大きな力を発揮できるモーターの動力を用いています

これはまるでATP-CP系ではないですか（笑）

しかし、バッテリーの蓄電量だけでは長くは走れないので、ある程度加速すると、今度はエンジンの動力でガソリン車と同じように走ります

そしてその間にバッテリーにふたたび電機が蓄えられていきます

バッテリー＝ATP-CP系

エンジン＝解糖系・酸化系

と例えてみたら、なんともつじつまが合う！

エンジンのエネルギー源であるガソリンは、足りなくなりそうだったら給油すればいいわけで、これは私たちが食物から糖や脂質というエネルギー源を摂取するのといっしょですね

 

またまた、人の身体を車に例えてしまいました（笑）

ちなみに、私の車は二台ともハイブリッドではありません

モーターのアシストによる力強い発進力はありませんが、その分アクセル全開で頑張っています

 

 

 

梅雨の晴れ間は、関東は真夏のような暑さになりますね

熱中症への注意が必要な季節です

それは人間だけでなく、車も一緒

最近、２号車マーチにこんなものをつけました

 

 

 

 

 

 

冷却水の水温がモニターされる装置です

ガソリンを燃焼させてエンジンを回している限り、車は走れば走るほど熱を生じます

過熱しすぎると、オーバーヒートとなり、エンジンが充分な力を発揮できなくなってしまったり、最悪の場合はエンジンが焼き付いて、ダメになってしまいます

そうならないために、エンジンを冷却させる仕組みがあります

そこで大切な役割を果たすのが冷却水、別名クーラントとかLLCと呼ばれる液体です

エンジンの周りに張り巡らされたホースを冷却水が流れていく際に、エンジンで生じた熱を奪ってくれます

そして、エンジンの熱で温められた冷却水は、ラジエーターと呼ばれる車のフロントグリルのすぐ内側の装置によって、温度の低い外気に触れることで冷やされ、再びエンジンの方へと流れていきます

人間の体温調節機能とほとんど同じなんですね

人間の場合、体の深部で生じた熱によって血液が温められ、それが体表面近くの毛細血管を流れるときに、体温よりも低い外気によって冷やされたり、汗の蒸発によって熱を奪われ、温度の低い血液となって体の深部に戻っていきます

ちなみに、人間は脳内の視床下部というところに血液の温度を測るセンサーがあって、その温度が上がりだすと汗をかいたり、皮膚の毛細血管の血流を増やすなどの反応が起こります

車も冷却水の温度が一定以上になると、ラジエーターのファンを回して冷却効果を高めています

人も車も体温調節機能の基本は一緒

 

あ、ガソリン車の話ですよ

人間が糖や脂肪を熱源に生きているのと同じように、ガソリンを燃やして走るのが車

 

電気自動車？

あれは私の中では、血の通わない機械でしかありません（笑）

東京に桜の開花が発表されてから一週間

もうそろそろ冬仕様もおしまい

今日、通勤仕様のウイングロードのタイヤを、スタッドレスからノーマルタイヤに交換しました

タイヤの交換作業は、工賃がもったいないのもありますが、愛車とじっくり向き合い、普段は見られない足回りの確認もできるので、ほとんど自分でやっています

その作業中、タイヤを外した時に、ちょっとした破損を発見しました

 

 

 

 

 

 

 

１枚目の写真は左の後輪を外したとき、２枚目は前輪です

写真に写っている赤いコイル状のスプリングが、その下のタイヤから車体に伝わる衝撃を吸収してくれます

この赤いコイルの中を通るシリンダーの中はオイルで満たされ、やはり適度な油圧が衝撃を吸収してくれます

これらをまとめて、サスペンションと言いますが、その一部である樹脂部分（矢印で示したところ）が、前後ともに裂けたり変形していました

新車で購入してから６年目の春、ちょうど今から４年前に、サスペンションを一度交換していますが、それから丸４年、距離にして約８万キロ走った今、いつの間にかここまで劣化が進んでしまっていました

普段走っていて、特段違和感を感じることもなかったのですが、ちょっとずつ劣化が進行していたのでしょうね

今すぐ走行に支障をきたすような不具合ではなく、もうすぐ定期点検なので、その時に交換してもらおうと思います

路面からの衝撃を吸収し、快適な乗り心地を保ってくれるサスペンションは、私たちの身体でいえば、関節軟骨や半月板、椎間板のような存在

車の部品は劣化すれば交換できますが、私たちの関節は部品交換できません

その代わり、多少酷使しても、適切な休息をとれば、自己回復する力を持っています

休養、大切ですね

 

