乳酸の科学‐トップ選手の乳酸コントロール術！

「乳酸」はあなたの敵か味方か？

乳酸はエネルギー物質です。しかし過剰な蓄積で、筋肉を酸性化して、運動機能の低下や筋肉疲労を起こします。

乳酸をプラスにもマイナスにもするコントロール術は、持久力系・瞬発力系スポーツともに重要な課題です。

乳酸はコントロールできる！

乳酸をコントロールすると、こんなことが起きます。

同じ運動量でも疲れない、バテにくい、筋肉疲労の回復が早い、エネルギーを持続しやすいなどにより、持久力にアップ、瞬発筋の回復力アップなどの効果が期待されます。

そんな乳酸のコントロール術を２つのポイントからお伝えします。１つは「乳酸が蓄積しにくい身体」と、もう１つは「乳酸を溜めない方法」です。そこで重要な指数になるのが「LT」です。

 LT：乳酸性作業閾値アップ

乳酸はある運動強度を超えると急激に蓄積します。この境界点をLT（乳酸性作業閾値／にゅうさんせいさぎょういきち）といい、この値を高めるトレーニングで「乳酸を蓄積しにくい身体」になります。

また乳酸の蓄積量は、休憩や運動の仕方でも変わります。その活用が「乳酸をためない方法」です。

 

LTは「持久力を確実にアップする乳酸性作業閾値‐LTトレーニング！」で詳しくご紹介しています。

乳酸２つの作用！

乳酸コントロール術の前に、乳酸の特徴やメカニズムを見てみましょう。

乳酸が運動機能に及ぼす影響は２つあります。１つはプラス効果の「エネルギー代謝を効率化する作用」で、もう１つはマイナス効果の「筋肉を酸性化させる作用」です。

乳酸のプラス面

乳酸のプラス効果である「エネルギー代謝を効率化する作用」も２つあります。

糖エネルギーの流動性

糖の多くは、筋グリコーゲンとして筋肉細胞に備蓄されます。糖の備蓄量は筋肉量に比例するため、太い瞬発系の速筋（白筋）で多く、細い持久系の遅筋（赤筋）で少ないのです。また筋グリコーゲンは、筋肉細胞を移動できないため、遅筋（クエン酸回路が多い）では、あまり糖代謝ができません。

そこで糖代謝でつくったピルビン酸が乳酸に変化して、血液にのり筋肉細胞間を移動するのです。

糖エネルギーの一時保管

解糖系では、糖の代謝によってピルビン酸をつくります。それをクエン酸回路（TCA回路）に送り、有酸素代謝の燃料として大量のエネルギーを発生させます。しかし有酸素代謝は稼働スピードが遅いほか、激しい運動では解糖系が中心で、クエン回路はあまり稼働しません。

そのためピルビン酸は余りますが、安定性が悪く蓄えることができません。そこでピルビン酸は乳酸となって短期備蓄を可能にしたのです。

持久筋（赤筋）に移動した乳酸は、必要に応じてピルビン酸に戻り、クエン酸回路の原料になります。そこでは解糖系の16倍ものエネルギーを生み出します。使い切らなかった乳酸は１時間ほどで分解されますが、過蓄積により筋肉を酸性化させるマイナス面があります。

乳酸のマイナス面

乳酸は筋肉や体を酸性にします。私たちの体はpH7.4（ペーハー7.4と呼ぶ：中性は7.0でプラスがアルカリ性、マイナスが酸性）に保たれていますが、乳酸によりpH6.5（酸性）になることがあります。

pH6.8を切ると、エネルギー代謝の低下、筋収縮率の低下、神経伝達の悪化、血行不良（ドロドロ血液）による筋肉痛や腰痛・肩こり、回復力の低下などが起こるようになります。

多少の乳酸蓄積量であれば、中和機能によって筋肉の酸性化を防いでくれます。しかし乳酸が大量に蓄積して中和機能がオーバーすると、筋肉の酸性化が始まります。

乳酸のメカニズムと特徴

筋肉を動かすエネルギー源（材料）は「糖質」「脂質」「タンパク質」の３つに分けられます。その中でもっとも早くエネルギー化できるのが、解糖系での糖代謝です。解糖系の最終物質はピルビン酸で、クエン酸回路（TCA回路）に送られ代謝されます。乳酸はそのピルビン酸が変化したものです。

