人間は足が遅いのに、なぜ長い距離なら動物を追いつめられるの？
― 走りながら汗で冷やせる、めずらしい体を持っています

短い距離なら、人間はシカにもイヌにもかないません。ところが何時間も走り続ける勝負になると、話が変わります。人間の体は、速さではなく「走りながら熱を捨てる力」で、ほかの動物と勝負するように作られていると考えられています。

長い距離に強い理由は、2つだけ

走ると、筋肉は使ったエネルギーの大部分を熱に変えてしまいます。速く走る力より、その熱をどう捨てるかのほうが、長い距離では勝ち負けを決めるのです。順番に見ていきましょう。

理由1：汗は、走りながら使える冷却装置

筋肉は、食べ物から得たエネルギーのうち、体を前へ進める仕事に使えるのは4分の1ほどとされます。残りはすべて熱になります。ゆっくり走っても、体は電気ストーブ数台分に近い熱を出し続けています。

この熱を捨てないと、体温はどんどん上がります。そこで人間は汗をかきます。汗の水が皮ふの上で水蒸気に変わるとき、まわりから大量の熱を奪っていきます。汗を出す小さな出口（汗腺）は、全身で200万〜400万個あるとされます。

ほかの多くの動物は、こうはいきません。イヌは足の裏くらいにしか汗の出口がなく、舌から水を蒸発させて冷やします。毛皮の動物は、汗をかいても毛が乾きにくく、熱が逃げにくいのです。人間の体毛がうすいのは、汗を乾かすための作りだと考えられています。

では、汗でどこまで冷やせるのでしょうか。図1を見てください。走る速さを上げるほど、生まれる熱（右上がりの実線）は増えていきます。汗で逃がせる熱（横の点線）を超えたところから、体温は上がり始めます。

体重60kgの人が汗を1時間に1リットルかけば、時速12kmほどまでは熱を捨てきれる計算になります（計算は最後の折りたたみにあります）。きたえた選手は1時間に2リットル近く汗をかくこともあるとされ、そのぶん速く走り続けられます。

理由2：息のリズムを、自分で選べる

4本足の動物が全力で駆けるとき、体は前後に大きく曲がったり伸びたりします。胸とおなかの中身が、そのたびにピストンのように押されます。そのため、ひと跳びにつき1回しか息ができないとされます。

イヌやシカは、汗のかわりに速い呼吸（パンティング）で熱を捨てます。ところが全力で駆けている間は、呼吸の回数を足どりに縛られてしまいます。熱がたまってくると、立ち止まって息をつくしかありません。

二本足で走る人間は、胸が足どりに強く縛られません。2歩で1回、3歩で1回と、息のリズムを自分で選べます。しかも冷やすのは汗の仕事なので、息は酸素を取りこむことに専念できます。

ただし、この冷やし方には弱点もあります。汗は、乾いてはじめて熱を奪います。蒸し暑くて汗が乾かない日や、水分が足りない日は、図1の点線がぐっと下がります。夏に長く走るときは、こまめに水を飲み、ペースを落とすのが大切です。体の熱が限界を超えたときに何が起きるかは、熱中症の記事で詳しく説明しています。

まとめ

人間は、速く走る力ではほかの動物に負けます。けれど、たくさんの汗腺とうすい体毛で走りながら熱を捨て、息のリズムを足どりから切り離すことで、何時間も走り続けられます。長い距離の勝負を決めるのは、熱をどれだけ捨て続けられるかなのです。

人間は、速さではなく、
「冷やしながら走れる」ことで勝負する動物です。

汗をかけない動物がどう体を冷やすかは、犬が舌を出してハアハアする理由で、寒いときに体が熱を作るしくみは体がガタガタ震える理由で読めます。

※本記事は一般向けの科学解説です。掲載した数値は、しくみを理解するための目安・概算です。汗の量や暑さへの強さには大きな個人差があります。暑い日の運動では、体調に合わせて無理をせず、主催者や自治体の熱中症に関する指示に従ってください。