先月、日本体育学会大会で大阪に行ってきました
地続きの場所ならどこでも車を運転して行ってしまう私、ちょうどこの学会前後がオフだったのもあり、大阪行きも当然車で行くことを考えていました
往復1000㎞を軽く超えるロングドライブ、そして初めて車で行く土地ということで、通勤仕様でナビ付きのウイングロードでいくつもりでした
ところがその数日前、ウイングロードが走行不能に！
家の近所の短い坂道を登り切った一時停止で、左右の安全確認後、発進しようとブレーキから右足を離しアクセルを軽く踏んだにもかかわらず、車が後退し始めました

実は数日前にエンジンルームからいつもと違う変な音がしているのには気づいたのです
ただ、いつもお世話になっている日産の販売店が夏季休業だったので、わざわざ隣県の日産販売店に勤める友人を訪ねて診てもらっていて、その時の見立てはトランスミッションから音が出ている、とのことでした
新車で購入してからもうすぐ９年、１８万キロを走って来たことを考えれば、そろそろ寿命を迎えてもおかしくない部品です

近いうちに交換しないと、と考えていた矢先に動けなくなってしまいました
翌日から営業再開した販売店に引き取りに来てもらい、それから２週間の入院で新しいトランスミッションを移植され、今は元気に走っています

そんなわけで、大阪へは２号車のマーチで行ったわけですが、狭くて足回りの硬いゴツゴツした乗り心地、５速マニュアル、ナビ無しということで、決して楽な運転ではありませんでしたが、便利なクルマに慣れてしまっていた近頃にはない、地図を見ながらドライブするというアナログな楽しみ方ができました

ところで、今回交換することとなったトランスミッションは、CVT（Continuously Variable Transmission）と言われるもので、簡単にいうと、オートマチックトランスミッション（AT）のさらに進化したものです

そもそも、車になぜトランスミッションが必要かというと、車はエンジンの回転で生じる機械的エネルギーを動力にしてタイヤを回転させて走ります
そのエンジンの回転は、エンジンをかけただけでまだ動いていない状態（アイドリング）ですでに一分間に1000回転弱で回っています
そして、スポーツ走行仕様の特別なエンジンでない限り、エンジンの回転数の上限は6500～7000回転に抑えられています
これ以上の回転数で回し続けることはエンジンへの負担が大きいため、リミッターというシステムによって、どんなにアクセルを踏んでも上がらないようになっているのです
つまり、エンジンの回転数はどんなに頑張っても、アイドリング時の6～8倍程度までしか上がらないのです
ちなみに、高速道路などを時速100㎞程度で走っているときのウイングロードのエンジンの回転数は、2000回転くらい、マーチの場合は3000回転くらいです
アイドリング時にすでに1000回転弱まで回っているエンジンが、これだけの高速走行なのに２，３倍までしか上がらないというのは不思議ですね

そこで大事な役割を果たすのがトランスミッション、つまり変速機です
エンジンの回転による出力がタイヤの回転に伝わるまでには、いくつかの部品を経由しているのですが、その中に歯車みたいなものがあると思ってください
その歯車のをかけかけを行うのがトランスミッションです
歯車のサイズを変えれば、エンジンの回転に対するタイヤの回転数の比を変えるとができます
これがいわゆるギア比です
スポーツタイプの自転車に乗る方はよくわかりますね

もともと、この歯車の架け替え、つまり変速は、手動で行われていました
今では極めて少なくなった、マニュアルトランスミッション（MT）です
AT限定免許なんて存在しなかった時代に免許を取得した私は、いまだに乗っていますが（笑）
MT車では、左足でクラッチペダルを踏んでいったんエンジンの動力がタイヤに伝わるのを遮断し、その間にシフトノブを操作して次の段階のギアに入れ替え、再びクラッチペダルを離して動力をつなぎ、アクセルペダルの操作で適切な走行スピードにするのです
ギアを変えるたびに大きく回転数が変化するので、ドライバーはもちろん同乗者にもその際の変速ショックが伝わります
また、変速の判断は全てドライバーが行うので、その良し悪しは燃費や乗り心地に影響します

これを全て自動で行うように開発されたのがオートマチックトランスミッション（AT）です
クラッチをつなぐという、コツをつかむのに少し時間のかかる操作が必要なくなった分、運転は簡単になりました
しかし、変速が自動で行われる以外はMTとあまり変わらないので、多少の変速ショックは生じます
特に初期のAT車は３段階しかギアがないものあったので、ギアが変わるたびに大きな回転数の変化が生じていました

