「去年より身長が9mm低かった」――人間は毎日伸び縮みしている

朝から夜にかけて身長が伸び縮みする様子を描いた水彩画 身近な科学

先日、友人が「健康診断で去年より身長が9mm低かった」と話していました。

9mm。1cmに満たない数字とはいえ、身長の変化としては気になります。本当に1年間で9mm縮んだのでしょうか。

調べてみると、そもそも私たちは、毎日、身長が伸び縮みしていることがわかりました。

人間は1日でどのくらい伸び縮みするのか

朝から夜にかけて身長が伸び縮みする様子を描いた水彩画
図1|身長の日内変動のイメージ。実測された時系列データを再現したものではなく、変形量は誇張しています。

1985年、Tyrrellらは若年成人8人の身長を精密に測定し、脊椎への荷重と身長変化の関係を調べました。[1]

その研究で観察された身長の日内変動は、平均19.3mm。約2cmです。さらに、1日の身長低下量の54%が起床後1時間で生じていました。平均値を使って計算すると約10.4mm。起床後1時間だけで約1cm低くなった計算です。

一方、横になって眠ると身長は回復します。その回復量の約70%が睡眠の前半に生じたと報告されています。

つまり、人間は日中に少し低くなり、眠っている間にまた高くなるという変化を繰り返しているわけです。

ただし、この平均値は8人の若年成人を対象とした研究から得られたものです。誰もが毎日19.3mm変動するという意味ではありません。年齢や活動量、身体の状態によって変動の程度は異なります。

なぜ骨が伸びていないのに身長が変わるのか

椎間板の水分移動と高さの変化を描いた水彩模式図
図2|椎間板の水分移動と高さの変化。理解のために変形を強調した水彩模式図です。

主な原因の一つが、背骨の骨と骨の間にある椎間板です。

椎間板は、外側の「線維輪」、内側の「髄核」などからなる組織です。水分を多く含み、脊椎にかかる荷重を支えています。

日中、立ったり座ったりして荷重を受けると、椎間板内部の水分が移動し、椎間板の高さが小さくなります。この変化が複数の椎間板で積み重なり、身長に影響します。

反対に、横になって休むと脊椎にかかる荷重が小さくなり、椎間板は水分を再び取り込んで厚さを回復します。

骨そのものが1日で成長したり短くなったりするのではなく、椎間板の可逆的な変形が身長の変化に関わっているのです。

MRIでも椎間板の変化が確認されている

MRI研究に基づく椎間板の髄核と線維輪の変化を描いた水彩模式図。実際のMRI画像ではない
図3|椎間板内部の変化の模式図。MRI風の描写は実際の被験者画像ではありません。

1994年、Paajanenらは健康な13人を対象にMRIで腰椎椎間板の変化を調べました。観察された日中の身長低下は13〜21mm。一晩の安静後には、椎間板のT2強調MRI信号が最大25%増加したと報告しています。[2]

ただし、MRI信号の増加率は水分量の増加率そのものではありません。水分状態などを反映する間接的な指標です。

2015年のZhuらの研究では、健康な20人について朝と夕方の腰椎椎間板を比較しました。その結果、椎間板中心部の髄核ではT2値が有意に低下し、外側の線維輪では逆にT2値が上昇した部位も見つかりました。[3]

単純にスポンジ全体が均一に乾いたり膨らんだりしているわけではないのです。椎間板の内部でも、部位によって異なる変化が起きています。

では友人は、本当に1年間で9mm縮んだのか

健康診断の9mm差に影響する日内変動・測定条件・長期的身体変化を描いた水彩イラスト
図4|健康診断の身長差を考える3つの要因。原因の寄与率は不明です。

最初の健康診断の話に戻ります。

去年と今年の身長差は9mm。これは、研究で観察された日内変動の範囲に収まる大きさです。しかし、この2回の測定値だけで9mmの原因を決めることはできません。

考えるべき要因は少なくとも3つあります。

  • 日内変動:前年は朝、今年は昼や夕方というように、測った時刻が違えば数値も変わり得ます。
  • 測定条件の違い:姿勢、頭の位置、測定方法や身長計の違いなどが影響します。
  • 長期的な身体の変化:加齢に伴う姿勢や椎間板の変化、椎体の問題などで実際に身長が低下することもあります。

日内変動や測定条件の違いによって、9mmという差が生じる可能性はあります。しかし、友人の実際の原因がそれだったと証明されたわけではありません。測定時刻などの条件が不明だからです。

身長の低下が継続する場合や、背中・腰の痛みがある場合は、単なる日内変動だと決めつけないことも大切です。

自分でも確かめてみたい

起床直後、1時間後、夕方、就寝前と身長を測定すれば、自分の身体でも何か変化が見えるかもしれません。

その際は同じ測定器を使い、姿勢や頭の向きをできるだけそろえ、数日間繰り返すのがよさそうです。家庭での測定では数mm単位の誤差が入りやすいため、わずかな差を厳密に評価するのは簡単ではありません。

身長は「何cmあるか」だけではない

私たちは普段、身長を固定されたプロフィールの一つとして扱っています。

でも実際には、脊椎にかかる荷重、水分の移動、休息による回復に伴って、身体は少しずつ形を変えています。

身長とは、「何cmあるか」だけでなく、「いつ、どのような状態で測ったか」も含んだ数字なのです。

友人の「去年より9mm低かった」という何気ない一言から始まった調べもの。人間が毎日伸び縮みしているという事実に行き着くとは思いませんでした。

当たり前だと思っていることも、少し掘り下げると面白い科学が隠れています。こういう発見があるから、調べものはやめられません。

参考文献

[1] Tyrrell AR, Reilly T, Troup JDG. (1985). Circadian variation in stature and the effects of spinal loading. Spine, 10(2), 161–164. https://doi.org/10.1097/00007632-198503000-00011

[2] Paajanen H, et al. (1994). Diurnal fluid changes of lumbar discs measured indirectly by magnetic resonance imaging. Journal of Orthopaedic Research, 12(4), 509–514. https://doi.org/10.1002/jor.1100120407

[3] Zhu T, et al. (2015). Segmental Quantitative MR Imaging Analysis of Diurnal Variation of Water Content in the Lumbar Intervertebral Discs. Korean Journal of Radiology, 16(1), 139–145. https://doi.org/10.3348/kjr.2015.16.1.139

※各研究の数値はその対象者・条件における結果です。個別の健康診断結果の原因を診断するものではありません。

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