運動とミトコンドリア

ミトコンドリアという名前、「聞いたことはあるけど何だかわからない」そう思う人は結構いらっしゃるのではないでしょうか?

人間の細胞には全てミトコンドリアという小器官が入っており、エネルギーを作っています。エネルギー生産には酵素の他、糖質、脂質、タンパク質が必要になります。タンパク質は基本として体を作るのに使われるので、運動中のエネルギーや普通の活動時にはほとんど使われません。エネルギー源は脂肪か糖ということになります。

元気で心臓が強い人は酸素をきちんと回す力があります。ミトコンドリアにたくさん酸素がある時に、燃料である糖や脂肪がここの回路に入って完全に燃焼していくと、1分子から36単位のATPが合成されるそうです。時速4kmで歩くとすると、通常に比べ、3倍のエネルギーが必要になります。心臓循環系が問題ない人なら、心臓からミトコンドリアに3倍の酸素とエネルギーの材料が安定して供給されて、半永久的に時速4kmで歩けるそうです。逆に、加齢や病気などで心臓に疾患があったりすると、酸素が十分に供給されず、エネルギーも作れないのでゆっくりとしか歩けなくなるようです。

酸素の供給量を上回りさらにエネルギーが必要になると、酸素を使わずに、自分の貯蔵エネルギーを分解します。その結果乳酸が貯まります。そのような状況になると筋肉疲労がおこって筋肉の収縮が起こりにくくなると共に、同じグルコース1分子から2単位のATPしか得られなくなってしまいます。酸素が十分なときは36単位も得られていたのが、なんと18分の1になってしまうのです。エネルギー不足が体に与える影響がいかに大きなものかがわかります。

人間のエネルギーは脂肪で20万キロカロリーほど、その一方で肝臓や筋肉にグリコーゲンという形で蓄えている糖質は2500キロカロリー程度です。ハイペースなランニングでペースオーバーするようなきつい運動では糖質を使います。脂肪は酸素がいっぱい無いと燃えないそうです。2500キロカロリー程度では、激しい運動をすると完全に無くなってしまうのです。

ミトコンドリアはATP生産に非常に重要な役割を果たしていることがわかります。何となく名前を聞いたことがあるという状況から、多少役割を理解できたでしょうか?私たちの体はエネルギーが必要です。エネルギーが不足してしまうと、一気に人の体は疲労してしまいます。きつい運動では糖質が使われるので、脂肪を燃やしたい場合は酸素が十分にある状況で運動することをお勧めします。

参考:森谷敏夫「京大の筋肉」(ディジタルアーカイブズ )

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