このATをさらに進化させたCVTは、無段階変速機と呼ばれます
歯車の架け替えのような作業を介さず、様々な速度域に応じて動力を遮断することなく最適なギア比で走行することができるのです
このCVTのおかげで、燃費や乗り心地は格段に良くなりました
最近の国産車の多くは、このCVTを採用しています
ちなみに、運転操作はAT車と全く変わりませんので、AT限定免許で運転できます
私のウイングロードのトランスミッションも、このCVTです

今回の故障を機に、CVTについてちょっと調べてみました

http://car-moby.jp/39911

マニアックな内容ですので、ご興味ありましたらご覧ください

さて、本題はこれからで、この車の変速システムを、人間のエネルギー供給系に当てはめてみました（笑）

私たちの身体が動くのは、筋肉が収縮して関節運動を引き起こすからですが、この筋肉の収縮にはエネルギーが必要です
直接筋収縮に関わるエネルギーは、ATP（アデノシン３リン酸）と言われる物質が、リンを一個放出してADP（アデノシン２リン酸）に分解されるときに生じるエネルギーのみです
ATPは筋肉中に存在しますが、その量に限りがあるので、運動開始数秒後にはなくなってしまいます
ADPは同じく筋肉中に存在するクレアチンリン酸（CP）からリンをもらって、再びATPになりますが、CPの量には限りがあり、数秒間でなくなってしまいます
このエネルギー供給システムを、ATP-CP系と言いますね

もう少し長く運動を続けようと思った場合、新たにATPを作り出さなければなりません
ここで、ブドウ糖の出番です
ブドウ糖を筋肉中にある酵素の働きで分解し、ATPを作り出します
分解されたブドウ糖は、ピルビン酸という物質に変化し、さらに酸素の供給がないと乳酸となります
これは、解糖系と言われるエネルギー供給システムです

ところが、解糖系に頼って運動を続けていると、乳酸が蓄積してきて、筋疲労が生じやがて動けなくなってしまいます
普通の人なら、せいぜい１分～１分半程度でしょう

そこで、さらに運動を続けるためには、呼吸で取り入れた酸素を使ってピルビン酸からたくさんのATPを作り出します
これを酸化系といいます
酸化系では、ブドウ糖の分解で生じたピルビン酸だけでなく、脂肪からATPを作ることもできます

ATP-CP系、解糖系、酸化系
この３つのエネルギー供給システムが、私には１速、２速、３速に思えてしまうのです（笑）
もちろん、マニュアルトランスミッションではなく、全て自動で行われます
どんなに運動強度が急激に変化しても、それに応じて最適なギア比でATPを供給してくれる、優れたトランスミッションです

ちなみに、私の本職であるエアロビクスやステップは、常に３速キープですね
しかも、そんなにエンジンの回転数をぶん回さないで走れる、時速50～60㎞くらいかな？(笑)

 

長々と、車と人の身体のしくみついて、思いのままに綴りましたが、最後までお読みくださってありがとうございました

自動車業界では、燃費競争の激化の末の偽装問題が、連日新聞やTVで報道されていますね

エコカー減税や補助金制度が導入されるようになってから、自動車開発の一番の課題は燃費性能の向上と言ってもいいでしょう

それがエスカレートしすぎた結果が、今回の偽装問題だと思います

燃費という数値を追い求めるあまり、やってはいけないことをしてしまった大手自動車メーカー

なぜか私はこれが他人事に思えません

休日の楽しみは洗車、愛読誌はベストカーというくらい、車好きな私ならではの関心事であることは確かですが、それ以上に、私たちの仕事も数値という魔物に振り回されかねないからなのです

 

集客数という魔物

 

私の主たる仕事の場であるフィットネスクラブでは、どれだけレッスンに集客できるかということが、施設側から期待されています

また、レッスンに対する顧客満足度を図る客観的指標となり得るのは、集客数しかないと言ってもいいでしょう

そのため、私たちインストラクターは、集客を増やすための努力が欠かせません

そのレッスンに見合った内容を、わかりやすく伝えることで、安全で効果的なエクササイズを体感していただくだけでなく、インストラクター自身のファッションセンスや音楽での演出、参加者とのコミュニケーション、アフターフォローなど、さまざまな努力と工夫を駆使して集客に努めています

もし、レッスンのガイドラインやレベルを逸脱してでも、集客数を稼ごうとしたら、それは自動車メーカーによる燃費不正問題と同じです

 

ということを、改めて肝に銘じ、明日からのレッスンも頑張ります！