短距離~中距離を全力で走ると、後半で脚がパンパンになって重くなり、それ以上走るのが非常につらいという状態になるかと思います。

また、10回がぎりぎりできる様な強度でのトレーニングを行った後も、動作を行った部位がパンパンに張って動かすのがだるくなったりします。

この様な状態をよく「乳酸が溜まった」という表現をしますよね。

乳酸が溜まることによって疲労を感じ、それ以上運動ができなくなるというのが少し前までの常識でした。

しかし実は乳酸は疲労物質ではなく、むしろ身体を動かす際のエネルギー源になっているというのが近年の新しい常識となっています。

今回はそんな乳酸について解説していきたいと思います。

 

そもそも乳酸とは?

乳酸は解糖系の代謝過程で作られる

乳酸は、身体を動かすエネルギー源であるATP(アデノシン三リン酸)を作り出すための材料となります。

私たちが身体を動かす際にはATPというエネルギー源が使われており、このATPがなくなると身体を動かすことができなくなるのはもちろん、生命活動を維持することもできなくなります。

そのため、体内にはこのATPを作り出すための機能が備わっています。

それが下記の3つです。

  • ATP-CP系(ホスファゲン系)
  • 解糖系
  • 酸化系

運動の際には主に解糖系と酸化系の機構が働くことによってATPが作られます(ATP-CP系は直接運動によって使われるのではなく、体内のATPが枯渇した際に使われます)。

比較的強度が高く短い時間の運動の場合は解糖系の割合が高く、強度が低く長時間の運動の場合は酸化系の割合が高くなります。

 

乳酸は、この内の解糖系という機構で糖を分解してATPが作られる際に発生します。

解糖系は名前の通り糖(グルコース)を材料にATPを作り出します。グルコースをピルビン酸に分解する過程でATPが作られるのですが、この時に乳酸が発生します。

LT(乳酸性作業閾値)以降でより解糖系が高まり乳酸の産生が増える

LT(乳酸性作業閾値)とは、乳酸の産生が急激に上昇する運動強度の事です。

一般の方でVo2max※の50~60%、アスリートで70~80%の付近になります。

※最大酸素摂取量(Vo2max)

これは1分間に体重1kgあたりに取り込むことができる酸素の量を指し、運動強度を測る指標として用いられる

LTを超える運動強度は、糖質を多く含む速筋繊維が動員される割合が高くなるため、解糖系の代謝が高まり乳酸が多く産生されます。

乳酸は疲労物質ではなくエネルギー源である

解糖系で作られた乳酸は、ピルビン酸に変換されてアセチルCoAとなることにより、酸化系でのATP合成に使われます(下図参照)。

 

この様に、乳酸→ピルビン酸→アセチルCoA→クエン酸回路でATP合成という流れを辿ります。

つまり、乳酸は疲労物質ではなくれっきとした体内のエネルギー源なのです。

 

LTを超える運動を行って結果的に乳酸濃度が高まった場合、これが元に戻るには15分~60分程度かかると言われています。

しかしそれなりにキツいと感じるトレーニングを行ったとしても、2~3分もすればそれなりの強度で再開できるはずです。

2~3分では乳酸濃度はほとんど回復していないので、乳酸が疲労物質として考えるとこの現象はおかしくなってしまうでしょう。

それでは疲労の原因とは何なのか?

乳酸が疲労物質ではないとすると、疲労を感じる原因は何なのでしょうか?

実は、疲労を感じるというのは複数の要因が絡み合って起こっているのです。

糖(グルコース)の枯渇

強度の高い運動の場合、酸化系よりも解糖系での代謝の割合が高くなります。つまり糖をメインとしてATPが作られるという事なので、糖が枯渇しやすくなります。

この状態が続くと運動に対して、糖が不足しエネルギー源であるATPの合成が追いつかなくなるため疲労を感じます。

クレアチンリン酸の減少

クレアチンリン酸とは、ADP(アデノシン二リン酸)をATP(アデノシン三リン酸)にする(これをATP-CP機構と言う)ために必要なものです。

ATPは、アデノシンに3つのリン酸が繋がることによってできています。そしてこの3つのリン酸の繋がりを高エネルギーリン酸結合と呼びます。

この3つのリン酸の一つが外れることによってエネルギーを発生させているのですが、リン酸が一つ外れるとATPはADPに変わります。

リン酸が2つあるADPに、リン酸を一つ供給してATPへと変換させるのがクレアチンリン酸なのです。

この、ADPをATPに変換してエネルギー源を作り出す機構をATP-CP系(ホスファゲン系)と言います。

クレアチンリン酸が枯渇すると、この機構も働くなってエネルギーが枯渇するため疲労を感じます。

リン酸量の上昇

また、クレアチンリン酸が枯渇すると、ATP→ADPの分解に対してADP→ATPの合成が追い付かず結果的にリン酸の量が増えることになります(エネルギーを生む際にATPからリン酸が一つ外れ、その外れたリン酸が蓄積されるため)。

リン酸はカルシウムと結合しやすいです。

カルシウムは筋肉が収縮する際に必要なのですが、リン酸と結合することにより筋収縮に使われるカルシウムが足りなくなってしまうのです。

 

まとめ

  • 乳酸は、ATPを作り出す機構の一つである解糖系によって、糖が分解される際に作られる
  • 解糖系はLT(乳酸性作業閾値)を超える運動によって高まる
  • 作られた乳酸はその後、酸化系に入りATPを作り出す材料になる
  • 疲労を感じる要因はグルコースの枯渇、クレアチンリン酸の減少、リン酸の増加などによるもの

 

 

参考:八田秀雄『乳酸を活かしたスポーツトレーニング』

 

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