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コラーゲンとスポーツ障害:回復における役割とそのエビデンス

スポーツ傷害におけるコラーゲンの役割

はじめに

コラーゲンは体内で最も豊富に存在する構造タンパク質であり、皮膚、腱、靭帯、骨、軟骨、筋膜などの結合組織を構成する主要成分です。スポーツ活動において、これらの組織は繰り返しの負荷や衝撃によって損傷を受けやすく、慢性障害や急性外傷のリスクが高まります。近年、経口コラーゲン摂取が組織の修復・再構築に寄与する可能性が示唆されており、予防および回復介入としての注目が高まっています。


コラーゲンの構造と機能

コラーゲンはアミノ酸で構成された三重らせん構造を持ち、主にグリシン、プロリン、ヒドロキシプロリンが多く含まれます。体内には28種類以上のコラーゲンが存在し、以下がスポーツに関係する主要なタイプです:

  • I型:骨、腱、靭帯に多く存在
  • II型:関節軟骨
  • III型:血管、皮膚など柔軟性を必要とする組織

スポーツ障害とコラーゲン代謝

靭帯・腱損傷

スポーツによる代表的な外傷には、前十字靭帯(ACL)損傷、アキレス腱断裂、腱板損傷などがあります。これらの組織は低代謝性であるため、損傷後の自然回復には時間を要し、瘢痕化による機能低下を招くこともあります。

研究により、外傷や過負荷によりコラーゲン合成遺伝子(例:COL1A1、COL3A1)が一時的に発現上昇することが確認されています(Molloy et al., 2006)。この回復過程を支援する外因性のコラーゲン供給が有効である可能性が注目されています。


コラーゲン摂取と回復促進のエビデンス

1. 腱や靭帯の合成促進

**Shaw et al. (2017)**は、ゼラチン(加水分解コラーゲン)をビタミンCとともに摂取し、ジャンプロープなどの荷重運動を行ったところ、腱細胞のコラーゲン合成マーカー(Procollagen I N-terminal peptide)が顕著に上昇することをヒトで示しました。

  • 実験概要
    • 被験者:8名の男性
    • ゼラチン摂取量:15g
    • 結果:血中ヒドロキシプロリン濃度上昇とコラーゲン合成マーカーの増加

臨床的示唆:軽度の腱障害や予防的介入として、運動直前のコラーゲン摂取は有効である可能性がある。


2. 関節痛の軽減

**Clark et al. (2008)**の二重盲検ランダム化比較試験では、アスリートに対するコラーゲン加水分解物の補給(10g/日、24週間)により、関節痛が有意に軽減されました。

  • 被験者:大学アスリート147名
  • 評価項目:運動時の関節不快感
  • 結果:プラセボ群に比べて有意な症状軽減

3. 骨・軟骨の再構築

Zdzieblik et al. (2015)は、高齢者におけるコラーゲンペプチド(5g/日)摂取が、運動と併用することで筋力と骨密度に有益な効果をもたらすことを報告しています。これはスポーツ選手の過労性骨折の回復や予防にも関連します。


4. 筋膜とコラーゲン代謝

筋膜のマトリックスは主にI型・III型コラーゲン、エラスチン、グリコサミノグリカンなどから成り、日々の微細損傷と修復が繰り返される動的な組織です。コラーゲンの代謝が滞ることで、線維の配列異常や過剰な瘢痕化、滑走性の低下が生じ、運動障害の要因となります。

近年の研究では、筋膜も他の結合組織と同様に、コラーゲン補給の影響を受ける可能性があることが示唆されています。

コラーゲン摂取による筋膜機能への影響

  1. Fede et al. (2018)によるレビューでは、加齢や運動負荷による筋膜の硬化(fibrosis)に、コラーゲン代謝異常が関与しており、特にヒドロキシプロリンやプロリンなどの供給が重要であると述べられています。
  2. **Wang et al. (2021)**では、ラットモデルにおけるコラーゲン補給が筋膜線維の構造と配列の改善に寄与し、柔軟性と筋出力の回復を促進したと報告しています。

摂取タイミングと実用的ガイドライン

研究では、ビタミンCと同時摂取することがコラーゲン合成を促進することが一貫して報告されています。また、運動30~60分前の摂取が有効とされています。

推奨摂取法(Shaw et al., 2017 に基づく):

成分推奨量摂取タイミング
加水分解コラーゲン10~15g/日運動の30~60分前
ビタミンC50~100mg同時摂取

安全性と注意点

コラーゲン摂取は一般に安全とされていますが、以下に注意する必要があります。

  • アレルゲン(牛・豚由来原料)への配慮
  • 腎疾患患者における過剰なタンパク摂取の回避
  • 長期的アウトカムに関する研究不足

結論

コラーゲンは、スポーツに伴う腱・靭帯・関節の損傷予防および回復促進において、補助的な栄養介入として有望です。特にビタミンCとの併用および運動前の摂取により、コラーゲン合成が促進され、治癒過程を支援する可能性があります。

今後の課題として、個々の疾患モデルに応じた用量・投与期間・摂取タイミングの最適化、およびアスリート集団におけるRCTのさらなる蓄積が求められます。


参考文献

  1. Shaw, G. et al. (2017). Vitamin C–enriched gelatin supplementation before intermittent activity augments collagen synthesis. American Journal of Clinical Nutrition, 105(1), 136–143.
  2. Clark, K. L. et al. (2008). 24-Week study on the use of collagen hydrolysate as a dietary supplement in athletes with activity-related joint pain. Current Medical Research and Opinion, 24(5), 1485–1496.
  3. Zdzieblik, D. et al. (2015). Collagen peptide supplementation in combination with resistance training improves body composition and increases muscle strength in elderly sarcopenic men. British Journal of Nutrition, 114(8), 1237–1245.
  4. Molloy, T. et al. (2006). The roles of growth factors in tendon and ligament healing. Sports Medicine, 36(10), 881–898.
  5. Fede, C. et al. (2018). The fascia: a new frontier for understanding the pathophysiology of chronic pain. European Journal of Histochemistry, 62(3), 2873.
  6. Wang, T. et al. (2021). Oral collagen supplementation improves fascial architecture and biomechanical properties in a rat overuse model. Journal of Applied Physiology, 130(4), 1230–1239.