糖代謝の経路や解糖系ついては「解糖系とクエン酸回路！糖代謝力をアップする４つのこと」で詳しくご紹介しています。

 

 

 

 

 

＊代謝とは？

代謝とは物質が変化することで、酵素により行われます。エネルギー代謝は、糖質や脂質などが各代謝経路を通ってエネルギー化することです。エネルギー代謝の最終段階で水と二酸化炭素になる完全代謝を「酸化」といいますが、酸性化と混同しやすいので、ここでは「代謝」とします。糖代謝は糖のエネルギー代謝、脂質代謝は脂質のエネルギー代謝のことをいいます。

乳酸とグリコーゲンの関係

糖質はグリコーゲン（単糖類がつながったもので貯蔵するための状態）という形で、３分の２以上が筋肉量に比例して筋肉内に、残りが肝臓内（一部血中）で蓄えられます。

筋グリコーゲンと肝グリコーゲンの違い

大きな違いは、流動性（移動性）と使われ方です。肝臓のグリコーゲンは血糖値を調整するために流動性がありますが、筋肉のグリコーゲンは流動性がありません。また肝グリコーゲンは、心臓や脳のエネルギーとして最優先されますが、筋グリコーゲンはその場で筋収縮エネルギーとして代謝します。

筋グリコーゲンの欠点のカバーする乳酸

糖の蓄積量は筋肉量に比例するため、太い瞬発力系の速筋（白筋）では多く、細い持久力系の遅筋（赤筋）ではすぐに枯渇してしまいます。そこで筋肉間を移動できない筋グリコーゲンに変わって送り込まれるのが「乳酸」です。瞬発系だけでなく持久系（遅筋）スポーツにおいても、脂質代謝と同時に糖代謝も行われています。

• 糖代謝の枯渇リスク回避なら「糖代謝の効率化！運動強度とグリコーゲン調整４つのポイント！」
• グリコーゲンの貯蔵量は「カーボローディング効果！超持久力を生み出すメカニズム」

でご紹介しています。

乳酸と糖質の特徴

＜乳酸の特徴＞

• 糖の分解過程で乳酸が発生する－脂質やタンパク質の代謝では乳酸の発生はない
• 乳酸は解糖系の糖代謝で発生する－有酸素系のクエン酸回路では発生しない
• 運動強度が高くなると発生しやすい－LTを超えると乳酸は急増。しかし就寝中でも発生している。
• 乳酸を処理する能力は備わっている－急増した場合は、処理能力を超え酸性化の恐れ

＜糖質の特徴＞

• エネルギー化される糖質（単糖）は、グルコースとフルクトースがある。
• グルコース（ブドウ糖）は、糖が連続してつながったグリコーゲンで貯蔵される
• 糖は水溶性ですぐに使える－脂質やタンパク質は脂溶性で代謝に時間がかかる
• 糖が貯蔵されるときは３倍の水を抱え込む－糖質の４倍の体重増、または体重減
• 糖はタンパク質とくっつきやすい－糖尿病では様々な症状を引き起こす
• 糖質は貯蔵量が少ない－脂質は無限に貯蔵できるが使うのに時間がかかる

乳酸が発生するまで！

２つのエネルギー工場

エネルギーをつくり出す生産工場は、大きく分けて２種類あります。酸素を必要としない「無酸素系エネルギー代謝（嫌気性代謝）」と酸素が必要な「有酸素系エネルギー代謝（好気性代謝）」です。乳酸は無酸素系で作られ、有酸素系でエネルギー化します。

無酸素系の代謝回路は「解糖系」と「クレアチンリン酸系」があり、有酸素系の代謝回路は「クエン酸回路（TCAサイクル）」です。それぞれエネルギーを産生するメカニズム（代謝経路）が異なり、エネルギー物質をつくり出すスピードと量が変わります。

解糖系とクエン酸回路の違い

解糖系の原料は「糖質」のみで、エネルギーを早く放出する使命があります。そのためスピードが優先され、エネルギーの生産量が少ないのです。

一方、クエン酸回路は「糖質」「脂質」「タンパク質」のすべてを原料にすることができます。エネルギー代謝のスピードは遅い反面、多くの酸素を使って大量のエネルギーを放出します。人間が酸素を吸って二酸化炭素を出すのは、この活動のためです。

	エネルギー化の速度	エネルギー量	最終物質
解糖系	早い	少ない（２）	ピルビン酸・エタノール
クエン酸回路－電子伝達系	遅い	多い（34）	水・二酸化炭素

いずれもエネルギーの最終物質であるATP（アデノシン三リン酸）をつくるためのものです。ATPがADP（アデンシンニリン酸）とリン酸とが分解されるときにエネルギーが放出されるため、エネルギー量＝ATP数ということになります。無酸素系と有酸素系では、ATPをつくる複雑な代謝経路のしくみの違いです。クエン酸回路では、その後に続く電子伝達系でエネルギーが放出されます。

乳酸をつくる無酸素系

瞬発力で最も早くエネルギーになるのが、アミノ酸であるクレアチンがリン酸化した「クレアチンリン酸」です。肝臓で合成されたクリアチンは、リン酸と結合してから筋肉に運ばれます。そこでクレアチンとリン酸が分解され、エネルギーを発生させます。しかし数秒で枯渇します。

次にグリコーゲンが「解糖系」代謝回路を通ってエネルギーになります。その過程で発生するのが「乳酸」です。

乳酸コントロール術！

「乳酸が発生しにくい身体」と「乳酸を溜めない方法」によって、乳酸をコントロールします。

乳酸を発生しにくい身体をつくる

軽いウォーキングからランニングへと、徐々にスピード（運動強度）上げていくと、急激に乳酸が蓄積する点があります。それが乳酸性作業閾値：LTですが、その点は人によってさまざまです。

このLTは、トレーニングで簡単に押し上げることができます。つまり同じ運動強度でも、乳酸が溜まりづらい身体にできるということです。

その方法は、LTトレーニングです。詳しくは「持久力を確実にアップする乳酸性作業閾値：LTトレーニング」でご紹介しています。その方法によって、同じ運動強度でも心拍数を低く抑えられ、乳酸の蓄積を防ぐことができます。

乳酸をためない運動方法

乳酸が溜まるということは、乳酸発生量が乳酸代謝量を上回っているということです。乳酸の発生は解糖系による無酸素糖代謝によって発生し、乳酸代謝はクエン酸回路による有酸素代謝によって行われます。

激しい運動では、解糖系が活躍して有酸素代謝が追いつかず、乳酸が蓄積します。

では、その乳酸を蓄積させないためには？

LT値を超えた激しい運動の後には、LT値を下回る軽い運動を続けて行うことです。例えば50mダッシュした後に、軽い走りを30-60秒ほど行います。そうすることで、発生した乳酸をクエン酸回路が代謝してくれます。

仮にダッシュした後に、そのまま倒れ込み、乳酸を代謝しなかった場合、蓄積した乳酸は１時間ほどで消滅します。しかしその間に筋肉を酸性化させる恐れがあり、筋肉疲労の回復を遅らせます。

ハーハーした運動の後は、ゆっくりとした運動を継続することで、乳酸の蓄積が防げます。

ちなみに、その繰り返しが行われているスポーツがサッカーです。

乳酸の科学のまとめ

 

• 乳酸はエネルギーを効率化する物質
• 乳酸は筋肉を酸性化する恐れがある
• 体には乳酸を中和する機能がある
• 中和機能の許容を超えると運動機能の低下リスク
• 乳酸の発生と消費はコントロールできる
• 乳酸の許容度を高めることができる
• 乳酸を上手に消費する方法がある

＜参考文献＞

乳酸と運動生理・生化学～エネルギー代謝の仕組み～／著：八田秀雄／木村出版、驚異の乳酸球菌－究極の予防医学食品が歴史を変える／著：河合康雄ほか、疲れがとれないのは糖質が原因だった／著：溝口徹／青春新書、乳酸を活かしたスポーツトレーニング／著：八田秀雄／講談社、エネルギー代謝の活かしたスポーツトレーニング／著：八田秀雄／講談社ほか